Консервирование свежих овощей дает возможность предохранить их от порчи, расширить ассортимент продуктов и использовать в питании в течение всего года.
Методы консервирования очень разнообразны и различаются по характеру воздействия на микроорганизмы.
В обычной практике консервами называют продукты, стерилизованные в герметически укупоренных жестяных или стеклянных банках. Такой способ консервирования является наиболее совершенным и удобным для потребителей, он хорошо и полно сохраняет качество продуктов.
Процесс консервирования основан на соблюдении двух принципов: герметизации и стерилизации. Температура и продолжительность стерилизации различны для каждого вида консервов и зависят от условий его выработки.
Продукты подвергаются порче микробами, а каждый вид микробов может иметь различную устойчивость при нагревании. Например, томатные консервы нужно стерилизовать при 100°С, так как их порча вызывается нестойкими дрожжами и плесенью. Кислотная среда ослабляет сопротивляемость микробов нагреванию. Поэтому маринованные с уксусной кислотой огурцы можно нагревать не при 100, а при 90°С (такое нагревание при температурах ниже 100° принято называть не стерилизацией, а пастеризацией).
Однако необходимо иметь в виду, что есть микробы, вызывающие отравление организма человека. Как правило, они развиваются в продукции с низкой кислотностью.
Представителями этой группы микробов, чаще всего развивающихся в консервированной продукции, являются бактерии ботулизма. Они очень стойки к нагреванию и, образуя споры, выдерживают высокие температуры. При попадании в организм со свежими овощами, эти бактерии гибнут в кислой среде желудка.
При варке, обжарке, бланшировании или стерилизации бактерии погибают, а выработанные ими яды (токсины) разрушаются под действием высоких температур. Если при консервировании нагревание было слишком слабым и кратковременным или количество бактерий в продукте было очень велико, то после стерилизации может остаться часть спор бактерий ботулизма, пусть даже самая незначительная. В ближайшее после стерилизации время изготовленные консервы безопасны, но при длительном хранении эти споры постепенно начинают прорастать и из них образуются вегетативные клетки.
В условиях закупоренной консервной банки новые бактерии вырабатывают крайне опасный для человека токсин. При употреблении таких пораженных консервов может произойти тяжелое отравление. В продуктах с высокой кислотностью бактерии ботулизма не развиваются. Поэтому при консервировании и применяют уксусную и лимонную кислоты. Для каждого вида микробов существуют свои температурные условия и химическая среда (кислотность), при которой они прекращают активную жизнь. При нагревании до 100°С большинство микробов погибает. Но при этом могут оставаться споры, из которых вырастают новые бактерии. Достаточно одних суток, чтобы из нескольких зародышей микробов, в благоприятных для них условиях, получились сотни миллиардов живых клеток. Целью консервирования является прекращение деятельности микроорганизмов, разрушение ферментов и максимальное сохранение в продуктах биологически активных веществ.
Для каждого вида консервов в промышленности научно разработаны, практически проверены точные режимы стерилизации, обеспечивающие уничтожение всех вредных микробов, гарантирующие многолетнее хранение консервов в доброкачественном состоянии и их полную безвредность для человека. Следует заметить, что не всегда и не для всех консервов следует стремиться к полной стерилизации. Такая "жесткая" стерилизация ухудшает качество пищевых продуктов.
На этапах переработки овощного сырья в нем происходят различные биохимические и химические процессы, существенно влияющие на качество готового продукта. Основные из этих процессов следующие: меланоидиновые реакции между сахарами со свободными карбонильными группами и аминокислотами; окислительное превращение полифенолов ферментативным и неферментативным путями; распад органических кислот, в том числе аскорбиновой; превращение углеводов, пектиновых, ароматических азотистых и других органических веществ.
Меланоидиновые реакции оказывают наиболее значительное влияние на пищевую ценность и органолептические свойства продуктов. Особенно они усиливаются при бланщировке, стерилизации, при измельчении и сушке сырья. Установлено, что они не прекращаются и при обычном складском хранении готовой продукции. Особенно интенсивно реакции протекают при высоких температурах (выше 100°С) и сравнительно больших концентрациях компонентов, образуя темноокрашенные соединения - меланоидины, которые и влияют на окраску продукции и придают несвойственный натуральному сырью запах. Интенсивность потемнения зависит от рН среды, общей концентрации сухих веществ в овощах, природы сахара.
Наиболее интенсивное потемнение цвета продукции вызывает присутствие в консервах в свободном виде аминокислот.
Таким образом, технология консервирования отдельных овощей, длительное хранение готовой продукции создают условия для меланоидинообразования.
В настоящее время перед учеными стоит проблема поиска ингибиторов, то есть веществ, которые могли бы приостановить реакции меланоидинообразования. Однако для использования этих веществ в пищевой промышленности необходимо установить их полную безвредность для организма человека.
В процессе консервирования овощей могут образовываться меланины. Это - окрашенные соединения, получаемые в результате биохимических и химических превращений продуктов распада ароматических аминокислот, чаще всего тирозина. Например, при сушке картофеля при неполной инактивации окислительных ферментов содержание тирозина снижается, в результате чего накапливаются меланины, придающие готовому продукту буроватый оттенок.
Исследования причин потемнения овощей при консервировании показали, что немаловажную роль играют и органические кислоты. С одной стороны, они влияют на ход меланоидиновых реакций, усиливая их, с другой - сами по себе являются субстратом реакций. Так, яблочная, винная, лимонная кислоты, в присутствии аскорбиновой, при повышении температуры образуют темноокрашенные соединения.
Существенное влияние на качество продукта оказывают ферментативные и неферментативные реакции, связанные с участием полифенолов. При переработке сырья (дробление, резка, протирание) полифенолы легко окисляются с образованием темноокрашенных соединений (флобафены), влияющих на цвет готового продукта. Окисление полифенолов может происходить и после ингибирования ферментов (после стерилизации, бланшировки и т. д.) путем химических процессов. Хотя антоцианов в овощах значительно меньше, чем в плодах, но изменение их также оказывает влияние на качество продукции.
При переработке на антоцианы овощей оказывает влияние рН среды. При различных значениях рН происходят определенные изменения в структуре и содержании антоцианов, что влияет на цвет консервируемых продуктов.
Металлы, находящиеся в консервах, катализирую окисление антоцианов и других полифенолов и этим изменяют окраску продуктов. Содержание металлов увеличивается при коррозии банок.
Для сохранения антоцианов необходимо использование стеклянной тары или хорошо залакированных металлических банок, хранение консервов в темноте при достаточно низких температурах.
Наличие кислорода воздуха, тепловая обработка, срок хранения продуктов влияют на содержание и изменение аскорбиновой кислоты и полифенолов в процессе обработки овощей. Окисление аскорбиновой кислоты и полифенолов происходит энергично в момент измельчения сырья.
Температурная обработка (бланшировка, пастеризация, стерилизация) оказывает влияние на окраску овощей. Время тепловой обработки и температурный интервал должны быть оптимальными, так как снижение температуры приводит к активизации ферментативного окисления, повышение - к усилению химического окисления.
В целях предотвращения разрушения аскорбиновой кислоты, окислительных реакций полифенолов и улучшения цвета консервированных продуктов используют такие методы воздействия, как бланшировка, применение адсорбентов и антиоксидантов (стабилизаторов).