Сохранение пищевых продуктов основано на способности микроорганизмов реагировать на воздействие физических, хи-мических и биологических факторов. Изменяя условия среды и оказывая то или иное воздействие на продукт, можно регулиро-вать состав и активность его микрофлоры.
Для кратковременного и особенно длительного хранения продуктов требуются специальные условия, так как качество их относительно быстро ухудшается − изменяются присущие све-жим продуктам вкус, запах, консистенция и цвет.
Продукты могут портиться под влиянием различных фак-торов: под действием кислорода воздуха и солнечных лучей; вследствие чрезмерно низкой или очень высокой влажности воздуха; вследствие биохимических процессов (деятельность тканевых ферментов); под влиянием микробиологического фак-тора.
Способы хранения подразделяют на физические, физико-химические, химические, биохимические.
Физические способы − использование высоких и низких температур, а также ионизирующих излучений, ультрафиолетовых лучей, ультразвука и фильтрации.
Физико-химические способы −сушка,соление и исполь-зование сахара.
Химические способы основаны на применении химиче-ских веществ, безвредных для человека и не изменяющих вкус, цвет и запах продукта. В России в качестве консервантов разре-шены следующие химические препараты: этиловый спирт, ук-сусная, сернистая, бензойная, сорбиновая кислоты и некоторые их соли, борная кислота, уротропин, отдельные антибиотики, озон, углекислый газ и ряд других.
Биохимические способы консервирования основаны наподавляющем действии молочной кислоты, образующейся в ре-зультате сбраживания сахаров продукта молочнокислыми бак-териями.
Микроорганизмы и ферменты вызывают разложение бел-ков, гидролиз жиров, глубокие превращения углеводов и другие изменения. Поэтому основная задача консервирования пищевых продуктов сводится к ограничению или устранению разруши-тельного действия микроорганизмов и тканевых ферментов.
При выборе способа хранения стремятся добиться макси-мальной сохраняемости продукта. Поэтому в практической дея-тельности часто способы хранения комбинируют.
Лучший способ хранения − тот, который позволяет дли-тельное время хранить продукт с наименьшими потерями им пищевой ценности и массы. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает консервирование с помощью искусственного холода.
В зависимости от решаемых задач продукты подвергаются разной глубине холодильной обработки (охлаждение, переох-лаждение, подмораживание, замораживание, домораживание).
Охлаждением продуктов называется процесс отвода теп-лоты от них с понижением их температуры не ниже криоскопи-ческой. На практике все более широко применяют предвари-тельное охлаждение, предшествующее любому последующему этапу технологического цикла обработки холодом и существен-но снижающее потери при хранении.
Переохлаждение − это состояние продукта,вызванное понижением его температуры ниже криоскопической без воз-никновения кристаллов влаги. Оно бывает устойчивым или не-устойчивым, в зависимости от теплофизических свойств про-дукта и температурных режимов окружающей среды.
Подмораживание −процесс,сопровождающийся частично кристаллизацией влаги в поверхностном слое, основная мас-са продукта находится в переохлажденном состоянии. Продол-жительность хранения продуктов в подмороженном виде увели-чивается в 2-2,5 раза по сравнению с охлажденными.
Замораживание − отвод теплоты от продуктов с пониже-нием температуры ниже криоскопической при кристаллизации большей части воды, содержащейся в продуктах. Это предопре-деляет их сохранность при длительном холодильном хранении.
Домораживание −понижение температуры до заданногоуровня при отводе теплоты от частично замороженного продукта.
Основная задача охлаждения заключается в создании не-благоприятных условий для развития микробиальных и фермен-тативных процессов в пищевых продуктах.
Способы охлаждения пищевых продуктов можно подраз-делить на две основные группы: в контакте с воздухом, в кон-такте с инертными газами. Эти способы различаются по вели-чине коэффициентов теплоотдачи на поверхности охлаждаемого продукта.
Замораживание пищевых продуктов−это процесс полно-го или частичного превращения в лед содержащейся в них влаги вследствие отвода теплоты при понижении температуры ниже криоскопической. Превращение в лед содержащейся в продук-тах влаги начинается обычно в интервале температур между 0 и -1,5°С. Замораживание применяют, чтобы подготовить продукт к длительному хранению.
Основное отличие результатов замораживания от резуль-татов охлаждения состоит в том, что замороженные продукты более стойки при хранении, чем охлажденные, поскольку вода в них превращается в лед. При этом прекращается диффузионное перемещение растворимых в воде веществ и, следовательно, пи-тание микроорганизмов и протекание биохимических (фермен-тативных) реакций. Эффект замораживания достигается при температуре в центре продукта -6°С и ниже.
При замораживании, в отличие от охлаждения, происходит частичное перераспределение влаги, травмирование тканей про-дукта кристаллами льда, а также иногда частичная денатурация белка.
При охлаждении и замораживании подавляется жизнедея-тельность микроорганизмов (некоторые из них отмирают, одна-ко полной стерильности продукта не наблюдается), действие ферментов замедляется, но не прекращается.
Режимы хранения молока основаны на свойствах самого сырья. Одним из важных факторов, влияющих на свойства мо-лока при хранении является влажность среды и температуры в хранилище, а также поддержание определенной температуры в толще сырья, что положено в основу режимов хранения.
Наиболее распространенным способом хранения молока является его хранение в охлажденном, сухом, реже в заморо-женном состоянии.
В практике хранения молока в различных странах приме-няются два основных режима:
1. Хранение молока в охлажденном состоянии, т.е, темпе-ратура понижена до пределов, оказывающих тормозящее влияние на все жизненные функции микроорганизмов.
2. Хранение молока в сухом виде (без доступа воздуха), т.е. в герметическом состоянии.
В России наиболее распространены режимы хранения мо-лока в сухом и охлажденном состоянии в сочетании с такими вспомогательными приемами, как очистка, предварительная те-пловая обработка, а также комплекс мероприятий, направлен-ных на предупреждение обсеменения сырья микроорганизмами (бактофугирование, применение ультрафильтрации).
Хранение молока в сухом состоянии. Этот режим базиру-
ется на принципе ксероанабиоза. Он основан на том, что в мо-локе с критической влажностью все биохимические процессы протекают очень медленно и практически не имеют значения. Отсутствие свободной воды не дает возможности развиваться микроорганизмам. Это основной режим хранения молока любо-го целевого назначения в течение нескольких лет.
Хранение молока в охлажденном состоянии. Этот режимоснован на принципе термоанабиоза, т.е. на пониженных температурах, которые позволяют предотвратить развитие микроорганизмов.
Охлаждение молока до 0...4˚С или небольшой минусовой температуры (-5˚С) также обеспечивает его сохранность, но на непродолжительный период времени и не оказывает пагубного влияния на составные части молока. Более значительное охлаж-дение, или замораживание, технологически оправдано и эконо-мически выгодно, так как позволяет тормозить микробиологи-ческие процессы, что приводит к меньшим потерям при хране-нии. Но нельзя забывать о пагубном влиянии очень высоких низких температур на составные части и свойства молока. Дли-тельное хранение при низких температурах приводит к сильным изменениям в строении белковых молекул и жиров. Таким обра-зом, применение охлаждения – необходимая мера, обеспечи-вающая повышение сохранности молока.