2. Класифікація методів консервування харчових продуктів

В харчовій промисловості використовуюь такі методи консервування, які базуються на принципах анабіозу, абіозу та використовують фізичні, фізико-хімічні, фізико-хімічні фактори: охолодження (холодне зберігання ), заморожування, сушіння (обезводнення), Зберігання сировини у газових середовищах, які регулюються (РГС), консервування із застосуванням осмотично діючих речовин, копчення, маринування, спиртування, квашення, спиртове бродіння, теплова стерилізація, застосування антисептиків, застосування антибіотиків, опромінювання ультрафіолетовими променями(УФП), застосування іонізуючих випромінювань (ІВ). В таблиці 1 наведено класифікацію методів консервування.

Таблиця 1. Класифікація методів консервування харчових продуктів

Принцип	Метод	Фактор
Анабіоз	Охолодження	Фізичний
	Заморожування	Фізичний
	Сушіння(обезводнювання)	Фізичний
	Застосування ОДР	Фізико-хімчний
	Застосування РГС(газове зберігання)	Фізико-хімічний
	Маринування,спиртування	Хімічний
Абіоз	Теплова стерилізація	Фізичний
	Застосування інструментів НВЧ	Фізичний
	Асептичне консервування	Фізичний
	Стерилізуюче фільтрування	Фізичний
	Застосування антисептиків	Хімічний
	Застосування антибіотиків	Хімічний
	Опромінення УФ-променями	Фізичний
	Застосування іонізуючого випромінювання	Фізичний

Охолодження (холодне зберігання) - штучне зниження температури сировини і продуктів переробки на 10-15 С нижче кімнатної з наступним зберіганням при температурах, близьких до 0 С, не допускаючи замерзання.

Попередження псування при знижених температурах досягається зниженням біохімічної активності ферментів сировини і гальмуванням бактеріальних процесів.

Заморожування - зниження температури сировини і продуктів переробки на 10-12 С нижче температури початку замерзання з наступним зберіганням при температурі -18 С, не допускаючи розморожування.

Консервуючий ефект заморожування заснований на перетворенні у лід переважної більшості кількості вологи (80-90%) і припиненні, у зв'язку з цим, біохімічних процесів у сировині і діяльності мікроорганізмів.

Зберігання сировини у газових середовищах, які регулюються (РГС) – газове зберігання - метод консервування, заснований на зберіганні соковитої рослинної сировини і харчових продуктів(м'яса, риби, фруктових соків) у середовищі, де кількість кисню значно знижено, а кількість діоксиду підвищено в порівнянні з вмістом у атмосфері повітря.

Зміна складу повітря, оточуючого продукт, викликає уповільнення ферментативних процесів у сировини (дихання) і розвиток мікроорганізмів. Найпростіші РГС вміщують 10-11 % СО і реалізуються у сполученні з низькими температурами (охолодження)

Сушіння (обезводнення) - зниження вмісту води у продукті до рівня 8-25%,при якому практично припиняються мікробіологічні і ферментативні процеси.

Видалення 80-90 % вологи може бути здійснено за рахунок фазового перетворення вологи у пару (теплове сушіння), без фазового (осмотичне сушіння) чи випаровуванням вологи до рівня 4-5% із замороженого продукту під вакуумом (сублімаційне сушіння). Герметична тара для зберігання сублімованих продуктів обов'язкова. Зволоження сушених продуктів при зберіганні приводить до мікробіологічного псування.

Сушіння попередньо підсоленого продукту (м'яса, риби) на відкритому повітрі чи у камері при 30-35 С- в'ялення-дозволяє одержати стійкий у збереженні продукт з більш вищим вмістом вологи ,ніж при сушінні, м'якою тканинною структурою продукту, придатного для споживання. Ефект консервування досягається як за рахунок зменшення вологи до 45-50%,так і за рахунок підвищення при цьому в тканинах вмісту солі до 10-12%.

Консервування із застосуванням осмотично діючих речовин(ОДР) - засноване на тому, що високі концентрації ОДР-цукру (70% в технології концентрованих фруктових консервів) і кухонної солі (10% при засолі у технології переробки м'яса і риби), утворюючі високий осмотичний тиск у розчинах, пригнічують розвиток мікроорганізмів, що викликає їх обезводнювання і стійкий плазмоліз.

При менших концентраціях ОДР консервуюча дія цукру доповнюється пастеризацією продукту у герметичній тарі, а засолу - холодильним зберіганням рибних і м'ясних продуктів.

