Содержание
Введение………………………………………………………… ……………….4
1 Рынок
консервированных овощей и фруктов………………………………..6
2 История
консервирования……………………………………… ……………..6
3 Принципы
классификации методов сохранения
пищевых продуктов……..8
4 Подготовка
к консервированию………………………………… …………….9
4.1 Мойка ……………………………………………………………………9
4.2 Сортировка и очистка…………………………………………………...9
4.3 Измельчение и протирание…………………………………………….10
4.4 Бланширование …………………………………………………………10
5 Cпособы консервирования
……………………………………………………11
5.1 Квашение………………………………………………………… ……...11
5.2 Соление…………………………………………………………… ……..12
5.3Сушка……………………………………………… ……………………..12
5.4
Сгущение………………………………………………………… ……...13
5.5
Консервирование под действием
высокой температуры……………..13
5.5.1 Стерилизация продуктов…………………… ……………………..13
5.5.2 Пастеризация……………………………………………… ………..14
5.6 Охлаждение и замораживание…………………………………………. .14
5.7
Варка плодов с сахаром…………………… …………………………….14
5.8
Бессахарная переработка плодов
и ягод………………………………..15
5.9Консервирование
снижением температуры……………………… …….16
5.9.1
Охлаждение…………………………………………………… …….16
5.9.2
Замораживание…………………………………………… …………16
5.10
Химические методы консервирования
продуктов…………………..17
5.10.1
Консервирование этиловым спиртом
……………………………17
5.10.2
Маринование………………………………………………… …….17
5.11
Консервирование кислотами (антисептиками)………………………17
5.12
Консервирование антибиотиками… …………………………………..18
5.13
Консервирование газами…………………… ………………………….18
5.14
Консервирование биологической
обработкой среды………………...19
5.14.1
Молочнокислое брожение…………………… ……………………19
5.14.2
Спиртовое брожение……………………………… ……………….20
5.14.3
Уксусное брожение………………………………… ………………21
5.15
Консервирование снижением влажности……………………………..21
Заключение…………………………………………………… ……………………22
Электоронные
публикации в Internet…………………………………………….. 24
Введение
Полезность
свежих овощей и фруктов всегда была
известна человеку, и люди давно
научились в совершенстве выращивать
их и сохранять.
Плодоовощные
консервы - это плоды и овощи, подвергнутые
обработке высокой температурой
или холодом для предохранения
от микробиологической порчи, которую
вызывают бактерии, плесени и дрожжи,
развивающиеся в определенных условиях
(наличие влаги, тепла и др.). Если
лишить микробы таких условий, они
не смогут развиваться. Вот на этом
принципе и основаны все известные
способы сохранения продуктов.
Домашнее
консервирование целесообразно
прежде всего тогда, когда овощи
и фрукты выращены на собственном
участке или собраны в лесу,
на полях. При домашнем консервировании
можно приготовить продукт специального
состава, необычного вкуса, диетический
и т.д.
В
период роста, пока плод связан с материнским
растением, опасность заражения
его внутренних тканей микробами
невелика. Этому в значительной степени
препятствует неповрежденная внешняя
оболочка - кожица. Кроме того, во время
роста и развития плоды и овощи
характеризуются повышенной устойчивостью
к заболеваниям.
Механические
повреждения кожицы во время уборки
облегчают проникновение микроорганизмов
к внутренним тканям. После уборки
плоды и овощи попадают в новые
условия среды, что влечет за собой
изменение процессов жизнедеятельности
и понижение устойчивости к грибным
и бактериальным заболеваниям. Этому
содействуют также наступающие
при хранении изменения в водном
режиме тканей.
Сорванный
плод остается живым, в нем продолжаются
прежние процессы, но без притока
веществ от растения. Поэтому в
собранных плодах вследствие дыхания
убывают витамины, сахар и другие
важные вещества. Уменьшение количества
этих веществ происходит тем быстрее,
чем выше температура хранения плодов.
Одновременно плод становится мягче, ухудшается
его цвет, вкус, аромат.
Только
немногие культивируемые и дикорастущие
плоды и ягоды могут храниться
в свежем виде продолжительное время:
орехи, зимние и позднезимние сорта
яблок и груш, цитрусовые, айва, арония,
некоторые виды и сорта рябины,
а из ягод - поздносозревающие: калина
обыкновенная, барбарис, клюква, брусника.
В основном же спелые плоды и ягоды относятся
к скоропортящимся продуктам питания.
Порча их обусловлена воздействием ферментов
и микроорганизмов.
Ферменты
- это вещества, которые в растительных
клетках находятся в очень
малых количествах. Они являются
катализаторами всех биохимических
процессов в плодах и ягодах, при
определенных условиях могут отрицательно
влиять на них. Установлено, что пониженные
температуры способствуют значительному
снижению биологической активности
ферментов, а при температуре
выше 60°С они, как правило, разрушаются.
Вторая
основная причина порчи плодов и
ягод - воздействие на них различных
микроорганизмов (бактерий, грибов), которые
наиболее активно развиваются при
температуре 20-40°С. Охлаждение овощей
и фруктов до 0°С и ниже сильно
подавляет жизнедеятельность микроорганизмов,
а при нагревании до 70-90°С и особенно
выше 100-122°С основная масса их погибает
(споры микроорганизмов гибнут при
180°С). Применение определенных концентраций
солей и кислот также снижает
активность вредной микрофлоры.
Проблему
круглогодового потребления овощей
и ягод можно решить путем рационального
метода их переработки. При консервировании
скоропортящиеся овощи и фрукты
длительное время сохраняются без
ухудшения качества.
1 Рынок консервированных овощей и фруктов
Фрукты
и овощи являются составной частью
питания человека, особенно благодаря
содержанию в них минеральных
веществ, необходимых для нормального
физиологического течения жизненных
процессов в организме. Однако сезонность
сбора овощей и фруктов, трудности
с хранением многих сортов фруктов
и овощей заставляли людей искать
новые формы обработки продуктов
питания, что позволило бы значительно
продлить их срок годности для потребления
и обеспечить их сохранность (товарный
вид, наличие важнейших минеральных
веществ и т.д.) в межсезонный
период. К старым формам консервирования,
которые использовались людьми издавна,
относятся сушка, копчение и варка
с добавлением большого количества
сахара. Началом внедрения современных
методов консервирования, в основе
которых лежит стерилизация при
высокой температуре, можно считать
1795 г., то есть период наполеоновских походов,
когда французская армия испытывала
большие затруднения с обеспечением
продуктами. Именно тогда была назначена
награда в 12 тыс. франков за разработку
метода надежного сохранения пищевых
свойств продуктов. Премию присудили
французу Апперту, искусному повару,
а позже видному промышленнику,
поставщику конфет, сладостей, варенья,
который стал известен (в мировой
литературе) как изобретатель способа
сохранения продуктов питания путем
консервирования. Сначала его изобретение
использовалось исключительно для
нужд армии, но вскоре нашло широкое
применение и в повседневной жизни
при изготовлении консервов.
Благодаря
этому изобретению и появляются
на нашем столе консервированные
овощи и фрукты, как любимого всеми
домашнего приготовления, так и
произведенные зарубежными предприятиями.
2 История консервирования
В
1795 году французский повар Николя
Франсуа Аппер победил в конкурсе
на лучший способ длительного хранения
продуктов. Он был удостоен почетного
звания "Благодетель человечества"
и награжден золотой медалью.
Повар наполнил банки мясом, бульоном
и вареньем, запаял их и долго
кипятил. Через восемь месяцев содержимое
банок оказалось превосходного
качества. С тех пор консервирование
из чуда превратилось в обыденное
понятие. С помощью нехитрых приемов
- нагревания (пастеризации) или кипячения
(стерилизации) - микроорганизмы (плесени,
микробы) и ферменты (вещества, способствующие
ускорению химических реакций и биологических
процессов) разрушаются, а пищевая ценность
и вкусовые качества остаются! Не сравнить
со свежими продуктами, но все же...
Слово
"консервирование" произошло от латинского
слова conserve, которое означает "сохранение".
Научные основы современных методов
консервирования были даны еще в
19 веке, когда кроме видимых виновников
разложения продуктов, таких, как плесень
и грибки, были обнаружены и невидимые
формы микроорганизмов, бактерии и
дрожжевые грибки. Это открытие сделал
знаменитый французский химик Луи
Пастер (1822 - 1895), который подробно изучил,
прежде всего, дрожжевые и патогенные
микробы и одновременно заложил
научную основу умерщвления их зародышей.
