Вещества, способствующие увеличению сроков годности пищевых продуктов

КОНСЕРВАНТЫ

Консерванты добавляются к пищевым продуктам с цель предотвращения их микробиологической порчи и увеличения срока годности.

       Консерванты не могут компенсировать низкое качество сырья и нарушение правил промышленной санитарии. Если продукт бактериально сильно загрязнён или начал портиться, консерванты уже бесполезны.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Под консервированием пищевых продуктов понимают меры, направленные против развития в продукте вредных микроорганизмов, образования ими токсинов, предотвращения плесневения, появления неприятных вкуса и запаха. Различают физическое, биологическое и химическое консервирование.

      Самые известные физические методы, препятствующие росту микробов: стерилизация и пастеризация (тепловая обработка), охлаждение и замораживание (воздействие холодом), высушивание (удаление воды) и обработка ионизирующими излучениями. Биологическое консервирование предполагает воздействие на пищевой продукт безвредных для здоровья человека культур микроорганизмов с целью предотвращения развития патогенной или другой нежелательной микрофлоры. Химические методы консервирования заключаются в добавлении определённых веществ, которые подавляют развитие микроорганизмов. Такие вещества называют консервантами. На практике, как правило, не пользуются только одним методом консервирования: с давних пор успешно сочетают различные методы. Например, при копчении воздействие антимикробных составляющих дыма дополняется подсушиванием, а хранить копчёности рекомендуется при пониженной температуре.

      Наиболее используемыми консервантами в настоящее время являются: поваренная соль, этиловый спирт, уксусная (Е 260), сернистая (Е 220), сорбиновая (Е 200), бензойная (Е 210) кислоты и некоторые их соли (Е 202, Е 203, Е 211, Е 221...Е 228, Е 261...Е 263), углекислый газ

(Е 290), нитриты (Е 249, Е 250), нитраты (Е 251, Е 252), низин (Е 234). Сахар в концентрации более 50% также проявляет антимикробное действие. Установлено, что высокую антимикробную активность проявляют эфирные масла чеснока, корицы, чабреца и ряда других растений.

Многие из консервантов обнаружены в природе. Сорбиновая (2,4-гексадиеновая) кислота встречается в ягодах рябины (Sorbus aucuparia), бензойная - в ягодах брусники (Vaccinium vitis-ideea L.), черники (Vaccinium myrtillus L.), в мёде, кислом молоке, йогурте и сыре. Молочная и уксусная кислоты образуются в результате молочно- или уксуснокислого брожения в винах, кисломолочных продуктах и квашеных овощах; низин продуцируется бактериями вида Streptococcus lactis и встречается во всех кисломолочных продуктах. Для промышленного использования эти консерванты получают синтетически, но они полностью идентичны натуральным.

       Консерванты можно условно разделить на собственно консерванты и вещества, обладающие консервирующим действием (помимо других полезных свойств). Действие первых направлено непосредственно на клетки микроорганизмов (замедление ферментативных процессов, синтеза белка, разрушение клеточных мембран и т. п.), вторые отрицательно влияют на микробы, в основном, за счёт снижения рН среды, активности воды или концентрации кислорода. Соответственно, каждый консервант проявляет антимикробную активность только в отношении части возбудителей порчи пищевых продуктов. Иными словами, каждый консервант имеет свой спектр действия.

ПРИМЕНЕНИЕ КОНСЕРВАНТОВ

Применение веществ, обладающих консервирующим действием, - поваренной соли, уксуса, сахара, углекислого газа этилового спирта - давно и хорошо известно. Обычно их используют в количестве нескольких процентов или десятков процентов, чаще добиваясь определённого вкуса пищевого продукта, а консервирующее действие рассматривают как побочное.

      Вещества, условно отнесённые к собственно консервантам, - сорбиновая, бензойная, сернистая кислоты и их соли, нитраты, нитриты, низин - используются в гораздо меньших количествах (менее 0,5%) и практически не влияют на органолептические показатели продукта.

       Основные области использования нитратов и нитритов - мясопродукты и сыры. Антимикробное действие самих нитратов незначительно, но в мясопродуктах они превращаются в нитриты. Нитриты не только способствуют образованию требуемой окраски и специфического аромата мясных продуктов, но и защищают их от окислительной и бактериальной порчи. Действие нитритов направлено, главным образом, против бактерий рода Clostridium, образующих ботулиновые токсины. В соответствии с «Санитарными правилами по применению пищевых добавок» №1923-78, остаточное содержание нитритов в готовом мясном продукте не должно превышать 30...50 мг/кг; нитраты применяются в сырах согласно ТИ, но не более 300 мг/л обрабатываемого молока.