Копчення - обробка м'яса і риби після засолу чи маринування коптильним димом (продукт неповного згоряння деревини), у складі якого присутні речовини, які володіють бактерицидною дією - похідні фенолу і органічні кислоти, серед яких за масою і бактерицидністю має перевагу оцтова кислота.

Ефект консервування досягається сполученням дії температури і коптильного диму (гаряче копчення), а при холодному - засолу, висушування і копчення.

Маринування, спиртування, квашення, спиртове бродіння - методи консервування, основані на неможливості більшості збудників псування розвиватися у кислому середовищі чи у середовищі, яке містить спирт і котрі вносяться іззовні (маринування, спиртування), чи утворюються біохімічним шляхом у процесі зброджування цукрів сировини (квашення, спиртове бродіння).

Летальна (анабіотична) дія кислот і спирту проявляється при відносно високих концентраціях - відповідно 2 і 16 %.

Маринування - базується на використанні найбільше розповсюдженого у консервній промисловості консерванту - оцтової кислоти у концентрації 0,6-0,9 % (слабокислі маринади) чи 0,9-1,2 % (кислі маринади) у сполученні з наступною тепловою обробкою продукту у герметичній тарі.

Доведення концентрації кислоти у продуктах до 2% робить продукт непридатним до використання. Оцтова кислота посилює дію солі у технології рибних пресервів.

Спиртування - внесення консерванту – винного (етилового) спирту в концентрації не менше 16 %,затримуючого розвиток мікроорганізмів при консервуванні фруктових соків - напівфабрикатів для безалкогольної промисловості.

Квашення (соління, мочіння) - ферментація - утворення консерванту -молочної кислоти у межах 1,2-1,5 % біохімічним шляхом у процесі зброджування цукрів сировини при квашенні капусти, солінні огірків, мочінні яблук з наступним зберіганням готового продукту в охолоджуваних приміщеннях.

Спиртове бродіння - технологія виноробства - консервування продукту спиртом, який утворюється за допомогою біохімічних процесів-спиртового бродіння. Рівень спирту, який утворився при ферментуванні - 8-12%, обмежує строк зберігання столових і десертних вин, для подовження якого анабіотичну дію спирту комбінують з дією інших фізичних і хімічних факторів.

Теплова стерилізація - метод консервування, на якому засноване виробництво баночних консервів (метод Н. Аппера - винахідника консервування). Полягає в тепловій обробці продукту в герметичній закупореній тарі. Теплова обробка гарантує знищення збудників псування-мікроорганізмів і ферментів, а герметичне упакування-від наступного забруднення при зберіганні.

Рівень температури визначається рівнем рН продукту:

кислі- рH < 4,2 - t <100 C;

малокислі- pH >4,2 - t >100С;

Тривалість нагрівання залежить від хімічного складу продукту(особливо від кислотності), його консистенції, об'єму і виду тари і таке інше.

Застосування струменів високої (ВЧ-20 МГц) і надвисокої частоти (НВЧ - до 2450 МГц) - один із особливих варіантів консервування теплової стерилізації харчових продуктів у герметично закупореній скляній чи полімерній тарі.

Нагрівання продукту і загибель мікроорганізмів відбувається за рахунок виділення тепла при коливальному рухові заряджених частинок продукту.

Оскільки поглинання енергії відбувається одночасно по всьому об'єму продукту, продукт нагрівається швидко (до 145 С за 3 хв. в порівнянні з 40 хв. до 115-118 С при звичайній стерилізації),одночасно і рівномірно по всьому об'єму, що дозволяє в значному ступені зберегти якість продукту.

Асептичне консервування харчових продуктів - метод, який принципово відрізняється від класичної теплової стерилізації і полягає в тому, що продукт(переважно соки і пюреподібні продукти) перед фасуванням стерилізують короткочасним нагріванням при високій температурі у потоці(декілька хвилин при 110...116 С, охолоджують до 30 С, фасують у стерильну тару і закупорюють стерильними кришками у стерильних (асептичних)умовах.

Метод широко використовується при виробництві фруктових і овочевих соків у пакетах Tetra-bric. Короткочасна теплова дія сприяє збереженню високої якості продукту.

Стерилізуюче чи обезплоджуюче фільтрування (механічна чи ''холодна'' стерилізація) - метод полягає в механічному відокремленні мікроорганізмів від продукту при пропусканні його через стерилізуючі фільтри(СФ) – азбесто -целюлозні пластини, розмір пор яких менший мікробної клітини(d м-ультрафільтрація).Застосовується у виробництві прозорих соків, вин, пива. Стерильний продукт потребує асептичного консервування. Із-за відсутності нагрівання можливе ферментативне псування.

