3. Нагрев при высоких температурах

3.1 Понятие о стерилизации

Нагрев продукта до температуры выше 100 ^оС в течение регламентированного времени в мясной промышленности применяют либо для

• консервирования мясопродуктов в герметичной таре,

• полного уничтожения вредоносной, в том числе споровой микрофлоры с целью обезвреживания продукта.

Полная стерилизация – влажный нагрев мяса при температуре 134 ^оС обеспечивает уничтожение всех видов спор в течение 5 мин. Применение высоких температур для консервирования мясопродуктов приводит к глубоким химическим изменениям продукта, обуславливающим снижение пищевой ценности и качества.

При производстве консервированных мясопродуктов используют промышленную стерилизацию, с целью уничтожения микроорганизмов, которые могут развиваться при обычных условиях хранения и вызывать порчу консервов или образовывать опасные для здоровья человека продукты своей жизнедеятельности (токсины). Предельно допустимая температура промышленной стерилизации – 120 ^оС. При этом подбирают такую продолжительность нагрева, которая обеспечивает эффективное обезвреживание споровых форм микробов.

Научно обоснованный режим стерилизации (температура и продолжительность ее воздействия) должен гарантировать высокое качество консервируемого продукта при наличии такой степени стерильности, при которой полностью отсутствуют возбудители ботулизма и другие токсигенные и патогенные формы, а количество неопасных для здоровья человека микроорганизмов не превышает установленных норм.

При необходимости полной стерилизации сырье с целью его обезвреживания в случае наличия спорогенных болезнетворных бактерий нужен нагрев при температуре 135 ^оС и выше (например, при стерилизации непищевого сырья в цехе технических фабрикатов в процессе получения кормовой муки).

Влияние нагрева на микрофлору. Нагрев при температурах выше 100 ^оС уничтожает вегетативные формы микроорганизмов и большую часть споровых, что обусловлено денатурацией белков протоплазмы живых клеток и разрушением ферментов.

В стерилизованных консервах могут присутствовать единичных спор мезофильных бацилл типа B. subtilis (сенная палочка), B. mesentericus (картофельная палочка). Степень обсемененности сырья спорами не должна превышать 103 клеток/г, что обеспечивает содержание остаточной микрофлоры не более 1 споры/10 г готового консервированного продукта. К наиболее устойчивым спорогенным микробам, способным вызывать пищевые отравления, относится Cl. bоtulinum. Его споры выдерживают нагрев при 110 ^оС в течение 30 мин, а при 115 ^оС – 12 мин. Споры анаэробов отмирают медленнее, чем споры аэробов.

Устойчивость микроорганизмов к нагреву зависит от свойств стерилизуемой среды. Существенное значение имеет величина рН. В кислой среде термоустойчивость микроорганизмов снижается. Жир защищает споры от воздействия воды при нагреве, который приобретает характер «сухого». Поэтому чем больше жира в консервах, тем более жестким должен быть режим стерилизации.

Изменения в мясе при нагреве. По характеру воздействия на продукт нагрев при температуре выше 100 ^оС в закрытых емкостях (стерилизация) сохраняет особенности влажного нагрева. В мясе происходят такие характерные изменения, как тепловая денатурация растворимых белков, сваривание и гидротермический распад соединительной ткани (коллагена), гидролиз и окисление жиров, изменения витаминов и экстрактивных веществ, структуры и органолептических показателей продукта. Отличие от умеренного (до 100 ^оС) нагрева – катализируется скорость гидролитических процессов основных компонентов мяса (глубина возрастает с увеличением продолжительности стерилизации и повышением температуры).

Изменения белковых веществ. При стерилизации может происходить глубокая деструкция растворимых белков до полипептидов. При этом часть полипептидов гидролизуется до низкомолекулярных соединений. Протекают процессы дезаминирования и декарбоксилирования некоторых аминокислот, в том числе и незаменимых. Нагрев при 105 ^оС в течение 48 ч в кислой среде приводит к полному разрушению триптофана.

Стерилизация вызывает усиление гидротермического распада коллагена до глютина и гидролиз глютина до глютоз, это положительно влияют на перевариваемость белка. В консервном производстве широко используют мясо с большим содержанием соединительной ткани, благодаря гидролизу коллагена мясо становится более нежным. Но жесткие режимы стерилизации вызывают глубокий гидролиз коллагена, что приводит к снижению способности бульонов к застудневанию, разволокнение мяса.

С повышением температуры и длительности нагрева возрастает степень коагуляционных изменений белков, что снижает перевариваемость белков пищеварительными ферментами. Жесткие режимы стерилизации приводит к значительному снижению пищевой ценности продукта.

Изменения жиров. При стерилизации ускоряется процесс гидролиза жиров и насыщение двойных связей радикалов жирных кислот гидроксильными группами. В результате наблюдается рост кислотного числа и уменьшение йодного числа. Одновременно происходит окисление жиров и их термическая полимеризация с образованием токсичных карбонильных соединений.

Изменения экстрактивных веществ и витаминов. При стерилизации происходит накопление экстрактивных веществ за счет распада высокомолекулярных соединений и уменьшение вследствие распада под влиянием нагрева. Качественный и количественный состав летучих соединений в вареном и стерилизованном мясе отличается, что сопровождается появлением у продукта специфического «аромата автоклава».

Формирование «вкуса и запаха стерилизации» мясных консервов обусловлено, в основном, накоплением конечных продуктов гидротермического распада белков: аммиака, углекислого газа, сероводорода, меркаптанов и др. (при умеренном нагреве решающая роль в аромато- и вкусообразовании принадлежит глютамину, глютаминовой и адениловой кислотам). Накапливаются влияющие на вкус альдегиды, летучие ЖК и др. Реакция меланоидинообразования ускоряется, как за счет повышенной температуры, так и за счет увеличения свободных аминокислот и глюкозы. Разрушение аминокислот, в том числе НАК, приводит к снижению пищевой ценности продукта.

Наименьшей устойчивостью обладают витамины С, D, витамины группы В. В зависимости от вида стерилизуемого продукта и режима стерилизации уровень их потерь может составлять от 40 до 90 % от исходного количества. Более термостойкими являются витамины А, Е, К.