Какие способы консервирования основаны на обезвоживание продуктов
Содержание статьи
Консервирование обезвоживанием — сушка
Консервирование обезвоживанием — один из наиболее старых и легкодоступных методов длительного сохранения пищевых продуктов, особенно фруктов и рыбы, а также мяса и овощей.
Консервирующее действие обезвоживания основано на прекращении жизнедеятельности микроорганизмов при снижении содержания влаги в пищевых продуктах ниже 15 %. Большинство микроорганизмов нормально развивается при содержании в пищевом продукте не менее 30 % воды. При консервировании обезвоживанием микроорганизмы впадают в состояние анабиоза, а при увлажнении продукта вновь получают способность развиваться.
В пищевых продуктах под влиянием сушки возникает ряд изменений структурного и химического характера, сопровождаемых значительным разрушением таких биологических систем, как витамины и ферменты. Консервирование обезвоживанием может быть произведено в условиях атмосферного давления и в условиях вакуума.
Обезвоживание в условиях атмосферного давления
Обезвоживание в условиях атмосферного давления может быть естественным и искусственным. Естественная солнечная сушка — старый способ сохранения продуктов, используемый до настоящего времени. Посредством естественной солнечной сушки заготавливают высококачественные сухие фрукты (абрикосы, изюм). Разновидностью естественной сушки является вяление, посредством которого готовят воблу и тарань, рыбец и белорыбицы.
Естественная сушка — процесс достаточно длительный, в связи с чем высушиваемые продукты могут подвергнуться инфицированию и общему загрязнению. Солнечная сушка возможна только в местностях с большим количеством солнечных дней. Все это ограничивает промышленное применение методов естественной сушки в массовом масштабе.
Искусственная сушка в условиях атмосферного давления может быть струйной, распылительной и пленочной. Струйный метод — наиболее простой вид промышленной сушки. При этом используются сушильные камеры различных систем, в которых высушиваемые продукты подвергаются действию непрерывной струи горячего воздуха, нагреваемого в специальных калориферах. Движение воздуха и удаление влаги обеспечиваются системой вентиляционных устройств.
Высушивание жидких продуктов — молока, яиц, томатного сока — производится методом распыления. Эти продукты через форсунку распыляются в тонкую взвесь (величина частиц 5-125 мк) в специальной камере с движущимся горячим воздухом (температура 90-150°). Взвесь мгновенно высыхает и в виде порошка оседает в специальные приемники.
Сушка методом распыления может быть произведена в камерах с вращающимся диском, на который направляется тонкой струей подогретое молоко. Быстро вращающийся диск под влиянием центробежной силы разбрызгивает жидкость в мелкую пыль, которая высушивается идущим навстречу горячим воздухом. Несмотря на высокую температуру, в связи с кратковременностью действия при методе распыления высушиваемый продукт подвергается незначительным изменениям своего состава и легко восстанавливается.
Известен контактный, пленочный, метод сушки, при котором высушивание производится путем контакта (нанесения) высушиваемого продукта (молока) с нагретой поверхностью вращающегося барабана и последующего снятия высушенного продукта (пленки) с помощью специального скребка (ножа). Этот метод сушки характеризуется существенными структурными изменениями в высушиваемом продукте, денатурацией его составных частей и меньшей восстанавливаемостью при его оводнении. Так, растворимость сухого молока, полученного пленочным способом, составляет 80-85 %, тогда как молоко распылительной сушки растворяется в количестве 97-99 %.
Вакуумная сушка
Вакуумная сушка ведется в условиях разрежения при невысокой температуре, не превышающей 50°. Она имеет ряд преимуществ по сравнению с атмосферной сушкой. При вакуумной сушке обеспечивается в наибольшей степени сохраняемость природных свойств высушиваемого продукта.
В высушиваемом продукте полностью сохраняются витамины и природные вкусовые свойства. Так, в результате сушки яиц при атмосферном давлении разрушение витамина Α достигает 30-50 %, а при вакуумной сушке эти потери не превышают 5-7 %.
Сублимационная сушка
Сублимационная сушка (лиофилизация) — наиболее современный и перспективный метод консервирования пищевых продуктов. При этом методе обеспечивается наиболее совершенное высушивание с максимальным сохранением природных, пищевых, органолептических и биологических свойств продукта. Особенностью метода является то, что удаление влаги производится из замороженных продуктов непосредственно из кристаллов льда, минуя жидкую фазу. Такой метод высушивания получил название сублимационного, или лиофилизации.
