Причины порчи продуктов и способы их сохранения

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

Ферменты, хотя и в малых количествах, имеются в каждой живой клетке. Они играют весьма важную роль в процессах ее развития, дыхания, роста и т. д. Каждый фермент строго специфичен по характеру своего воздействия на растение. Например, есть ферменты, 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 жизнедеятельности при разной температуре и влажности; по видам пищевых продуктов, на которых они могут развиваться. Всем им нужна вода, достаточная влажность той среды, в которой они обитают, а также определенная температура; абсолютное большинство микробов лучше развивается при температуре 20 - 40°С. Но и здесь есть немало видов, приспособившихся к более высоким или 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 возобновляют активность. Значительное же повышение температуры для микробов губительно: при 70°С и выше, особенно при 100°С, погибает большая часть их. Существуют виды бактерий, переносящих длительное кипячение в воде и даже нагревание при значительно более высоких температурах - 110 - 120 и 130°С. В таких неблагоприятных условиях они образуют так называемые споры, которые при снижении температуры дают новые бактерии. В концентрированных растворах кислот и в 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 16 - 20 - 25 мин. Из одной клетки образуется две, а через названный промежуток времени происходит следующее их деление.

Питаются микроорганизмы теми же органическими веществами (белками, углеводами, жирами), что необходимы человеку и всем высшим животным. В процессе усвоения ими пищи происходит распад некоторых веществ, при этом образуются различные продукты - вода, углекислота, газы; некоторые из них имеют неприятный гнилостный запах, свойственный испорченным пищевым продуктам.

Бактерии, вызывающие различные заболевания, а также пищевые отравления, трудно обнаружить. Особенно опасны для человека 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 способны снова развиваться. Однако выработанный этими бактериями токсин разрушается при кратковременном (10 - 15 мин) кипячении и не представляет уже опасности для организма.

В природе существует также множество полезных микробов, жизнедеятельность которых служит основой производства ряда пищевых (и непищевых) продуктов. Так, квашение капусты, засолка овощей и мочение фруктов и ягод происходят благодаря участию в этих процессах полезных молочнокислых бактерий. Повышенная концентрация молочной кислоты, которую они выделяют, предохраняет продукт от порчи другими бактериями.

Для сохранения овощей и плодов необходимы условия, при которых невозможно развитие микробов, вызывающих 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 вредных бактерий в большей мере вызывает порчу мясных, рыбных и других продуктов, характеризующихся высоким содержанием белков. В создании оптимальных условий для длительного хранения овощей и плодов наиболее эффективны следующие приемы.

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

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% или, наоборот, до 4 - 5% и менее. Но сухие продукты хранят в герметически закрываемой 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 с помощью специальных консервантов, или антисептиков. Наиболее известен и распространен сернистый ангидрид или двуокись серы. Применяют и другие химические консерванты, в частности бензойную и сорбиновую кислоты, последняя получила большее распространение.

Маринование широко и повсеместно используют как в промышленности, так и в домашнем хозяйстве для длительного хранения овощей и фруктов с применением раствора уксусной кислоты в концентрации 1,2 - 1,8%, которая тормозит или полностью подавляет 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.

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

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

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

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 замедленный, процесс дыхания. В зависимости от их вида (в ряде случаев и от сорта) хранение при 0°С (или на 0,5 - 1°С ниже, без подмораживания, или на 2 - 5°С 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°С, в новых современных скороморозильных аппаратах (криогенных) - при минус 78°С (в жидкой углекислоте) и даже при минус 196°С (в жидком азоте) для лучшего сохранения качества продукта. Это самый эффективный способ переработки (консервирования) овощей, плодов и многих других продуктов питания.