Стерилизация - метод баночного консервирования

Консервация
Теги: консервация заготовки на зиму закрутка консервы

Баночными консервами называются пищевые продукты, заложенные в тару (банку), герметически закупоренные и подвергнутые воздействию высоких температур (100° и выше). Такой процесс изготовления продуктов приводит к гибели микроорганизмов, находящихся в самом продукте (спор бактерий, плесеней, дрожжей и грибов) и препятствует проникновению их извне вследствие герметичности тары. Правильно простерилизованный и герметически укупоренный продукт теоретически может храниться без порчи неопределенно долгое время, поэтому такой метод консервирования продуктов считается наиболее надежным. Стерилизация — основной метод баночного консервирования пищевых продуктов, в том числе и мяса. Но стерилизацию продуктов следует вести таким образом, чтобы температура и продолжительность этого процесса обеспечивали, наряду с гибелью или полным подавлением микробов, сохранение хороших качеств консервов при длительном хранении. Температура и длительность стерилизации, т. е. режим стерилизации, устанавливается в зависимости от ряда условий: характера консервируемого продукта, его химического состава, физических свойств, характера тары (ее материала, размеров) и от характера микрофлоры. Порча консервов вызывается жизнедеятельностью находящихся в них микроорганизмов. Поэтому, выбирая режим стерилизации, следует в. первую очередь следить за тем, чтобы он мог привести к гибели микроорганизмов или к такому подавлению их способности развиваться, которое, в соответствии с условиями, создающимися в продукте при стерилизации, предотвратило бы развитие спор. Отмирание бактерий объясняется либо разрушением их ферментов, либо денатурацией клеточных белков. Имеются многочисленные подтверждения того, что смерть бактерий является результатом денатурации клеточных белков, что факторы, воздействующие на денатурацию белков, имеют заметное влияние и на термоустойчивость бактерий. Известно, что кислая или щелочная среда вызывает снижение термоустойчивости бактерий, что бактерии быстрее уничтожаются при нагревании во влажной атмосфере, чем сухим паром; что термоустойчивость спор различных видов бактерий меняется в зависимости от содержания в них свободной воды. Устойчивость микроорганизмов в отношении высоких температур и их способность переносить нагревание различны: некоторые из них — бесспоровые бактерии — погибают в течение нескольких минут при нагревании до 60—70° и до 100°, а другие, спорообразу-ющие, легко выдерживают даже температуру 120° и выше; особенно выносливы споры бактерий из группы subtilis, mesentericus, обычных возбудителей порчи консервов. В то же время рядом исследований установлено, что споры ряда бактерий не все сразу погибают при определенной температуре стерилизации; находятся среди них отдельные экземпляры особенно термоустойчивые. Оставаясь жизнеспособными после стерилизации, хотя бы и в небольшом числе, они в консервной банке могут при благоприятных условиях развиваться и привести продукт к порче. Выбрать такой режим стерилизации, при котором погибали бы вое споры всех видов бактерий, не всегда возможно. Устойчивость спор одних и тех же видов микроорганизмов к высоким температурам зависит главным образом от таких факторов, как: а) биологические свойства микроорганизмов — их происхождение, условия предварительного развития, возраст спор, количество спор в начале стерилизации и т. д.; б) физико-химические особенности среды, в которой идет стерилизация: рН продукта, природа кислот, наличие белков, жиров и углеводов, наличие и концентрация поваренной соли, сахара, вязкость и теплопроводность среды и т. п.; в) условия нагревания: температура и продолжительность. Споры бактерий являются наиболее устойчивыми живыми организмами. Зрелые споры некоторых видов микробов могут в течение десятков лет сохранять свою жизнеспособность и выдерживать как очень низкие (до —253°), так и высокие температуры (до +130°). Чем больше спор в стерилизуемой среде, тем больше времени требуется для их гибели. А. И. Рогачева установила, что возраст спор при этом играет весьма существенную роль: споры в возрасте одного месяца и несколько выше более термоустойчивы, чем семидесятидневные. Споры анаэробных бактерий отмирают относительно медленнее спор аэробных бактерий: по данным Рогачевой, после пятиминутного нагревания при 112° осталось около 7,6% Bact. sporogenes и 12,15% Вас. botulinus. Ряд исследований показывает, что если в процессе нагревания споры и не разрушаются, то они все же претерпевают значительное угнетение и прорастают чрезвычайно медленно, причем длительность отсутствия жизнедеятельности у епор пропорциональна температуре нагревания, которому они подвергались. Угнетение спор бактерий во время стерилизации консервов может дать объяснение факту микробиологического бомбажа герметических консервных банок: с течением времени споры таких бактерий возвращаются к активной жизнедеятельности. Бесспоровых бактерий во вполне герметичной консервной банке после стерилизации не может быть. Кислотность среды влияет на термоустойчивость спор бактерий. В средах с низким рН развитие вегетативных форм бактерий замедляется; кислотные продукты более стойки при хранении. Отмечается, что при определенных величинах рН развиваются лишь определенные виды микроорганизмов. Отрицательное действие высокой концентрации ионов водорода на жизнедеятельность микроорганизмов объясняется тем, что при этом нарушается нормальный обмен веществ микробов, и термоустойчивость их вследствие этого резко снижается. Опыты Рогачевой по проверке влияния рН на термоустойчивостъ спорообразующих бактерий (В. mesentericus vulg., В. subtilis, В. botulinus и др.) и бесспоровых (Lactobacillus, Micrococcus caudicans и др.) показали, что наиболее высокая устойчивость спор