        Сернистая кислота, её соли и сернистый ангидрид давно и широко применяются в виноделии, производстве соков, для сохранения фруктовых полуфабрикатов промышленной переработки (перед использованием полуфабриката консервант удаляют нагреванием или вакуумированием). Действие сернистой кислоты, в основном, бактериостатическое. Кроме того, она обладает антиокислительными свойствами и замедляет реакции ферментативного и неферментативного побурения. Добавление сернистого ангидрида во время и после приготовления вина приводит к связыванию ацетальдегида, стабилизации окраски, микробиологической устойчивости. В соответствии со своим спектром действия диоксид серы, прежде всего, предотвращает болезни вина: уксуснокислое, молочнокислое скисание, маннитное брожение, мышиный привкус и ожирение вина. Согласно «Санитарным правилам по применению пищевых добавок» № 1923-78, предельно допустимые концентрации (ПДК) сернистого ангидрида в соках и винах, как правило, не более 150...400 мг/л; во фруктовых продуктах, подлежащих дальнейшей переработке, - до 3 г/кг.

       Низин - это природный антибиотик, продуцируемый молочнокислыми бактериями вида Streptococcus lactis. Он предохраняет продукты от грамположительных термоустойчивых бактерий и их спор. Он неэффективен против дрожжей, плесеней и грамотрицательных бактерий. В РФ низин разрешён для применения в производстве плавленых и других сыров (200...600 г/т), молочных продуктов (50...150 г/т), овощных и фруктовых консервов (100...200 г/т).

       Консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот - собственно сорбиновая и бензойная кислоты, сорбат калия, сорбат кальция, бензоат натрия - могут применяться в производстве маргаринов, майонезов, соусов и салатных заправок, безалкогольных напитков, при консервировании фруктов и овощей. Благодаря отсутствию влияния на вкус и проявлению консервирующего действия в слабокислой среде (при рН < 6,5), сорбиновая кислота и её соли применяются также для увеличения сохранности вин, кондитерских, хлебобулочных изделий, сыров, а также в приготовлении противоплесеневых упаковочных материалов. Например, добавка в масляный крем 0,2% сорбиновой кислоты позволяет увеличить срок хранения кремовых тортов и пирожных при температуре 2...8°С с 36 до 120 часов (ОСТ 10-060-95 «Торты и пирожные»); обработка поверхностей батонов полукопчёных колбас концентрированным раствором сорбата калия увеличивает срок хранения без плесневения в 4 раза; маргарин, содержащий сорбиновую кислоту, хранится при 6...8°С не менее 2 мес. вместо обычных 20 дней (ГОСТ 240-85 «Маргарин»); безалкогольный напиток с добавкой сорбата к хранится до 180 сут.

       Антимикробное действие консервантов на основе бензойной кислоты направлено, в основном, против дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинобразующие, но самым активным в отношении этих микроорганизмов консервантом является сорбиновая кислота и её соли. Поскольку сорбиновая кислота очень активна в отношении дрожжей, в тесто для хлебобулочных изделий добавляют её специальную форму ПАНОСОРБ®, не угнетающую дрожжи до термообработки. Существует специальная форма сорбата калия ВИНОСОРБ®, позволяющая избежать нежелательных технологических эффектов при консервировании вин.

       Рекомендуемые ориентировочные дозы внесения сорбиновой, бензойной кислот, сорбата калия и бензоата натрия приведены в табл. 16 и 17. Применительно к конкретной рецептуре и конкретному производству эти дозировки могут быть уточнены.

       При разработке конкретной рецептуры внесения ко: серванта в продукт необходимо учитывать следующее:

— кислотность среды влияет на эффективность консервантов - чем более кислую реакцию имеет  

     продукт, тем меньше в него требуется добавлять консерванта;

— как правило, продукты пониженной калорийности имеют высокое содержание воды и легко

     подвергаются порче, поэтому количество добавляемого к ним консерванта должно быть на

     30...4096 больше, чем рекомендуется для обычных продуктов;

—добавка спирта, большого количества сахара и/или другого вещества, проявляющего

     консервирующие свойства, снижает требуемое количество консерванта;

— консерванты, за исключением сернистого ангидрида и углекислого газа, - термостойкие

     соединения;

— консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот не подвержены воздействию высоких

     температур, обычно используемых в пищевых технологиях. Тем не менее, если

     технологический процесс включает длительное кипячение продукта в открытой ёмкости,  

     необходимо увеличить их дозировку, так как они могут частично улетучиваться с паром;

— двуокись серы, используемая в производстве ряда продуктов (вино, фруктовые соки и пюре),

     не может быть полностью заменена другими консервантами, так как двуокись серы выполняет

     функции не только консерванта, но и антиокислителя;

— нитриты и нитраты, применяемые в производстве мясопродуктов, не могут быть полностью

     заменены другими консервантами, так как выполняют в мясопродуктах ещё И функцию

     цветообразования.

