Причины порчи продуктов и разные способы их сохранения

Порчу продуктов растительного и животного происхождения вызывают действие множества ферментов, входящих в состав самих продуктов, и жизнедеятельность микробов внешней среды.

Ферменты, хотя и в очень малых количествах, находятся в каждой живой клетке. Они играют очень важную роль при всех процессах развития, дыхания, роста и т. д. Каждый фермент строго специфичен по характеру своего воздействия на растение. Например, есть такие, которые способствуют созреванию плодов в определенный период развития растения. Плоды могут дозревать и после уборки, так как содержащиеся в них ферменты продолжают действовать. Однако при длительном хранении они вызывают и нежелательные явления — размягчение и так называемые физиологические или функциональные заболевания плодов (вследствие нарушения обмена веществ): загар и стекловидность мякоти у яблок, потемнение сердцевины клубней картофеля, образование черных точек на листьях белокочанной капусты и др.

Главная же причина порчи овощей и плодов при переработке их на заводах — жизнедеятельность таких микроорганизмов, как бактерии, плесневые грибки и дрожжи (дрожжевые грибки). Все они имеют очень малые размеры, исчисляемые микронами или микрометрами (1 мкм равен 0,001 мм).

Бактерии, плесени и дрожжи различают по множеству признаков — размерам, форме, способности к передвижению и жизни при разных условиях температуры и влажности, видам пищевых продуктов, на которых они могут развиваться. Микробы, которым для жизнедеятельности необходим кислород, — аэробы, живущие без кислорода — анаэробы. Однако всем им нужна вода, достаточная влажность той среды, в которой они обитают, а также определенная температура; подавляющее большинство микробов лучше развивается в таких ее пределах, как 20—40°. Но и здесь немало их видов, приспособившихся к более высоким и низким температурам. Например, если продукты, в которых находятся микробы, заморозить и выдержать некоторое время, то последние не погибают, а лишь временно прекращают свою жизнедеятельность. После повышения температуры они вновь возобновляют свою активность. Значительное же повышение температуры для микробов губительно: при 70° и выше; особенно при 100°, погибает большая часть их. Существует много видов бактерий, переносящих длительное кипячение в воде и даже нагревание при значительно более высоких температурах - 110-120 и 130°. В таких неблагоприятных условиях они образуют так называемые споры, которые сохраняются, а при снижении температуры дают новые бактерии. В концентрированных растворах кислот и рассолах микробы не развиваются.

Бактерии размножаются делением клеток, плесени — своих нитей (мицелия) и путем образования спор, дрожжи — почкованием. Все микроорганизмы при благоприятных условиях размножаются очень быстро — через каждые 15—20—25 мин. Из одной клетки образуется две, а через такой же промежуток времени происходит следующее очередное деление. Питаются микроорганизмы теми же питательными веществами (белками, углеводами, жирами), которые необходимы человеку и всем высшим животным. Микробам нужны также витамины, минеральные и другие вещества. В процессе усвоения ими пищи происходит распад некоторых веществ, при этом образуются различные продукты — вода, углекислота и газы, некоторые из них имеют неприятный гнилостный запах, что свойственно испорченным пищевым продуктам. Бактерии, вызывающие различные заболевания, а также и пищевые отравления, значительно труднее обнаружить. Особенно опасны для человека (иногда со смертельным исходом) бактерии «клостридиум ботулинум». Попадая на пищевые продукты (чаще всего из почвы, где обычно обитают), они в анаэробных условиях (без доступа кислорода) вырабатывают сильнодействующий яд (токсин), наличие которого установить весьма трудно даже с применением специальных методов. Эти бактерии развиваются и в обычных условиях, но выделяют токсин только в анаэробной среде. Споры их очень устойчивы к нагреванию и выдерживают длительное кипячение, после чего могут снова развиваться, давая начало новому поколению. Однако выработанный этими бактериями токсин разрушается при кратковременном (10—15 мин) кипячении и не представляет уже опасности для организма.

