ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНГИВЕРСИТЕТ»
ШОКИНА ЮЛИЯ ВАЛЕРЬЕВНА
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА
ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
Краткий конспект лекций
для студентов, обучающихся по специальности 260302.65
«Технология рыбы и рыбных продуктов»
с применением ДОТ
МУРМАНСК, 2009
Содержание
С.
Лекция № 1 3
Лекция № 2 11
Лекция № 3 34
Лекция № 4 42
Лекция № 5 53
Лекция № 6 66
Лекция № 7 73
Лекция № 8 81
Лекция № 9 104
1 Модуль: Принципы консервирования пищевого сырья. Научные основы консервирования сырья водного происхождения холодом и посолом
Раздел 1: Принципы консервирования пищевого сырья я.Я. Никитинского
Лекция № 1
Принципы консервирования пищевого сырья по Я.Я. Никитинскому
Принципы консервирования пищевого сырья по я.Я. Никитинскому
Большую часть продуктов питания по ряду причин, среди которых особенности химического состава и биохимических процессов, протекающих в них при переработке и хранении, можно отнести к скоропортящимся. Все скоропортящиеся продукты делятся на 2 основные группы: растительного и животного происхождения.
К первой группе относятся – плоды, ягоды, фрукты овощи, различные изделия из них, а также растительные жиры и масла; ко второй группе - мясо различных животных, птиц, рыб и морских зверей, яйца, молоко и различные продукты питания из них.
Сезонность производства этих продуктов и удаленность сырьевых зон от потребителя, необходимость иметь определенные стратегические запасы продуктов, делает консервирование пищевых продуктов важнейшей проблемой человечества.
Задача консервирования фактически сводится к решению двух задач. Первой – подавлению жизнедеятельности микроорганизмов и второй - инактивации собственных ферментов пищевых продуктов, то есть к устранению двух основных причин, вызывающих порчу сырья.
Исходя из характера воздействия консервирующего фактора на микроорганизмы и ферменты применяемые методы сохранения скоропортящихся продуктов включены в классификацию, разработанную профессором Никитинским и состоят из четырех основных принципов консервирования:
биоз – или поддержание жизненных процессов в сырье и использование его естественного иммунитета;
анабиоз – или замедление, подавление жизнедеятельности микроорганизмов при помощи различных факторов – физических, химических, биологических, при этом микроорганизмы всегда приводятся в анабиотическое состояние, а жизненные процессы в сырье, как правило, прекращаются;
ценоанабиоз – или создание условий, благоприятных для развития определенной группы микроорганизмов, создающих среду, неблагоприятную для патогенной микрофлоры. На практике используется два вида микроорганизмов: молочнокислые и дрожжи. Первые – в результате своей жизнедеятельности преобразуют сахара, содержащиеся в сырье в молочную кислоту, создавая кислую среду, препятствующую развитию гнилостной микрофлоры. Вторые – сбраживая сахара, образуют этиловый спирт, предохраняющий продукт от порчи;
абиоз – или полное прекращение всех жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.
Каждый из этих основных принципов включает в себя ряд подпринципов, различающихся по характеру воздействия, оказываемого на сырье или продукт.
Схема принципов консервирования представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема принципов консервирования пищевого сырья по Я.Я. Никитинскому
Эубиоз – содержание и транспортирование скота, птицы, рыбы и других организмов до их использования в живом виде. Включает в себя правильное кормление, поение, отсутствие стрессов, предубойное содержание скота.
Гемибиоз – хранение плодов, овощей в свежем виде, без какой-либо специальной обработки. Применяются лишь методы, направленные на поддержание нормальных жизненных процессов и некоторое ограничение их интенсивности для уменьшения расхода питательных веществ в связи с дыханием и испарением влаги. Все эти меры сводятся к определенному режиму складирования и хранения. Прежде всего, необходимо избежать механических повреждений сырья при укладке, особенно плодов и овощей, имеющих нежную консистенцию, отбраковать поврежденные. Важно также обеспечить достаточный доступ кислорода воздуха к плодами овощам, обеспечивая им нормальное дыхание. В противном случае начнется так называемое интермолекулярное дыхание, заключающееся в бескислородном разложении сахаров с образованием С2Н5ОН – яд для цитоплазмы, отравляет отдельные клетки и приводит их к гибели.
Термоанабиоз – различают два вида. Первый – хранение продуктов в охлажденном состоянии. Второй – замораживание продуктов и хранение их в замороженном виде. Наиболее широко применим, универсален. Основными консервирующими факторами являются: превращение основной части воды клеточного сока в лед (от 80 до 90 %) и низкая температура хранения.
Ксероанабиоз – сушка пищевых продуктов. Попадая в сухую среду микробная клетка плазмолизирует и прекращает активную жизнедеятельность, но не погибает. В таком состоянии она может находиться длительное время. С увеличением влажности микрофлора вновь активизируется.
Сушка является одним из старейших методов консервирования. На сегодняшний день в промышленном масштабе применяются следующие виды сушки: конвективная, вакуумная, сублимационная, радиационная, токами высокой частоты, в кипящем слое, кондуктивная.