Впервые метод сублимационной сушки был использован в 1935 году для получения сухих лечебных сывороток. В дальнейшем этим методом начали получать сухие сыворотку и кровяную плазму, а также биопрепараты — эндокринные, ферментные и трансплантаты различных тканей.
В дальнейшем метод сублимационной сушки внедрили в производство сухих пищевых продуктов. При сублимационной сушке хорошо сохраняются витамины, в том числе и такой неустойчивый витамин, как аскорбиновая кислота.
В современных сублимационных установках основной частью является сублиматор, представляющий собой металлическую, цилиндрической формы со сферическими дисками камеру, в которую помещают высушиваемые пищевые продукты и создают глубокий вакуум. Для конденсации водяных паров применяют специальные конденсаторы — вымораживатели, охлаждаемые компрессорными фреоновыми или аммиачными холодильными установками. Установки снабжаются ротационными масляными вакуум-насосами с газобаластным устройством. Во время работы установки обеспечивается герметичность сублиматора, конденсатора, всех трубопроводов и частей, входящих в вакуум-систему.
В сублимационной сушке различают три периода высушивания. В первом периоде после загрузки высушиваемого продукта в сублиматоре создается высокий вакуум, под влиянием которого происходит бурное испарение влаги из продуктов и последние самозамораживаются. Температура в продуктах при этом резко понижается, достигая -17° и ниже. Самозамораживание протекает в течение 15-25 мин со скоростью 0,5-1,5° в минуту. Самозамораживанием из продуктов удаляется 15-18 % влаги.
Остальное количество влаги (около 8,0 %) удаляется из сублимируемых продуктов во втором периоде сушки, который начинается с момента установления в продуктах устойчивой температуры порядка -15-20°. Сушка сублимацией производится во втором периоде путем нагрева плит, на которых расположены высушиваемые продукты. При этом самозамороженные в первом периоде продукты не размораживаются, а кристаллы льда в продукте испаряются, минуя жидкую фазу. Продолжительность второго периода зависит от характера высушиваемого продукта, его веса, содержания влаги и колеблется от 10 до 20 ч.
Третий период представляет собой тепловую ваккумную сушку, в процессе которой из продукта удаляется оставшаяся абсорбционно связанная влага. В процессе тепловой вакуумной сушки температура высушиваемых продуктов постепенно повышается до 45-50° при давлении в сублиматоре 1,5-2,5 мм ртутного столба. Продолжительность тепловой вакуумной сушки составляет 3-4 часа. Важным свойством сублимированных продуктов является их легкая обратимость, то есть восстановление при добавлении воды.
Наиболее перспективна сублимационная сушка продуктов питания с использованием диэлектрического нагрева токами высокой частоты. В настоящее время лиофилизация пищевых продуктов производится на ряде консервных заводов.
Источник
Классификация методов консервирования и их характеристика
По консервирующему действию методы консервирования делят на физические, физико-химические, химические и биохимические.
К физическим методам консервирования относят консервирование низкими (охлаждение, замораживание) и высокими температурами (пастеризация, стерилизация), консервирование ультрафиолетовыми лучами, ультразвуком, обеспложивающими фильтрами.
К физико-химическим методам консервированияотносят консервирование солью, сахаром и сушку (естественную, нагретым воздухом, вакуумную, инфракрасную, сублимационную).
К комбинированным методам консервирования относятся вяление и копчение.
Химические методы консервированияоснованы на применении различных химических веществ, губительно действующих на микроорганизмы, например, антисептиков.
К биохимическим методамконсервирования относят квашение.
Физические методы консервирования. Консервирование низкими температурами основано на замедлении или прекращении развития микробов и действия ферментов. При охлаждении температуру продукта снижают до 0 до плюс 4 °С, не допуская его замораживания. Охлаждение широко используется при хранении овощей, плодов, мяса, рыбы, молока творога, сметаны и других продуктов.
Для более длительного хранения пищевые продукты замораживают. Замораживание – это процесс превращения в лед воды, содержащейся в продукте. Проводят его быстро при температуре минус 18–25 °С. Внутри продукта температура достигает минус – 8 °С и создаются неблагоприятные осмотические условия для развития микроорганизмов и биохимических процессов. При транспортировании на большие расстояния устанавливается температура минус 18 °С. Замораживание применяют для хранения мяса, рыбы, плодов, овощей. Повторное замораживание не допускается. К недостаткам замораживания относят твердую консистенцию, частичную потерю аромата, изменения цвета (пожелтение жира). Замороженные продукты по вкусовым и питательным свойствам уступают охлажденным.
