Консервирование, как лучший способ сохранения качества и количества растениеводческой продукции

 Микробиологические процессы так же, как и биохимические, можно регулировать изменением биотических факторов.

 Значительно снижают сохранность продуктов при хранении и наносят большой ущерб различные вредители – насекомые и клещи, а также грызуны. Они уничтожают пищевые продукты, загрязняют их своими выделениями, являются переносчиками возбудителей инфекционных заболеваний. С вредителями необходимо вести борьбу, контролировать их численность и вредоносность, на которую также влияют факторы внешней среды.

 

 2.1.1 Научные принципы хранения и консервирования сельскохозяйственных продуктов

 В основе всех способов хранения или консервирования продуктов, применяемых в практике, лежат принципы частичного или полного подавления происходящих в них биологических процессов (биотических факторов, влияющих на сохранность). Профессор Никитинский Я. Я. систематизировал эти принципы, дал им полную характеристику. Согласно классификации Никитинского выделяется 4 научных принципа хранения с/х продуктов: биоз, анабиоз, ценоанабиоз и абиоз.

 Принцип биоза. Само название («био» – жизнь) говорит о том, что продукты сохраняются в живом состоянии, с присущим им обменом веществ, без всякого подавления процессов жизнедеятельности. Этот принцип основан на иммунных (защитных) свойствах любого нормально функционирующего здорового организма (в том числе и растительного), обладающего иммунитетом – способностью противостоять воздействию патогенной микрофлоры и неблагоприятных условий внешней среды. Принцип биоза подразделяется на два вида: эубиоз и гемибиоз.

 Эубиоз – это истинный, или полный биоз, то есть сохранение продукции до использования непосредственно в живом виде.

Гемибиоз – частичный биоз, или полубиоз. Это хранение плодов и овощей сразу же после уборки в свежем виде в течение определенного периода времени в естественных условиях, но не в специальных хранилищах.

 Принцип анабиоза. Это принцип «скрытой» жизни, приведение продукта в состояние, при котором резко замедляются или совсем не проявляются биологические процессы. В таких продуктах крайне слабо протекают процессы обмена веществ в клетках, приостановлена активная деятельность микроорганизмов, клещей и насекомых. Анабиоз может быть создан несколькими способами. В зависимости от этого он подразделяется на несколько видов.

а) Термоанабиоз – хранение продуктов при пониженных и низких температурах, которые замедляют процессы обмена веществ в тканях, снижают активность ферментов, приостанавливают развитие микроорганизмов. Чем ниже температура, тем эффективнее задерживаются микробиологические и биохимические процессы. Чаще всего применяют холодильники с искусственным охлаждением. Различают два вида анабиоза: психроанабиоз и криоанабиоз.

Психроанабиоз – хранение продукции  в охлажденном состоянии, при  пониженных температурах, близких к 0оС. Для каждого вида продуктов  есть свои температурные оптимумы, а сроки хранения определяются лежкостью и пределами долговечности продукта. Пищевые, технологические и семенные качества овощей и плодов сохраняется лучше всего именно в условиях психроанабиоза.

Криоанабиоз – хранение продуктов в замороженном состоянии при низких отрицательных температурах. При замораживании происходит полная кристаллизация воды и клеточного сока в тканях продуктов, и, в связи с этим, полностью останавливаются процессы жизнедеятельности, обеспечивается сохранность продуктов в течение длительного периода времени, сроки же хранения определяются экономической целесообразностью. Замораживание – основной способ хранения мяса и рыбы. Замораживают также наиболее ценные овощные культуры (цветная капуста и брокколи, спаржа), отборные плоды косточковых культур (персик, абрикосы) и ягоды (земляника, малина).

б) Ксероанабиоз – хранение продуктов в сухом, или обезвоженном состоянии. Частичное или полное обезвоживание продукта приводит практически к полному прекращению в нем биохимических процессов, лишает микроорганизмы возможности развиваться в этом продукте. Большинство пищевых продуктов сушат до содержания влаги 4-14 % (остается только связанная влага, а вся свободная вода удаляется), в результате чего снижается интенсивность всех биологических процессов. Процесс удаления воды из продуктов называется сушкой. Применяются различные способы сушки: воздушно-солнечная, тепловая, химическая и др. В режиме ксероанабиоза хранят зерно и семена, приготавливают сухофрукты.

