5 Вопрос 2 часть

1. Характеристика химобиоза как метода консервирование

Химобиоз предполагает использование химических консервантов. Один из самых древних способов.

Применение антисептиков. Антисептиками называют химические вещества, ядовитые для микробов. Проникая в клетки микробов, эти вещества вступают во взаимодействие с белками протоплаз­мы, парализуя при этом ее жизненные функции и приводя микробную клетку к гибели.

Антисептики, пригодные для сохранения пищевых продуктов и способные, следовательно, быть консервантами, должны удовлетво­рять следующим условиям:

быть ядовитыми для микробов в небольших дозах (малые доли процента);

в применяемых дозах не оказывать вредного действия на opганизм человека;

не вступать в химические соединения с пищевыми веществами продукта и не придавать ему неприятного запаха и привкуса;

не реагировать с материалом технологического оборудования или консервной тарой;

легко поддаваться удалению из продукта перед употребившем;

быть удобными в обращении.

Антисептика , который бы удовлетворял полностью этим требованиям, не существует. Подобрать эффективный антисептик, пригодный для консервирования пищевых продуктов, нелегко, так как большинство их оказывает вредное действие не только на микробы, но и на организм человека.

Применение антибиотиков. Антибиотики, как и антисептики, представляют собой химические вещества бактерицидного характера. Отличие их от антисептиков заключается в происхождении, способе получения. В то время как антисептики получают чисто химическим путем антибиотики получают биохимическим способом как продукт жизне­деятельности какой-либо клетки, чаще всего микробной, а иногда расти­тельной.

Хотя такие известные антибиотики микробного происхождения, как пенициллин, биомицин стрептомицин и др. оказывают консерви­рующее действие в концентрациях, измеряемых всего лишь несколькими десятитысячными процента, и, следовательно, являются в сотни раз бактерициднее антисептиков, однако для консервирования пищевых продуктов их применение ограничено или даже вовсе запрещено. В первую очередь это связано с тем, что систематическое потребление пищевых продуктов, сохраненных малыми дозами антибактериальных веществ, приводит к выращиванию в организме человека антибиотико – устойчивых форм микроорганизмов. В результате появления в природе таких искусственно созданных устойчивых рас микроорганизмов возникает угроза обесценения антибиотиков, как лекарственных средств. Вот почему органами здравоохранения рекомендуется использовать в пищевой промышленности антибиотики, не имеющие применения в медицине. К таким антибиотикам относится, например, низин. В консервой промышленности низин, бактерицидное действие которого проявляется в первую очередь в отношении бактерий, а не плесеней и дрожжей, рекомендуется использовать для введения в консервы с целью смягчения режимов стерилизации. Количество добавляемого антисептика измеряется одной двумя сотыми долями процента.

2. Химические препараты, используемые для консервирования, их механизм действия и допустимые концентрации

В нашей стране для консервирования плодов и ягод, фруктовых пюре и плодово-ягодных соков разрешено применять диоксид серы (SO₂) , бензоат натрия (C₆H₅COONa) и сорбиновую кислоту (СН₃ (СН)₄С00Н).

Наилучшим с практической стороны антисептиком можно считать диоксид серы, хотя он не удовлетворяет большинству перечисленных выше требований.

Необходимая концентрация S0₂ невелика (0,15-0,20%), но в этой концентрации он ядовит для человека и придает продукту неприятные запах и привкус. Диоксид серы несколько связывается пищевыми веществами плодов, например сахарами. SO, сильно корродирует метал­лическую аппаратуру. Диоксид серы - удушливый газ (в 2,2 раза тяжелее воздуха), поэтому обслуживание сульфитационных установок (для приготовления водных растворов S0₂ или насыщения им консервируе­мых плодов и плодовых полуфабрикатов) требует пребывания рабочих в противогазах.

Однако очень большим достоинством этого антисептика, в значительной мере перекрывающим его недостатки, является возможность почти полностью удалить его из продукта перед употреблением в пищу. При нормальных условиях SO₂ — газ, плохо растворимый в водной среде (5—7 % при комнатной температуре). При нагревании же сульфитированного продукта (так называются продукты, сохраненные внесением в них диоксида серы) SO₂ улетучивается. Поэтому в консервном производстве он применяется для временного сохранения тех фруктовых полуфабрикатов и заготовок, которые впоследствии используются для варки из них джемов, повидла и т.п.

Бензоат натрия C6H5COONa не имеет ярко выраженных запаха, вкуса и оказывает консервирующее действие в концентрации 0,1%, что разрешено органами здравоохранения в консервной промышленности. Он удовлетворяет почти всем требованиям, предъявляемым к антисептикам, за исключением легкого привкуса, специфического для бензоата, удалить который невозможно.

В последние годы в консервном производстве успешно используют сорбиновую кислоту или ее калиевую соль, которая безвредна для человека и оказывает консервирующее действие в небольших концентрациях (0,05 – 0,1%). Она не сообщает продуктам постороннего привкуса или запаха и может применяться не только для сохранения полуфабрикатов, но и для добавления в консервы для смягчения режимов последующей тепловой обработки при пастеризации.

3. Сульфитация плодов и полуфабрикатов

Консервирование плодовых полуфабрикатов диоксидом серы, сернистой кислотой или ее солями называется сульфитацией. Длительное время сернистый газ использовался как консервант для целого ряда пищевых продуктов. И сегодня, несмотря на ограничения, связанные с токсичностью, он незаменим в производстве многих продуктов питания.