       Пищевые продукты очень разнообразны по своему составу и способу производства. Даже один и тот же продукт, произведённый по одной и той же технологии на разных предприятиях, не получается совершенно одинаковым. Поэтому в условиях конкретного производства рекомендуется проведение предварительных испытаний, которые позволят уточнить перечень подходящих консервантов и их концентрацию, а также проверить их совместимость с компонентами конкретного продукта.

                                Таблица 16. Ориентировочные дозы внесения в пищевые продукты взаимозаменяемых консервантов на основе сорбиновой кислоты

¹⁾ Совместное использование сорбииовой кислоты и сорбата калия.

²⁾ На 100 л рассола.

³⁾ На 100 кг муки (используется ПАНОСОРБ).

                                  Таблица 17. Ориентировочные дозы внесения в пищевые взаимозаменяемых консервантов на основе бензойной кислоты

¹⁾ Совместное использование бензойной кислоты и бензоата натрия.

²⁾ На 100 л рассола.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ КОНСЕРВАНТА

Для получения нужного эффекта при консервировании следует использовать тот или иной консервант в соответствующей дозировке или несколько консервантов разного спектра действия. Например, эффективно сочетание низина и сорбата калия при консервировании овощей; сорбата калия и бензоата натрия (1:1) для увеличения срока годности майонезов, кетчупов и безалкогольных напитков. Выбор консервантов и их дозировок зависит от степени бактериальной загрязненности, условий храпения, физико-химических свойств продукта, технологии его получения и желаемого срока годности.

      Стадия внесения консерванта в продукт определяется технологией его производства. Оптимальным считается момент внесения сразу после пастеризации или стерилизации, когда в результате термообработки снижается уровень обсемененности микроорганизмами, а добавка консерванта позволяет сохранять его достаточно долго.

      Антимикробная активность кислот и их солей одинакова. При условии равномерного распределения консерванта в продукте сорбат калия и сорбиновая кислота, а также бензоат натрия и бензойная кислота - взаимозаменяемы.

      Применение консервантов может быть эффективно только при их равномерном распределении в продукте, которое легче всего достигается растворением консерванта. Поскольку в воде лучше растворимы соли (см. табл. 18), они рекомендуются для консервирования продуктов с высоким держанием воды.

Таблица 18. Растворимость некоторых консервантов в воде

Пищевые эмульсии с высоким содержанием жира также рекомендуется консервировать солями или смесями кислоты и соли, поскольку водная фаза маргарина или майонеза в значительно большей степени подвержена микробиологической порче, чем жировая*. При этом соли используют, как правило, в виде водных растворов, а кислоты - в виде порошков. Водная фаза реальных пищевых продуктов почти всегда содержит поваренную соль, сахар или другое вкусовое вещество. Растворимость консервантов при этом изменяется. В табл. 19 приведены данные об изменении растворимости сорбиновой кислоты и сорбата калия в зависимости от добавок соли, сахара, спирта и пищевых кислот.

Таблица 19. Растворимость сорбиновой кислоты и сорбата калия в различных водных растворах

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

На практике чаще всего используют водные растворы сорбата калия, бензоата натрия или их смесей (обычно в соотношении 1 : 1) с концентрацией от 5 до 25%. Растворы сорбата можно готовить более высокой концентрации (до 40%). Для приготовления раствора нужное количество консерванта растворяют приблизительно в половине требуемого объёма питьевой воды, нагретой до 50...80 ºС. После полного растворения соли в полученный раствор добавляют оставшуюся воду и тщательно перемешивают. Рекомендуется отфильтровать раствор через слой хлопчатобумажной ткани (бязи). Необходимые количества консервантов и воды для приготовления растворов приведены в табл. 20.

Таблица 20. Количества консервантов и воды, необходимые

 для приготовления растворов разных концентраций.

     Если консервант растворён в жёсткой воде, то раствор может быть слегка мутным, но это не влияет на его консервирующее действие. К растворам не следует добавлять лимонную и другие кислоты, т. к. это может привести к выпадению осадка малорастворимых в воде сорбиновой или бензойной кислот.

