Характеристика способів консервування плодів та овочів
Характеристика способів консервування плодів та овочів - розділ Виробництво, предметом дисципліни товарознавство продовольчих товарів є вивчення найважливіших характеристик харчових продуктів та продовольчої сировини В основі сучасних способів переробки плодів та овочів лежить комплекс Факт.
В основі сучасних способів переробки плодів та овочів лежить комплекс факторів впливу, спрямованих на придушення мікробіологічних та біохімічних процесів, що протікають у плодоовочевій сировині. Способи (методи) переробки умовно поділяють такі групи: біохімічні, хімічні, фізичні, фізико-механічні і фізико-хімічні.
Біохімічні методи (квашення, соління, сечення) - це підвищення кислотності середовища, головним чином за рахунок утворення молочної кислоти (основного консервуючого агента), яка утворюється в результаті спрямованого культивування певних груп мікроорганізмів. Плоди та овочі містять достатню кількість вуглеводів у легкодоступній формі та всі необхідні біологічно активні речовини для розвитку комплексу молочнокислих бактерій, що підвищують кислотність продукції до рівня, що перешкоджає розвитку гнильних бактерій, дріжджів та плісняв. Додатково при квашенні та соленні вносять осмофільний агент - кухонну сіль, що викликає плазмоліз клітин, дифузію клітинного соку в розсіл і перешкоджає розвитку гнильних мікроорганізмів на перших етапах бродіння.
Хімічні методи. До них відносяться маринування та хімічна стерилізація.
Маринування - підвищення кислотності середовища у продукції за рахунок введення оцтової кислоти. Життєдіяльність кожного виду мікроорганізмів можлива лише в певних межах рН-середовища, вище і нижче яких воно пригнічується. Для більшостіцвілевих грибів і дріжджів найбільш сприятливе слабокисле середовище з рН 5-6. Більшість бактерій краще росте при рН 6,8-7,3, тобто в нейтральному або слаболужному середовищі, ніж пояснюється згубна дія на мікроорганізми деяких органічних кислот, у т. ч. оцтового. Знаючи ставлення мікроорганізмів до кислотності середовища та регулюючи його, можна придушувати чи стимулювати розвиток мікрофлори, що має практичне значення. Несприятлива дія кислого середовища на гнильні бактерії покладена в основу зберігання деяких харчових продуктів у маринованому та квашеному вигляді.
Консервуюча дія тільки в результаті підвищення кислотності досягається при виробництві гострих маринадів, що містять не менше 15-18% оцтової кислоти. При необхідності одержання менш гострих маринадів, слабокислих (0,4-0,6% оцтової кислоти) або кислих (0,61-0,90%) застосовується додатковий консервуючий вплив високими температурами (пастеризація або стерилізація).
Хімічна стерилізація передбачає застосування хімічних речовин, що володіють бактерицидними та фунгіцидними властивостями, для запобігання розвитку мікроорганізмів у плодоовочевих продуктах.
Фізичні методи. До них відносять заморожування, сушіння, термостерилізацію, ультрафіолетові промені, ультразвук, електричний струм високої та надвисокої частоти.
Заморожування застосовують як для зберігання сировини з метою подальшого його консервування, так і як самостійний спосіб консервування. Можливе швидке заморожування лише таких продуктів, біологічні, хімічні та фізичні властивості яких при заморожуванні суттєво не змінюються. Для заморожування використовують здорові, зрілі та якісні фрукти та овочі.
Консервуюча дія заморожуванняґрунтується на тому, що при температурі нижче -10 °С мікроорганізми не можуть розвиватися. Заморожені плодоовочеві продукти зберігаються протягом тривалого часу, але потребують спеціальних умов зберігання та транспортування.
Сушка-консервування плодоовочевої продукції внаслідок часткового або повного зневоднення. Вона відноситься до найстаріших методів консервування. Вона заснована на обмеженні росту та розвитку мікроорганізмів шляхом зниження вмісту вологи або її доступності (активності води) у сировині, що переробляється. Деякі рослинні продукти, наприклад зерно або горіхоплідні, вже при збиранні містять невелику кількість вологи і тому здатні до тривалого зберігання. У клітинах більшості мікроорганізмів міститься до 75-85% води; з водою надходять поживні речовини в клітину та видаляються з неї продукти життєдіяльності. Зі зниженням вологості субстрату інтенсивність розмноження мікробів падає, а при видаленні з продукту вологи нижче необхідного рівня для розмноження мікробів їх життєдіяльність припиняється. Для мікроорганізмів має значення не абсолютна величина, а доступність вологи, що міститься в субстраті, яку називають "водна активність" або "активність води". Поняття активності води було введено в 1953 р. (В.І. Скотт), воно характеризує відношення тиску водяної пари в прикордонному шарі над продуктом до тиску водяної пари над чистою водою за однієї і тієї ж температури.
