Глава 5. Холодильная (низкотемпературная) обработка плодов, овощей, мяса и рыбы

Холодильная (низкотемпературная) обработка мяса, рыбы, плодов, овощей и других видов пищевого сырья включает следующие процессы: охлаждение, подмораживание, замораживание и холодильное хранение.

Из существующих способов консервирования применение низких температур имеет то преимущество, что оно в наименьшей степени влияет на изменение первоначальных свойств сырья или готовой продукции. Вместе с тем, этот способ прост и позволяет одновременно обрабатывать большие партии сырья.

5.1. Теоретические основы холодильной обработки пищевых продуктов

Одним из основных факторов, обусловливающих возможную продолжительность холодильного хранения пищевого сырья, является температура. Это объясняется тем, что с понижением температуры скорость протекания автолитических процессов, и жизнедеятельность микроорганизмов замедляются.

Понятие о криоскопической и криогидратной температурах.Чистая вода в обычных условиях замерзает при 0°С. Свободная вода в тканях водного сырья является растворителем для минеральных солей и органических веществ, образуя жидкий тканевый сок и более вязкие клеточные коллоидные структуры, замерзающие при более низкой температуре. Начальная температура замерзания тканевого сока называется криоскопической и зависит от его концентрации. Криоскопическая температура - переменная величи­на, т.к. при кристаллизации льда концентрация невымороженной части возрастает, что обуславливает дальнейшее понижение температуры замерзания. Ввиду переменности криоскопической темпе­ратуры правильнее говорить о начальной криоскопической темпера­туре, под которой понимается температура, соответствующая на­чалу льдообразования в продукте.

Начальная криоскопическая температура пищевого сырья составляет от минус 0,5 до минус 2,2^оС. Начальная криоскопическая температура соленых, вяленых и холоднокопченых продуктов со значительным количеством поваренной соли находится в пределах от минус 8 до минус 15^оС.

Полное превращение тканевой влаги в лед из-за трудностей вымораживания адсорбционно связанной воды происходит при криогидратной (эвтектической) температуре в интервале минус 55… минус 65^оС. В настоящее время имеются данные, что жидкая фаза сохраняется при –68^оС и полностью вымораживается только при –70^оС.

5.1.1. Влияние низких температур на микроорганизмы

По отношению к температуре бактерии подразделяются на термофильные (теплолюбивые), мезофильные (хорошо развивающиеся при средней температуре) и психрофильные (холодолюбивые). Оптимальная температура развития термофильных бактерий 50...60 °С, мезофильных — 25...30 °С, психрофильных — 15...20 °С. Однако некоторые виды психрофильных бактерий могут развиваться даже при температуре —5...—8 °С (табл. 37).

Таблица 37

Интенсивность развития микроорганизмов в зависимости от температуры

Продолжительность развития микроорганизмов, сут	Температура, °С
	—12	0	20
2 4 8 14	Роста нет То же » »	Роста нет То же Рост слабый Рост интенсивный	Рост интенсивный То же То же »

Снижение температуры от 18 до 0^оС замедляет развитие микроорганизмов в 15 раз. Минимальная температура, при которой было отмечено развитие психрофильной микрофлоры, составляет минус 12^оС. Ниже этой температуры микроорганизмы не развиваются, часть из них погибает в процессе замораживания и холодильного хранения.

Жизнедеятельность большинства видов микроорганизмов резко замедляется при понижении температуры до 5...—1 °С. Но при этом гибели их, как правило, не наблюдается.

При отрицательных температурах в первую очередь погибают вегетативные клетки дрожжей и плесневых грибов, а также бактерии групп Achrornobacter, Rseudomonas, Coli и сальмонеллы. Более устойчивы к отрицательным температурам спорообразующие микроорганизмы, особенно споры бацилл и клостридий. Некоторые микроорганизмы к воздействию отрицательных температур весьма устойчивы и не погибают даже в течение многих лет.

На жизнедеятельность микроорганизмов самое неблагоприятное воздействие оказывает льдообразование внутри их клеток. Это объясняется нарушением структуры клеточных оболочек и плазматических мембран, повышением концентрации внутриклеточных растворов и нарушением барьеров проницаемости.

При существующих промышленных способах замораживания пищевого сырья погибает 80...90 % начального содержания микроорганизмов. При этом количество сохранившихся микроорганизмов зависит от скорости и способа замораживания. При последующем хранении мороженой продукции количество жизнеспособных микробов сокращается медленно. Даже после 10...12 мес хранения мороженой продукции в ней хорошо сохраняются многие спорообразующие бактерии, которые при попадании в благоприятные условия интенсивно развиваются.

В связи с тем, что воздействие отрицательных температур на микроорганизмы неодинаково, в мороженом сырье и продуктах в процессе их холодильного хранения существенно изменяется состав микрофлоры. При этом отчетливо проявляется антагонизм отдельных видов микроорганизмов. Так, бактерии группы Pseudomonas выделяют вещества, подавляющие жизнедеятельность других видов бактерий и плесневых грибов.

Устойчивость многих видов микроорганизмов к низким температурам объясняется также их быстрой способностью приспосабливаться к изменяющимся условиям. При этом изменяются их белковый и жировой состав, ферментные системы. Например, у Е.coli и Pseudomonas fluorescens при понижении температуры значительно увеличивается доля ненасыщенных жирных кислот в их липидах.