В честь него был назван пастеризацией
способ частичной стерилизации веществ
повышенной температурой, прежде всего,
жидких. Пастер имел предшественников
в специальности практического
консервирования продуктов, им был
парижский повар Николас Апперт
(умер в 1840). В 1804 году он попробовал консервировать
продукты в жестяных банках кипячением
и свой способ описал и показал
в Париже в 1810 году (L`art de conserver toutes les
substances animales et vegetales, Paris 1810, первое немецкое
издание вышло в Праге в 1844
году). Жестяную банку наполняли
продуктами, предназначенными для консервирования,
нагревали водяным паром или
в горячей воде. Через малое
отверстие на верху банки уходил
избыточный воздух, а поле его выхода
это отверстие запаивали. Герметично
заполненную банку затем кипятили
в горячей воде, при этом, чтобы
температура могла подниматься
до 135 градусов, добавляли различные
соли и тем самым достигали
требуемой степени стерилизации.
Дальнейшая эволюция принесло не только
знание причин разложения, но и дальнейших
биохимических изменений, объяснила значение
продуктового метаболизма (обмена
веществ), как исходных веществ, так и потребности
метаболизма человека, для которого вполне
хватает основных питательных веществ,
таких как сахариды, липиды и белки и
биокатализаторов, прежде всего, витаминов,
ферментов, веществ роста, пигментов
и антибиотиков. Это дало возможность
научной специальности консервирования
продуктов, которая рациональным способом
обеспечивает долговременное хранение
трудно сохраняемых продуктов, прежде
всего, фруктов и овощей, для круглогодичного
употребления и в такой форме, которая
лучше всего сохраняет их первоначальный
вид.
Из этого наброска вытекает
важность консервирования, его
значение социальное, государственное
и гигиеническое, как с точки
зрения производителя, так и
потребителя.
3 Принципы классификации методов сохранения пищевых продуктов
Различные
методы сохранения пищевых продуктов
по классификации, предложенной Я. Я. Никитинским,
основаны на следующих принципах:
1)
поддержание жизненных процессов,
происходящих в сырье и препятствующих
развитию микроорганизмов (принцип
биоза); на этом принципе основано,
например, хранение свежих плодов
и овощей;
2)
подавление жизнедеятельности микроорганизмов
воздействием различных физических
или химических факторов (принцип
анабиоза); при этом подавляются
также протекающие в сырье
жизненные процессы. На принципе
анабиоза основано хранение пищевых
продуктов при низких температурах
или в атмосфере углекислого
газа, консервирование путем повышения
концентрации растворенных в
продукте веществ, а также путем
добавления химических консервантов,
задерживающих развитие микроорганизмов
(например, уксусной кислоты при
мариновании);
3)
прекращение жизнедеятельности
микроорганизмов, сопровождающееся
прекращением жизненных процессов
в сырье (принцип абиоза), -
консервирование нагреванием, действием
электрического тока, ионизирующих
излучений, ультразвука, добавлением
химических веществ, ядовитых
для микроорганизмов, а также
механическим удалением микроорганизмов
из продукта (стерилизующее фильтрование).
При
этом ни один из этих принципов, положенных
в основу классификации, не может
быть осуществлён на практике в чистом
виде. Чаще всего те или иные методы
консервирования основываются на смешанных
принципах.
4 Подготовка к консервированию
Значительное внимание в процессе консервирования уделяется качеству сырья, используемого для производства овощных и фруктовых консервов, ибо от этого зависит не только качество готовой продукции, но и уровень механизации производства и производительности труда, т.к. машины не могут эффективно обрабатывать разнородное по формам, размерам и сортам сырье. При всех способах консервирования обычно вначале проводится предварительная обработка пищевых продуктов – мытье, сортировка, очистка от несъедобных или малосъедобных частей (что повышает пищевую ценность продуктов по сравнению с исходной), измельчение и бланширование (по необходимости), а также собственно консервирование (под действием высокой температуры - пастеризация или стерилизация; под действием низкой температуры - квашение и мочение, соление, маринование, консервирование с помощью сахара, обезвоживание).
4.1 Мойка
Тщательная мойка - необходимое условие при переработке плодов, ягод и овощей. Она позволяет удалить с них землю, песок и, главное, микроорганизмы, находящиеся на поверхности плодов, ягод и овощей, которые представляют основную причину порчи пищевых продуктов. Кроме того, возможно, что плоды и овощи опрыскивались различными ядохимикатами в борьбе с болезнями и вредителями растений. Вымытые плоды и овощи надо немедленно очистить, измельчить и пустить в дальнейшую переработку.
4.2 Сортировка и очистка
Цель сортировки - удалить гнилые, с механическими повреждениями, перезрелые, недозрелые плоды и овощи. Отбирают фрукты и овощи здоровые, зрелые, одинаковой величины, делят на крупные и мелкие. После сортировки снова моют под душем. Некоторые ягоды (земляника, малина и др.) в сетках несколько раз погружают в воду на 0,5-1 мин, меняя ее на чистую. Затем производят очистку. Цель очистки - удалить с плодов и овощей несъедобную или малосъедобную часть. Предварительная очистка корнеплодов заключается в срезании верхних зеленых частей, имеющих твердые безвкусные ткани, тонких нижних и боковых корешков. Очень тщательно промывают водой. Лук, чеснок очищают, срезая верхнюю и нижнюю части и снимая чешуйки. Из вишен или черешни удаляют косточки. Затем надо удалить загнившие части плодов и вторично вымыть их. Зеленый горошек надо лущить (отделить зерно от створок).Учитывая, что на воздухе некоторые очищенные овощи и фрукты быстро темнеют, нельзя их оставлять не залитыми водой.
4.3 Измельчение и протирание
Используют разные способы измельчения овощей и фруктов в зависимости от того, для каких целей они будут применены. Корнеплоды измельчают в виде стружки или пластинками (лук - пластинками, капусту шинкуют или рубят). Для получения сока используют соковыжималки и т. д.
4.4 Бланширование
Бланширование
(от французского слова бланшир -
белить, отбеливать) - одна из наиболее
ответственных операций при подготовке
плодов и овощей к переработке. Она
заключается в том, что овощи
или фрукты ошпаривают кипятком или
кипятят в течение нескольких
минут в воде или в солевом
растворе с добавлением лимонной
кислоты. Некоторые овощи бланшируют
до полной готовности (свекла, морковь),
то есть попросту варят их. От того,
насколько правильно проведено
бланширование, во многом зависят качество
продукта и размеры потерь. При
бланшировании сохраняется натуральный
цвет овощей и плодов, они плотнее
укладываются в банки, не трескаются
в банке при заливании горячим
сиропом или маринадом, повышается
сохранность консервов и т.д. Время
бланширования надо точно соблюдать,
так как передержанные в кипятке
плоды быстро развариваются, вкусовые
качества их ухудшаются, а недодержанные
впоследствии темнеют. Продолжительность
бланширования зависит от вида, размеров
сырья и назначения его переработки.
После бланширования плоды или
овощи быстро охлаждают, погружая их
в чистую холодную воду. Некоторые
виды сырья можно консервировать
без бланширования. Так, например, компоты,
приготовленные без бланширования
фруктов, получаются значительно вкуснее.
5
Cпособы консервирования
Консервированные
овощи и фрукты по содержанию витаминов,
минеральных солей, сахаров, не намного
уступают свежим. Поэтому стоит постараться,
чтобы на вашем столе зимой
и ранней весной были помидоры и
баклажаны, огурцы и перец, персики
и абрикосы, груши и клубника.
Известно
много различных способов консервирования.
Практически все они основаны
на устранении условий для жизнедеятельности
микроорганизмов - бактерий, плесеней,
дрожжей, которые вызывают порчу
пищевых продуктов, а также на
подавление активности собственных
ферментов, способных снижать качество
продукта. Получаемые таким способом
консервы можно хранить длительное
время. Другие способы направлены на
ограничения жизнедеятельности
микробов, которые при этом остаются
в продукте, но их рост и развитие
задерживаются. Существовать припеваючи
микробам мешает высокая или низкая
температура, консерванты (например, уксус),
соль, сахар, обезвоживание.. Хозяйки обычно
используют следующие виды консервирования:
сушку, соление и квашение, маринование,
замораживание, использование большой
концентрации сахарного сиропа, стерилизация
и пастеризация.
5.1 Квашение
Речь
идет о консервировании кислотами,
содержащимися в большом количестве
во фруктах или получающимися
при обычном биологическом процессе
- квашении. Сюда можно отнести
кислоту лимонную, виноградную,
яблочную и молочную. С практической
точки зрения чаще всего применяют
слабое окисление до концентрации
1,5 % кислот при производстве компота
и овощей в кислой заливке.