     Растворы консервантов имеют ограниченный срок хранения. В идеале они должны быть свежеприготовленными Рекомендуется готовить их не реже одного раза в смену. Емкость, в которой хранится раствор, должна быть снабжена этикеткой. На этикетке указывают наименование вещества его концентрацию и время приготовления раствора. _;

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ХРАНЕНИЕ

Учёные-гигиенисты считают наиболее важным потенциальным источником вреда в пищевых продуктах их микробное заражение. Опасны как сами микроорганизмы, так и продуцируемые ими токсины. Накапливаясь в организме человека, они могут вызывать тяжелые пищевые отравления, в том числе с летальным исходом (ботулизм, сальмонеллёз, стафилококковая интоксикация и др.), и тяжёлые заболевания, затрагивающие самые разные органы и системы. Поэтому, с точки зрения предотвращения таких заболеваний рационально применение консервантов, прошедших токсикологическую проверку; в таком случае риск отравления уменьшается.

    Значения допустимого суточного поступления консервантов приведены в табл. 21.

Таблица 21. Допустимое суточное поступление консервантов (JЕСFА)

¹⁾ Нормы даны без учёта природного содержания соответствующих веществ в продуктах.

      Срок годности сухих консервантов, в соответствии с требованиями Госсанэпиднадзора РФ, от одного до пяти лет.

      Консерванты должны храниться в сухом месте и быть защищены от света и длительного воздействия тепла. Защита от влаги особенно важна для порошков сорбата калия, бензоата натрия, низина и других растворимых в воде консервантов. Емкости, в которых хранят консервант, обязательно следует плотно закрывать после отбора каждой порции.

АНТИОКИСЛИТЕЛИ И ЗАЩИТНЫЕ ГАЗЫ

Антиокислители (антиоксиданты) защищают жиры и жиросодержащие продукты от прогорания, предохраняют фрукты, овощи и продукты их переработки от потемнения, замедляют ферментативное окисление вина, пива и безалкогольных напитков. Хранение продуктов питания в атмосфере защитных газов (вместо воздуха) предохраняет их не только от окисления и ферментативного побурения, но и от микробиологической порчи. В результате сроки хранения этих продуктов увеличиваются в несколько раз.

       Антиоксиданты и защитная атмосфера не могут компенсировать низкое качество сырья, грубое нарушение правил промышленной санитарии и технологических режимов. Если концентрация пероксидов или свободных кислот в продукте выше нормы, а тем более если изменились запах, вкус или цвет продукта, то антиоксиданты и упаковка в инертной атмосфере уже бесполезны.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения подвергаются окислению кислородом воздуха. При этом в них накапливаются токсичные вещества, снижается их биологическая ценность и ухудшаются органолептические свойства. Склонность пищевых продуктов к окислению приводит к уменьшению сроков их хранения.

     В качестве критериев степени окисленности пищевых продуктов используют два показателя - перекисное и кислотное числа. Первичными продуктами окисления являются перекиси, которые затем превращаются во вторичные продукты - альдегиды, кетоны, кислоты. Содержание первичных продуктов окисления выражают перекисным числом (ПЧ), которое определяют иодометрически (ГОСТ 26593-85) и измеряют в миллимолях кислорода на 1 кг продукта. Показателем содержания вторичных продуктов окисления служит кислотное число (КЧ). Его значение определяют алкалиметрически (ГОСТ 5476-80) и измеряют в миллиграммах КОН на 1 г продукта. В процессе окисления первым из этих двух показателей меняется ПЧ. Например, при хранении растительного масла КЧ может долго оставаться постоянным или меняться незначительно, а ПЧ за это время возрастает в десятки раз:

Масло                                                    ПЧ,  ммолъ О₂ /кг              КЧ, мг КОН/г

Свежеприготовленное  ............                   1,63                        ....... 0,2 1

После 5 месяцев хранения .......                  22,30                        ...... 0,40

        Поэтому выбраковку продукта надёжнее проводить по перекисному числу. Например,

ГОСТ 1129-93 «Масло подсолнечное. Технические условия» требует обязательного определения перекисного числа, и выбраковка продукта по этому ГОСТ производится уже при значении

ПЧ > 10 ммоль О₂/кг.

       Окислению способствуют повышенная температура, свободный доступ кислорода и присутствие ионов металлов переменной валентности. Следовательно, для предотвращений окислительной порчи необходимо исключить воздействие на продукт перечисленных факторов. Эффективным способом защиты продуктов от кислорода является использование технологии их хранения в газонепроницаемой упаковке в атмосфере инертных газов вместо воздуха. Эта технология называется «упаковкой с регулируемой атмосферой». В качестве защитных газов чаще всего используют диоксид углерода (Е 290), азот (Е 941) и их смеси с кислородом. Для связывания ионов металлов переменной валентности используют комплексообразователи: лимонную, винную кислоты, этилен-диаминтетрауксусную кислоту, цитраты и т.п. Но для многих пищевых продуктов, особенно содержащих высокоактивные полиненасыщенные соединения, существенно замедлить окисление можно только с помощью антиокислителей.

