92. Физико-химические методы

К физико-химическим методам относятся сушка (обезвоживание) и консервирование поваренной солью и сахаром. Сушка как метод консервирования основан на том, что в значительно обезвоженных продуктах жизнедеятельность микроорганизмов приостанавливается. Сушку используют для удлинения сроков хранения зерна, овощей, грибов, молока, яиц, рыбы и др. Большинство продуктов высушивают до содержания влаги 8—14 % (овощи, сухари и др.). В них приостанавливаются ферментативные процессы из-за отсутствия свободной воды. Продукты, богатые сахарами и другими растворимыми веществами (сливы, яблоки и др.), высушивают до содержания влаги 20—25 % , поскольку деятельность микроорганизмов в них подавляется не только путем удаления влаги, но и увеличения содержания Сахаров и других водорастворимых веществ (в сушеных абрикосах находится 67 %

Сахаров, яблоках — 63 % ) . Сушеные продукты по сравнению со свежими хорошо сохраняются, имеют меньшие массу и объем, обладают большей энергетической ценностью. Вместе с тем в процессе сушки часто улетучиваются ароматические вещества, окисляются витамины и другие компоненты. Существует несколько способов сушки — конвективная, в виброкипящем слое, распылительная, контактная, вакуумная, сублимационная и др. Конвективная сушка продуктов пока является наиболее распространенной. Удаление влаги из нагретого до 40—50 °С продукта производится горячим воздухом (температурой 80—120 °С), обладающим высокой влагоемкостью. Зона испарения — поверхность продукта, к которой перемещается влага из внутренних слоев. Вместе с водой перемещаются и растворимые вещества. В процессе сушки происходит уменьшение размера продукта, называемое усадкой. Недостатком этого метода является относительная длительность (3—10 ч) сушки при невысоком нагреве продукта, что благоприятствует деятельности ферментов и неферментативным реакциям. В результате изменяется цвет и вкус продукта, почти полностью теряется аромат, разрушаются витамины. Применение более высоких температур ускоряет сушку, но вызывает денатурацию белков, из-за чего резко снижается набухаемость продукта. Жидкие продукты (молоко, соки, яйца) высушивают в распылительных сушилках. В них продукт через форсунку подается в виде мельчайших частиц размером 20—60 мкм, которые омываются теплым воздухом (140—160 °С), отдают ему влагу и оседают на дно сушилки в виде порошка. Быстрота процесса (секунды) высушивания и невысокая температура обеспечивают высокое качество продукта. Но при хранении происходит окисление жиров и витаминов продукта кислородом воздуха, адсорбированным высокодисперсным продуктом, и поэтому рекомендуется хранить его в атмосфере инертного газа (N₂ ) или углекислоты. Современным способом обезвоживания является сушка в кипящем и виброкипящем слое. Пищевые продукты в виде небольших кусочков или крупинок обезвоживаются воздухом, который подается с большой скоростью (4—6 м/с) под сетку, отрывая кусочки от сетки и поддерживая их в полувзвешенном состоянии, напоминающем кипящую жидкость. Благодаря этому процесс сушки интенсифицируется. Продукт, обезвоженный таким способом, хорошо восстанавливается при увлажнении. При сушке в виброкипящем слое происходит интенсивное перемешивание нарезанных кусочков продукта в результате одновременного воздействия вертикальных вибраций решетки и восходящего воздушного потока. Сушка в виброкипящем слое по сравнению с сушкой в плотном слое позволяет в 2—3 раза уменьшить продолжительность процесса и получить быстро разваривающиеся сушеные овощи и плоды более высокого качества. Контактная сушка осуществляется в вальцовых сушилках в вакууме или атмосферном воздухе с помощью тепла, получаемого продуктом от соприкосновения с нагретой поверхностью. Жидкий продукт попадает на горячую вращающуюся поверхность вальца, высушивается и снимается с него в виде пленки, которая затем размалывается в порошок. Таким способом обезвоживают молоко, картофельное и овощное пюре. Недостаток способа заключается в том, что высокая температура сушки вызывает частичную денатурацию белков. Лучшие результаты сушки получаются в вакуумных сушилках, где используется более низкая температура. Вакуумная сушка осуществляется в условиях разрежения при сравнительно низких температурах (около 50 °С), что снижает потери белков, витаминов. Так, при обычной сушке яиц потери витаминов составляют 30—50 %, а при вакуумной — не превышают 5—7 %. Сублимационная сушка наиболее перспективна, поскольку она обеспечивает высокое качество сушеных продуктов. Сущность метода заключается в том, что в вакуумной камере из быстрозамороженного продукта лед переходит в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. В результате почти не изменяются химический состав и свойства продукта, так как сушка проводилась при низкой температуре. В продукте остается 3—6 % влаги. Недостатком сублимационной сушки является то, что из-за большой контактной поверхности продуктов при хранении в них протекают окислительные процессы. Поэтому продукты упаковывают в пакеты из пленки в атмосфере инертного газа или под вакуумом. Перед использованием такого продукта к нему добавляют определенное количество воды и через 1—30 мин продукт приобретает первоначальные вид, цвет, вкус и запах.

Вяление — это медленное обезвоживание подсоленных продуктов в естественных условиях на открытых площадках. Под действием солнечного света и воздуха в продуктах активизируются ферментативные процессы, белки частично денатурируются и уплотняются, мышечные ткани пропитываются жиром, который проникает из жировой ткани. В результате происходит частичное окисление жиров, а продукт приобретает специфические вкус и запах. Вялят воблу, тарань, деликатесные балычные изделия из осетровых и лососевых рыб.

Применение соли и сахара. Большинство микроорганизмов не развиваются при повышенной концентрации соли и сахара в продукте в связи с повышением в нем осмотического давления среды. В результате этого нарушается нормальный обмен веществ, так как происходит обезвоживание клетки и приостанавливается поступление в нее питательных веществ. Поваренную с о л ь в концентрациях 8—14 % используют для консервирования рыбы, мяса, овощей и др. Различают сухой посол (сухой солью), мокрый, т.е. раствором NaС1 (рассолом) и смешанный — сочетание сухого и мокрого способов. В зависимости от температуры, при которой солят продукты, различают посол холодный (от 0 до - 1 0 °С), охлажденный (0—5 °С) и теплый (10 °С и выше). Пищевая ценность соленых продуктов ниже свежих, так как часть водорастворимых

веществ продукта переходит в рассол. При этом ухудшаются и вкусовые свойства (исключение составляют сельдь и лососевые, вкус которых после посола улучшается). С а х а р в концентрации не менее 65 % применяют для консервирования при изготовлении варенья, джемов, повидла, желе, сиропов. При получении этих продуктов избыток влаги удаляют выпариванием, в результате чего еще больше повышается осмотическое давление. Однако при этом частично разрушаются витамины. Для повышения стойкости продуктов, консервированных сахаром, их дополнительно пастеризуют в герметично закрытой таре.