Гомеостаз и барьерная технология

Интересным феноменом, заслуживающим при­стального внимания технологов-пищевиков, является гомеостаз микроорганизмов. Гомеостаз - это тенденция к однородности и стабильности в нормальном состо­янии (внутренняя среда) у организмов. Например, выдерживание определенного уровня рН в узких пре­делах является обязательным условием и характерной особенностью жизнедеятельности биологических ор­ганизмов - как высших, так и низших, то есть если их внутреннее равновесие нарушается из-за воздействия консервирующих (барьерных) факторов, то они теряют способность размножаться (наступает период задерж­ки в их размножении — лаг-фаза) или даже погибают, прежде чем их гомеостаз будет восстановлен. Таким об­разом, консервирование продуктов достигается путем временного или полного блокирования гомеостаза со­держащихся в пищевом продукте микроорганизмов.

При консервировании продуктов с использованием барьерной технологии существует вероятность того, что различные барьерные факторы в пищевом продукте не будут оказывать кумулятивное влияние на стабиль­ность изделия, но будут действовать синергически. Это иллюстрирует пример 8 на рис. 1. Синергический эффект может проявиться, если барьерные факторы в продукте воздействуют на разные составляющие (клеточная мембрана, ДНК, ферментные системы, рН, активность воды, Eh) внутри клетки и нарушают различными способами гомеостаз присутствующих в продукте микроорганизмов.

Таким образом, использование различных барьер­ных факторов при консервировании конкретных видов пищевых продуктов имеет определенные преимущес­тва, поскольку микробиологическая стабильность мо­жет достигаться за счет комбинирования воздействия различных факторов на невысоком уровне. На прак­тике это означает, что более эффективно использовать различные консерванты в небольших количествах, чем только один консервант в большом количестве, так как различные консерванты воздействуют на разные со­ставляющие внутри клетки и обеспечивают появление синергического эффекта. Подобное консервирование пищевых продуктов открывает многообещающие пер­спективы и требует дополнительных исследований, так как при консервировании продуктов в условиях мягкого действия небольших доз различных барьерных факторов достигается наиболее эффективная и эконо­мичная защита.

Роль барьерных факторов в обеспечении безопасности и качества пищевых продуктов

Для консервации пищевых продуктов наиболее часто используются такие барьерные факторы, как повышенная и пониженная температура, активность воды, уровень кислотности, окислительно-восста­новительный потенциал, конкурентная микрофлора (например, молочнокислые бактерии) и консерванты (например, нитрит, сорбат, сульфит). Однако, помимо этих факторов, к настоящему времени идентифи­цировано еще более 50 других барьерных факторов, которые могут использоваться в пищевых продуктах животного и растительного происхождения для повышения их стабильности и повышения качества. К таким факторам относятся модифицированная атмосфера (углекислота, кислород, азот), давление (повышенной или пониженное), радиация (ультра­фиолетовое излучений, микроволны, облучение}, другие физические процессы (электрический нагрев, импульсное воздействие электрического поля высокой напряженности, высокочастотное излучение, воздейс­твие колебаний магнитного поля, фотодинамическая инактивация, обработка ультразвуком), новые упа­ковки (пленки избирательной проницаемости, перс­пективные растворимые покрытия), микроструктура продуктов (твердофазная ферментация, эмульгирова­ние) и использование различных консервантов (орга­нические кислоты, лактат, ацетат, сорбат, аскорбаты, изоаскорбаты, глюконо-дельта-лактон, полифосфаты, пропиленгликоль, дифенил, хитозан, свободные жирные кислоты, фенолы, монолаурин, хелаты, продукты реакции Майлларда, этанол, пряности, нитрат, нитрит, сульфит, дым, озон, гипохлорит, пимарицин, лизоцим, лактопероксидаза, низин, бактериоцины и т.д.). Однако представленный перечень барьерных факторов далеко не исчерпывающий. Видимо, не все они будут одинаково активно использоваться и, конечно, не все сразу на одном виде продукта.