Осмоанабиоз – создание повышенного осмотического давления, вызывающего плазмолиз микробной клетки.
Повышение осмотического давления в продукте достигаются введением соли или сахара, причем стойкий плазмолиз микроорганизмов достигается введением соли и сахара в высоких концентрациях от 10 до 12 % и выше.
Ацидоанабиоз – создание в пищевых продуктах более кислой среды введением допускаемых в пищевой промышленности кислот (уксусные маринады, виноградные и плодово-виноградные маринады, лимонная кислота). При подкислении до рН менее 5,0 пищевых продуктов органическими кислотами жизнедеятельность большей части гнилостных микроорганизмов прекращается.
Наркоанабиоз – основан на анестезирующем действии паров некоторых веществ (хлороформ, эфир, СО2). Наиболее широко в пищевой промышленности применяется СО2 для хранения плодов и овощей. Консервирующее действие СО2 усиливается в сочетании с воздействием высокой концентрации соли и низкой температуры хранения. СО2 тормозитразвитие плесеней в концентрации от 20,0 до 70,0 %, замедляет процессы дыхания растительного сырья, что уменьшает потери питательных веществ, замедляется дозревание и увядание.
Ацидоценоанабиоз – стимулирование развития молочнокислых бактерий, создающих в продукте кислую среду, и подавляющих в продукте кислую среду и подавляющих тем самым развитие гнилостной микрофлоры. Широко применяется в производстве молочнокислых продуктов, мочено-квашеных овощей.
Алкоголеценоанабиоз – стимулирование развития дрожжей, сбраживающих сахара до этилового спирта. Применяется в консервировании плодовых соков.
Термоабиоз или тепловая стерилизация – обработка продукта повышенной температурой (изготовление консервов при повышенной температуре). При нагревании продуктов до 100 °С) и выше вегетативные микробные клетки гибнут, ферменты инактивируются.
Однако термофильные микроорганизмы способные вызывать пищевые отравления выдерживают температуру до 130 °С – Сl. Botulinum, золотистый стафилококк, палочка сибирской язвы. Споры анаэробов отмирают медленнее, чем аэробов. На устойчивость микроорганизмов к воздействию высокой температуры оказывает влияние химический состав продукта, его кислотность, содержание в нем поваренной соли. Чем выше кислотность продукта, тем меньше термоустойчивость. Чем выше содержание жира в продукте, тем жестче должен быть режим термической обработки, так как жир уменьшает теплопроводность продукта и предохраняет споры микроорганизмов от воздействия горячей водной среды, то есть требуется более длительный нагрев. Однако, необходимо учитывать, что тепловая стерилизация снижает пищевую ценность продуктов, ухудшает их внешний вид и вкусовые качества. Поэтому необходимо устанавливать оптимальное соотношение между температурой и временем нагрева, что и делается для каждого вида консервов, в специальных аттестованных на разработку формулы стерилизации микробиологических лабораториях.
Химическая стерилизация – консервирование путем обработки пищевых продуктов антисептиками. Основное требование, котрое предъявляется к антисептику – это безопасность его для человека в дозах, способных тем не менее подавить жизнедеятельность микроорганизмов, не ухудшив при этом органолептические свойства продукта (вкус, запах, цвет, консистенция). Наиболее широко в качестве антисептика применяется бензойнокислый натрий. К способам химического абиоза можно отнести и копчение. Отдельные химические соединения в составе дымовой или жидкой коптильной среды (фенолы, органические кислоты, спирты, эфиры, альдегиды, кетоны) обладают бактерицидным действием, которое усиливается высокой концентрацией соли или обезвоживанием – в случае холодного копчения, или высокой температурой – в случае горячего копчения.
К средствам хемоабиоза относятся антибиотики – органические соединения, образующиеся микроорганизмами в процессе жизнедеятельности и способные подавлять или уничтожать отдельные группы микроорганизмов. Однако необходимо учитывать, что прием с пищей активных форм антибиотиков, способен вызвать у человека образование устойчивых к нему патогенных форм микроорганизмов. Применение антибиотиков в РФ ограничено. За рубежом антибиотики широко применяются для консервирования мяса птицы, крупного рогатого скота, рыбы в сочетании с низкотемпературным хранением, при изготовлении растительных консервов.
Альтернативой применения антибиотиков является использование фитонцидов, веществ растительного происхождения, механизм воздействия которых на микроорганизмы сходен с действием антибиотиков. Наиболее сильными фитонцидными (бактерицидными, фунгицидными) свойствами обладают лук, чеснок, горчица, хрен.
Механическая стерилизация – обеспложивающее фильтрование, заключающееся в фильтровании продукта через спецфильтры, задерживающие микроорганизмы. В качестве материала фильтра используется прессованная асбестоцеллюлозная масса, поры которой меньше размеров микроорганизмов. Достоинство данного способа - отсутствие тепловой обработки сырья, снижающей его пищевую ценность.
Лучевая стерилизация – обработка пищевого сырья малыми дозами γ-излучения, губительно действующего на микроорганизмы, в том числе патогенные.