Застосування антисептиків - хімічних консервантів.

Консервуюча дія антисептиків полягає в тому, що хімічні речовини, які об'єднуються з білками мембран мікроорганізмів, токсично діють на клітини, викликаючи їх загибель.

Нешкідливих для людини антисептиків немає, тому законодавчим порядком встановлено перелік допустимих консервантів у виробництві харчових продуктів і їх дозування, котре діє летально:

-бензойна кислота і її натрієва сіль (бензоат натрію)-0,1 %;

-сорбінова кислота-0,05...0,1 %;

-діоксид сірки-для фруктової сировини-0,15...0,2 %;

-уротропін-для рибних продуктів-0,1%;

Як вийняток допускається у рибній промисловості застосування бури при виробництві ікри у кількості 0,1 %.

Антисептики (феноли, альдегіди) обумовлюють бактерицидні властивості коптильного диму.

Не можуть бути консервантами такі антисептики, як J2, Br2, Cl2.

Застосування антибіотиків - засноване на бактерицидному характері їх дії.

Антибіотики - це хімічні речовини, які продукуються живими клітинами (бактеріями), рослинами - (фітонцидами, які вміщуються у легких фракціях цибулі, часнику, хрону, насінні гірчиці), тваринами (екмолін). Найбільш розповсюджені антибіотики мікробіологічного походження.

Антибіотики за летальною дією на мікроорганізми у тисячі разів сильніше антисептиків.

Але слід мати на увазі, що систематичне споживання антибіотиків небезпечне для людини (викликає блювання, нудоту, дисбактеріоз, вирощування в організмі людини антибіотикостійких рас мікроорганізмів і, як правило, знецінення антибіотиків, як ліків).Тому один тільки антибіотик, який отримав дозвіл органів охорони здоров'я для консервування ХП - це тетрациклін чи біоміцин, який дозволено застосовувати для консервування сировини тваринного походження - м'яса, риби, молюсків, битої птиці, котрі споживають з їжею тільки після гарячої кулінарної обробки, цінною у технологічному відношенні особливістю біоміцину є здатність розкладатися при кип'ятінні.

Консервувати таким чином плоди і овочі, які споживають у сирому вигляді, не дозволяється.

Опромінювання ультрафіолетовими променями(УФП) засноване на використовуванні бактеріцидної дії променів із довжиною хвиль 200...295 нм (чи 2000...2950 А).

Максимальний бактеріцидний ефект дає випромінювання із довжиною хвиль 260 нм досягається при прямому опромінюванні. Під дією УФП у клітинах мікроорганізмів збуджуються фотохімічні реакції із утворенням хімічних структур, які взаємодіють із складом клітини, приводять до денатурації білкових речовин і загибелі клітин.

УФ-опромінювання є ефективним засобом попередження поверхневого мікробіологичного забруднення ХП - м'яса, сирів, риби хлібопекарських і копчених виробів, цитрусових, обладнання для очищення повітря, стрелилізації води і упаковальних виробів.

Така сфера застосування УФП обумовлена їх низькою проникаючою здатністю, не перевищуючою часточки міліметра.

Застосування іонізуючих випромінювань (ІВ) - глибокопроникаюча радіація.

ІВ різні за своїм походженням (катодні промені-потік швидких електронів, рентгенівські промені і - промені радіоактивного розпаду ізотопів типу ),але близькі за своєю високою енергією випромінювання із довжиною хвиль 0,01...0,5 А, володіють сильною бактеріцидною дією. Вони здатні, не викликаючи нагрівання продукту при визначеному дозуванні, пригнічувати життєдіяльність мікроорганізмів чи зовсім знищити, інактивувати і зруйнувати ферменти.

Обробка ІВ стимулює в опромінених продуктах однотипні хімічні реакції-іонізацію води, утворення вільних радикалів і, з їх допомогою, сильних окислювачів-перекисів, які летально діють: мікроорганізми гинуть, а спори втрачають можливість розвиватися.

Згубна для мікробів і ферментів доза-4...10 млн. рад заборонена міністерством охорони здоров'я, до того ж викликає погіршення якості продукту, якого можна уникнути, застосувавши ряд технологічних заходів.

Реальне і ефективне використання раціонального фактора-опромінювання дозою 10 крад для попередження прирощення картоплі, цибулі, часнику.

Можливість виникнення наведеної радіації і небажаних змін продукту вимагає суворої регламентації процесу радіаційного консервування.