Санкт-Петербургский имени В. Б. Бобкова филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российская таможенная академия» Тема презентации: Теоретические основы консервирования пищевых продуктов. ыполнила: В Модина Алла Андреевна Студентка ФТД, Научный руководитель: Захаренко Татьяна Анисимовна Доцент кафедры товароведения и таможенной экспертизы Санкт-Петербург 2013
План. 1. Основные понятия, назначения и принципы консервирования. 2. Классификация методов консервирования. а) методы, пастеризация, стерилизация. б) низкотемпературные методы консервирования.
Основные понятия. • Консервирование происходит от латинского слова предупреждения разрушения, порчи и сохранения объекта в неизменном виде. То есть, в широком смысле этот термин означает сохранение объекта без изменений и потерь. Большинство видов продовольственного сырья — плодоовощная, молочная, мясная, рыбная, яичная — быстро портятся. Они не могут сохраняться более или менее длительное время в обычных условиях. Чтобы этого избежать, порчи, их необходимо подвергать специальной обработке — Консервированию.
• Процесс консервирования — Взаимосвязанная совокупность технологических операций, при которых исходное сырье последовательно превращается в консервированную продукцию. В основу любого процесса положены определенный метод консервирования. • Метод консервирования — Это способ реализации принципа консервирования, есть способ обеспечения устойчивости или продления сроков хранения пищевых продуктов. • Принцип консервирования — Это выбор того или иного консервирующего фактора или сочетание нескольких факторов, обеспечивающих предупреждение порчи и потери продукции. • Консервирующее фактор — Определенное действие, изменение условий, вещество или их комбинация, обеспечивающая сохранение пищевого сырья и продукции длительное время.
• Основным функциональным назначением консервирования является сохранение продовольственного сырья и пищевых продуктов длительное время без потерь и изменений свойств. Но не всегда методы консервирования позволяют сохранять исходное сырье без существенных изменений ее первоначальных свойств. На протяжении исторического развития пищевых технологий были найдены и получили распространение такие методы консервирования, при использовании которых получают консервированную продукцию с другими, чем у исходного сырья, свойствами. Например, квашеные, сушеные плоды и овощи, соленые и копченые мясо и рыба, стерилизованные мясные, рыбные, молочные, плодоовощные консервы, сушеные молочные и яичные продукты, вино, сыры, колбасные изделия. Такие методы консервирования чаще называют Переработкой сырья.
Методы консервирования. • Переработка или обработка — Это методы консервирования продовольственного сырья и пищевых продуктов, которые дают возможность получить устойчивую при хранении продукцию с качественно новыми характеристиками, чем у исходного сырья. Таким образом, дополнительным функциональным назначением консервирования является расширение ассортимента и формирования новых качественных характеристик продукции.
• Консервирование как способ продления сроков хранения сырья и пищевой продукции выполняет и важное социальное назначение. • Благодаря разнообразным методам консервирования более рационально используются продовольственные ресурсы, расширяется ассортимент пищевых продуктов, обеспечивается возможность создания страховых резервов на случай чрезвычайных ситуаций (стихийных бедствий, неурожая, военных конфликтов и т. д. ), гарантированное снабжение продовольствия спецконтингента потребителей (армия, флот, геологи, путешественники) и в труднодоступные местности (леса, горы, пустыни). • Кроме того, существенным преимуществом многих консервированных пищевых продуктов является то, что они готовы к употреблению без дополнительной кулинарной обработки. Это позволяет потребителю экономить время на приготовление пищи. • Эти особенности в сочетании с высокой пищевой ценностью, устойчивостью и длительностью в хранении, удобным упаковкой и другими преимуществами делают консервы незаменимыми продуктами питания.
• В основу любого метода консервирования положен определенный принцип. По схеме, предложенной проф. Я. Я. Никитинським, которая стала классической различают три принципа консервирования: Биоз, анабиоз и абиоз.
Биоз. • Заключается в создании условий для нормального протекания процессов в живых биологических объектах, следствием которых является поддержание естественного иммунитета этих объектов к заболеваниям и поражению микроорганизмами. При благоприятных условиях хранения некоторые живые объекты (зерно, семена, плоды, овощи, свежие яйца, рыба) способны синтезировать специфические вещества, которые защищают их от возбудителей болезней, микроорганизмов и вредителей.