Шоковая заморозка овощей и фруктов (при минус 35–40 °С) является современным способом консервирования и позволяет надолго сохранить пищевую ценность, вкус и внешний вид. При быстром замораживании пищевых продуктов образуются мелкие кристаллы льда, равномерно распределяющиеся по всей массе продукта. Такие продукты удобны в приготовлении и не требуют предварительного размораживания. Исключение таких трудоемких операций, как переборка, очистка, мытье, нарезка позволяет сделать процесс приготовления овощей комфортным. Продукты шоковой заморозки хранятся существенно дольше.
К консервированию высокими температурами относят пастеризацию и стерилизацию.
Пастеризациязаключается в нагревании продукта до температуры ниже 100°С: выше 67 °С в течение 30–40 мин (длительная пастеризация) и до 85–90 °С в течение 1–1,5 мин (кратковременная пастеризация).
При пастеризации погибают вегетативные формы микробов, но споры некоторых из них остаются, поэтому пастеризованные продукты долго не хранятся. Пастеризуют молоко, сливки, джем, соки, пиво.
Стерилизация – тепловая обработка герметически закрытого продукта при температуре 113–120 °С в течение определенного времени. Режим стерилизации зависит от рН продукта, его консистенции, вида и объема тары. Кислые продукты стерилизуются при более низких температурах (105 °С). При этом все микробы и их споры погибают. Стерилизованные продукты могут храниться длительное время, однако пищевая ценность их снижается, так как при стерилизации частично гидролизуются и денатурируют белки, разрушаются витамины.
Ультравысокотемпературно-обработанный продукт (УВТ-обработанный продукт)—продукт, например, молоко, подвергнутый термообработке при температуре выше 135 °С с выдержкой до 10 с.
Перспективным методом сохранения качества продукта является асептическая стерилизация – горячий розлив в стерилизованную тару жидких и пюреобразных продуктов, нагретых до температуры 130–150 °С с последующим их быстрым охлаждением до 30–40 °С.
При консервировании токами сверхвысокой частоты (СВЧ) продукт в герметичной таре помещается в электромагнитное поле переменного тока. Время консервирования сокращается в 20 раз.
Ультрафиолетовые лучи используют для обработки внешних поверхностей камер холодильников, мясных туш, колбас.
При применении обеспложивающих фильтров микроорганизмы фильтруемых продуктов (соки, пиво) задерживаются на поверхности фильтров. Продукты сохраняют естественный вкус, цвет и аромат.
С помощью ионизирующих излучений радиоактивных изотопов кобальт-60 и цезий-137 уничтожают плодовых мух и долгоносиков в импортном винограде и апельсинах.
Уже накоплен большой опыт применения озона при хранении картофеля, моркови, капусты, лука и фруктов (винограда и яблок) за рубежом. Применяется озонирование воздуха хранилищ, холодильных камер.
Физико-химические методы консервирования. Консервирование солью и сахаром основано на том, что большинство микроорганизмов не развивается в продуктах при повышенной концентрации соли и сахара, увеличивающих осмотическое давление. Осмос – это медленное проникновение растворителя (вода микробов) в раствор (сахара и соли) через тонкую перегородку, разделяющую их.
Соленые продукты хорошо сохраняются, при солении появляются специфические вкус и аромат, изменяется структура продукта, однако при солении из продукта вместе с водой частично удаляются растворимые белки, витамины и другие вещества. Поваренной солью консервируют в основном рыбу, рассольные сыры и грибы. Для консервирования применяют соль в концентрации 4–14 %.
Консервирование сахаром применяют при производстве варенья, джема, повидла, сгущенного молока, мармелада, цукатов и других продуктов. Концентрация сахара при этом должна быть не менее 60–65 %. Для лучшей сохраняемости продукты с концентрацией сахара менее 65 % дополнительно пастеризуют в герметично закрытой емкости.
Сушка — способ основан на удалении части воды из продукта, в результате чего повышается концентрация сухих веществ, возникает высокое осмотическое давление. Продукты сушат до содержания влаги 4–25 %.
Сушат плоды, овощи, грибы, молоко, яйца, рыбу.
Различают сушку естественную (в тени или под лучами солнца) и искусственную (с помощью горячего воздуха с температурой свыше 120 °С в специальных сушилках). Жидкие продукты сушат в распылительных сушилках.