Консервирующее действие проявляется при концентрации диоксида серы в пределах от 0,1 до 0,2%. Сульфитацию целых плодов, ягод, пюреобразных полуфабрикатов, соков и других продуктов наиболее часто применяют на предприятиях небольшой мощности, расположенных в сельской местности.

Сульфитацию пюре и соков обычно на предприятиях с небольшой производительностью осуществляют жидким диоксидом, полученным из газообразного. С этой целью предварительно готовят рабочий раствор 5-6%-ной концентрации. Количество, необходимое для растворения газа, рассчитывают заранее и контролируют, взвешивая баллон с двуокисью серы в момент подачи газа в раствор. При этом важно медленно растворять двуокись серы, так как при быстрой подаче газа в раствор он не успевает растворяться и его излишек в виде пузырьков поднимается через слой воды и выходит наружу Скорость растворения газа зависит от температуры раствора. Чем она ниже, тем лучше проходит растворение. Готовить рабочий водный раствор сернистого ангидрида рекомендуют при температуре 15-20°С, в этом случае растворимость диоксида серы составляет 5-7%.

В процессе сульфитации сернистая кислота взаимодействует с красящими веществами, в том числе антоцианами растительного сырья, вызывая сильное обесцвечивание плодов и овощей. Кроме того установлено разрушение витамина Bj под действием S02. Положительное влияние на потребительские свойства полуфабрикатов заключается в том, что благодаря высокой восстанавливающей активности S02 предотвращает окислительные процессы на поверхности очищенного или измельченного сырья и реакции ферментативного окисления фенольных соединений, вызывающие потемнение перерабатываемой продукции, а также снижает потери витамина С.

Сульфитированные продукты токсичны, и в пищу их не используют. Большое достоинство консервирования диоксидом серы -— возможность проведения десульфитации продукции в процессе ее последующей доработки. При нагревании сульфитированного продукта диоксид серы практически полностью улетучивается.

Сульфитированные полуфабрикаты не используют в детском и диетическом питании, в производстве напитков.

Сернистый ангидрид способен разрушать некоторые витамины и витаминоподобные вещества, в том числе тиамин, токоферол, биотин. Так, даже в очень малых концентрациях сернистый ангидрид угнетает активность дегидрогеназ. Соединения с дисульфидными мостиками, например цистин, восстанавливаются сульфитами до соответствующих сульфгидрильных соединений.

В организме человека при допустимых концентрациях сульфиты переходят в сульфаты, которые выводятся из организма. Однако некоторые люди даже после приема очень небольших количеств жалуются на головные боли, тошноту, тяжесть в желудке. Люди, имеющие пониженную или повышенную кислотность, более чувствительны, чем люди с нормальной кислотностью. Сульфиты могут вызывать у людей как истинную аллергию, так и псевдоаллергические реакции. Реакции непереносимости сульфитов выражаются большей частью в форме крапивницы или приступов астмы.

4. Техника консервирование плодов и пюре бензойной кислотой

Консервирующее действие бензойной кислоты впервые было описано в 1875 году Флеком, который искал заменитель уже известной к тому времени салициловой кислоте. Бензойную кислоту, в отличие от салициловой, тогда еще не могли получать в промышленных масштабах. Она стала использоваться в консервировании пищевых продуктов лишь к началу XX столетия. С тех пор бензойная кислота во всех странах широко применяется в качестве консерванта. Бензойная кислота — белое кристаллическое трудно растворимое в воде соединение, бензойнокислый натрий, или так называемый бензоат натрия (C6H5COONa), который хорошо растворяется в воде; при комнатной температуре можно получать растворы с концентрацией 50-60%. Бензоат калия используется редко. Бензойнокислый натрий (бензоат натрия) C6H5COONa не имеет ярко выраженных запаха, вкуса и оказывает консервирующее действие в концентрации 0,1%, что разрешено органами здравоохранения в консервной промышленности. Он удовлетворяет почти всем требованиям, предъявляемым к антисептикам, за исключением легкого привкуса, специфического для бензоата, удалить который невозможно.

Бензоат натрия оказывает сильное антисептическое действие на дрожжи и плесени и слабо тормозит развитие уксусно-, молочнокислых и некоторых других бактерий. Антимикробное действие бензойной кислоты связывают с ее влиянием на ферментную систему микроорганизмов. Консервирующее действие проявляется только в продуктах с рН 2,5-3,5 и кислотностью не менее 0,4%. Естественная кислотность всех плодов и ягод выше (исключение составляют груши и некоторые летние сорта яблок). Для подавления роста бактерий, особенно кислотообразующих, концентрация бензойной кислоты может достигать до 0,2%. Наличие в продукте белков повышает устойчивость микроорганизмов и снижает эффективность действия консерванта.

Содержание бензоата в пюре не должно превышать 0,1%. Оптимальная температура для хранения пюре от -1 до +10°С. При консервировании соков с применением бензоата натрия его содержание нормируют в зависимости от вида сырья: для клубничного, малинового, черносмородинового — не более 0,1%, для всех остальных соков — не более 0,12%. Такая доза может обеспечить достаточно длительное сохранение фруктовых соков (в течение нескольких месяцев) лишь в случае изготовления их из чистого сырья с небольшой исходной загрязненностью микрофлорой.