Принципи за консервиране на храни
Комбинацията от свойства, които определят степента на използване на хранителните продукти по предназначение, определя тяхното качество. Важно е храната да е свежа, питателна и вкусна.
Всички нетрайни продукти претърпяват значителни промени по време на съхранение. Ако по отношение на тях един или друг метод за консервиране не се приложи своевременно, тогава те ще станат неизползваеми сравнително бързо. Следователно консервирането на хранителните продукти се състои в тяхната специална обработка за предпазване от разваляне по време на съхранение.
Продуктите могат да се влошат под въздействието на различни фактори:
- под действието на атмосферния кислород и слънчевата светлина;
- поради прекомерно ниска или много висока влажност;
- поради биохимични процеси (активност на тъканни ензими);
- под въздействието на микробиологични фактори.
Методите за химическо консервиране се основават на използването на химикали, които трябва да бъдат безвредни за хората и не трябва да променят вкуса, цвета и мириса на продукта.
В момента в България като консерванти са разрешени следните химически препарати: етилов алкохол, оцетна, сярна, бензоена, сорбинова киселини и някои техни соли, борна киселина, уротропин, някои антибиотици, озон, въглероден диоксид и редица други.
Комбинираните методи за консервиране включват димно и бездимно опушване, както и някоидруги методи, базирани на използването на няколко вида консерванти едновременно.
Микроорганизмите и ензимите причиняват разграждане на протеини, хидролиза на мазнини, дълбоки трансформации на въглехидрати и други промени. Следователно основната задача на консервирането на храни е да ограничи или елиминира разрушителното действие на микроорганизмите и тъканните ензими.
Прилаганите методи за консервиране на хранителни продукти, които се основават на външно въздействие върху биологичните фактори на разваляне, са класифицирани от един от основателите на стокознанието проф. И.И. Никитински, който предложи да се сведат всички съществуващи методи за опазване до четири принципа - биоза, суспендирана анимация, ценоанабиоза и абиоза.
Bioz е поддържането на жизнените процеси в продукти, използващи имунитета за тази цел. Този принцип се използва при съхранение на плодове и зеленчуци, транспортиране и продажба на жива риба, предкланично отглеждане на добитък и птици.
Анабиоза - забавяне, потискане на жизнената активност на микроорганизмите и активността на тъканната ферментация с помощта на методи за консервиране като охлаждане и съхранение, сушене и сушене, ецване, консервиране в захарен сироп и др.
Ценоанабиозата е потискането на вредната микрофлора чрез създаване на условия за жизнената активност на полезната микрофлора, която допринася за запазването на продуктите (ферментация, млечнокисела и алкохолна ферментация по време на производството и съхранението на ферментирали млечни продукти).
Абиозата е прекратяване на жизнената активност на микроорганизмите в продуктите (високотемпературна обработка, използване на лъчиста енергия, токове с висока и свръхвисока честота, антибиотици, антиоптика и др.).
От биологична гледна точка всички методи за консервиране се различават един от друг по това, че когато се използват,различна степен на инхибиране на нежеланите процеси в продуктите. При избора на метод за консервиране, освен основната цел (инхибиране на нежелани процеси), те се стремят да постигнат максимално запазване на продукта, както и икономичност на процеса. Затова в практиката често се комбинират различни методи за консервиране.
Най-добрият метод за консервиране е този, който позволява на продукта да се съхранява възможно най-дълго време с най-малка загуба на хранителна стойност и тегло. Тези изисквания се изпълняват най-добре чрез използването на изкуствено охлаждане. По отношение на икономичността студът превъзхожда методите за топлинна обработка по отношение на разходите за енергия.
В зависимост от задачите, които трябва да бъдат решени, продуктите се подлагат на различни дълбочини на хладилна обработка (охлаждане, преохлаждане, замразяване, замразяване, повторно замразяване), като към продукта се подава топлина за възстановяване на естествените свойства (затопляне, размразяване).
Охлаждането е процесът на отнемане на топлина от продуктите с намаляване на тяхната температура не по-ниска от криоскопичната. В практиката все повече се използва предварителното охлаждане, което предшества всеки следващ етап от технологичния цикъл на студена обработка и значително намалява загубите при последващо съхранение.
Преохлаждането е процес с понижаване на температурата под криоскопичната, придружен от частична кристализация на влагата в повърхностния слой. Продължителността на съхранение на продуктите в замразено състояние се увеличава 2-2,5 пъти в сравнение с охладените.
Замразяване - отнемане на топлина от продукти с понижаване на температурата под криоскопичната по време на кристализацията на по-голямата част от водата, съдържаща се в продукта. Това предопределя стабилността на продуктите при продължително съхранение в хладилник.