Современными способами являются обезвоживание инфракрасными лучами и сублимационная сушка. Например, сублимационная сушка – это сушка замороженных продуктов в вакууме, при которой наблюдается переход льда замороженного продукта в пар, минуя стадию воды.
Комбинированные методы консервирования. Вяление – медленная сушка подсоленных продуктов. Копчение — обработка дымом в сочетании с солением. Различают копчение горячее, которое протекает при температуре дыма 70–140 °С, и холодное – при 40 °С. Для копчения применяют также коптильную жидкость и электрокопчение. Коптят мясо, рыбу.
Биохимические методы – основаны на свойстве кислот и спирта, образующихся в продуктах, задерживать развитие большинства микроорганизмов. При квашении молочная кислота (до 0,7–0,9 %) образуется в результате молочно-кислого брожения сахаров, содержащихся в заквашиваемых плодах и овощах. Для улучшения вкуса и активации плазмолиза клеток и перехода сахара (сока) в рассол при квашении вносят 2–5 % поваренной соли. При мочении яблок накапливается до 1,5 % спирта. Этиловый спирт накапливается в винах в результате дрожжевой деятельности.
Химические методы консервирования основаны на добавлении к продуктам различных антисептиков, например, кислот (уксусной, серной, сорбиновой, бензойной), спирта, уротропина, низинав соответствии с установленными нормами. При мариновании в продукт добавляют уксусную кислоту в количестве 0,6–1,5 %, сахар, соль, пряности. Как правило, продукты предварительно бланшируют. Эффект консервирования обеспечивается бактерицидными свойствами уксусной кислоты.
Спирт добавляют в ликеро-водочные изделия (10–45 %), обрабатывают хлеб, предназначенный для длительного хранения. Спирт замедляет действие микроорганизмов.
Консервирование сернистой кислотой, ее солями и диоксидом серы называется сульфитацией. Например, диоксидом серы обрабатывают плоды и ягоды, в т.ч. перед сушкой. Сульфитированное сырье является полуфабрикатом и используется для переработки после десульфитации. При хранении свежего винограда применяют метабисульфат калия.
Бензойно-кислый натрий (0,05–0,1 %) применяют для консервирования кислых соков. Сорбиновая кислота в концентрации 0,1 % подавляет действие микроорганизмов сильнее, чем бензойная и сернистая, не изменяя органолептические свойства продуктов. Успешно применяется в сочетании с сахаром для консервирования плодово-ягодных пюре.
Причины порчи пищевых продуктов и сырья. При консервировании особое значение придается бактериям, дрожжам, плесеням и вирусам. Их действие может быть положительным, но в большинстве случаев – отрицательным.
Размножение живых бактерий ограничивается низкой температурой, недостатком воды, питательных веществ и других факторов. Деятельность молочнокислых бактерий может быть полезной при квашении овощей, плодов и молочных продуктов. Плесени образуются на поверхности продукта, придавая ему неприятный запах и вкус, так как для их деятельности необходим воздух. Полезные свойства некоторых плесеней используются в сыроварении. Полезные свойства дрожжей используются в пивоварении, виноделии, хлебопечении (для разрыхления теста), квашении. Вирусыпри консервировании подлежат уничтожению, потому что могут явиться источником болезней опасных для человека – ящур, бешенство, грипп.
Большинство микроорганизмов погибает при температуре 60–70 °С, причем чем выше температура, тем этот процесс идет скорее. Растительные и животные жиры повышают устойчивость микроорганизмов и их спор при нагревании, что учитывают при изготовлении консервов, обеспечивая температуру выше 100 °С и более продолжительное время воздействия. Микроорганизмы, а также их споры гибнут при более низких температурах в консервах, содержащих кислоты.
Губительное действие на микроорганизмы при консервировании оказывают фитонциды, обладающие бактерицидными свойствами и содержащиеся в чесноке, хрене, луке, а также антоцианы (ускоряют гибель плесеней и дрожжей) – органические красители, содержащиеся в черной смородине, черноплодной рябине и т.д.
При нарушения технологии производства и условий хранения в консервах и пресервах могут возникать недопустимые дефекты (бомбаж, скисание и др.). Например, бомбаж рыбных консервов (пресервов) – это дефект в виде выпуклости донышка и крышки банки, не исчезающей после надавливания.
Источник
Готовим запасы: какие способы консервирования позволяют максимально сохранить витамины в продуктах?
www.pixabay.com
Полным ходом идёт сбор урожая, и выращенные «витамины» хочется сохранить так, чтобы их хватило на всю зиму. Как это правильно сделать?