       Известными природными антиокислителями являются следующие витамины: аскорбиновая кислота (Е 300, витамин С), встречающаяся во многих растениях, и смеси токоферолов (Е 306, витамин Е), которыми богаты рыбий жир и некоторые растительные масла. Несмотря на высокую анти-окислительную активность, природные экстракты этих веществ гораздо чаще используются в качестве витаминов. Антиокислителями служат те же вещества и их производные, полученные синтетически: аскорбиновую кислоту получают из глюкозы; аскорбат натрия (Е 301), аскорбат калия (Е 302), аскорбилпальмитат (Е 304i) и аскорбилстеарат (Е 304ii) - из аскорбиновой кислоты. Причём производные аскорбиновой кислоты частично сохраняют С- витаминную активность. Токоферолы (Е 307...Е 309) также получают синтетически, но они полностью идентичны соответствующим природным соединениям и тоже обладают Е- витаминной активностью. Из природных источников (древесины сибирской лиственницы) получают антиоксидант дигидрокверцетин, обладающий Р- витаминной активностью. В последнее время в качестве антиокислителей стали успешно применяться розмариновое и шалфейное эфирные масла.

       Наибольшее распространение среди пищевых искусственных антиокислителей получили производные фенолов: бутил(гидр)оксианизол (БОА, Е 320), бутил(гидр)окситолуол (БОТ, «ионол», Е 321), а также изоаскорбиновая (эриторбовая) кислота (Е 315) и изоаскорбат натрия

(Е 316), третбутилгид-рохинон (Е 319) и эфиры галловой кислоты (Е 310...Е 313). Этих соединений в природе не обнаружено. Побочного таминизирующего действия они не оказывают, но их существенным достоинством является высокая стабильность и, как следствие, значительное увеличение срока хранения пищевых продуктов.

       Антиокислители замедляют процесс окисления путём взаимодействия с кислородом воздуха (не допуская его реакции с продуктом), прерывая реакцию окисления (дезактивируя активные радикалы) или разрушая уже образовавшиеся перекиси. При этом расходуются сами антиоксиданты. Можно было бы ожидать, что любое повышение содержания антиокислителя приводит к увеличению времени защиты продукта, но не так. На практике для большинства антиоксидантов существует предельная концентрация, выше которой срок хранен: продукта уже не увеличивается. Как правило, она составляет 0,02%, что соответствует гигиеническим требованиям к допустимому содержанию антиокислителей в продуктах питания.

ПРИМЕНЕНИЕ АНТИОКИСЛИТЕЛЕЙ И ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ

Универсального антиокислителя не существует. Эффективность применения антиоксиданта зависит от свойств конкретного продукта и самого антиоксиданта (табл. 22).

Таблица 22. Относительные сроки сохранности жиров в зависимости от вида антиокислителя

       Применение индивидуальных антиокислителей не позволяет полностью предохранить пищевые продукты о' окислительной порчи. Поэтому целесообразнее использовать несколько антиокислителей одновременно. При этом возникает явление синергизма. Синергизм заключается во взаимном усилении антиокислительной способности при смешении нескольких (обычно двух) антиоксидантов. Например, введение 0,02% БОА или 0,02% БОТ в свиной жир увеличивает срок его хранения в 2 раза. Введение того же количества их смеси в соотношении 1:1 (0,01% БОА + 0,01% БОТ) увеличивает срок хранения этого жира в 4 раза. Дозировки антиоксидантов, рекомендуемые для замедления окисления пищевых продуктов, приведены в табл. 23.

      Усиления антиокислительного действия можно также добиться, используя антиокислители или их смеси в комбинации с веществами, которые сами или не обладают антиокислительным действием, или являются слабыми антиоксидантами. К таким веществам (их называют синергистами) относятся некоторые многоосновные органические оксикислоты (лимонная, виннокаменная), амины, отдельные неорганические кислоты (например, фосфорная) и их кислые эфиры, ряд аминокислот, полифосфаты и другие соединения. Кислоты являются донорами водорода, необходимого для регенерации антиокислителей, а действие комплексообразователей основано на связывании (переводе в неактивную форму) ионов металлов, катализирующих окисление. В последнем случае трудно провести чёткую границу между антиокислителями и синергистами.

