38. Характеристика органічних і неорганічних консервантів

Консерванти – антимікробні речовини, що використовуються для запобігання мікробного псування харчових продуктів та подовження терміну придатності їх до споживання.

Під консервуванням харчових продуктів розуміють заходи, спрямовані проти розвитку в продукті шкідливих мікроорганізмів, утворення ними токсинів, запобігання пліснявіння, появи неприємних смаку і запаху. Розрізняють фізичне, біологічну та хімічну консервацію.

Найвідоміші фізичні методи, що перешкоджають росту мікробів: стерилізація та пастеризація (теплова обробка), охолодження і заморожування (вплив холодом), висушування (видалення води) та обробка іонізуючими випромінюваннями. Біологічне консервування передбачає вплив на харчовий продукт нешкідливих для здоров'я людини культур мікроорганізмів з метою запобігання розвитку патогенної або іншої небажаної мікрофлори. Хімічні методи консервування полягають в додаванні певних речовин, які пригнічують розвиток мікроорганізмів. Такі речовини називають консервантами. На практиці, як правило, не користуються тільки одним методом консервування: з давніх пір успішно поєднують різні методи. Наприклад, при копченні вплив антимікробних складових диму доповнюється підсушуванням, а зберігати копченості рекомендується при зниженій температурі.

Найбільш широко використовуваними консервантами в даний час є: кухонна сіль, етиловий спирт, оцтова, сірчиста, пропіонова, сорбінова, бензойна кислоти і деякі їх солі, вуглекислий газ, нітрити, нітрати, низин.

Цукор в концентрації більше 60% також проявляє антимікробну дію. Встановлено, що високу антимікробну активність проявляють ефірні масла часнику, кориці, чебрецю і ряду інших рослин.

Багато консервантів виявлені в природі. Сорбінова кислота зустрічається в ягодах горобини, бензойна - в ягодах брусниці, чорниці, в меді, кислому молоці, йогурті і сирі. Молочна і оцтова кислоти утворюються в результаті молочно- або оцтовокислого бродіння у винах, кисломолочних продуктах і квашених овочах; низин продукується бактеріями виду Streptococcus lactis і зустрічається у всіх кисломолочних продуктах. Для промислового використання ці консерванти отримують синтетично, але вони повністю ідентичні натуральним.

Застосування речовин, що володіють консервувальною дією, - кухонної солі, оцту, цукру, вуглекислого газу, етилового спирту - давно і добре відомо. Зазвичай їх використовують у кількості не скількох відсотків або десятків відсотків, частіше домагаючись певного смаку харчового продукту, а консервувальна дія розглядають як побічне.

Речовини, умовно віднесені до власне консервантам, - сорбінова, бензойна, сірчиста кислоти та їх солі, нітрати, нітрити, низин і інші - використовуються в набагато менших кількостях (менше 0,5%) і практично не впливають на органолептичні показники продукту.

Основні галузі використання нітратів і нітритів - м'ясопродукти і сири. Антимікробну дію самих нітратів незначно, але в м'ясопродуктах вони перетворюються на нітрити. Нітрити не тільки сприяють утворенню необхідної забарвлення і специфічного аромату м'ясних продуктів, але і захищають їх від окисної і бактеріальної псування. Дія нітритів направлено, головним чином, проти бактерій роду Clostridium, що утворюють ботулінові токсини. Нітрати використовують у виробництві ковбас і м'ясних продуктів (солоних, варених, копчених, консервів) у кількості до 250 мг / кг; в сирах - у кількості до 50 мг / кг.

Сірчиста кислота, її солі та сірчистий ангідрид давно і широко застосовуються у виноробстві, виробництві соків, для збереження фруктових напівфабрикатів промислової переробки (перед використанням напівфабрикату консервант видаляють нагріванням або вакуумуванням) і в деяких інших продуктах. Використовувані дозування складають від 10 до 500 г на тонну продукту, для сушених фруктів від 0,5 до 2 кг на тонну. Дія сірчистої кислоти в основному бактеріостатичну. Крім того, вона володіє антиокислювальними властивостями і уповільнює реакції ферментативного та неферментативного побуріння. Додавання сірчистого ангідриду під час і після приготування вина призводить до зв'язування ацетальдегіду, стабілізації забарвлення, мікробіологічної стійкості. У вині діоксид сірки, перш за все, запобігає хворобам вина: оцтовокисле, молочнокисле скисання, мишачий присмак і «ожиріння» вина. Діоксид сірки зручно використовувати у формі солей сірчистої кислоти: сульфітів і гідросульфітів натрію, калію, кальцію.

Низин - це природний антибіотик, що продукується молочнокислими бактеріями виду Streptococcus lactis. Він охороняє продукти від грампозитивних термостійких бактерій і їх спор. Він неефективний проти дріжджів, цвілі та грамнегативних бактерій. В Україні низин дозволений для застосування у виробництві плавлених і зрілих сирів (до 12,5 мг / кг), молочних напоїв з наповнювачами, сирних виробів і десертів (до 10 мг / кг), овочевих консервів (до 100 мг / кг заливки), в пудинги з манної крупи або тапіоки і подібні продукти (до 3 мг / кг).

Консерванти на основі сорбінової і бензойної кислот - власне сорбінова та бензойна кислоти, сорбат калію, сорбат кальцію, бензоат натрію - можуть застосовуватися у виробництві маргаринів, майонезів, соусів і салатних заправок, безалкогольних та слабоалкогольних напоїв, при консервуванні фруктів і овочів. Сорбінова кислота і її солі застосовуються також для збільшення терміну зберігання вин, борошняних та цукрових кондитерських, хлібобулочних виробів, сирів, сирних виробів, м'ясо-, рибо- і морепродуктів, а також у приготуванні протівоплесеневих пакувальних матеріалів. Наприклад, добавка в масляний крем 0,2% сорбінової кислоти дозволяє збільшити термін зберігання кремових тортів і тістечок при температурі 2 ... 8 ° С з 36 до 120 год; обробка поверхонь батонів напівкопчених ковбас концентрованим розчином сорбату калію збільшує термін зберігання без пліснявіння в 4 рази; маргарин, що містить сорбінову кислоту, зберігається при 6 ... 8 ° С не менше 2 міс замість звичайних 20 днів; безалкогольний напій з добавкою сорбату калію зберігається до 180 діб.

Антимікробна дія консервантів на основі бензойної кислоти спрямована в основному проти дріжджів і цвілевих грибів, включаючи афлатоксінутворюючі, але найактивнішим щодо цих мікроорганізмів консервантом є сорбінова кислота та її солі. Оскільки сорбінова кислота дуже активна щодо дріжджів, в тісто для хлібобулочних виробів додають її спеціальну форму, що не пригнічує дріжджі до термообробки. Існує спеціальна форма сорбату калію, що дозволяє уникнути небажаних технологічних ефектів при консервуванні вин.

Антимікробна активність кислот і їх солей однакова. За умови рівномірного розподілу консерванту в продукті, сорбат калію і сорбінова кислота, а також бензоат натрію і бензойна кислота - взаємозамінні.