Также готовят продукты при
консервировании нагревом до
температуры 100 0C, т.е. пастеризации.
Далее, иногда используют комбинации
молочной и уксусной кислот
в соотношении 2:1 с концентрацией
2 % при консервировании молочным
брожением.
В сущности
консервированные изделия в переносимых
вкусовых концентрациях дает
только уксусная кислота, и
то если в количестве не
более 4-6 %. В настоящее время
этот способ почти не употребляется.
5.2 Соление
Консервирующее действие поваренной соли (NaCl) проявляется при концентрациях не менее 10 %, некоторые микроорганизмы переносят концентрацию до 30 %. На практике применяют более низкие концентрации соли в комбинации с квашением при консервировании овощей. Соль, как самостоятельный консервант, применяют только при сохранении овощей в соли. Пошинкованные и порезанные овощи пересыпают солью. Аналогично растирают чеснок с солью. Готовая продукция должна содержать до 20 % соли и храниться в сухом прохладном месте.
5.3Сушка
Сушка - это приведение воды из продуктов в газообразное состояние. Выпарить необходимо 80 - 90 % первоначального содержания воды. Высушивание можно проводить на солнце или свежем воздухе, в наших климатически условиях в различных сушильных устройствах. На процесс сушки влияют, прежде всего, температура и скорость движения воздуха в сушильном устройстве. В начале сушки выгоднее поддерживать высокую температуру и скорость движения воздуха, к концу сушки влияние движения воздуха практически отсутствует. Для скорости сушки имеет значение содержание водяных паров в воздухе. Чем температура воздуха выше, тем при данных условиях воздух суше, и он примет больше водяных паров при сушке продуктов. Напротив, излишне высокая температура и низкая влажность отводимого воздуха снижает экономичность системы. Во время сушки всегда происходят измене-ния органолептических и биохимических свойств продукта. Сушка является необратимым процессом, нельзя обратной добавкой воды получить продукты в исходной форме. Способность к набуханию является одним из показателей качества сушки. Кроме изменения окраски - побурения - при сушке происходит и изменение вкуса. В дальнейшем происходит снижение содержания витаминов. Поэтому выгодно некоторые продукты, преимущественно делимые овощи, перед сушкой слегка отварить и тем самым снизить активность присутствующих ферментов.
5.4 Сгущение
Сгущение - это частичное испарение воды из продуктов. Концентрированием нерастворимых веществ продуктов создают среду, непригодную для вегетации микроорганизмов. Фруктовые концентраты содержат обычно 50 - 70 % сухого вещества, овощные - 25-50 % сухого вещества. При низких концентрациях необходимо применять дальнейшее консервирование, например, квашением, засахариванием, при необходимости стерилизацией. Сырье при сгущении сначала отжимают или протирают. Для сохранения органолептических (вкус, запах, цвет) и биологических (витамины) свойств его выгоднее сгущать при низких температурах, в основном за счет снижения давления в автоклавах, и как можно быстрее. В домашнем хозяйстве обычно практикуют прямое нагревание до температуры, близкой к кипению. При таких температурах оказывается высокое противомикробное действие, что приводит к практической пастеризации. Напротив, большие изменения претерпевает окраска. Фруктовые и овощные пюре необходимо при сгущении помешивать, чтобы они не пригорали.
5.5 Консервирование под действием высокой температуры
Консервирование под действием высокой температуры - наиболее эффективный метод, основанный на уничтожении большинства микробов и устранении возможного последующего попадания микробов в продукты. Различают 2 варианта консервирования с помощью высокой температуры. Стерилизация осуществляется при температуре 100 градусов по Цельсию, а пастеризация при температуре до 100 градусов по Цельсию.
5.5.1 Стерилизация продуктов
Подготовленные (лучше всего горячие)
фрукты или овощи укладывают
в стеклянную тару, заливают горячим
сахарным сиропом, маринадом или
томатной заливкой, накрывают прокипяченными
жестяными крышками и устанавливают
в стерилизатор с горячей водой.
Температура воды в стерилизаторе
должна быть на 15-20 градусов выше
температуры внутри стеклянной
тары, а уровень воды в нем
должен быть ниже верхнего
края банки не более чем на 3 см. Время
стерилизации отсчитывают с момента закипания
воды в стерилизаторе. Время стерилизации
разных продуктов отличается, обычно оно
указывается в рецепте. После стерилизации
банку осторожно вынимают, ставят на стол
и немедленно закатывают с помощью машинки.
Банки со стеклянной крышкой и хомутиком
закрывают зажимом сразу, до того, как
ставят стерилизоваться.
Между
банками и стенкой емкости, в
которой проводится обработка, должен
быть зазор не менее 5-10 мм. Во время
стерилизации нельзя допускать бурного
кипения воды.
5.5.2 Пастеризация
Некоторые плоды и ягоды при стерилизации развариваются, снижается их вкус, поэтому для консервирования абрикосов, винограда, мелких томатов и т.д. лучше использовать пастеризацию. Консервы, которые фасуют в горячем состоянии и сразу герметически укупоривают, следует перевернуть вниз горлышком и охладить. Такой вид консервирования называется самостерилизацией.
5.6 Охлаждение и замораживание
Сущность этого метода консервирования в том, что при низких температурах подавляется жизнедеятельность микроорганизмов, снижается активность ферментов, замедляется протекание биохимических реакций. При пониженных температурах, характерных для охлаждения, в плодах и овощах продолжают протекать, хотя и медленно, процессы дыхания, которые позволяют им сохраняться свежими в течение нескольких недель и даже месяцев.
5.7 Варка плодов с сахаром
При варке плодов с большим количеством сахара (примерно 1 часть плодов на 1 часть сахара) получается продукт с высокой концентрацией сахара - 60-65% и более (варенье, джем, повидло, желе и др.), что не позволяет развиваться микробам. Как подчеркивает С.С. Ататян, при домашнем консервировании следует помнить следующие правила: использовать свежие плоды и овощи; здоровые, очищенные и нарезанные плоды, ягоды и овощи до укладки в банки для бланширования или варки хранить не более 30 минут; употреблять посуду из керамики, стекла, нержавеющей стали, а также эмалированную без трещин; бланширование и варку плодов и овощей проводить с обязательным учетом степени их зрелости; строго придерживаться режимов тепловой обработки, особенно стерилизации; продолжительная тепловая обработка с доступом кислорода уменьшает содержание витаминов в продуктах питания. При соблюдении санитарных правил и технологических режимов переработанные плоды, овощи и ягоды можно хранить до 2 лет. В зависимости от того, что предполагается приготовить из плодов и овощей, после мойки их соответственно обрабатывают.
5.8 Бессахарная переработка плодов и ягод
Имеется
несколько способов "бессахарной"
переработки плодов и ягод. Как
известно, в ягодные компоты и
соки сахар кладут не только для
сладости, но и из-за его консервирующих
свойств. Так, заготовка с 60 процентами
сахара не забродит даже в открытой
банке при комнатной температуре.
и т.д.................
В зависимости от явлений, лежащих в их основе способы можно разделить на 5 групп:
1. физические (термообработка, сушка, обработка излучением);
2. химические (антисептические и консервирующие вещества:
Уксусная кислота;
Лимонная кислота;
Молочная кислота;
Соли бензойной кислоты;
Соли молочной кислоты;
Соли сорбиновой кислоты;
3. физико-химические (осмотически активные вещества:
Сахар ;)
4. биохимические (квашение, соление) – молочнокислые бактерии превращают сахар в молочную кислоту.
5. комбинированные (сочетание тепловой обработки и добавления химических компонентов)
Виды овощных консервов:
· Натуральные продукты (без добавок)
· Закусочные консервы
· Маринованные, солёные, квашеные овощи
· Сушеные овощи
· Консервы для детского питания
· Пюре, пасты, соки
· Обеденные блюда и полуфабрикаты
Виды фруктово-ягодных консервов:
· Повидло, джемы, варенье
· Сушеные фрукты и ягоды
· Замороженные
· Мочёные и маринованные
Биотехнологические методы консервирования - это наиболее простые и доступные, дешёвые методы обработки пищевых продуктов, широко распространенные в промышленности и используемые в домашних условиях.
Биотехнологическими методами является соление, мочение, квашение, производство плодово-ягодных и виноградных вин.
Большинство биотехнологических методов консервирования плодов и овощей основано на культивировании молочнокислых бактерий, продуктом жизнедеятельности которых является молочная кислота. Накопление ее в продукте приводит к сдвигу реакции среды в кислую сторону, то есть в условия, при которых деятельность большинства видов банальной микрофлоры сильно тормозится. Кроме того, молочная кислота непосредственно воздействует на многие виды микроорганизмов и является естественным консервантом.
