Сущность и формы консервирования высокой температурой

Стерилизация

Нагревание пищевых продуктов при тепловой обработке осуществляется двумя путями. В жидких продуктах теплопередача происходит путем конвекции, вследствие чего температура их поднимается быстро. Повышение вязкости жидких продуктов ограничивает конвекцию и, таким образом, несколько замедляет теплопередачу.

Плотные пищевые продукты нагреваются путем теплопроводности. Гак как теплопроводность пищевых продуктов невелика, то тепловая обработка плотных продуктов происходит более медленно.

Продукты в мелкой таре или мелкие куски, имеющие относительно большую поверхность нагрева по сравнению с общей массой, прогреваются значительно быстрее больших кусков.

Консервирование при помощи высоких температур может преследовать следующие цели:

а) Разрушение всех форм микроорганизмов, имеющихся в пищевых продуктах, т. е. получение стерильного продукта.

б) Разрушение вегетативных форм микроорганизмов.

Стерилизация продукта, т. е. тепловая обработка с целью разрушения всех форм микроорганизмов, в том числе и спор, возможна только при температуре выше 100°. В зависимости от кислотности продукта, его плотности, размеров тары, применяется температура в пределах 100—120°. При значении рН ниже 4,5 наиболее опасный токсический микроорганизм — бацилла ботулинуса — не может прорастать. Это учитывается при разработке формулы стерилизации консервов. Разрушение спор этого микроорганизма в консервах, предназначенных для длительного хранения, принимается в качестве основного минимального требования при стерилизации пищевых продуктов.

Скорость отмирания спор бациллы ботулинуса в зависимости от температуры приводится в табл. 1, основанной на данных о времени отмирания этого токсического микроба в среде при рН=7,0.

Тиндализация является особым методом стерилизации путем последовательных нагреваний продукта через 24 часа при температуре 63—100°. Метод основан на предположении, что через 24 часа сохранившиеся споры прорастают и полученные из них вегетативные клетки разрушаются при относительно невысокой температуре. Этот способ стерилизации применяется в тех случаях, когда продукт изменяется при воздействии высокой температуры. Однако тиндализацию нельзя считать надежным способом освобождения продукта от спор.

Быстрота прорастания спор зависит от многих свойств среды (рН, концентрация соли, соотношения отдельных составных веществ и их формы), а поэтому прорастание может быть значительно замедлено или вообще не происходит в интервалах между нагреваниями.

Пастеризация

Пастеризация является частной формой стерилизации. Ее назначение — разрушение только вегетативных форм микроорганизмов. Пастеризация продукта имеет иногда назначение путем разрушения вегетативных форм микроорганизмов предупредить на некоторый срок порчу продукта под влиянием бактерий. Однако основная цель пастеризации — гигиеническая. При помощи пастеризации продукта в первую очередь стремятся обеспечить разрушение неспороносных патогенных форм микроорганизмов кишечно-тифозной группы, а также возбудителей туберкулеза, бруцеллеза и некоторых других инфекций. Поэтому пастеризация (температура, до которой нагревается продукт, и длительность нагревания) подчиняется цели — надежно обеспечить разрушение неспороносных патогенных микроорганизмов. Вместе с тем пастеризация имеет целью ограничить влияние температуры на пищевой продукт, снизить до минимума изменение и обеспечить до максимума сохранение его пищевых свойств. Поэтому при пастеризации применяется нагревание продукта при низкой температуре, чтобы как можно меньше денатурировать его свойства. Чаще применяется температура — 63°. Время воздействия температуры при таком консервировании пищевых продуктов сравнительно длительно — 30 минут. Эта форма пастеризации называется низкой, длительной. При другой форме пастеризации применяется сравнительно высокая температура — 85—90°, но воздействие этой температуры ограничивается сроком 1 минуты или даже 30 секунд. Краткость времени воздействия сравнительно более высокой температуры ограничивает степень изменения продукта под влиянием тепла.

Высокая, но кратковременная пастеризация применяется при изготовлении некоторых фруктовых соков и молока на крупных заводах, где необходимо обеспечить непрерывность процесса пастеризации. При такой форме пастеризации жидкие продукты проталкиваются через щелевидное пространство (около 0,01 мм), образованное металлическими поверхностями, обогреваемыми до желаемой температуры паром.

Обе формы пастеризации приблизительно одинаково влияют на свойства продуктов и дают приблизительно один и тот же эффект в отношении разрушения микрофлоры. Оба метода построены с очень значительным запасом гарантий, что патогенная неспороносная микрофлора будет разрушена при данной форме термической обработки продукта. При низкой пастеризации большинство вегетативных клеток погибает через 20 минут. В этом можно убедиться на следующих данных, касающихся действия различных температур на микрофлору молока в течение 20 минут:

Температура нагревания — 50° 55° 60° 65° 70°

Число убитых клеток (в процентах) к их общему числу — 68 80 99,4 99,85 99,9

Эти данные указывают, что даже при температуре 60° больше 90% микробов погибает через 20 минут. Повышение нагревания до 65° вызывает гибель 99,85% микробов. Последующее повышение температуры не дает заметного повышения отмирания микробов.

Принимая во внимание, что патогенные микроорганизмы могут составлять лишь ничтожную часть общей микрофлоры, воздействие температуры в пределах 60—65° в течение 20 минут достаточно гарантирует разрушение в пастеризуемом продукте микробов всех патогенных видов. При этом следует учитывать, что главный эффект воздействия отмеченных температур на микрофлору наблюдается в первые 10 минут. Последующее нагревание в течение 10 минут вызывает отмирание отдельных наиболее устойчивых микробов. Заключительное десятиминутное нагревание при низкой по температуре пастеризации должно рассматриваться как дополнительная тепловая обработка, гарантирующая разрушение единичных патогенных микробов, если они обладают исключительно высокой устойчивостью или в силу каких-то непредусмотренных обстоятельств сохранятся в продукте в первые 20 минут.

Такой же запас гарантий разрушения патогенной микрофлоры предусматривается ори быстрой, но высокой пастеризации, при которой продукт нагревается в течение 30—60 секунд до температуры 85—90°. При этой форме пастеризации главный эффект обеспечивается в первую треть времени нагревания. Низкая пастеризация может считаться более надежным способом освобождения продуктов от патогенной микрофлоры в примитивных условиях ее проведения, которые не обеспечивают особенно жесткого контроля.

При длительной пастеризации, хотя и при пониженной температуре, некоторые незначительные отклонения в продолжительности тепловой обработки не создают большой опасности сохранения патогенной микрофлоры. При пастеризации короткой по продолжительности, но с высокой температурой всякие сокращения времени тепловой обработки могут создавать опасность сохранения патогенной микрофлоры ввиду ограниченности времени воздействия повышенной температуры. Однако и короткая пастеризация повышенной температурой при применении надежной аппаратуры и при надежном контроле за процессами пастеризации обеспечивает разрушение в продуктах патогенной микрофлоры.