В природе имеется также множество микробов, которые весьма полезны, а некоторые настолько необходимы, что их жизнедеятельность служит основой производства целых крупных отраслей ряда пищевых (и непищевых) производств. Так, квашение капусты, засолка овощей и мочение фруктов и ягод осуществляются благодаря полезным молочнокислым бактериям. Повышенная концентрация молочной кислоты, которую они выделяют в процессе жизнедеятельности, предохраняет продукт от порчи другими бактериями. Без полезных микроорганизмов невозможно было бы производство спирта и вин, уксуса и многих других продуктов.

Для сохранения овощей и плодов необходимы условия, при которых невозможно развитие микробов, способных вызывать их порчу. Из перечисленных основных видов микроорганизмов вред наносят главным образом плесени и дрожжи, поскольку плодоовощная продукция представляет собой основной источник их питания из-за высокого содержания углеводов. Жизнедеятельность же вредных бактерий в большей мере вызывает порчу мясных, рыбных и других продуктов с высоким содержанием белков. В настоящее время для создания необходимых оптимальных условий для сохранения овощей и плодов практическое значение имеют следующие способы.

Охлаждение и замораживание. При холодильном хранении овощи и плоды используют в большинстве случаев в целом виде без предварительной обработки, поскольку в них должен продолжаться, хотя и сильно замедленный, процесс дыхания. В зависимости от их вида (в ряде случаев и от сорта) хранение при 0° (на 0,5—1° ниже без подмораживания) или на 2—5° выше может продолжаться несколько недель, иногда — месяцев.

Для замораживания — непрерывного хранения без кратковременного оттаивания овощи и плоды предварительно чистят, иногда разрезают или измельчают, бланшируют (ошпаривают кипятком для разрушения ферментов). Охлаждают их быстро при температуре минус 35°, в новых современных скороморозильных аппаратах (криогенных)—минус 78° (в жидкой углекислоте) и даже при минус 196° (в жидком азоте) для лучшего сохранения качества продукта. Это самый эффективный способ переработки (консервирования) овощей, плодов и многих других продуктов питания.

Сушка — высушивание плодов и овощей до определенной концентрации сухих веществ в них при сохранении питательных веществ.

Обычно в высушенных овощах остается 12—14% воды, в плодах — 18—20%, в некоторых до 24—25% и до более низкой влажности — 4—5% и менее. Но такие сухие продукты хранят в герметически укупориваемой таре (металлические или стеклянные банки) во избежание поглощения ими влаги из окружающего воздуха.

Консервирование сахаром предусматривает сохранение плодов и ягод путем уваривания их в высококонцентрированном сахарном сиропе (60—65%-ном и даже выше), в котором не могут развиваться микроорганизмы. Такой способ применяют для приготовления широко известных сахаристых продуктов — варенья, джемов, повидла, желе, сиропов.

Химическое консервирование проводят при помощи специальных консервантов, или антисептиков. Наиболее известны и распространены сернистый ангидрид, или двуокись серы. Применяют и другие химические консерванты, в частности такие кислоты, как бензойная, салициловая, а также сорбиновая, которая в последние годы получила значительное распространение.

Маринование широко и повсеместно используют как в промышленности, так и в домашнем хозяйстве для длительного хранения овощей и фруктов при помощи раствора уксусной кислоты в концентрации 1,2—1,8%, которая тормозит или полностью приостанавливает жизнедеятельность микроорганизмов.

Консервирование поваренной солью при концентрации раствора до 20% полностью предохраняет овощи от порчи, В овощеперерабатывающем производстве такой крепкий посол применяют сравнительно редко, только при заготовке овощных полуфабрикатов.

Квашение, соление — наиболее распространенные способы консервирования огурцов, помидоров, капусты при помощи полезных молочно-кислых микробов. Добавляемая же соль (1,5—2,5%) способствует улучшению качества продукции.

Тепловая стерилизация и пастеризация плодов и овощей практически полностью уничтожают микроорганизмы и их споры.

Стерилизация — наиболее распространенный в современной пищевой промышленности способ для переработки почти всех видов пищевых продуктов как растительного, так и животного происхождения. При температуре ниже 100° их пастеризуют, при 100° или выше — стерилизуют.

Стерилизованные консервированные продукты в металлической (жестяной), стеклянной, полимерной или другой водо- и газонепроницаемой таре, герметически укупоренной, хранятся продолжительное время (много лет) без порчи и без заметного снижения качества.