Сохранение пищевых продуктов основано на способности микроорганизмов реагировать на воздействие физических, химических и биологических факторов. Изменяя условия среды и оказывая то или иное воздействие на продукт, можно регулировать состав и активность его микрофлоры.
Для кратковременного и особенно длительного хранения продуктов требуются специальные условия, так как качество их относительно быстро ухудшается — изменяются присущие свежим продуктам вкус, запах, консистенция и цвет.
Продукты могут портиться под влиянием различных факторов: под действием кислорода воздуха и солнечных лучей; вследствие чрезмерно низкой или очень высокой влажности воздуха; вследствие биохимических процессов (деятельность тканевых ферментов); под влиянием микробиологического фактора.
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 использование сахара.
Химические способы основаны на применении химических веществ, безвредных для человека и не изменяющих вкус, цвет и запах продукта. В России в качестве консервантов разрешены следующие химические препараты: этиловый спирт, уксусная, сернистая, бензойная, сорбиновая кислоты и некоторые их соли, борная кислота, уротропин, отдельные антибиотики, озон, углекислый газ и др.
Биохимические способы консервирования основаны на подавляющем действии молочной кислоты, образующейся в результате сбраживания сахаров продукта молочнокислыми бактериями.
При выборе способа хранения стремятся добиться максимальной сохраняемости продукта. Поэтому в практической деятельности часто способы хранения комбинируют.
Лучший способ хранения — тот, который позволяет длительное время хранить продукте 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, переохлаждение, подмораживание, замораживание, домораживание).
Охлаждением продуктов называется процесс отвода теплоты от них с понижением их температуры не ниже криоскопической. На практике все более широко применяют предварительное охлаждение, предшествующее любому последующему этапу технологического цикла обработки холодом и существенно снижающее потери при хранении.
Основная задача охлаждения заключается в создании неблагоприятных условий для развития микробиальных и ферментативных процессов в пищевых продуктах.
Способы охлаждения пищевых продуктов можно подразделить на две основные группы: в контакте с воздухом, в контакте с инертными газами. Эти способы различаются по величине коэффициентов теплоотдачи на поверхности охлаждаемого продукта.
Подмораживание — процесс, сопровождающийся частично кристаллизацией влаги в поверхностном слое, основная масса продукта находится в переохлажденном состоянии. Продолжительность хранения продуктов в подмороженном виде увеличивается в 2...2,5 раза по сравнению с охлажденными.
Замораживание — отвод теплоты от продуктов с понижением температуры ниже криоскопической при кристаллизации большей части воды, содержащейся в продуктах. Это предопределяет их сохранность при длительном холодильном хранении. Превращение в лед содержащейся в продуктах влаги начинается обычно в интервале температур между 0 и -1,5°С. Замораживание применяют, чтобы подготовить продукт к длительному хранению.
При охлаждении и замораживании подавляется жизнедеятельность микроорганизмов (некоторые из них отмирают, однако полной стерильности продукта не наблюдается), действие ферментов замедляется, но не прекращается.
В России наиболее распространены режимы хранения молока в сухом и охлажденном состоянии в сочетании с такими вспомогательными приемами, как очистка, предварительная тепловая обработка, а также комплекс мероприятий, направленных на предупреждение обсеменения сырья микроорганизмами (бактофугирование, применение ультрафильтрации).
Хранение молока в сухом состоянии. Этот режим базируется на принципе ксероанабиоза. Он основан на том, что в молоке 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 любого целевого назначения в течение нескольких лет.
Хранение молока в охлажденном и замороженном состоянии. Этот режим основан 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 охлаждение или замораживание технологически оправданно и экономически выгодно, так как позволяет тормозить микробиологические процессы, что приводит к меньшим потерям при хранении.
Различают два основных способа замораживания: однофазный и двухфазный.
Однофазным называют такой способ замораживания, при котором понижение температуры продукта от начальной до конечной осуществляется в одном морозильном устройстве.
Двухфазным называют способ замораживания, при котором понижение температуры продукта от начальной до конечной осуществляется последовательно в двух охлаждаемых помещениях. Первая фаза двухфазного замораживания — охлаждение в камере, а вторая — замораживание предварительно охлажденного продукта в морозильном устройстве.
Морозильные аппараты подразделяются на следующие основные типы: с интенсивным движением воздуха; многоплиточные; контактные, в которых продукты замораживают при непосредственном контакте с жидким хладоносителем или холодильным агентом.
Морозильные аппараты с интенсивным движением воздуха различаются между собой способом укладки продукта (в формах, упаковке» поштучно и т. д.), а также конструктивным оформлением системы транспортировки продукта через морозильное отделение (на тележках, ленточном, сетчатом или цепном конвейере, гравитационные и т. д.).
При замораживании продуктов в потоке холодного воздуха с их поверхности интенсивно испаряется вода, вследствие чего водяной пар осаждается на холодной поверхности приборов охлаждения в виде инея, а, следовательно, теплообмен между воздухом и охлаждающей средой в батареях или воздухоохладителях ухудшается.
При замораживании в многоплиточных морозильных аппаратах продукты зажимаются полыми металлическими плитами, внутри которых циркулирует жидкий хладоноситель или кипит холодильный агент. Многоплиточные морозильные аппараты используют для замораживания молока, сливок, а также творога. Продукты, замороженные в плиточных морозильных аппаратах, имеют правильную форму, их легко упаковывать. При транспортировке и хранении таких продуктов эффективно используются транспортные средства и камеры хранения холодильников. На интенсивность процесса теплообмена в плиточных аппаратах влияют вид упаковки продукта, а также плотность прилегания продукта к упаковочному материалу или плитам аппарата.
Замораживание молока считается законченным по достижении в толще блока температуры —8°С. Температуру молока в замороженных блоках измеряют на глубине не менее 5 см от поверхности. Блоки замороженного молока должны храниться при -12°С в течение не менее 6 мес, замороженных сливок — до 8 мес.
Для замораживания молока используют установку замораживания жидких продуктов «Фриго-скандия» (Швеция). После замораживания продукты приобретают форму кусков длиной 40 мм, шириной 20 и толщиной 8 мм. Аппарат (рис. 2) состоит из загрузочного устройства, замораживающего транспортера, разгрузочного конвейера, верхнего транспортера, каркаса.
Продукт поступает, из загрузочного устройствана ленту замораживающего транспортера и распределяется по углублениям в ленте, соответствующим размерам кусочков замороженного продукта. Верхний транспортер выполняет роль крышки и одновременно подпрессовывает продукт на замораживающем транспортере. На другом конце аппарата, при огибании барабана, кусочки замороженного продукта отскакивают от ленты замораживающего транспортера и выносятся из аппарата разгрузочным конвейером.
Продолжительность замораживания продукта указанных размеров в таких аппаратах составляет 2,5...3,5 мин. Все части аппарата, соприкасающиеся с продуктом, выполнены из нержавеющей стали. Толщина ленты транспортеров 1 мм.
Аппараты подобной конструкции выпускает фирма «FRICK EUROPA», изготовляетаппарат «KONTAK».
Аппараты такой конструкции сравнительно просты в эксплуатации, позволяют получать замороженный продукт в виде мелких частиц, которые удобно упаковывать в обычную тару (картонные коробки, мешки и т. д.), применяемую для сыпучих продуктов.
Контрольные вопросы:
1. Какие факторы могут влиять на порчу продуктов?