Плоды и овощи содержат достаточное количество углеводов в легкодоступной форме и все необходимые биол активные вещества необходимые для жизнедеятельности молочно-кислых бактерий,которые повышают кислотность продуктов до уровня препятствующих развитию гнилостных бактерий, дрожжей и плесени. Дополнительно при квашении вносят осмофильный агент - поваренную соль, вызывающую плазмолиз клеток, диффузию клеточного сока в рассол и препятствует развитию гнилостных микроорганизмов на первых этапах брожения.
Процесс брожения, происходящий при квашении капусты, можно разделить на три стадии.
В первой стадии поваренная соль извлекает содержащуюся в капусте влагу и вызывает плазмолиз клеток капусты. Экстрактивные вещества, находящиеся в клетках капусты, переходят при этом в рассол. В начале процесса квашения концентрация рассола высокая и микроорганизмы в нем развиваться не могут. По мере дальнейшего выделения влаги из капусты концентрация рассола понижается и создаются условия для микробиологических процессов.
В процессе ферментации выделяют три стадии, характеризующиеся развитием разнообразной микрофлоры.
Начальная стадия Характеризуется обильным пенообразованием. В этот период при рН 6,2 бурно начинают развиваться аэробные микроорганизмы: дрожжи, палочковидные бактерии, в частности бактерии кишечной группы, газо - и кислотообразователи, различные кокки, типичные эпифиты (ErviniaHerbicola ). Развитие такой смешанной микрофлоры, выделяющей различные продукты обмена и использующей остаточные количества кислорода в заквашиваемой капусте, существенно влияет на вкус и запах готового продукта. В это время образуются небольшие количества муравьиной, уксусной, янтарной, пропионовой, молочной, масляной кислот, этиловый спирт, выделяется диоксид углерода, в ничтожных количествах – метан. Эта стадия длится 1-2 сут. Аэробные микроорганизмы при этом поглощают кислород и создают условия для развития анаэробов.
Основная стадия Начинается развитием гетероферментативных молочнокислых кокковидных бактерий, которые становятся доминирующими к концу 2-3-х суток. Жизнедеятельность данного вида определяет запах доброкачественной капусты. Эти бактерии обладают не только большой скоростью роста, но и быстрой гибелью клеток. Они ведут как бы начальную фазу основной стадии ферментации капусты, в течение которой общая кислотность продукта повышается до 0,7-1,0 % (в пересчете на молочную кислоту), а развитие гнилостных бактерий становится невозможным. Кроме молочной образуются также уксусная кислота, этиловый спирт, эфиры, диоксид углерода, маннит (его присутствие придает капусте горьковатый привкус).
Через 4-6 сут ферментации кокковую форму сменяют гомо-ферментативные молочнокислые палочковидные бактерии. Они обеспечивают основной процесс ферментации, так как при сбраживании углеводов бактерии образуют только молочную кислоту. Других органических кислот среди метаболитов этого вида не найдено. Наиболее благоприятные температуры для их развития 18-21 °С. Эти бактерии устойчивы к соли, только при ее 12 %-й концентрации они угнетаются. В основную стадию ферментации их число достигает многих миллионов клеток в 1 см3 рассола. Содержание молочной кислоты в этот период достигает 1,5-2,0 %, устраняется горький привкус. Завершается стадия примерно через 3 недели, когда бактерии начинает угнетать накопившаяся молочная кислота. В данный период наблюдается активная жизнедеятельность дрожжей, накапливающих до 1 % спирта, который, соединяясь с кислотами, дает эфиры.
Конечная стадия Ферментации завершается к концу пятой недели. После накопления 1,5-2,0 % молочной кислоты еще остаются сахара и маннит и среди микроорганизмов начинают преобладать гетероферментативные молочнокислые палочковидные бактерии, относительно слабо чувствительные к кислотности среды и содержанию соли. На данной стадии сбраживаются пентозаны, концентрация молочной кислоты достигает 2,0-2,5 %, рН падает до 3,4-3,8, соотношение уксусной и молочной кислот 1:4. Наряду с молочной кислотой в квашеной капусте содержатся 0,25 % этилового спирта, маннит, декстран и другие продукты. Брожение заканчивается, когда все углеводы использованы. На поверхности капусты в этот период развиваются в виде пленки дрожжи. Концентрация спирта снижается вследствие того, что это соединение используют другие микроорганизмы как источник углевода, и, кроме того, он реагирует с органическими кислотами, образуя эфиры, придающие приятный аромат капусте.
В производственных условиях ферментацию не ведут до конечной стадии, так как лучшие вкусовые свойства квашеной капусты отмечаются при содержании молочной кислоты 0,7-1,3 %, что соответствует требованиям стандарта для первого сорта.
Вместе с тем в условиях высокой кислотности хорошо развиваются плесени и пленчатые дрожжи, которые разрушают молочную кислоту. Чтобы не допустить их развития, квашеную капусту хранят при температуре 0...-2 °С в дошниках, где проводилось квашение, под укрытием льдом или предварительно перегружая в бочки с помощью поворотной стрелы с раздвижными ковшами. В хранилищах желательно использовать искусственное воздушное охлаждение.
При производстве любых видов консервов производят подготовку сырья.
Подготовка сырья - это совокупность технологических операций, обеспечивающих дальнейшее использование плодоовощного сырья для изготовления готовой продукции.
К таким технологическим операциям относят: инспекцию, сортировку, калибровку, замочку, мойку, очистку, измельчение.
Инспекция - процесс, при котором отбирают гнилые, битые, неправильной формы овощи и посторонние примеси.
Сортировка - разделение сырья по степени зрелости, цвету, пятнистости, ожогам.
Калибровка - разделение плодоовощного сырья по размерам.
Калибровка позволяет рационально вести технологический процесс, предотвратить развариваемость сырья, снизить отходы при механической очистке, получить продукт высокого качества. Проводится с использованием тросовых капиброва-телей (сливы, абрикосы, огурцы), барабанных (картофель, горошек), валиколенточных калибрователей (яблоки, томаты, лук).
Мойка - удаление с поверхности плодоовощного сырья загрязнений, механических примесей, ядохимикатов и микрофлоры при помощи воды.
Отмочка - выдерживание в воде с целью удаления с поверхности загрязнений.
Замочка - выдерживание в воде с целью улучшения консистенции, набухания, пропитывания (для огурцов, кабачкой и другого сырья).
Очистка - отделение кожуры, кожицы, плодоножки, чашелистиков, семенных камер, косточек и т.д.
Различают три способа очистки: механический, тепловой (термический) и химический.
Наиболее широко распространен механический способ. Для картофеля, корнеплодов используют машины с терочной поверхностью (карборундовые) непрерывного и периодического действия. Для удаления косточек из вишен, абрикосов используют машины линейного типа.
Для удаления семенных камер из яблок, груш и одновременного разрезания плодов на дольки используют яблокорезки.
Термическая очистка сырья проводится путем кратковременной обработки овощей паром с последующим отделением кожицы в моечно-очистительных машинах. Кратковременная обработка паром под давлением и температурой +140... +180 °С приводит к прогреву кожицы и тонкого слоя сырья (1-2 мм). При выходе сырья из аппарата кожица вспучивается и легко отделяется от мякоти в моечно-очистительных машинах.
Пароводотермический способ - обработка сырья паром и водой. При этом способе сырье полностью проваривается в специальных автоклавах до состояния, когда сердцевина не будет жесткой и свободно отделяется кожица. Затем сырье обрабатывают водой при температуре +75 °С. Время - 5-15 мин. Необходимо следить, чтобы не было разваривания.
Химический способ - плоды подвергаются воздействию щелочей. Сырье погружают в кипящий раствор щелочи концентрацией 6-12%, при температуре +90... +95 °С на 5-6 мин. Протопектин кожицы разрушается, нарушается ее связь с мякотью и она легко отделяется в моечных машинах. После тщательно промывают водой.
Измельчение, протирание, отжим. Большинство сырья подвергают измельчению - механическому разрушению структуры овощного сырья дроблением или резкой.
Резка - измельчение сырья на части определенной формы и размера: брусочки, полоски,столбики.
Дробление - измельчение сырья на части неопределенной формы.
Протирание - проводится с целью получения продуктов с тонкоизмельченной мякотью. От измельченной мякоти отделяют семена, кожицу кожуру путем пропускания через сито диаметром ячеек от 0,7 до 1,5 мм.