в) Осмоанабиоз – хранение продуктов при повышении осмотического давления в их тканях. Это защищает продукты от воздействия на них микроорганизмов и тем самым исключает нежелательные микробиологические процессы (гниение, плесневение, брожение). При этом в клетках микробов нарушается состояние тургора, так как происходит осмос воды из них в окружающий субстрат, и наблюдается явление плазмолиза. Повышение осмотического давления в продукте достигается введением соли или сахара. На этом принципе основано соление мяса, рыбы, части овощей (требуется 8-12 % соли от массы продукта), консервирование фруктов и ягод сахаром (варка варенья, приготовление джемов и повидла), концентрация которого должна быть не меньше 60 % от массы плодов.

г) Ацидоанабиоз – хранение продуктов при повышении кислотности среды. Это достигается введением в продукты пищевых кислот: уксусной (маринование), сорбиновой, бензойной, салициловой. Суть данного принципа в том, что микроорганизмы (главным образом, гнилостные бактерии) успешно развиваются в нейтральной и слабо щелочной средах, но угнетаются в кислой среде (при рН < 5). Поэтому при подкислении продуктов некоторыми органическими кислотами происходит частичная их консервация.

д) Наркоанабиоз – применение для консервирования анестезирующих, наркотических веществ (хлороформ, эфир), которые останавливают действие микроорганизмов и вредителей, замедляют процессы обмена веществ. Разновидностью этого принципа является алкоголеанабиоз – применение для консервирования продуктов этилового спирта (например, приготовление крепленых и десертных вин).

е) Аноксианабиоз – хранение продуктов без доступа воздуха, создание бескислородной среды. Отсутствие кислорода исключает возможность развития аэробных микроорганизмов (прежде всего, плесневых грибов), насекомых и клещей. Дыхание клеток самого продукта резко замедляется и приобретает анаэробный характер. Таким образом, происходит консервация продуктов в герметических условиях.

  Принцип ценоанабиоза. Основан на создании анабиотических условий с помощью определенных полезных групп микроорганизмов, для которых создаются благоприятные условия. В практике используют два вида ценоанабиоза, основанных на применении двух групп микроорганизмов.

Ацидоценоанабиоз – повышение кислотности среды в результате развития молочнокислых бактерий, которые в анаэробных условиях вырабатывают молочную кислоту. При концентрации молочной кислоты более 0,5 % тормозится деятельность вредных микроорганизмов. На этом принципе основано приготовление и сохранение солено-квашеных овощей, моченых плодов, силосование кормов.

Алкоголеценоанабиоз – консервирование продукта спиртом, выделенного дрожжами в процессе спиртового брожения. Этот принцип используется в виноделии при приготовлении сухих столовых вин, содержащих 9-13 % спирта, путем сбраживания виноградных и плодовых соков.

 Принцип абиоза. Предусматривает отсутствие живых начал в продуктах, хранение их в неживом состоянии. При этом либо весь продукт превращается в безжизненную и стерильную органическую массу, либо в нем (или на его поверхности) уничтожаются определенные группы микроорганизмов, вызывающих порчу. Абиоз имеет несколько видов.

 Термоабиоз (термостерилизация) – обработка продуктов высокими температурами, нагрев их до 100оС и выше. При этом практически все живые организмы погибают. Для разных видов продуктов необходимо различное температурное воздействие, то есть степень стерилизации. Наиболее распространенный способ термостерилизации – консервирование продуктов в герметически укупоренной таре. Правильно приготовленные консервы могут храниться несколько лет без изменения пищевых и вкусовых достоинств. Если желательно сохранить продукт в свежем виде сравнительно короткое время, его нагревают 10-30 минут до температуры 65-85 оС, то есть проводят пастеризацию. Для надежного хранения мясных, рыбных и овощных консервов и безопасного их использования необходимы температуры стерилизации выше 100 оС, что осуществляется в автоклавах.

Химабиоз (химическая стерилизация) –  консервирование продуктов химическими  веществами, убивающими микроорганизмы (антисептиками) и насекомых (инсектицидами). Их применение ограничено, так как многие из химических соединений ядовиты для человека. Видами химабиоза являются сульфитация (обработка плодов, овощей, соков и вин сернистым ангидридом SО2) и копчение, так как дым является хорошим антисептиком из-за содержания в нем формальдегида, смол и других бактерицидных веществ.

 Механическая стерилизация  – удаление микроорганизмов из  продуктов фильтрованием, пропуском  плодово-ягодных соков через специальные  обеспложивающие фильтры с очень мелкими порами (0,001 мм), задерживающими микроорганизмы, или центрифугированием, применяемом на микробиологических заводах и в лабораторных исследованиях.

