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. Таким образом возможны следующие виды консервирования:
· хранение с поддержанием жизненных процессов применяется для сохранения свежесорванных плодов, ягод и овощей, в которых после съема продолжается обмен веществ, сопровождающийся выделением энергии. Этим объясняется естественный иммунитет, т. е. сопротивляемость растительного сырья действию микроорганизмов. Для замедления микробиологических процессов растительное сырье нужно сохранять в хороших санитарных условиях, отбирая поврежденные, гнилые и плесневелые экземпляры, которые могут заразить всю партию. Чтобы удлинить срок хранения плодов, ягод и овощей, их хранят в условиях пониженной температуры (в подвалах, погребах, холодильниках).
· хранение в атмосфере углекислого газа. Задерживаются биохимические процессы, ведущие к перезреванию сырья. Углекислый газ подавляет деятельность микроорганизмов. Однако замена кислорода воздуха углекислым газом должна быть только частичной. При полном отсутствии кислорода жизненные процессы в ткани прекращаются, клетки отмирают, и сырье портится. Оптимальный состав газовой среды зависит от вида сырья.
· хранение при пониженной температуре. С понижением температуры от оптимальной точки жизнедеятельность микроорганизмов постепенно замедляется. При достаточном охлаждении она практически приостанавливается, и микроорганизмы переходят в недеятельное состояние. Охлаждением называется обработка и хранение пищевых продуктов при низких температурах, при которых образование кристаллов льда в тканях еще не начинается. Под замораживанием понимают холодильную обработку, при которой происходит частичная кристаллизация жидкой фазы продукта. И при охлаждении, и при замораживании микроорганизмы полностью не уничтожаются. С повышением температуры они снова начинают развиваться и разрушающе действовать на продукт.
· хранение при высоком осмотическом давлении. При больших концентрациях сахара в растворе создается высокое осмотическое давление, препятствующее жизнедеятельности микроорганизмов. Сахар или сахарный сироп применяют для выработки из плодов и ягод варенья, джема, повидла, желе, цукатов, мармелада и других изделий. При изготовлении этих продуктов избыток влаги удаляют выпариванием или высушиванием, в результате чего еще больше повышается осмотическое давление, и продукты хорошо сохраняются. Поваренная соль оказывает консервирующее действие при концентрации около 10 %, сахароза — при концентрации не менее 60%. Повышение осмотического давления удалением влаги достигается при сушке пищевых продуктов воздухом, который поглощает водяные пары до тех пор, пока не достигнет предела насыщения. Различные микроорганизмы и их споры в высушенном продукте способны оставаться живыми от 1-2 суток до 20 лет и более.
· консервирование антисептиками. Для консервирования пищевых продуктов применяют антисептики в газообразном состоянии или в виде растворов. Наиболее распространенные антисептики: сернистый ангидрид, бензойнокислый натрий, винный спирт, кислоты уксусная, сорбиновая, борная.
· обработка герметически укупоренных продуктов нагреванием. Под действием высоких температур микроорганизмы погибают. Большинство микроорганизмов, находящихся в вегетативном (деятельном) состоянии, погибает под воздействием температуры 60-70°С в течение 15-30 мин. Сравнительно стойки термофильные бактерии; высокой устойчивостью отличаются споры бактерий, особенно термофильных. Устойчивость микроорганизмов и их спор к нагреванию зависит от условий среды, в которой они находятся, в частности от ее химического состава. В присутствии жиров и белков сопротивляемость нагреванию повышается. Аналогичное действие оказывает поваренная соль. Сахар в небольших количествах не проявляет защитного действия. Отрицательно влияют на термостойкость микроорганизмов органические кислоты. Сохранение продуктов в течение длительного времени обеспечивается герметической укупоркой тары, предохраняющей продукт от повторного обсеменения микроорганизмами.
· стерилизация фильтрованием. Этим способом освобождают от микроорганизмов прозрачные соки. Фильтрующие пластины пропуская продукт, задерживают содержащиеся в нем микроорганизмы.
· асептическое консервирование. Пищевые продукты стерилизуют быстрым нагреванием в потоке, охлаждают, а затем расфасовывают в стерильную тару, которую укупоривают стерильными крышками в условиях, исключающих повторное обсеменение продукта микроорганизмами.
· стерилизация электрическим током. Содержащиеся в продукте электрически заряженные частицы (электроны и ионы) при облучении под действием электрической энергии приходят в колебательное движение. В результате внутреннего трения этих частиц в вязкой среде продукта электрическая энергия переходит в тепловую и вызывает гибель микроорганизмов. Электрические волны свободно проникают через слой продукта, вызывая равномерное и одновременное прогревание его по всей толщине.
· консервирование ионизирующим излучением. Рентгеновские, катодные лучи в больших дозах вызывают ионизацию молекул и атомов клеток микроорганизмов, нормальные биологические функции их нарушаются, и микроорганизмы погибают. Для стерилизации пищевых продуктов поглощенная доза излучения составляет от 2 до 5 млн. рад. В качестве источников ионизирующих излучений распространены радиоактивные изотопы кобальт-60 и цезий-137. Этот метод призван обеспечить поточную стерилизацию пищевых продуктов без применения высоких температур.
· стерилизация ультразвуком основана на выделении значительной механической энергии вследствие попеременного сжатия и разрежении среды. Ультразвук вызывает ряд физических, химических и биологических явлений, в результате которых разрушаются микроорганизмы и инактивируются ферменты.
Список литературы
1. Жарикова, Г.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена: Учебник / Г.Г. Жарикова.- М.: Академия, 2005.- 300 с.
2. Керашева, С.И. Санитарная микробиология: Учеб. пособие / С.И. Керашева; Под ред. Н.В. Куклиной; АлтГМУ, Кафедра микробиологии.- Барнаул: Принт-технология, 2002.- 84 с.
3. Нетрусов, А.И. Микробиология: Учебник / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова.- М.: Акадамия, 2006.- 350 с.
4. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза пищевых продуктов.- Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2002.- 350 с.
5. Сидоренко, О.Д. Микробиология: Учебник / О.Д. Сидоренко и др.- М.: ИНФРА-М, 2005.- 286 с.