Для получения тонкоизмельченных пюреобразных продуктов и соков с мякотью проводят повторное протирание на машинах с диаметром сит 0,4 мм. Этот процесс называется финишированием плодового сырья.
Для придания продукту нежной тонкоизмельченной консистенции, улучшающей вкусовые качества, исключающие расслаивание соков с мякотью, проводят гомогенизацию. После
гомогенизации частицы сырья имеют размер 250-300 мкм (1 микрон = 0,001 мм).
Тепловые процессы. Тепловая обработка сырья является одним из основных приемов в технологическом процессе приготовления консервов.
К тепловым процессам относят: бланширование, обжарку, пассерование, разваривание, подогрев, варку, уваривание.
Бланширование - кратковременная тепловая обработка плодоовощного сырья при определенном режиме в воде, паром или в водных растворах солей, сахара, органических кислот, щелочей для инактивации ферментов, очистки от кожицы и кожуры, снижения бактериальной обсемененности, уменьшения объема сырья, придания эластичности плодам.
От этого процесса зависит в значительной мере качество продукта и потери в производстве.
Так деятельность ферментов может вызвать порчу продуктов и нежелательные изменения даже при отсутствии микроорганизмов. Поэтому прогревание до +70... +75 °С разрушает ферментную систему, основой которой являются белки (инактивация). Разрушение фермента влияет на цвет продукта. Поэтому при производстве компотов из яблок, груш, сушке картофеля рекомендуется обязательно проводить бланширование.
При нагревании происходит удаление воздуха из межклеточного пространства, что повышает упругость плодов и овощей, способствует сохранению витаминов, уменьшает их объем.
Для некоторых консервов наоборот требуется увеличение объемов сырья для нормального заполнения тары, соотношения между составными компонентами. Это консервы с применением фасоли, гороха, риса, перловой крупы, макаронных изделий, которые при бланшировании увеличиваются в объеме в 2-2,5 раза за счет впитывания воды крахмалом.
Применяют два способа бланширования:
♦ водой, раствором кислот,сахара, соли;
При первом способе происходит потеря ценных питательных веществ сырья. Поэтому лучше бланшировать паром. Время бланширования паром 1 мин и несколько минут в воде. Плоды, огурцы, томаты бланшируют целыми. Картофель, корнеплоды, лук, капусту и другие - в нарезанном виде. Следует помнить, что недобланшированный продукт может вы
звать бомбаж, а перебланшированный - разваривание консервов при стерилизации. Во избежание разваривания продукт после бланширования сразу же охлаждается водой.
Обжарка и пассирование. Проводят для закусочных, обеденных, заправочных консервов с целью повышения калорийности, придания сырью определенных вкусовых свойств. Обжаривают баклажаны, кабачки, свеклу, тыкву, морковь, перец сладкий, лук и другие овощи.
Обжарка - тепловая обработка овощей в жирах до уменьшения массы сырья свыше 30% при определенном температурном режиме для придания им специфического вкуса и цвета.
Пассирование - обжарка овощей с уменьшением массы до 30%. При обжарке и пассировании применяют рафинированные растительные масла: подсолнечное, кукурузное, соевое, хлопковое; животные топленые жиры: свиной, говяжий, бараний или костный; маргарин, масло коровье.
В процессе обжарки с поверхности овощей испаряется влага, через некоторое время поверхностный слой обезвоживается, образуется корочка золотистого цвета и продукт приобретает специфический вкус и запах, свойственный обжаренному.
Концентрирование жидких и пюреобразных продуктов путем уваривания или выпаривания. Выпаривание или вымораживание влаги из протертой массы плодоовощного сырья проводится с целью повышения концентрации растворенных веществ. Повышение концентрации угнетает деятельность микроорганизмов. Этот процесс является основным при производстве концентрированных соков, томатной пасты, плодовых паст, соусов. Наиболее распространенный способ удаления влаги из продукта - при кипении (выпаривание).
Выпаривание при атмосферном давлении проводится в варочных котлах.
Выпаривание под вакуумом осуществляется в вакуум-аппаратах, в котором кипение продукта происходит при низком давлении, что позволяет снизить температуру кипения раствора, и следовательно, получить продукт высокого качества, без заметного ухудшения цвета, вкуса и химического состава.
Фасование, эксгаустирование и укупоривание. Фасование проводится на автоматических, полуавтоматических машинах.
В некоторых случаях (для многокомпонентных консервов, густых масс) оно может осуществляться вручную в крупную тару. Для фасования пюреобразных и жидких пищевых продуктов применяются специальные наполнители, дозирующие продукт по объему.
При фасовании консервов, состоящих из плотной и заливочной частей следят за соотношением составных частей консервов и массой нетто.
Фасуют консервы в стеклянные банки типов I (обкатная) и III (резьбовая) вместимостью не более 3 дм 3 , металлические лакированные банки вместимостью не более 2,0 дм 3 , для овощных соков и напитков используют тару типа Тетра-Брик-Асептик, Комби-Брик-Асептик, Пюр-Пак и тару из других термопластичных полимерных и комбинированных материалов.
Эксгаустирование - частичное удаление воздуха из незаполненного продуктом пространства в банках перед закаткой. Это предотвращает окислительные процессы, которые приводят к изменению цвета, вкуса, аромата продукта, сокращает потери питательных веществ.
Укупоривание обеспечивает полную герметизацию тары, что предотвращает попадание внутрь банки микроорганизмов и позволяет проводить стерилизацию. Укупоренные банки ополаскивают под душем или моют для удаления следов жира.
Стерилизация, пастеризация консервов. Асептическое консервирование. Стерилизация - тепловая обработка консервов при температуре 100 °С и выше в течение времени, достаточного для уничтожения микрофлоры, в том числе возбудителей пищевых отравлений и обеспечивающая длительное сохранение бактериологической доброкачественности консервов. Во многих случаях стерилизация является одновременно и тепловой кулинарной обработкой продукта для улучшения вкуса, цвета, консистенции.
Выбор температуры стерилизации зависит от химического состава консервов, вида микроорганизмов, их количества. Микроорганизмы особо чувствительны к кислой среде. Поэтому консервы, содержащие органические кислоты, чаще всего стерилизуют при температуре 100 °С, а с небольшой кислотностью - выше 100 °С.
На длительность стерилизации при выбранной температуре влияют: первоначальная температура продукта при фасовании, консистенция продукта, его кислотность или рН, материал, толщина и размер тары. Плотные продукты нагреваются медленнее, чем жидкие.
Жесть имеет высокий коэффициент теплопроводности, прогревается быстрее, чем стекло.
С увеличением размера тары прогрев проводится медленно. Поэтому для каждого вида консервов режим стерилизации устанавливают с учетом этих факторов.
При выработке консервов с высокой кислотностью допускается проведение стерилизации горячим розливом. В этом случае жидкий продукт (томатное пюре или томатная паста) подогревается до температуры 95-98 °С и при этой температуре фасуется в предварительно пастеризованные паром банки, вместимостью не менее 3 дм 3 .
Пастеризация - тепловая обработка пищевых продуктов при температуре более 75 °С в течение времени, достаточного для уничтожения в них неспоровых бактерий, дрожжей и плесеней, и обеспечивающая в комплексе с каким-либо ингибирующим фактором длительное сохранение бактериологической доброкачественности консервов.
Пастеризации подвергают овощные маринады, температура тепловой обработки которых снижается за счет добавления уксусной кислоты.
Хранят плодоовощные консервы при температуре 0-20 °С. При температуре ниже 0°С консервы замерзают, что приводит к потере органолептических свойств продуктов. При хранении плодоовощных консервов по разным причинам часто возникают следующие виды дефектов: бомбаж, скисание, потемнение содержимого, размягчение плодов и овощей, подтеки, ржавление металлических банок и крышек.
Математическое моделирование любого биотехнологического процесса, аппарата или системы сводится к оценке скорости протекания биохимических процессов, которая определяется скоростью биохимической деятельности (роста) микрообъектов в зависимости от одного или нескольких параметров среды, обеспечивающей протекание метаболических процессов.
Математическое описание биотехнологических процессов может быть решено посредством применения ряда упрощенных моделей.
Математическая модель представляет собой зависимость между входными переменными системы, её внутренними параметрами, возмущающими воздействиями и выходными переменными.
В основе современных способов переработки плодов и овощей лежит комплекс факторов воздействия, направленных на регулирование микробиологических и биохимических процессов, протекающих в плодоовощном сырье.
