Методы физико химические консервирования

Введение

Современное производство продуктов питания непрерывно развивается в направлении увеличения срока хранения, сохранения питательной ценности и безопасности продуктов. Одним из важных аспектов этого является использование различных методов консервирования, которые позволяют предотвращать развитие микроорганизмов и окислительные процессы, обусловливающие порчу продукции.

Физико-химические методы консервирования представляют собой технологические приемы, основанные на изменении физических или химических свойств продуктов с целью их обеззараживания и стабилизации. Эти подходы широко применяются как самостоятельно, так и в комбинации с другими методами обработки, такими как термическая обработка, криоконсервация, засолка и др.

Общие принципы физико-химического консервирования

Физико-химические методы основаны на изменении среды, в которой находятся продукты, или на применении физических факторов, таких как температура, влажность, освещение, электромагнитные излучения и т.д., а также на изменении химического состава продукта для подавления микроорганизмов и замедления окислительных процессов.

Основная задача этих методов — создать неблагоприятные условия для жизнедеятельности патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, вторичные же — снизить активность ферментов и замедлить окисление жиров, крахмалов и белков.

Физические методы консервирования

Физические методы включают обработку продуктов различными физическими факторами, такими как нагревание, охлаждение, высушивание, ионизация, использование света и электромагнитных волн. Они позволяют быстро и эффективно обеззараживать продукты без использования химических веществ.

Тепловая обработка

Тепловая обработка — один из наиболее распространенных методов физико-химического консервирования. Включает кипячение, пастеризацию, стерилизацию. Эти процессы позволяют уничтожить микроорганизмы и их споры, а также ферменты, вызывающие порчу продуктов.

Преимущества метода:

• Высокая эффективность в уничтожении микроорганизмов
• Относительно простое и доступное оборудование
• Многообразие вариантов обработки в зависимости от продукта

Недостатки:

• Изменение органолептических свойств пищевых продуктов
• Потеря части витаминов и питательных веществ

Температурные режимы при обработке

Высушивание и обезвоживание

Методы высушивания основаны на удалении из продукта части или всей влаги, что препятствует микроорганизмам в их развитии. Исполнения могут включать естественное высыхание, с использованием солнечного света, или искусственное — в специальных сушилках или вакуумных установках.

Высушивание существенно снижает активность микроорганизмов и ферментов, продлевая срок хранения продуктов, таких как сухое молоко, чай, кофе, мясные и овощные снеки.

Обработка ультрафиолетовым светом

Облучение ультрафиолетовыми лучами (УФ-) применяется для обеззараживания поверхностей и жидких продуктов. УФ-излучение повреждает ДНК микроорганизмов, препятствуя их размножению.

Данный метод эффективен для обработки воды, фруктов, овощей, а также в пищевой промышленности при стерилизации поверхности оборудования.

Механические и электромагнитные методы

К ним относятся использование электромагнитных волн различной длины — микроволн, индукционной и инфракрасной обработки. Они позволяют ускорить процессы обеззараживания и стимулировать высыхание или изменения свойств продукта без существенных физических повреждений.

Например, обработка микроволнами широко применяется для разморозки или обработки продукции, что способствует снижению времени обработки и повышению эффективности.

Химико-физические методы

Некоторые методы сочетают физические факторы с использованием химических веществ, изменяя химические свойства продукта для достижения консервирующих эффектов. К ним относятся изменение pH, добавление консервантов или стабилизаторов, а также использование осмотического давления и соли.

Эти методы помогают создавать неблагоприятную среду для микроорганизмов, а также тормозить окислительные реакции и ферментативную активность.

Регулирование pH

Уменьшение pH (повышение кислотности) способствует подавлению роста многих патогенных микроорганизмов. Для этого используются уксусная, лимонная, молочная кислоты и другие кислоты.

Так, кисломолочные продукты, консервированные овощи и напитки зачастую подвергаются приглушению pH, что обеспечивает длительный срок хранения без дополнительной обработки.

Использование осмотического давления и соли

Высокое содержание соли или сахара создает гипертонческую среду, в которой микроорганизмы теряют воду и погибают. Этот метод широко используется при изготовлении солений, джемов и маринадов.

Применение осмотического давления также позволяет стабилизировать продукты без применения химических консервантов, сохраняя их органолептические свойства.

Добавление химических консервантов

Легально разрешённые химические вещества, такие как кислоты, сульфиты, бензоаты и парабены, вводятся в продукты для подавления роста микробов и замедления окисления. Важно соблюдать нормы и правила их использования, чтобы обеспечить безопасность и качество продукции.

Комбинированные методы

В практике обычно используют сочетание физических и химических методов для достижения оптимальных результатов. Например, стерилизация при высокой температуре сопровождается добавлением кислот или соли.

Такая комплексная обработка позволяет максимально повысить стабильность и безопасность продуктов при минимальных потерях органолептических свойств.

Заключение

Методы физико-химического консервирования являются важнейшими инструментами современной пищевой промышленности. Они позволяют не только обеззаразить продукты и увеличить их срок хранения, но и сохранить значительную часть питательных веществ и органолептических свойств.

Выбор конкретного метода зависит от типа продукта, требований к качеству и безопасности, а также от технических и экономических условий. В будущем развитие этих технологий будет способствовать повышению эффективности и экологической безопасности пищевых процессов, а также расширению ассортимента высококачественных консервированных продуктов.