Замразяване - понижаване на температурата до предварително определено ниво при отстраняване на топлина от частично замразен продукт. Затопляне - подаването на топлина към охладени продукти с повишаване на тяхната температура до температурата на околната среда или малко по-ниска.
Размразяване - подаване на топлина към продуктите с цел декристализиране на съдържащия се в тях лед. В края на процеса температурата на продукта достига 0°C и повече, ледените кристали се топят и тъканите абсорбират влагата. Целта на процеса на размразяване е да се увеличи максимално абсорбирането на влагата от тъканите и да се възстановят напълно оригиналните свойства на продуктите.
Продължителността на охлаждане се изчислява в минути, часове, понякога дни и влияе върху качеството и безопасността на продуктите при последващо съхранение в хладилник.
Хладилно съхранение е съхранението на продуктите след охлаждане при определен режим в камерата. Режимът на хладилна обработка и съхранение се разбира като набор от параметри и условия, влияещи върху тяхното качество (температура, относителна влажност, скорост на въздуха, състав на средата, полагане, продължителност на процеса).
От особено значение при хладилно съхранение, предимно при дългосрочно съхранение, е намаляването на загубата на маса на продуктите, което се постига чрез стриктно спазване на режима и използването на допълнителни методи.
Най-ефективното използване на охлаждането изисква поддържането на една непрекъсната верига за охлаждане по целия път на продукта от производството до потребителя.
Термофилите са микроорганизми, които се развиват при температури 20-80°C, оптимално при 50-75°C; мезофилите живеят при 5-57°C, а психрофилите могат да растат при относително ниски температури - от 10 до -10°C. НасИнтерес представляват психрофилите, които се развиват при условия на съхранение на хладилни храни. Има факултативни психрофили, чиито условия на живот се доближават до режима на мезофилите, и облигатни, т.е. строги, психрофилни, способни да се размножават само при ниски температури.
Психрофилните бактерии активно се размножават върху продукти с ниска киселинност - върху месо, риба, некисели млечни и растителни продукти при -5 -8 ° C.
Повечето плесени са психрофилни и се развиват доста активно върху замразени храни. Някои видове плесени спират да се размножават едва при −8 + −10°С. Те, подобно на дрождите, се размножават главно върху кисели храни. Като аероби, плесените растат до температура от -2 + -3 ° C, при по-ниска температура тяхното размножаване спира.
Микроорганизмите са чувствителни, средно устойчиви и нечувствителни към отрицателни температури. Особено чувствителни към ниски температури са вегетативните клетки на плесените и дрождите. При отрицателни температури грам-отрицателните бактерии от групата на коли, бактериите от групата Psendomonas-Achromobacter и салмонелата лесно се убиват. Грам-положителните микроорганизми са по-устойчиви на ниски температури, включително Str. аурус. Най-устойчиви са почвените бактерии. Спорите на Clostridia bacillus са нечувствителни към ниски температури, докато спорите на плесените показват умерена устойчивост.
Устойчивостта на микроорганизмите към действието на отрицателните температури зависи от три фактора: температура, скорост на нейното намаляване и време на излагане.
Ефектът на отрицателните температури върху микроорганизмите се проявява в промяна на състоянието на водата в микробната клетка. Максималният увреждащ ефект се упражнява от образуването на вътреклетъчен лед.Това води до повишаване на концентрацията на вътре- и извънклетъчните разтвори, което води до денатурация на протеина и нарушаване на пропускливите бариери.
Въпреки това, студено увреждане на микроорганизмите може да настъпи без образуване на лед. Смъртта на бактериалните клетки в резултат на студов шок настъпва при много бързо охлаждане поради ниско осмотично налягане. В същото време разрушителният ефект на ниските температури е свързан с нарушаване на нуклеиновите киселини и целостта на липидните мембрани.
Устойчивостта на микроорганизмите към отрицателни температури зависи и от продължителността на излагане на студ. В началото на замразяването броят на бактериалните клетки бързо намалява, след това смъртта на микроорганизмите се забавя и накрая остават клетки, устойчиви на ниски температури, чийто брой зависи от условията на замръзване, индивидуалната устойчивост на микробния вид.
Трябва да се има предвид, че е възможно развитието на микроорганизми при температури над -10°C и това може да доведе до намаляване на качеството на съхранявания продукт и дори до неговото влошаване. Така че при дългосрочно съхранение на замразено месо при температури над -8 ° C могат да се развият плесени. Те се появяват в отделни колонии, които впоследствие се увеличават и стават по-плътни. Мицелът на гъбичките прониква в дебелината на месото и започва спорулацията. По повърхността на продукта се появяват бели, сиви или черни петна, отпадъчните продукти от мухъл се натрупват в дебелината на месото и се появява миризма на плесен. По подобен начин протичат тези процеси при съхранение на замразена риба и други продукти.