В зависимости от способов воздействия на плодоовощное сырье и происходящих в нем процессов способы переработки условно делят на следующие группы: биохимические - квашение, соление, мочение, производство плодово-ягодных и виноградных вин; химические - консервирование веществами антисептического действия (сернистой и сорбиновой кислотами, пропионатами и др.) и маринование; физические - термостерилизация (при производстве консервов), сушка, замораживание, лучевая стерилизация и др.; физико-механические - обеспложивающая фильтрация, производство крахмала из картофеля и физико-химические - консервирование сахаром и солью.
Биохимические методы (квашение, соление, мочение - ацидоценоанабиоз). Это повышение кислотности среды, являющейся консервирующим агентом, в результате направленного культивирования определенных групп микроорганизмов. Плоды и овощи содержат достаточное количество углеводов в легкодоступной форме и все необходимые биологически активные вещества для развития комплекса молочнокислых бактерий, повышающих кислотность продукции до уровня, препятствующего развитию гнилостных бактерий, дрожжей и плесеней. Дополнительно при квашении и солении вносят осмофильный агент - поваренную соль, вызывающую плазмолиз клеток и диффузию клеточного сока. Кроме того, соль препятствует развитию гнилостных микроорганизмов на первых этапах гетероферментативного брожения.
Химические методы.
К ним относятся маринование и химическая стерилизация.
Маринование
(ацидоанабиоз) - повышение кислотности среды в продукции за счет введения кислоты. Жизнедеятельность каждого вида микроорганизмов возможна лишь в определенных границах рН среды, выше и ниже которых она угнетается. Для большинства плесневых грибов и дрожжей наиболее благоприятна слабокислая среда с рН 5...6. Большинство бактерий лучше растет в зоне рН 6,8...7,3, т. е. в нейтральной или слабощелочной среде. Губительное действие на микроорганизмы некоторых органических кислот, в том числе уксусной, может быть обусловлено не только неблагоприятной концентрацией водородных ионов, но и токсичностью недиссоциированных молекул кислоты. Установлено, что уксусная кислота в количестве 0,5. ..2,0 % оказывает бактерицидное действие. Микроорганизмы по-разному реагируют на разные виды кислот. Так, молочнокислый стрептококк прекращает размножаться в субстрате, содержащем молочную кислоту, при рН 4,7.. .4,4, а в присутствии уксусной - при рН 5,1...4,8.
Зная отношение микроорганизмов к кислотности среды и регулируя ее рН, можно подавлять или стимулировать развитие микрофлоры, что имеет практическое значение. Неблагоприятное действие кислой среды на гнилостные бактерии положено в основу хранения некоторых пищевых продуктов в маринованном и квашеном виде.
На указанном выше принципе основано производство маринованных плодов и овощей. Консервирующее действие только в результате повышения кислотности достигается при производстве острых маринадов, содержащих не менее 1,5...1,8 % уксусной кислоты. При необходимости получения менее острых маринадов, слабокислых (0,4...0,6 % уксусной кислоты) или кислых (0,61...0,90 %)
применяется дополнительное консервирующее воздействие высокими температурами (пастеризация или стерилизация).
Химическая стерилизация
(химоанабиоз) предусматривает применение химических веществ, обладающих в той или иной степени бактерицидными и фунгицидными свойствами, для предотвращения развития микроорганизмов в плодоовощных продуктах.
Физические методы. К ним относят замораживание, сушку, термостерилизацию, ультрафиолетовые лучи, ультразвук, электрический ток высокой и сверхвысокой частоты.
Замораживание (криоанабиоз) применяют как для хранения сырья с целью последующего его консервирования, так и как самостоятельный способ консервирования. Возможно быстрое замораживание только таких продуктов, биологические, химические и физические свойства которых при замораживании существенно не изменяются. Для замораживания используют здоровые, зрелые и качественные фрукты и овощи. Пригодность сырья к замораживанию желательно предварительно проверить.
Консервирующее действие замораживания основано на том, что при температуре ниже -10 °С микроорганизмы не могут развиваться. Даже психрофильные микробы, которые еще размножаются при температуре около - 5 °С, не могут при более низких температурах продолжать свою деятельность, и их обмен веществ практически прекращается. Замороженные плодоовощные продукты могут сохраняться в течение длительного времени и нетребовательны к виду тары и упаковки, но требуют специальных условий хранения и транспортирования на всех этапах единой холодильной цепи.
Сушка (ксероанабиоз) - консервирование плодоовощной продукции в результате частичного или полного обезвоживания. Сушка плодов и овощей относится к самым старым методам консервирования. Она основана на ограничении роста и развития микроорганизмов путем снижения содержания влаги в перерабатываемом сырье. Ряд растительных продуктов, например зерно или орехоплодные уже при уборке содержат небольшое количество влаги и способны к длительному хранению. В клетках большинства микроорганизмов содержится до 75.. .85 % воды; с водой поступают питательные вещества в клетку и удаляются из нее продукты жизнедеятельности. С понижением влажности субстрата интенсивность размножения микробов падает, а при удалении из субстрата влаги ниже необходимого для микробов уровня их размножение прекращается. По минимальной потребности во влаге для роста различают следующие микроорганизмы гидрофиты - влаголюбивые, мезофиты - средневлаголюбивы и ксерофиты - сухолюбивые. Бактерии в преобладающем большинстве гидрофиты. Многие плесневые грибы и дрожжи - мезофиты, но имеются также гидрофиты и ксерофиты. Обычно в высушенных овощах остается 12-14 % воды, плодах – 18-25 %.
Термостерилизация
(абиоз). Под действием высоких температур
прекращают жизнедеятельность клетки микроорганизмов и сырья.
Продукты, полученные методом термической обработки в герметичной таре, принято называть консервами. В таком виде продукты
могут сохраняться длительное время.
В результате тепловой стерилизации продукции в ней происходя необратимые процессы коагуляции белка, изменения в протоплазм клеток, разрыв клеточной оболочки и наступает полная гибель растительных и микробных клеток. Тепловая обработка приводи к инактивации ферментного комплекса сырья, вследствие чего в растительных тканях прекращаются биохимические процессы.
Ультра фиолетовые лучи
(УФ) (лучевая стерилизация) обладают
высокой энергией и вызывают фотохимические изменения в поглощающей их молекулах субстрата и клетках микроорганизмов. Наибольшим бактерицидным действием обладают лучи с длиной волны
250.. .260 пм. Эффективность воздействия УФ-лучей на микроорганизм зависит от дозы облучения. УФ-облучение рекомендуют использовать для дезинфекции воздуха холодильных камер, производственных помещений, в технологическом процессе при асептическом консервировании, для предотвращения инфицирования из вне при розливе, фасовании и упаковке пищевых продуктов; для обеззараживания тары и упаковочных материалов. для стерилизации плодоовощных консервов его не применяют из-за низкой проникающей способности лучей. Считают возможным применение УФ-лучей при стерилизации плодоовощных соков и вин в тонком слое.
Ультразвук
(УЗ) - это механические колебания с частотами более 20 кГц (более 2000 кол/с), которые находятся за пределом слышимости человека. УЗ-волны могут распространяться в твердых, жидких и газообразных средах и обладают большой механической энергией. С помощью УЗ можно вызвать распад высокомолекулярных соединений, коагуляцию белков, инактивацию ферментов, разрушать частично или полностью многоклеточные и одноклеточные организмы, в том числе и микроорганизмы.
УЗ находит все большее применение в различных отраслях промышленности, в том числе ин пищевой. Разработаны установки для мойки и стерилизации стеклянной тары, предложены технологии по стерилизации воды, жидких пищевых продуктов, в том числе соков и вин.
Электрический ток высокой (ВЧ) и сверхвысокой частоты (СВЧ) - один из видов тепловой стерилизации. Прохождение коротких и ультракоротких электромагнитных волн через среду вызывает в ней появление переменных токов высокой и сверхвысокой частоты. В электромагнитном поле электрическая энергия преобразуется в тепловую.
ВЧ-обработку для стерилизации консервов проводят при радиочастотном диапазоне 20... 30 МГц. Более эффективным считается сверхчастотный нагрев при частоте 2400 МГц, при котором можно проводить непрерывную стерилизацию в потоке. При СВЧ-обработке физические свойства продукта, размеры банки и другие параметры стерилизуемой продукции мало влияют на режим генератора микроволновой энергии. Благодаря специфическим особенностям этого способа стерилизации его применение перспективно для термической обработки плодово-ягодных консервов. По сравнению с обычной паровой стерилизацией значительно сокращается время нагревания (1...3 мин) и улучшаются потребительские свойства готового продукта: аромат, вкус, консистенция, цвет и биологическая ценность (лучше сохраняются витамины). Внедрение указанных видов обработки сдерживается из-за сложности оборудования и контроля температурных параметров технологического процесса. Механизм воздействия на микрофлору ВЧ- или СВЧ-энергии до конца не изучен. Гибель клетки наступает в результате теплового эффекта, но некоторые ученые считают, что существует специфическое воздействие электромагнитных волн. для каждого вида продукта должны быть разработаны свои режимы стерилизации, так как микрофлора по составу и чувствительности сильно различается.