Зростання мікроорганізмів спостерігається за значеннями активності води від близьких до 1 до 0,65-0,617. Оптимальне значення – 0,99-0,98. Приблизно в цих межах знаходиться активність води харчових продуктів, що швидко псуються (м'ясо, риба, плоди та овочі). Більшість бактерій не розвиваються за активності води субстрату нижче 0,94-0,90. Для дріжджівграничне значення - 0,88-0,85, а цвілі - 0,8. Однак деякі дріжджі та плісняви (переважно види роду Aspergillus) ростуть, хоча і повільно, при активності води 0,75-0,62. Продукти, у яких активність води менше 0,7 можуть довго зберігатися без мікробного псування. У зв'язку з цим овочі сушать до залишкової вологості 10-12%, а плоди – до 18-25%. Через більш високий вміст кислот і Сахаров плоди придатні для сушіння, ніж овочі. Сушіння до нижчої вологості, наприклад картоплі та овочів до 6-8%, забезпечує кращу збереження, але вимагає застосування герметичної тари.
Термостерилізація. Під дією високих температур припиняють життєдіяльність клітини мікроорганізмів та рослинної сировини. Продукти, отримані методом термічної обробки герметичної тарі, прийнято називати консервами. У такому вигляді продукти можуть зберігатися тривалий час.
Внаслідок теплової стерилізації продукції в ній відбуваються незворотні процеси коагуляції білка, зміни в протоплазмі клітин, розрив клітинної оболонки та настає повна загибель рослинних та мікробних клітин. Теплова обробка призводить до інактивації ферментного комплексу сировини, внаслідок чого у рослинних тканинах припиняються біохімічні процеси.
Ультрафіолетові промені (УФ) мають високу енергію і викликають фотохімічні зміни в поглинаючих їх молекулах субстрату і клітинах мікроорганізмів (променева стерилізація). Найбільшу бактерицидну дію мають промені з довжиною хвилі 250-260 нм. Ефективність впливу УФ-променів на мікроорганізми залежить від дози опромінення. УФ-опромінення рекомендують використовувати для дезінфекції повітря холодильних камер, виробничих приміщень, в технологічному процесі при асептичному консервуванні,запобігання інфікуванню ззовні при розливі, фасуванні та упаковці харчових продуктів; для знезараження тари та пакувальних матеріалів. Для стерилізації плодоовочевих консервів його не застосовують через низьку проникаючу здатність променів. Вважають за можливе застосування УФ-променів при стерилізації плодоовочевих соків і вин у тонкому шарі.
Ультразвук (УЗ) - це механічні коливання з частотами понад 20 кГц (понад 2000 к/с), які знаходяться за межею чутності людини. УЗ-хвилі можуть поширюватися у твердих, рідких та газоподібних середовищах. За допомогою УЗ можна викликати розпад високомолекулярних сполук, коагуляцію білків, інактивацію ферментів, руйнувати частково або повністю багатоклітинні та одноклітинні організми, у т. ч. та мікроорганізми.
УЗ знаходить дедалі більше застосування у різних галузях промисловості, зокрема і харчової. Розроблено установки для миття та стерилізації скляної тари, запропоновано технології зі стерилізації води, рідких харчових продуктів, зокрема соків та вин.
Електричний струм високої (ВЧ) інадвисокої частоти (НВЧ) - один із видів теплової стерилізації. Проходження коротких та ультракоротких електромагнітних хвиль через середовище викликає у ній появу змінних струмів високої та надвисокої частоти. У електромагнітному полі електрична енергія перетворюється на теплову.
ВЧ-обробку для стерилізації консервів проводять за радіочастотного діапазону 20-30 МГц. Більш ефективним вважається надчастотне нагрівання при частоті 2400 МГц, при якому можна проводити безперервну стерилізацію в потоці. При НВЧ-обробці фізичні властивості продукту, розміри банки та інші параметри продукції, що стерилізується, мало впливають на режими обробки. Порівняно із звичайною паровою стерилізацією значноскорочується час нагрівання та краще зберігаються споживчі властивості готового продукту: аромат, смак, консистенція, колір та харчова цінність. Впровадження зазначених видів обробки стримується через складність обладнання та контроль температурних параметрів технологічного процесу. Механізм впливу на мікрофлору ВЧ-або НВЧ-енергії до кінця не вивчений. Загибель клітини настає внаслідок теплового ефекту, але деякі вчені вважають, що існує ще й специфічна дія електромагнітних хвиль.
Фізико-механічний спосіб (знешкоджуюча стерилізація). Цей метод заснований на пропусканні під тиском рідкого продукту через фільтри, розмір пор яких менший за розмір клітин мікроорганізмів. Відбувається механічне відділення клітин мікроорганізмів. Відсутність теплової обробки дозволяє максимально зберегти всі біологічно активні речовини. Однак при використанні безтемпературної стерилізації в продукті залишаються активні комплекси ферментів, які впливають на його колір, смак і аромат при зберіганні. Тому продукт перед стерилізацією все одно піддають обробці, спрямованій на інактивацію ферментів.
Виробництво варення, джему, повидлу та цукатів, засоленої зелені та ін. засноване на здатності цукру та солі підвищувати осмотичний тиск у клітинах, що призводить до плазмолізу рослинних та мікробних клітин. Мікроорганізми, стійкі до високих концентрацій сухих речовин у субстраті, зазвичай переходять в анаболітичний стан та втрачають здатність до розмноження. Однак при зберіганні зазначених видів продуктів вони можуть і запліснівніти, і забродити за рахунок розвитку осмофільних дріжджів та плісняв. Тому найбільш ефективно комбіноване консервування шляхом застосування осмофільного впливу цукру та температури(Пастеризація).