       Синергические смеси можно готовить непосредственно на пищевом предприятии. При этом, однако, сложно добиться оптимального с технологической и экономической точки зрения состава смеси. Поэтому в настоящее время во всём мире производители пищевых продуктов предпочитают пользоваться готовыми смесями, полученными в промышленных условиях. Для удобства пользования и с целью продления собственного срока хранения они часто выпускаются в форме растворов в растительных маслах или пищевом пропиленгликоле.

       Процесс окисления является самоускоряющимся. Поэтому, чем раньше к продукту добавлен антиокислитель, тем большего эффекта можно от него ожидать. Наоборот, если скорость окисления уже достигла своего порогового значения, добавлять антиоксидант бесполезно.

       Необходимым условием эффективного применения антиоксидантов является обеспечение их полного растворения или диспергирования в продукте. Так как количество добавляемых антиоксидантов очень мало, эффективность их применения зависит от методов внесения в продукт. Антиоксиданты вводят в жир в виде концентрированного раствора в небольшой

части продукта. Пищевые продукты типа орехов или шоколадных изделий обрабатывают напылением разбавленного раствора антиокислителя в воде или масле, либо погружением их в концентрированный раствор антиокислителя. Иногда анти окислители вносят непосредственно в продукт, но в этом случае велика вероятность его неравномерного распределения.

Таблица 23. Рекомендуемые дозировки антиоксидантов (кг/т готового продукта) отдельно

 или в смеси ¹⁾

¹⁾ Если добавляется комбинация из двух или более перечисленных антиокислителей, массовая доля

   каждого из них должна быть снижена по отношению к другим так, чтобы сумма долей не

   превышала 100 %.

²⁾ Килограммов на тону фарша.

³⁾ Килограммов на 1000 л рассола.

⁴⁾ Погружение продукта в раствор указанной концентрации.

⁵⁾ Килограммов на 1000 л воды.

⁶⁾ Опрыскивание продукта раствором антиокислителя.

       Защитную атмосферу используют при бункерном хранении муки, чая, пряностей, круп, при хранении в потребительской упаковке сыров, охлаждённого свежего мяса и мясопродуктов, птицы, рыбы, овощей, фруктов, грибов, орехов, соков, безалкогольных напитков, хлебобулочных изделий (особенно нарезанного хлеба), полуфабрикатов из теста, жировых продуктов, сухих завтраков, макаронных изделий, яиц и др.

      При бункерном хранении муки, чая, пряностей создают давление углекислого газа 10...30 атм в течение 30...240 миня. В этих условиях наблюдается быстрая гибель микроорганизмов. Очень высокое давление (несколько тысяч атмосфер) пригодно также для дезинсекции (уничтожения насекомых) в рисе или другом сырье. Также очень высокое давление применяетя для инактивации пектинэстераз во фруктовом соке. Инертный газ в сочетании с нагреванием замедляет действие полифенолоксидаз (ответственных за ферментативные реакции, вызывающие появление бурой окраски) в омарах. Использование инертной атмосферы является щадящим способом замедления как микробиологических, так и ферментативных изменений при хранении фруктов, овощей и грибов (картофеля, инжира, груш, шампиньонов и вешенки).

      Упаковка и хранение полуфабрикатов из теста, выпечки или нарезанного хлеба в атмосфере инертного газа сегодня - общепринятый технологический приём. Его применение затрудняется высоким содержанием в выпечных изделиях воздуха или кислорода. На практике упаковку и хлеб перед вакуумированием следует «промыть» газом. Состав газовых смесей колеблется в зависимости от условий (активность воды, температура хранения, вид и количество микроорганизмов) от 100%диоксидауглеродадо 100%азота.

      Литературные данные об оптимальных составах пой атмосферы для хранения различных пищевых продуктов противоречивы. Примеры газовых смесей, применяемых для некоторых продуктов, приведены в табл. 24.

Таблица 24. Примеры газовых смесей, применяемых для хранения пищевых продуктов

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ АНТИОКИСЛИТЕЛЕЙ

При использовании кристаллического антиокислителя растворение проводят в три этапа. Сначала часть жира (примерно 1...2 кг), предназначенного для обработки антиокислителем, помещают в десятилитровый бак из нержавеющей стали или белой жести, либо в эмалированный. Нужное количество антиокислителя отвешивают с погрешностью не более 2% и добавляют к жиру, подогретому до температуры не ниже 70°С Антиоксидант растворяют в жире при тщательном перемешивании (достаточно интенсивном, но исключающем попадание в продукт воздуха) до полного исчезновения кристаллов антиокислителя.