• На этом принципе основаны методы длительного хранения свежей продовольственного сырья и натуральных пищевых продуктов. • Известно, что различные группы, виды и даже сорта сырья имеют разную способность к хранению в свежем виде. • Некоторые из них имеют высокий иммунитет и вовсе не подвергаются заболеваниям и поражени • . Такие виды и сорта сырья после длительного хранения в благоприятных условиях почти не меняют своих первоначальных свойств. • Целенаправленная селекция и отбор таких иммунных видов и сортов является важной задачей агро — и зоотехнии.
Анабиоз. • Заключается в угнетении или резком сокращении жизнедеятельности микроорганизмов и торможении ферментативных процессов под действием различных консервирующих факторов. На этом принципе основаны такие методы, как охлаждение, замораживание, высушивание, хранение в модифицированном и регулируемой газовой среде, квашения, маринования, спиртования, зацукрювання, соленья и другие.
• Некоторые авторы выделяют принцип ценобиоза, который базируется на культивировании полезной микрофлоры (дрожжи, молочнокислые, уксуснокислого и др. ). , Которая является эффективным антагонистом к возбудителям порчи пищевого сырья и продуктов. • Наиболее распространенными методами консервирования по этому принципу является брожения, квашения, соления.
Абиоз. • Заключается в полном прекращении жизненных физиологических процессов и уничтожении микроорганизмов в сырье и продуктах питания. Этот принцип положен в основу таких распространенных методов консервирования, как стерилизация, ВЧ-и СВЧ-стерилизация, добавления химических консервантов — антисептиков, ионизирующая, ультразвуковая и другие виды стерилизации.
• В пищевой промышленности преимущественное применение имеют методы, основанные на принципах анабиоза и абиозу. • К ним относятся методы холодильной обработки, методы сушки, соления, квашения, копчения и термической стерилизации. • Большинство из этих методов основывается на совокупности консервирующих факторов различных принципов. Например, соления и квашения плодов и овощей является комбинацией факторов анабиоза и абиозу (одновременное действие соли, молочной кислоты и молочнокислой микрофлоры). • Охлаждения как метод консервирования объединяет действие принципа биоза, анабиоза и абиозу. • При пониженных температурах замедляются процессы жизнедеятельности, снижается активность ферментных систем, подавляется развитие микрофлоры, часть которой (мезо — и термофильные виды) погибает.
• При использовании большинства методов консервирования (за исключением методов, основанных на принципе биоза) свойства сырья или пищевой продукции существенно изменяются по сравнению с исходными. Изменения обычно происходят в сторону их ухудшения: меняется внешнего вид, вкус, аромат, цвет; теряется часть биологически активных веществ (витаминов, макро — и микроэлементов, незаменимых амино-и ненасыщенных жирных кислот), в некоторых случаях снижается пищевая ценность продукции. Кроме того, процесс консервирования является необратимым. Потерянные выходные свойства восстановить полностью невозможно. • Однако главным преимуществом, которую приобретают консервированные продукты, является высокая устойчивость и длительность хранения, иногда даже в неблагоприятных условиях.
Сущность, краткая характеристика, преимущества и недостатки физических и физико-химических методов консервирования . • Группа Физических методов включает как традиционные, так и новые, которые постепенно получают распространение. К традиционным относятся температурные методы, В основу которых положена консервирующее действие пониженных (до 0 ° С и ниже) и повышенных (до 100 ° С и более) температур. • Высокотемпературные методы. Основываются на подавлении или полном уничтожении вегетативных и споровых форм микроорганизмов и инактивации ферментов. К ним относятся Пастеризация И Стерилизация. Низкотемпе ратурные методы основаны на замедлении биохимических и угнетении микробиологических процессов. Эта подгруппа включает несколько разновидностей. Охлаждение И Замораживания.
