Биоз, анабиоз, абиоз

Биоз – метод состоит в хранении продуктов в свежем виде без какой-либо обработки. Это система приемов (сортировка и укладка сырья без механических повреждений), обеспечивающих кратковременное хранение продуктов в свежем виде до поступления на переработку.

Анабиоз. На этом принципе основан ряд методов консервирования (охлаждение и замораживание, создание высоких концентраций веществ, сушка, маринование, спиртование, умеренный холод – холодное хранение или хранение в охлажденном состоянии при температуре на 10…15^оС ниже комнатной, но не ниже -1…-3^оС).

Использование умеренного холода позволяет замедлить биохимические процессы в сырье и снизить активность микроорганизмов в сырье.

Замораживание предусматривает охлаждение до температуры более низкой, чем соответствующая температура замерзания. Замороженное сырье хранится долго.

Высокие концентрации осмотически действующих веществ способствуют плазмолизу клеток, в результате чего микроорганизмы впадают в анабиоз и теряют способность портить пищевые продукты. К таким веществам относятся соль и сахар (используют следующие концентрации: 60…70 % сахара и 10…12 % соли). Консервирующее действие соли используют для приготовления соленых продуктов.

Сушка также может привести к анабиозу, так как питание микроорганизмов происходит осмотическим путем. Минимальная влажность для роста бактерий – 25…30 %, для плесневых грибов – 10…15  %. Попадая в сухую среду, микробные клетки отдают осмотических путем свою влагу, в результате чего происходит плазмолиз микроорганизмов и их жизнедеятельность прекращается.

Также анабиоз может наступать в результате регулирования атмосферы, квашения, спиртования и др.

Абиоз– прекращение жизнедеятельности клеток сырья и микроорганизмов. На этом принципе основано много методов: тепловая стерилизация, применение переменного электрического тока, антисептиков, антибиотиков. Тепловая стерилизация приводит к гибели микробных тел (белки коагулируют и вызывают разрыв оболочки), инактивируются ферменты.

Электрический ток высокой и сверхвысокой частоты: если поместить продукт в электрическом поле переменного тока высокой частоты, происходит поглощение электрической энергии структурными элементами продукта, которые в результате измененной поляризации получают колебательные движения и таким образом нагреваются. Так как поглощение электрической энергии происходит во всем объеме одновременно, продукты разогреваются быстро и равномерно. Нагревание происходит за 1,5…2 минуты, а на обычный нагрев требуется несколько десятков минут. Во время сверхвысокочастотной обработки физические свойства продукта, размеры банки и др. почти не влияют на режим работы генератора микроволновой энергии.

Обобщая методы консервирования, следует отметить, что пищевые продукты можно хранить более-менее длительный срок, влияя на них при помощи факторов:

• физических (температура, микроволновая энергия, УФ, обезвоживание);

• химических (антисептики, антибиотики, добавление уксусной кислоты и спирта);

• физико-химических (использование осмотического действия веществ высокой концентрации);

• биохимических (квашение, соление, брожение).

Некоторые методы основаны на комбинированном воздействии нескольких факторов (так, при копчении происходит обезвоживание сырья, действует соль и бактерицидные вещества, содержащиеся в коптильном дыму или жидкости).

Вопросы для самоконтроля

1. Основные подходы и методы хранения пищевых продуктов.

2. Физико-химические процессы, происходящие в продуктах во время хранения.

3. Биохимические процессы, происходящие в продуктах во время хранения.

4. Биологические процессы, происходящие в продуктах во время хранения.

5.Внутренние и внешние факторы, влияющие на хранение сырья.

Рекомендуемая литература:4, 5, 9, 11.

Лекция 4. Водорослевая промышленность: состояние перспективы. Переработка бурых водорослей

Водорослевая промышленности предлагает широкий ассортимент продукции, совокупная рыночная стоимость которой оценивается в пять биллионов²американских долларов. Большая часть из них приходится на гидроколлоиды –субстанции,получаемые из морских водорослей методом экстракции. Суммарный объем перерабатываемых морских водорослей составляет 23 млн тонн в год. В их число входят как дикие, так и культивируемые водоросли. Спрос давно уже превысил объемы природных ресурсов. Коммерческий сбор урожая осуществляется в 35 странах и охватывает обширные территории в Северном и Южном Полушариях, температура воды при этом меняется от холодной и умеренной до тропической.

Самым крупным производителем съедобных водорослей является Китай, собирающий порядка 12 млн тонн невысушенных водорослей. Большая их часть идет для изготовления оригинального блюда китайской кухни combo (комбу; 77 ккал). Для этого используются сотни гектаров бурых водорослей Laminaria japonica, которые растут на натянутых в океане канатах.

Республика Корея выращивает 800 000 «мокрых» тонн для трех различных блюд: более 50 % приходится на wakame (вакамэ; 45 ккал), Undaria рinnatifida), изготавливаемый из различных бурых водорослей. Японское производство составляет порядка 600 000 «мокрых» тонн, 75 % которого идет на изготовление японского блюда nori³(нори,р.Porphyra, 193 ккал)– тонкие темные водоросли, обернутые вокруг рисовых шариков в суши.

Различные виды красных и бурых водорослей применяются для производства трех гидроколлоидов: агара, альгината и каррагинана. Гидроколлоиды представляют собой некристаллические субстанции с очень большой молекулярной массой, которые растворяются в воде, придавая раствору определенную вязкость.

На сегодняшний день собирается порядка 1 млн тонн невысушенных морских водорослей для производства названных гидроколлоидов. Суммарное производство гидроколлоидов насчитывает порядка 55 000 тонн, рыночная стоимость которых оценивается в 585 млн американских долларов.

Альгинат производится (213 млн долларов США) методом экстракции исключительно из «диких» бурых водорослей.

Агар производят (132 млн долларов США) из двух видов красных водорослей, один из которых культивируется с 60-70-х годов прошлого века. Это послужило причиной стремительного роста индустрии агара.

Производство каррагинана (240 млн долларов США) поначалу базировалось на «диких» морских водорослях, в особенности на ирландском мхе Chondrus crispus. Этот вид представляет собой маленькую водоросль, произрастающую в холодных водах, ресурсы которой весьма ограничены. Однако в начале 70-х годов ХХ века каррагинан был получен из водорослей родовKappaphycus иEucheuma,и эта отрасль промышленности начала стремительно развиваться. Водоросли успешно культивировируются в странах, омываемых теплыми океанскими водами. Крупнейшим производителем являютсяФилиппины.

Бурые водоросли(лат.Phaeophyceae) включают 1500…2000видов, которые объединены в 265родов, из которых наиболее известныЛаминария(Laminaria),Саргасс(Sargassum),Цистозейра(Cystoseira). К числу бурых водорослей принадлежат самые крупныеводорослив мире, например тихоокеанскийМакроцистис(Macrocystis), который достигает 60 м в длину, а каждые сутки вырастает на полметра.

Бурые водоросли в хроматофорахсодержат бурый пигментфукоксантин. Этотпигментмаскирует остальные пигменты.