9. Совершенствование технологий пастеризации и стерилизации

Как обсуждалось выше, при обработке запаянных продуктов при температуре 85°С  в течение трех минут срок их хранения увеличивается до 3 недель. Burfoot at al., 1998, изучили возможность получения такого результата при помощи технологии с использованием пробной микроволновой установки и обычного принудительного обдува воздухом или паром под давлением. Выводы авторов приведены в таблице 3 ниже. Пар под давлением представляет собой единственную надежную технологию, позволяющую получить описанный выше результат, не обжигая поверхность продукта. Существует несколько коммерческих микроволновых систем, разработанных, помимо прочих, компаниями APV-Baker и Microwave Systems в Великобритании, Alfastar в Швеции и Berstoff в Германии. Однако ни одна из них не получила коммерческого успеха из-за того, что стоимость либо неоднородность распределения температуры ограничивали возможности их применения.

 Таблица 3. Преимущества и недостатки различных систем пастеризации и стерилизации

Метод	Преимущества	Недостатки
Конвекция потоком воздуха	Недорого, технологически доступно	Продукт может «подгореть», изменить цвет или перевариться. Долгое время нагрева (> 120 минут пи 115°С).
Пар под давлением	Технологически  доступно	Обработка партиями, если не использовать очень дорогое оборудование. В незапаянных упаковках на поверхности продукта скапливается конденсат. Время нагрев около 22 минут при температуре 115°С может повредить нежным продуктам.
Микроволны	Быстро: ≈ 160 секунд при 6 кВт	Высокая капитальная стоимость «подгорание», изменение цвета и неравномерный нагрев.

Стоит напомнить, что крупные мышцы животных и рыб в момент убоя практически стерильны, то же можно сказать о фруктах и овощах. По этой причине можно ожидать, что технологии поверхностного обеззараживания сырых материалов могут уменьшать время обработки компонентов готовых продуктов. В этом смысле пастеризация и другие технологии обеззараживания могут иметь определенные преимущества.

Альтернативные технологии пастеризации и стерилизации

В настоящее время разрабатываются и проходят тестирование технологии пастеризации / стерилизации / варки с более высокой скоростью, чтобы можно было производить безопасный продукт при минимальной обработке. К таким методам относятся облучение, которое стабильно дает уменьшение численности всех самых опасных патогенов на 5 логарифмических единиц, но потребители в Европе относятся к обработанным таким образом продуктам отрицательно. Другие виды тепловой обработки, такие как омический или микроволновой нагрев, позволяют добиваться необходимых для пастеризации температур внутри пищевых продуктов, однако они связаны с проблемами размера партии, стоимости и однородности распределения температуры. Другой способ пастеризации или стерилизации при более низких температурах или за меньше время заключается в использовании повышенного давления. Однако для этого требуется очень высокое давление, что резко ограничивает объёмы, которые можно обрабатывать таким образом, и требует дополнительного времени на нагнетание и сброс давления в оборудовании. В качестве иллюстрации на рисунке 4 приведен график стабильности давления-температуры для Escherichia coli (E. Coli - грам-отрицательные палочковидные бактерии, принадлежащие к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia). Контур на диаграмме соответствует комбинациям температуры и давления, дающим в течение пяти минут уменьшение количества бактерий на 2 логарифмических единицы. Давление в данном случае измеряется в мегапаскалях (1 МПа = 10 бар). Рисунок 4. Диаграмма стабильности давления и температуры для E. coli, дающих уменьшение количества бактерий на два порядка величины в течение 5 минут 

Выводы

1. В результате рассмотрения современных вопросов, касающихся процессов пастеризации и стерилизации готовых продуктов и блюд отмечено, что водяной пар давно считается самой популярной средой для подогрева в процессах стерилизации пищевых продуктов, таких как консервирование при помощи закрытых автоклавов. 2. В прошлом количество обрабатываемых таким образом пищевых продуктов было ограничено из-за необходимости упаковки продуктов в жесткие контейнеры. В настоящее время коммерческая стерилизация в паровых автоклавах применяется при изготовлении все большего количества разных пищевых продуктов, в основном, благодаря появлению гибких пакетов, изготавливаемых из слоистого пластика, пригодного для обработки в автоклавах. Такие пакеты позволяют стерилизовать в паровых автоклавах тонкие упаковки жидких пищевых продуктов, которые при этом вращаются в вертикальной плоскости, что ускоряет перенос тепла внутрь упаковки. 3. Большинство автоклавов работают при температуре около 121°С, что предпочтительно т.к. более высокие температуры позволяют получать стерильные продукты при меньших изменениях органолептических и питательных свойств продуктов.

4. В настоящее время технологии UHT (процессы при сверхвысоких температурах) позволяют использовать водяной пар погружением в продукт или поиещением продукта в емкость с паром. В обоих случаях продукт нагревается примерно до 150°С за очень короткое время (около трех секунд). К сожалению, природа таких процессов позволяет использовать их только при обработке жидких пищевых продуктов. 5. Степень тепловой обработки, требуемая с точки зрения безопасности, зависит от начального количества микробов в ингредиентах. Поскольку большинство мясных и овощных продуктов загрязнены микробами только на поверхности, обеззараживание поверхности водяным паром может позволить сократить время, необходимое для последующей тепловой обработки, что, в свою очередь, позволит сохранить качество конечного продукта.