Физико-механический способ (обеспложивающая стерилизация). Этот метод основан на пропускании под давлением прозрачного продукта через фильтры, размер пор которых меньше размера клеток микроорганизмов. Следовательно, происходит механическое выделение клеток микроорганизмов из среды жидкого пищевого продукта. Отсутствие тепловой обработки позволяет максимально сохранить все биологически активные вещества. Однако при использовании бестемпературной стерилизации в продукте остаются активные комплексы ферментов, которые влияют на его цвет, вкус и аромат при хранении. Поэтому продукт перед стерилизацией все равно подвергают обработке, направленной на инактивацию ферментов.
Физико-химический способ (консервирование сахаром - осмоанабиоз). Происходит в результате повышения осмотического давления субстрата. В природе микроорганизмы встречаются в субстратах с разным содержанием растворенных веществ, следовательно, и с разным осмотическим давлением. Многие микроорганизмы чувствительны даже к небольшому повышению концентрации среды. Повышение концентрации среды выше определенного предела вызывает обезвоживание клеток, при этом поступление в них питательных веществ приостанавливается. В таком состоянии одни микроорганизмы могут длительно сохраняться, другие же быстро погибают. Производство варенья, джема, повидла и цукатов основано на способности сахара повышать осмотическое давление, что приводит к плазмолизу растительных тканей и частичной гибели микроорганизмов. Микроорганизмы, устойчивые к высоким концентрациям сухих веществ в субстрате, обычно переходят в анаболитическое состояние и теряют способность к размножению. Однако при хранении указанных видов продуктов они могут и заплесневеть, и забродить за счет развития осмофильных дрожжей и плесеней. Поэтому наиболее эффективно комбинированное консервирование путем применения осмофильного воздействия сахара и температуры (стерилизации или пастеризации).
Домашнее консервирование было всегда популярно в нашей стране. И дело не только в необходимости сохранить на зиму фрукты и овощи, чтобы обеспечить семью продуктами.
Домашнее консервирование для многих является хобби, которое позволяет приготовить вкусную еду, да еще и с длительным сроком хранения.
Консервировать можно практически любые продукты, но наиболее часто используют овощи, фрукты, ягоды.
Заготавливать продукты впрок можно различными способами — все зависит от вашей фантазии, возможностей и желания потратить на это определенное время.
Основные виды консервирования свежих продуктов: сушка, соление, квашение, маринование, консервирование с сахаром и замораживание.
У каждого способа есть свои преимущества, а готовый продукт в зависимости от вида консервирования имеет свой определенный вкус.
Виды консервирования
Сушка свежих овощей, ягод и фруктов
Сушка свежих овощей, ягод и фруктов — один из первых известных способов заготовки продуктов. Можно сушить продукты на воздухе или в духовом шкафу.
Для сушки на воздухе вымытые плоды нарезают тонкими ломтиками или кусочками и выкладывают тонким слоем на горизонтальной поверхности, покрытой несколькими слоями марли. Периодически кусочки фруктов или ягоды ворошат, чтобы влага уходила равномерно. Сушку производят в хорошо проветриваемом месте без сквозняков в жаркое время года. Для высушивания в духовом шкафу нарезанное сырье насыпают на противни, включают слабый огонь, а дверцу духовки оставляют приоткрытой. Сырье периодически перемешивают, выделяющийся сок удаляют с противня. Высушенные овощи, фрукты и ягоды можно хранить достаточно долго. Всем известные сухофрукты, сушеный шиповник, белые коренья широко используют в кулинарии.
Соление
Для соления идеально подходят овощи и бахчевые культуры. Помимо овощей, вам понадобятся поваренная соль и сахар. Соль предотвращает развитие бактерий, вызывающих гниение, и таким образом защищает продукт от порчи. Кроме того, в присутствии поваренной соли и сахара в емкости с овощами происходит брожение — развиваются т молочнокислые бактерии, вырабатывающие консервант — молочную кислоту. Содержание в соленых огурцах поваренной соли — 3—5 %, а кислоты — 0,6-1,2%.
Квашение
Квашение также защищает овощи от гниения. Для заготовки используют те же консерванты, что и для соления, но в других пропорциях: в квашеных овощах содержится меньше поваренной соли, поэтому молочнокислых бактерий и, соответственно, молочной кислоты вырабатывается больше. Например, в квашеной капусте содержится 1,5— 2,5 % поваренной соли и 0,6—2 % кислоты. Однако у соленых овощей есть одно преимущество — они дольше сохраняются в герметичной таре.
Маринование
Консервирование свежих овощей с добавлением уксусной кислоты называется маринованием. При этом также используются поваренная соль, специи и сахар в разных пропорциях. Уксусная кислота является консервантом, который предотвращает развитие бактерий в емкостях с плодами и порчу продукта. Она придает готовому продукту пикантный вкус. Иногда в качестве консерванта вместо уксусной кислоты используют лимонную. Маринованные овощи и фрукты на вкус кисло-сладкие.
Консервирование с сахаром
Сахар используется во многих видах консервирования, в том числе при солении, квашении и мариновании. Но здесь речь пойдет о консервировании в сахарных растворах большой концентрации — сиропе или в чистом сахаре.
Таким образом готовят различные варенья, джемы, повидло, компоты, цукаты и т.д. Концентрация сахара в варенье должна быть не менее 65 %, в цукатах сахара должно быть не менее 75—80%. Только так фруктово-ягодное сырье может храниться длительное время. Продукты, законсервированные с большим количеством сахара, отличаются сладким вкусом и хранятся очень долго.
При консервировании с сахаром необходимо соблюдать определенные правила. Например, сироп лучше готовить с той водой, в которой продукты f бланшировались.
Готовый сироп обязательно должен быть чистым, прозрачным. Для страдающих сахарным диабетом в консервации используют сахарозаменители (ксилит, сорбит).
В этом случае также лучше использовать недозрелые плоды, так как в них содержится меньше сахара. Для приготовления сиропа берут 185 г сорбита или 250 г ксилита на 1 л воды.
Для приготовления обычного сиропа количество сахара может варьироваться (10%-ный — 100 г на I 930 мл воды, 25%-ный — 280 г на 830 мл воды и 40%- ный — 470 г на 700 мл воды, 65%-ный — 860 г на 460 л воды).
Готовность варенья можно определить разными способами. Например, варенье готово, когда прекращается интенсивное образование пены и начинается медленное кипение фруктовой массы при неизменной силе огня. Если варенье готово, то пенка образуется в центре кипящей массы, Ь а ягоды в сиропе распределены равномерно. Капля сиропа из готового варенья при остывании не расплывается на блюдце. Если джем уже готов, то у взятой на пробу порции не отделяется сахарный сироп.
Для определения готовности повидла необходимо небольшую порцию положить на блюдце. Если оно не растекается, то уже готово.
Замораживание
Замораживание — это особый вид консервирования. Оно позволяет сохранить все полезные питательные вещества, в том числе витамины. Сохраняется даже быстро разрушающийся витамин С, которого нам так недостает в зимнее время.
Для заморозки овощи и фрукты нарезают кубиками 2 X 2 см или ломтиками толщиной 0,5 см и укладывают в полиэтиленовые пакеты или пластмассовые контейнеры небольшими слоями. При этом излишки воздуха необходимо из пакетов удалить — тогда сырье заморозится равномерно, в упаковке будет образовываться меньше льда, да и размораживать будет легче.
Для разморозки продукт можно залить горячей водой или погреть в микроволновой печи. Можно разморозить и естественным путем — подождать, пока овощи или фрукты оттают.
147 ..Глава 29
ТЕХНОЛОГИЯ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ
Консервированием называется способ обработки пишевых продуктов, предохраняющий их от порчи, прежде всего микробиологической, и позволяющий удлинить сроки их хранения. Несмотря на множество способов консервирования и разнообразие факторов воздействия на продукт, класси-ческой остается классификация Я. Я. Никитского, предложившего принципы, на которых основано большинство способов консервирования.
ПРИНЦИПЫ КОНСЕРВИРОВАНИЯ
Первый принцип - поддержание жизненных процессов, происходящих в сырье и препятствующих развитию микроорганизмов. Принцип биоза - основа для хранения свежих плодов, ягод и овощей.