Лучевая (фото) стерилизация – уничтожение  микроорганизмов и насекомых  ультрафиолетовыми, инфракрасными, рентгеновскими лучами, β и γ – излучением в определенных дозах (радиация). Однако этот способ не получил широкого распространения в пищевой промышленности из-за технической сложности и возможного опасного влияния на здоровье человека. Он требует дальнейшей доработки, совершенствования техники его применения (установок для лучевой стерилизации).

 

2.2 Способы переработки плодов 

 Задачей переработки и  консервирования, овощей и плодов является сохранение их, но уже не в свежем виде, а в переработанном, при этом, как правило, изменяются химический состав и вкусовые качества плодоовощной продукции, которая приобретает новые потребительские свойства.

 Способы переработки овощей и плодов разнообразны. В зависимости от способов воздействия на сырье и происходящих в нем процессов их разделяют на следующие группы:

-физические – термостерилизация (при производстве консервов в герметически укупоренной таре), сушка, замораживание, консервирование плодов сахаром;

-биохимические (микробиологические) – квашение и соление овощей, мочение плодов и ягод, производство столовых вин;

-химические – консервирование веществами антисептического действия: сернистой (сульфитация), сорбиновой, уксусной (маринование) кислотами и другими консервантами.

 Переработанная продукция должна по качеству отвечать требованиям стандартов и санитарным нормам. При переработке любых видов сырья обязательно выполняют все правила ведения технологического процесса и обеспечивают должный технохимический и микробиологический контроль. 

 При переработке овощей и плодов внедряют безотходную технологию, что повышает экономическую эффективность данной отрасли. Безотходная технология – это принцип организации технологического производства, при котором обеспечивают рациональное и комплексное использование всех компонентов сырья и не наносят ущерб окружающей среде. Все плодоовощные отходы должны утилизироваться для получения желирующего концентрата или порошка (пектиновых веществ). Плодовые косточки и семена также подлежат утилизации.

 Наиболее выгодными, дорогостоящими и перспективными видами консервов являются продукты с повышенной концентрацией сухих веществ: соусы и пасты, варенье, джемы, повидло, желе и конфитюры, концентрированные соки, сухофрукты, высококалорийные овощные закусочные консервы.

 Для получения консервированной продукции высокого качества плодоовощное сырье должно быть соответствующим образом подготовлено к переработке. При этом проводятся следующие технологические операции:

-мойка – для приведения загрязненного сырья в должное санитарное состояние;

-сортировка – для повышения однородности сырья по качеству (степени зрелости, окраске) и калибровка – для выравнивания сырья по размерам;

-инспекция – для контроля качества сырья;

-очистка – для освобождения сырья от покровных тканей, применяют механическую, термическую и химическую очистку;

-измельчение – разрезание на половинки, на части в виде кружков, кубиков, долек, столбиков, стружки;

-бланширование – кратковременная обработка сырья горячей водой или паром для инактивации ферментов и предупреждения потемнения плодов и овощей, сохранения витаминов, а также для повышения проницаемости и пластичности растительных тканей и улучшения вкуса и аромата.

  Качество продукции также зависит от вида тары, ее подготовки и состояния. Наиболее распространенная тара – деревянные бочки, стеклянные бутыли, банки и бутылки, металлическая тара (банки различной вместимости), тара из полимерных материалов и пищевого картона. Тару обязательно моют, дезинфицируют и стерилизуют.

 

2.3  Консервирование  сахаром

 

  Консервирование пищевых продуктов - это обработка продуктов с целью предохранения их от порчи при длительном хранении. Порча вызывается главным образом жизнедеятельностью микроорганизмов, а также нежелательной активностью некоторых ферментов, входящих в состав самих продуктов. Поэтому все способы консервирования сводятся к уничтожению микробов и разрушению ферментов либо к созданию неблагоприятных условий для их активности.

 Существует много способов консервирования плодоовощной продукции — сушка, охлаждение, замораживание, консервирование солью, сахаром, кислотами и др. Наиболее надежный метод — сохранение продуктов в герметической таре с помощью тепловой обработки (стерилизации или пастеризации).

  Плоды и ягоды для сохранения их природных свойств консервируют сахаром. Для полной консервации таким способом (использование принципа осмоанабиоза) требуется большая концентрация сахара. В противном случае для длительного хранения необходима тепловая стерилизация.