О том, какие плюсы и минусы есть у разных способов консервирования, рассказала Елена Знахаренко, врач-диетолог, член Национального общества диетологов и Национальной ассоциации клинического питания, консультант компании NL International по вопросам диетологии и нутрициологии.
1. Замораживание.
Замораживание представляет собой охлаждение продуктов до температуры от минус 12 до минус 18 градусов и ниже – именно при таком температурном режиме большая часть воды переходит в лёд.
Однако продукты лучше сохраняют свои свойства при так называемой «шоковой» заморозке – ниже минус 20 градусов.
«Заморозка – это один из наиболее правильных способов сохранения урожая, поскольку не добавляются никакие консерванты типа сахара или соли, калораж продукта не меняется. Однако есть и минусы – после размораживания он теряет форму, может менять вкусовые свойства. Поэтому замораживать лучше овощи, фрукты и ягоды для дальнейшего использования в измельчённом виде – для приготовления рагу, смузи, выпечки и так далее», – отмечает Елена Знахаренко.
Также важно соблюдать условия хранения, которые, например, не всегда соблюдаются в магазинах при продаже замороженных продуктов. «Если продукт при транспортировке то замораживался, то размораживался несколько раз, то о сохранении свойств, его пищевой ценности не может быть и речи», – предупреждает диетолог. Более того, при нарушении хранения могут возникать гнилостные процессы и плесневение, что даже представляет опасность для здоровья.
2. Сушка.
При консервировании сушкой, то есть обезвоживанием, необходимую для жизнедеятельности микроорганизмов влагу из продуктов удаляют различными способами.
Наиболее бережное воздействие на продукт оказывает естественная сушка – например, такой способ применяется для винограда, абрикосов и других плодов. Однако из-за экономии времени, чаще производители применяют сушку с обработкой серой.
«Если вы видите на прилавке ярко-оранжевую курагу – значит это обработка серой. Настоящий урюк сухой и имеет не очень товарный вид», – поясняет эксперт.
В случае же применения сушки при высокой температуре важно помнить, что есть витамины и микроэлементы, которые разрушаются при нагревании. Более предпочтительна сушка при низких температурах в условиях вакуума, которая лидирует по сохранению пищевой ценности.
3. Квашение.
Квашение основано на консервирующем действии молочной кислоты, образующейся в результате молочнокислого брожения сахаров продукта. «Это одна из самых правильных заготовок. Квашение всегда широко использовалось на Руси. При этом методе происходит сохранение многих витаминов, включая витамин С. Плюс – обработка молочной кислотой позволяет ферментировать и частично расщепить продукт. Поэтому усвоение, например, квашеной капусты происходит намного лучше, чем свежей», – отмечает Елена Знахаренко.
Из минусов квашения – использование соли. «Соль – это бич сердечно-сосудистой системы, и, на самом деле, потребление соли стоит сократить всем, независимо от наличия заболевания», – рекомендует специалист.
4. Консервирование сахаром.
Недостаток этого метода – значительное повышение калорийности продукта, также сахар обладает высоким гликемическим индексом. В связи с этим, варенье не рекомендуется употреблять в большом количестве.
Однако и совсем отказаться от этого вида заготовок не стоит. Так, морс из своего варенья, сваренного из натуральных ягод с «прозрачным» составом, предпочтительнее, чем, например, сладкая газировка.
5. Консервирование солью.
Готовя домашние деликатесы с использованием соли и уксуса, важно понимать, что для желудочно-кишечного тракта такие продукты не полезны. Солёные или маринованные огурцы и помидоры – это закуска, которую можно использовать на обед в очень небольшом количестве. Иначе можно нанести ощутимый вред организму.
Так, по словам доктора Знахаренко, был случай, когда пациентка съела трёхлитровую банку консервированных помидоров, и в результате женщину отвезли в больницу с панкреонекрозом – крайне опасным заболеванием поджелудочной железы. Поэтому во всём важно соблюдать меру. «Любое консервирование дачных продуктов – это неплохо, но нужно понимать, каким образом вы будете использовать эти заготовки, в каких количествах, чтобы не навредить», – советует эксперт.
Подписывайтесь на канал SIBMEDA, следите за новыми постами, чтобы быть в курсе ярких событий и новостей мира медицины, здоровья и красоты. Делитесь с друзьями, ставьте лайки.
Источник