Пастеризация. • • Пастеризация - это метод обработки продукции при температуре от 62 до 95 -98 ° С. В зависимости от температуры и продолжительности нагрева отличают такие ее разновидности: Длительная (Нагрев до 62 -65 ° С, выдержка при этой температуре 30 мин. ), Краткосрочная (T 72 -76 ° С, выдержка 15 -20 с), Быстрая (T 82 -85 ° С, выдержка 3 -5 с) и мгновенная (T 95 -98 ° С, без выдержки). После выдержки при заданной температуре продукция быстро охлаждается, сохраняется 12 -24 час. , А затем подвергается повторной пастеризации. Такие режимы позволяют достичь большей устойчивости продукта при незначительном разрушения биологически активных веществ. Пастеризация основном используется для продукции краткосрочного хранения (молоко, сливки, пиво, соки, напитки, соленые, квашеные, маринованные продукты).
Стерилизация. • • Стерилизация - Метод обработки продукции при температурах свыше 100 ° С. Значения температуры и длительности обработки зависят от многих факторов: вида продукции, ее химического состава, степени микробиологического загрязнения, термостойкости микрофлоры, способа стерилизации и т. д. . Температура нагрева может колебаться от 100 до 150 ° С, а продолжительность от десятков секунд до двух часов. Соотношение этих характеристик режима обработки отмечается в формуле стерилизации. Разновидностями стерилизации: асептическая и микроволновая. Эти модернизированные методы значительно интенсифицируют процесс стерилизации, позволяют сделать его непрерывным (текущим), уменьшить разрушение питательных и биологически активных веществ. Асептическая стерилизация Заключается в краткосрочной обработке продукта при повышенных температурах (в диапазоне 130 — 150 ° С) с последующим быстрым охлаждением и фасовкой в стерильную тару по асептических условий. Она может осуществляться в потоке, а потому используется преимущественно для жидких и полужидких продуктов.
• Микроволновая стерилизация осуществляется с помощью тока сверхвысоких (СВЧ) и ультравысоких частот (УВЧ). Под действием быстрой смены полярности внешнего электромагнитного поля, которое создается такими токами, происходит движение молекул или частиц веществ продукта, в результате чего продукт быстро разогревается по всему объему. Такой обработке подвергают продукцию, предварительно расфасованной в герметичную тару. Метод может использоваться для продукции различных видов и агрегатного состояния. Продолжительность такой обработки составляет 30200 с. За это время температура достигает 120 -130 ° С.
Преимущества высокотемпературных методов консервирования: • относительная простота, доступность и эффективность обработки; • инактивация собственных ферментов сырья и ферментов микрофлоры; • -существенное увеличение сроков хранения продукции из-за гибели вегетативной (а при стерилизации — и споровой) микрофлоры; • повышения усвояемости продукта через денатурацию и гидротермических деструкцию белков, крахмала, пектинов и др. ; • - достижения кулинарной готовности продукции.
Недостатки этих способов: • - частичная (иногда значительная) разрушение питательных и биологически активных веществ — витаминов, Аминокислот, красителей, ароматических веществ и др. . ; • - снижение пищевой ценности продукта за счет образования меланоидинив, карамелей и других полимерных соединений, плохо усваиваются; • - необходимость индивидуального учета влияния многих факторов при расчете режимов обработки для каждого вида продукции; • - необходимость сочетания этих методов с герметичным упаковкой для получения долговременной устойчивости продукции при хранении.
• Пищевая и биологическая ценность пастеризованных продуктов выше, чем в стерилизованных, но они менее устойчивы при хранении. Поэтому модернизация этих методов осуществляется в двух направлениях: повышение устойчивости пастеризованных продуктов и уменьшение разрушительного влияния режимов стерилизации на ценность продукта. С этой целью пастеризацию сочетают с действием других консервирующих факторов — добавлением антисептиков, антибиотиков, осмотически активных веществ и др. . Уменьшения негативных последствий стерилизации достигают различными путями интенсификации (ускорения) процесса: стерилизация в потоке, ротация и уменьшение высоты банок.
• В отличие от высокотемпературных методы низкотемпературного консервирования не инактивирует ферментов и не уничтожают микрофлору, а только создают для них неблагоприятные условия. • При повышении температуры деятельность ферментов и микроорганизмов восстанавливается почти на начальном уровне. • Разрушительное воздействие этих методов на состав и свойства продукции незначителен и тем меньше, чем мягче режимы обработки. • Поэтому такая продукция почти не теряет своих исходных свойств, а восстанавливает их после повышения температуры. • Однако, наряду с положительным, это обстоятельство имеет и негативную сторону — консервирующее действие низких температур сохраняется только при сохранении низкотемпературного режима.