Известно, что естественный иммунитет против различного рода заболеваний определяет сопротивляемость растений действию микроорганизмов и, следовательно, удлиняет сроки их хранения, предотвращая порчу. Иммунные сорта обладают способностью вырабатывать вещества определенного химического состава, не позволяющие развиваться основным возбудителям порчи растения. Многие из них полностью невосприимчивы к специфическим возбудителям порчи данного вида плодов или овощей. Таким образом, подбор сортов - это одно из основных условий при хранении сочного растительного сырья.
Второй принцип - подавление жизнедеятельности микроорганизмов воздействием различных физических или химических факторов.
Принцип анабиоза основан на том, что подавляются (но не полностью) жизненные функции как микроорганизмов, так и подвергнутых обработке продуктов. Характерным примером использования этого принципа является хранение сочного растительного сырья в регулируемой газовой среде, т. е. в среде, где количество кислорода значительно снижено, а количество диоксида углерода повышено по сравнению с содержанием в атмосфере воздуха. Регулируемая газовая среда кроме СО2 может содержать другие инертные газы, например окись углерода, азот.
Классическим примером анабиоза можно назвать способ хранения растительного сырья в условиях пониженных температур, позволяющих задержать жизненные функции продукта и развитие на нем микроорганизмов.
К принципу анабиоза можно отнести и способ хранения пищевых продуктов при высоком осмотическом давлении (при больших концентрациях в среде сахара или соли жизнедеятельность микроорганизмов замедляется или прекращается), в высушенном состоянии.
Третий принцип - прекращение жизнедеятельности микроорганизмов и жизненных процессов в растительном сырье.
К этому процессу относятся все способы воздействия, при которых полностью погибают микроорганизмы за счет необратимых изменений, возникающих в их тканях. Такие изменения происходят в микроорганизмах иод действием высоких темпера-тур, электрических токов, ультразвука, высоких доз ионизирующей радиации и т. д. Стерилизующий эффект, который достигается, как правило, при жестких режимах обработки, вызывает значительные изменения и в растительном сырье, часто ухудшая его вкус, цвет, аромат и снижая пищевую ценность. Поэтому разработка режимов стерилизации должна преследовать и другую, не менее важную задачу - сохранить качество консервированного продукта.
Таким образом, к способам консервирования сочного растительного сырья можно отнести все способы хранения его в свежем виде, так как повысить лежкость плодов и овощей можно, только создавая специальные условия и воздействуя различными факторами (температура, относительная влажность воздуха, газообмен, создание определенного состава атмосферы и т. д.).
К консервированию растительного сырья относятся также все способы обработки, воздействие которых позволяет получить продукты нового качества и удлинить сроки их хранения. К ним относятся тепловая обработка, замораживание, сушка, соление, квашение, маринование, копчение, обработка антисептиками, сахаром, консервантами и т. д.
Все способы переработки сочного растительного сырья так же, как и способы хранения его длительное время в свежем виде, осуществляют консервированием продукции. Но при переработке образуются качественно новые продукты, жизненные функции которых подавлены частично или полностью. Это связано с различными факторами воздействия на растительное сырье, а также внесением добавок (соль, сахар и т. д.). Необходимо отметить, что хранение свежих плодов, ягод и овощей может завершиться реализацией их в свежем виде, но они же могут служить сырьем для переработки. В данном случае хранение и переработка дополняют друг друга и преследуют одну цель - сохранить качество продукта и его пищевую ценность.
Способы переработки плодов и овощей можно разделить на 5 групп в зависимости от факторов воздействия: физические (температура, сушка, ионизирующая радиация, электрические токи и т. д.), химические (антисептики, консервирующие средства), физико-химические (осмотически деятельные вещества), биохимические (квашение, соление), комбинированные (тепло и консервирующие средства).
Все виды сырья, подвергаемые переработке, проходят определенные стадии технологического процесса, многие из которых повторяются при разных способах консервирования. Повторяются также требования к сырью, таре, методам выявления видов брака и т. д.
Поэтому сначала будут рассмотрены общие приемы и требования, используемые в технологии консервирования.
ОСНОВНОЕ СЫРЬЕ
Сырье, применяемое для консервирования, подразделяют на следующие группы:
Семечковые плоды (яблоки, груши, айва и др.), косточковые плоды (черешня, вишня, слива, абрикосы, персики, кизил и др.), ягоды (виноград, земляника, крыжовник, смородина и др.), орехи, тропические и субтропические плоды (апельсины, лимоны, мандарины и др.);
Овощи подразделяют на плодовые (томатные, бобовые, зерновые и тыквенные) и вегетативные (клубнеплоды, корнеплоды, капустные, шпинатные, салатные, луковичные, пряные, листовые и десертные).
При производстве консервов большое значение имеет правильный выбор сырья с учетом его целевого назначения. При этом учитывают урожайность сырья с большим выходом стандартных плодов, естественный иммунитет его против болезней и сельскохозяйственных вредителей, вегетационный период развития (скороспелость), способность к послеуборочному дозреванию. Важно, чтобы плоды, ягоды и овощи имели форму, удобную для механизированной уборки, были стойкими к механическим повреждениям, имели оптимальное соотношение в содержании различных частей (плодоножка, кожица, мякоть, косточки или семена), наиболее ценный химический состав.
Чтобы обеспечить перечисленные требования, необходимо постоянно заниматься не только подбором сортов для консервной промышленности, но и селекцией новых, сочетающих в себе все необходимые свойства.
Например, селекцию новых сортов томатов ведут так, чтобы они были пригодны для механизированной уборки урожая, т. е. чтобы томаты одновременно созревали на определенной площади, имели однородную форму куста, были стойки к механическим воздействиям и вместе с тем соответствовали всем технологическим требованиям (плоды определенных размеров, высокое содержание сухих вешеств, отсутствие пятен прозелени и т. д.).
Для удлинения сезона работы в сырьевой зоне завода выращивают сорта с разными сроками созревания (ранние, средние и поздние), регулируя сроки высадки рассады.
Косточковые плоды, используемые для компотов, должны иметь определенные размеры и форму, интенсивную, стойкую к тепловой обработке окраску, не развариваться.
Используемые для сушки овощи должны быть устойчивыми к инфекционным заболеваниям (сезон переработки овощей длителен), содержать большое количество сухих веществ и иметь определенный химический состав, позволяющий избежать потемнения их тканей при технологической переработке и в процессе сушки.
Для консервной промышленности важное значение имеет выращивание в определенном соотношении в зоне завода различных плодовых и овощных культур. Правильный подбор соответствующих видов плодов и овощей позволяет заводу ритмично перерабатывать в течение 6...8 мес в году свежее сырье, а в остальное время - полуфабрикаты.
Плоды, ягоды и овощи имеют три стадии зрелости: физиологическую, характеризующуюся окончанием роста организма и наличием зрелых семян; потребительскую, т. е. полную, наиболее пригодную для использования в пищу, и техническую - неполную стадию зрелости, когда плоды окончательно сформировались, имеют определенные размеры, форму, хорошие естественный вкус, цвет, аромат и плотную ткань. Переработка плодов и овощей в технической стадии зрелости обеспечивает наилучшее качество консервной продукции.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ
Вода, применяемая при производстве консервов, должна удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к питьевой воде. В соответствии с ГОСТом состав и свойства питьевой воды должны обеспечивать ее санитарную безопасность, безвредность химического состава, хорошие органолептические показатели. Она должна быть прозрачной, бесцветной, обладать приятным вкусом, не иметь запаха. Вода не должна содержать болезнетворных микробов, общее количество бактерий в 1 мл воды не должно превышать 100. Титр кишечной палочки (наименьшее количество воды в 1 мл, в котором обнаружена кишечная палочка) должен быть не менее 300.
В воде не должно быть токсичных для человека веществ, в том числе аммиака и сероводорода.
Большое значение для технологических целей имеет показатель жесткости воды. Общая жесткость должна быть не более 7 мг-экв. на 1 л.
Сахар-песок должен быть белого цвета, чистым, сухим, сыпучим, без комков, сладким, без посторонних запахов и вкуса. Содержание влаги до 0,15 %, золы - 0,05 %.
Для консервирования применяют соль поваренную, пищевую высшего или I сорта. Она должна быть чистой, без механических загрязнений, белого цвета, с незначительным сероватым или желтоватым оттенком. Содержание влаги до 0,5...0,6 %, нерастворимых примесей - 0,05... 1 %.
Растительные масла и жиры используются для производства овощных консервов. В основном это рафинированное подсолнечное масло, прозрачное, без посторонних вкуса и запаха, с кислотным числом не более 0,4.
