5. Сочетание консервантов с физическими способами консервирования

Зачастую имеет смысл не только совместное применение нескольких консервантов, но и сочетание консервантов с физическими приёмами консервирования - нагреванием, охлаждением, облучением, сушкой, обработкой высоким давлением, токами высокой частоты или импульсными электрическими полями. Такое сочетание может снижать нежелательное побочное действие отдельных способов. Следует отметить, что добавление консервантов требует меньших энергетических затрат, чем использование физических способов консервирования.

Совместное использование нескольких способов консервирования имеет достаточно древнюю историю. Мумифицирование тел в Древнем Египте (хотя мумии безусловно нельзя отнести к продуктам питания) по существу представляло собой консервирование с помощью целого набора приёмов - снижение активности воды, сдвиг рН в неблагоприятную для роста бактерий область, применение антибактериальных веществ [25]. Квашение и маринование тоже сочетают разные методы - понижение рН вследствие образования или добавления кислоты и снижение активности воды под действием поваренной соли²³. При копчении сочетаются химические и физические факторы - воздействие антимикробных составляющих дыма дополняется подсушиванием. Для сохранения рыбных пресервов уже десятки лет используют сочетание холода и добавления бензойной кислоты.

Комбинирование различных факторов в последние годы систематически изучал Лейстнер, который ввёл понятие «технологии барьеров» [26 - 29]. Он пришёл к выводу, что несколько тормозящих факторов (барьеров) замедляют развитие микроорганизмов, если эти барьеры установлены в продукте в достаточном числе и на нужной «высоте» (даже если каждый барьер в отдельности недостаточен для угнетения микробов). На рис. 5 представлена упрощённая схема этой концепции.

Рис. 5. Технология барьеров (4 примера) [27]

Примеры 1 и 2 - решающим для торможения является консерваит, например 3 - значение рН, например 4 - отсутствуют барьеры, достаточные для консервирования; обозначения:

α _w - активность воды; рН - водородный показатель; t - температура (нагрев, охлаждение);

Е - окислительно-восстановительный потенциал; конс. - консервант

 

 

Важнейшими барьерами для микроорганизмов служат:

— низкая начальная обсеменённость;

— низкая температура хранения;

— низкое значение рН;

— низкая активность воды;

— минимальное воздействие кислорода;

— высокая температура тепловой обработки;

— достаточная концентрация консервантов.

Консерванты и нагрев. Пониженные и повышенные температуры быстрее приводят к гибели микроорганизмов в присутствии консервантов, чем в их отсутствие. Другими словами, при одной и той же температуре микробы скорее погибают при наличии консервантов, чем без них. Это подтверждено в лабораторных опытах со многими видами бактерий и большинством обычных консервантов, например: с дрожжами и бензойной или салициловой кислотами [30 - 33], дрожжами и пимарицином [34], дрожжами и сорбиновой кислотой [31- 33, 35, 36], плесневыми грибами и бензойной кислотой [37], плесневыми грибами и сорбиновой кислотой [37], а также бактериями рода Salmonella и сорбиновой кислотой [38]. Снижение активности воды (поваренной солью или сахаром) усиливает устойчивость дрожжевых клеток к воздействию нагрева [39, 40]. Добавление сорбиновой или бензойной кислоты делает дрожжи восприимчивыми даже при пониженной активности воды [40, 41].

Синергизм температуры и консервантов не столь велик, чтобы иметь большое практическое значение.

Консерванты и холод. Совместное действие консервантов и низких температур подчиняется тем же закономерностям, которые описаны для высоких температур. Концентрации консервантов, которые при комнатной температуре не могут предотвратить порчу, при хранении пищевого продукта на холоде становятся достаточными [1, 42].

Консерванты и облучение. Добавление консервантов позволяет уменьшить дозу облучения при обработке продуктов питания с помощью ионизирующей радиации. Как in vitro, так и на практике был установлен синергизм между консервантами и ионизирующим излучением, например для рыбопродуктов [43]. Кроме того, консерванты (например, сорбиновая кислота) могут уменьшать такие явления, вызванные облучением, как посторонний привкус или изменение окраски, т.е. выступать в роли радиопротекторов [44]. Использование консервантов совместно с ионизирующим излучением предполагает их достаточную радиационную стабильность [45]. Установлено, что антимикробное действие УФ - лучей усиливается в присутствии консервантов, например сорбиновой кислоты [46].