указанных бактерий была при рН = 6,6 в соках консерва “Мясо с горохом” и наиболее низкая при рН = 3,5 в консервах “Томат-паста”, но что величина рН при стерилизации не является решающей в отношении термоустойчивости спор бактерий. Более низкая температура или меньшая длительность стерилизации является следствием суммарного воздействия на микроорганизмы концентрации водородных ионов и температуры. На время уничтожения микроорганизмов при определенном рН оказывает влияние природа среды. Стерилизующее действие различных кислот на микроорганизмы характеризуется тем, что для минеральных и одноосновных органических кислот оно определяется величиной рН, для оксикислот лимонной, молочной, уксусной и подобных оно зависит не только от рН, но и от специфического характера каждой из них. Наиболее сильным стерилизующим действием обладает молочная кислота, а наиболее низким — лимонная. Если расположить кислоты в ряд по их бактерицидному действию, основываясь на значении рН, то мы получим следующий ряд: уксусная > лимонная > молочная; а по концентрации кислоты последовательность иная: молочная > уксусная > лимонная; для дрожжей: уксусная > молочная > лимонная, и при этом вне зависимости от того, базируется ли оно на значении рН или концентрации кислоты. Дрожжи более устойчивы по отношению к кислотам, чем бактерии. Ряд исследований показывает, что прибавление сахара к предохраняющему количеству кислоты превращает смесь в бактерицидную. Потребное для получения бактерицидной смеси (для стафилококков) количество глюкозы можно уменьшить на 50% при применении ее совместно с кислотой в концентрации, равной половине тормозящей. В работах А. М. Казакова, М. А. Кочергиной и других устанавливается, что устойчивость микроорганизмов к нагреванию повышается в жирах и маслах. Что касается защитного действия белковых веществ на микроорганизмы при стерилизации консервов, то оно недостаточно изучено, хотя в литературе и встречаются общие указания на то, что белки защищают микроорганизмы при нагревании среды. Термоустойчивость микробов зависит также от характера греющей среды: в сухой среде они гибнут при более высоких температурах и в более длительный срок, чем во влажной среде. Токсины, выделяемые микробами, не выдерживают длительного нагревания и обычно разрушаются при 80—100°, хотя некоторые токсины выдерживают довольно значительное время температуру и выше 100°, например, токсины паратифа. Герметичность тары при стерилизации Герметичность консервной тары является одним из весьма существенных факторов эффективности стерилизации консервов. В банках с нарушенной герметичностью порча консервов может иметь место как за счет оживления жизнедеятельности остаточной микрофлоры, так и в результате повторной инфекции, возникающей от проникновения бактерий или других микроорганизмов внутрь банки из внешней среды. При нарушении герметичности банки, из которой удален воздух, проникающий в нее воздух активизирует находящиеся в ней аэробы, и продукт может испортиться. Успех стерилизации консервов зависит от того, в какой степени учтены все факторы, обеспечивающие эффективную стерилизацию продуктов. Наиболее эффективный режим стерилизации устанавливают в зависимости от а) прогреваемости продукта, б) состояния среды содержимого банки и в) физико-химических изменений продукта при нагревании во время стерилизации. Рассматривая вопрос о выборе режима стерилизации применительно к мясным консервам, необходимо учитывать чрезвычайную сложность состава мясных и, в особенности, мясо-растительных консервов. Мясные консервы состоят из кусков сырого или вареного мяса, жира, бульонов и т. п. Нагревание различным образом действует на каждую составную часть мясного консерва; почему и выбор режима стерилизации мясных консервов производится по совокупности факторов, определяющих этот выбор. Мясо — плохой проводник тепла; для прогревания его до температуры гибели микробов внутри консервной банки требуется значительное время, причем последнее зависит от линейных размеров кусков. Распространение тепла при нагревании баночных консервов (прогреваемость) зависит не только от теплопроводности, но и от конвекции, если часть нагреваемого продукта находится в жидком состоянии. Состояние жидкой части консерва играет также значительную роль в скорости прогревания. Наличие крахмала в консерве увеличивает вязкость жидкости и замедляет скорость проникновения тепла в центр банки. Сахар в небольших концентрациях влияет очень мало, зато в значительных концентрациях в сильной степени увеличивает длительность прогревания. Белки и пектин оказывают замедляющее влияние на прогреваемость продукта. Поваренная соль не влияет совершенно.  Материал и форма тары консервной банки оказывают определенное влияние на скорость теплопередачи в консервах. Чем больше в консервах свободной жидкости, тем больше сказывается влияние материала банки на прогреваемость. Стеклянная банка прогревается медленнее по сравнению с жестяной. При плотной консистенции содержимого банки материал тары в очень малой степени влияет на скорость прогревания. Увеличение емкости банки увеличивает длительность прогреваемости консервов При нагревании мясо претерпевает ряд физико-химических изменений, вследствие чего непрерывно изменяется его теплопроводность и нагревание мясных волокон происходит неравномерно. Поэтому действительная продолжительность стерилизации мясных консервов устанавливается эмпирически, хотя если допустить неизменность теплопроводности и одинаковую скорость гибели микроорганизмов, длительность стерилизации легко определить математически. При установлении режима стерилизации всяких консервов следует считаться не только с тем, чтобы достигнуть стерильности продукта, но и с необходимостью получить вполне полноценный по качественным признакам продукт.

Автор:  Сергей Челноков

Показать все статьи