       На втором этапе к полученному раствору тщательно перемешивая, ещё 3...5 кг жира с температурой 70°С. Наконец, раствор, полученный на втором этапе, вливают тонкой струйкой в ёмкость с обрабатываемым жиром имеющим температуру не ниже 70°С. При этом жир тщательно перемешивают деревянным веслом. Бак, в котором готовили раствор, ополаскивают обрабатываемым жиром. Посл_е добавления антиокислителя жир перемешивают в течение 5...10 минут, затем охлаждают и сливают в тару или накопительные ёмкости.

       При использовании товарных форм антиоксидантов в виде масляных растворов первый этап растворения исключается.

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ХРАНЕНИЕ

Окисление, которому подвергаются пищевые продукты в процессе получения, переработки и хранения, приводит к накоплению в них перекисных соединений. Перекиси, попадая вместе с пищей в организм человека, ускоряют протекание в нём процессов окисления, то есть развитие болезней «оксидативного стресса» (сердечно-сосудистых, бронхо-лёгочных, онкологических). Кроме того, перекиси постепенно превращаются во вторичные продукты окисления: альдегиды, кетоны, кислоты, являющиеся высокотоксичными веществами, способными вызывать тяжёлые интоксикации. Таким образом, предотвращение и замедление процессов окисления в продуктах питания исключительно важно с медицинской точки зрения. Разумное применение разрешённых органами здравоохранения пищевых антиокислителей, а тем более хранение продуктов в атмосфере инертного газа, служит сохранению здоровья человека.

       Токсикологическими исследованиями Комитета по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ установлено допустимое суточное поступление антиокислителей в организм человека (табл. 25).

       Срок годности антиокислителей (порошков и масляных растворов), в соответствии с требованиями Госсанэпиднадзора РФ, — от шести месяцев до одного года.

Таблица 25. Допустимое суточное поступление антиокислителей (JЕСFА)

¹⁾ Нормы даны без учёта природного содержания соответствующих веществ в продуктах

     Антиокислители хранят в сухих, прохладных, защищенных от света помещениях в герметично закрытых ёмкостях.

УПЛОТНИТЕЛИ

Уплотнители (отвердители) растительных тканей - это вещества, улучшающие структуру и внешний вид перерабатываемых пищевых продуктов, в основном фруктов и овощей, за счёт уплотнения их тканей. Благодаря действию уплотнителей растительные ткани приобретают устойчивость к термической обработке (бланшировке, пастеризации, стерилизации, сушке нагреванием, сушке вымораживанием и глубокой заморозке), что особенно важно в производстве консервированных продуктов. Кроме того, уплотнители помогают сохранить имеющиеся в растительном сырье витамины, минеральные соли и питательные вещества.

     Фрукты и овощи содержат пектиновые вещества, образующие вокруг волокон их тканей гели, которые укрепляют структуру растительных пищевых продуктов и снижают их разрушение и размягчение при обработке. Этого, однако, недостаточно для надёжной стабилизации качества фруктов и овощей Приходится дополнительно использовать уплотнители, которые обеспечивают необходимую защиту благодаря взаимодействию с пектинами и образованию соответствующих пектинов. С этой целью применяются соли кальция, магния и алюминия в виде ацетатов, карбонатов, хлоридов, цитратов, лактатов, малатов, фосфатов, полифосфатов, сульфитов или тартратов - индивидуально или в смесях (в том числе в смесях с поваренной солью).

      Выбор уплотнителя зависит от его растворимости и реакционной способности. Концентрация соли должна быть достаточна для эффективного действия. При расчёте следует учитывать жёсткость воды: слишком мягкая вода способствует вымыванию питательных веществ и размягчению тканей, а слишком жёсткая - может вызывать нежелательную жёсткость и клейкость.

       Обработку проводят во время термообработки (или перед ней) погружением в раствор или добавкой уплотнителя к заливке консервов.

ВЛАГОУДЕРЖИВАЮЩИЕ АГЕНТЫ

Влагоудерживающие агенты — это гигроскопичные вещества, регулирующие активность воды (а_w) в пищевых продуктах и предохраняющие их, таким образом, от высыхания и вызванных им нежелательных изменений структуры и текстуры (чаще всего, черствения).

       Влагоудерживающие агенты добавляют к тем продуктам, ( качество которых ухудшается с потерей воды. Благодаря своей гигроскопичности, Влагоудерживающие агент связывает имеющуюся в свежеприготовленном продукте воду, тем самым предотвращая или существенно замедляя её испарение в атмосферу. Вследствие этого сохраняется консистенция исходного продукта (например, бисквита) и продлевается его свежесть. В высококонцентрированных сиропах добавка таких сахаров, как глюкоза или инвертный сахар, повышает растворимость сахарозы, благодаря чему замедляется процесс её кристаллизации; это позволяет сохранить консистенцию сахарных кондитерских изделий (обычно помадных конфет) до окончания срока годности.