Охлаждение. • Заключается в снижении температуры продукта до 04 ° С и последующем хранении в этом температурном диапазоне. • Биохимические процессы в клетках сырья и физиологические процессы в клетках микробов значительно замедляются. • Это объясняется совокупным действием ряда факторов: низкой активностью ферментов за пределами температурного оптимума, изменениями структуры и свойств клеточных мембран и др. . Особенно чувствительным к снижению температуры является процесс дыхания. • Благодаря этим факторам потери массы и качества объектов консервирования минимальны.
• Консервирующее действие охлаждения зависит от природы сырья, его иммунитета, скорости охлаждения и стабильности режима хранения. • Чем выше иммунитет, больше скорость охлаждения и стабильнее режим, тем лучше и дольше сохраняется объект. • Однако некоторые теплолюбивые виды растительного сырья требуют умеренного охлаждения. • Вследствие резкого разбалансирования обменных процессов при быстром охлаждении в них наблюдается явление температурного шока, которое приводит к отмиранию клеток и заболевания сырья. • В зависимости от режиму и скорости различают: медленное, ускоренное, быстрое и сверхбыстрое охлаждения.
• Охлаждение является наиболее эффективным краткосрочным методом консервирования. • Оно максимально сохраняет исходные характеристики сырья: пищевую и биологическую ценность, потребительские и технологические свойства, способствует созреванию и другим процессам жизнедеятельности. • Недостатком этого метода является относительно короткие сроки хранения и ощутимые потери массы за счет испарения влаги и дыхания.
Замораживание. • Является одним из самых распространенных методов консервирования. Сущность его заключается в том, что при низких отрицательных температурах большая часть свободной влаги продукта превращается в лед, который разрушает оболочки клеток. В результате этого осмотическое давление клеточного сока резко увеличивается, а активность воды и ферментов снижается. Все эти факторы приводят к гибели вегетативной формы микрофлоры, однако споровые формы остаються жизнеспособными. Биохимические и физиологические процессы снижаются до такого уровня, когда они на протяжении достаточно длительного времени не влияют на изменения массы и качества. Консервирующая и разрушительное действие замораживания на продукт в значительной степени зависит от режима обработки — температуры и скорости ее снижения. Различают медленное двухфазовом, интенсивное и быстрое однофазовая замораживания.
• При Двухфазовом замораживании продукт сначала охлаждается до температуры 2 -4 ° С, а затем подвергается замораживанию до -8 ° С и ниже в толще продукта. • Медленное замораживание сопровождается образованием крупных кристаллов льда, которые деформируют, а затем разрывают клеточные оболочки. • После размораживания такие продукты теряют свою форму, упругость, а также массу за счет истечения клеточного сока. Медленное образование льда происходит при рассольные, Льдосоляное и естественной заморозке. • Использование искусственного холода в скороморозильных аппаратах или камерах позволяет Интенсифицировать замораживания. • Для мелкой или измельченной продукции используют замораживание в кипящем слое (флюидизация), для крупной сырья — замораживание при повышенной циркуляции воздуха.
Сверхбыстрое замораживание. • Последнее время стали использовать сверхбыстрое замораживание, Которое осуществляется с помощью сжиженных газов (углекислоты, фреонов, воздуха и азота). • При погружении, орошении или распылении жидких газов температура мгновенно снижается, вода полностью замораживается в виде мельчайших кристаллов, поэтому такие продукты хорошо сохраняются и восстанавливают почти полностью свои первоначальные свойства. • Распространение этого метода сдерживается высокой стоимостью обработки.
Литература. • 1. П. П. Пивоваров, Д. Ю. Прасол. Теоретические основы технологии пищевых производств. М. : ХГУПТ, 2003. • 2. Общая технология пищевых производств / Под ред. Ковалевской Л. П. — М. : Колос, 1993.
Скачать презентацию Санкт-Петербургский имени В Б Бобкова филиал государственного образовательного
консервирование.ppt