       Кроме того, Влагоудерживающие агенты используют для связывания нежелательной воды, оставшейся в продукте после окончании производственных процессов.

       Важнейшими влагоудерживающими агентами являются глицерин, сорбит, инвертный сахар и другие сахароподобные вещества. Все они в той или иной степени обладают сладким вкусом. Это не помеха, поскольку эти вещества преимущественно используются в кондитерских изделиях и выпечке. Следует, однако, учитывать их сладость при расчёте рецептур. Для связывания влаги в пищевых продуктах применяют также гидроколлоиды (например, агар, альгинаты, пектины

- см. гл. 2.2).

       Необходимое количество и момент внесения Влагоудерживающие агентов зависят от механизма их действия, вида готового продукта и желаемого результата. Действие их можно усилить применением герметичной упаковки. Кроме того, для предотвращения потери влаги рекомендуется хранить продукты при постоянной невысокой температуре.

АНТИСЛЁЖИВАЮЩИЕ АГЕНТЫ

Антислёживающие агенты добавляются к порошкообразным и мелкокристаллическим пищевым продуктам для предотвращения слипания их частиц и сохранения сыпучести. К ним относятся:

— вещества, препятствующие слёживанию и комкованию;

— присыпки;

— вещества, уменьшающие липкость;

— высушивающие добавки;

— добавки, препятствующие затвердеванию.

      Действие антислёживающих агентов основано на адсорбировании влаги или образовании тонких гидрофобных слоёв между частицами продукта. В результате, решаются проблемы, связанные с гигроскопичностыо веществ (например преждевременное протекание реакций между компонентами пекарского порошка).

      Увеличивая расстояния между частицами продукта добавкой антислёживающих агентов, можно уменьшить силы когезии, а также уменьшить или предотвратить электростатическое взаимодействие разноимённо заряженных частиц. Таким образом можно воспрепятствовать склеиванию, слипанию и комкованию порошкообразных и мелкокристаллических пищевых продуктов. При хранении под собственным весом в больших емкостях они сохраняют сыпучесть и не создают проблем при автоматическом дозировании и фасовке поваренной соли, смесей пряностей и приправ, порошкообразных сушёных овощей и фруктов, сухих супов и соусов, сухих смесей для мороженого, сухих напитков, киселей, пекарских порошков, сахарной пудры, кондитерских изделий.

       В качестве антислёживающих агентов используются инертные органические и неорганические вещества в виде тонкодисперсных порошков: силикаты, алюмосиликаты, карбонаты магния и кальция, фосфаты магния и кальция, оксид магния, диоксид кремния, ферроцианиды, целлюлоза. Почти все они нерастворимы в воде. Дозировка их, как правило, составляет 0,1...1,0%; ферроцианиды добавляют к соли в количестве 5...20 мг/кг.

ПЛЁНКООБРАЗОВАТЕЛИ

Плёнкообразователи (покрытия, глазирователи, глянцеватели) - это вещества, наносимые в виде плёнки или тонкого слоя (глянца) па поверхность пищевых продуктов или являющиеся компонентами защитных покрытий.

        Плёнкообразователи сохраняют свежесть пищевых продуктов, защищают их от высыхания, снижения веса, потерь витаминов и ароматических веществ, а также от нежелательного воздействия окружающей среды (окисление, микробное заражение и т.п.). Кроме того, с помощью пленкообразователей можно придавать продукту привлекательный внесший вид.

        Если между покрытием и поверхностью пищевого продукта существует химическое сродство, на поверхности продукта образуется химически связанная с ним плёнка. Гибкие прозрачные водорастворимые неклейкие плёнки образуют модифицированные крахмалы, особенно ацетатные.

        В качестве плёнкообразователей преимущественно используются загустители и гелеобразователи, дисперсии полимеров, глицерин, моно- и диглицериды жирных кислот, натуральные и синтетические воски, парафин. Их смеси часто называют воско-жировыми составами.

        Используемые количества плёнкообразователей незначительны и составляют 0,1...1,0%. Для обработки поверхности цитрусовых применяют около 0,1 г на 1 кг фруктов. Нанесение осуществляют опрыскиванием, погружением или обмазыванием. Некоторые плёнкообразователи перед нанесением на поверхность необходимо расплавить (например, воски).

        Добавкой к плёнкообразующим составам различных веществ можно целенаправленно изменять свойства покрытий. Например, глицерин действует как умягчитель; консерванты удлиняют сроки годности покрытых плёнкой продуктов; белые пигменты (карбонат кальция) защищают от света; водоотталкивающие вещества - от воды и т. д.