Книга содержит подробные и понятные рецепты консервирования различных овощей, фруктов и ягод. Каждая женщина, будь то начинающая хозяйка или суперзанятая женщина, найдет здесь подходящий для нее способ приготовления различных солений, маринадов и сладких заготовок. С помощью этой книги вы сможете значительно разнообразить меню своей семьи, особенно в зимний период, и сделать это без лишних денежных затрат и с существенной экономией времени, проведенного на кухне. Особенностью данной книги является глава, посвященная здоровому консервированию для детей и людей, заботящихся о своем здоровье.
Из серии: Лакомка
* * *
Приведённый ознакомительный фрагмент книги Быстрое консервирование (Элга Боровская, 2013) предоставлен нашим книжным партнёром - компанией ЛитРес .
Стерилизация, пастеризация и способы хранения консервации
Укупорка стандартной стеклянной тары
Для герметической укупорки стандартных стеклянных банок и баллонов металлическими крышками с резиновой прокладкой применяется ручной ключ (закатка) трех видов – рычажный, винтовой и с механической подачей ролика.
Рычажный ключ
На банку или баллон накладывают крышку с резиновой прокладкой, затем на крышку устанавливают рычажный ключ. Укупорку банки производят путем прижимания ролика книзу и постепенного проворачивания его вокруг горлышка банки.
Хорошо прикатанная крышка не проворачивается вокруг горлышка.
Винтовой ключ
Чтобы укупорить банку винтовым ключом, на крышке устанавливают патрон ключа, ладонью левой руки плотно прижимают его рукоятку к крышке. Правой рукой проворачивают вправо рукоятку винта подачи ролика вплотную к кромке крышки и приближают ролик так, чтобы не делать вмятин в кромке.
Затем рукоятку винта подачи с роликом обводят по окружности крышки. После каждого обвода рукоятку винта с роликом поворачивают на один оборот вправо и снова проворачивают вокруг крышки. В результате кромка крышки прижимается к бортику банки. После нескольких оборотов рукоятки винта вправо и обвода ролика вокруг крышки достигается полная герметичность укупорки. Ключ с винтовой подачей ролика требует меньше усилий и потому наиболее удобный в работе.
Укупоривать ключом наполненные продуктом банки удобно на табурете. Для предупреждения боя нагретых банок при укупорке табурет рекомендуется накрыть сложенным вдвое сухим полотенцем.
Укупорочный ключ «Улитка» с механической подачей ролика
Ключом «Улитка» банки укупоривают так: на крышку наполненной банки устанавливают патрон укупорочного ключа, ладонью левой руки его грибок прижимают к крышке банки, затем зуб копира из наружного нейтрального положения подводят в паз спирали (улитки) и правой рукой проворачивают по часовой стрелке рукоятку ключа.
При полной герметичности укупорки зуб копира выходит из паза во внутреннее нейтральное положение, что указывает на окончание закатки.
После этого зуб копира устанавливается в паз, и рукоятка ключа проворачивается влево до выхода зуба во внешнее нейтральное положение.
«Улитка» – наилучший ключ для укупорки банок в домашних условиях. При пользовании им исключается возможность боя банок.
Стерилизация и пастеризация консервов
Стерилизация
Стерилизация является основным способом сохранения пищевого продукта без существенных изменений его вкусовых качеств. Способ стерилизации консервов в стеклянной таре с немедленной укупоркой жестяными крышками после кипячения очень удобен в домашних условиях. Он обеспечивает необходимую герметичность и вакуум в закатанной банке, способствует сохранности консервируемого продукта и его естественной окраске.
Стерилизация продуктов в домашних условия производится при температуре кипения воды.
Фруктовые компоты и овощные маринады можно стерилизовать при температуре воды 85 °C (пастеризация). Но в этом случае пастеризуемые консервы должны находиться в стерилизаторе в 2–3 раза больше времени, чем в кипящей воде.
В отдельных случаях, например, для стерилизации зеленого горошка, когда температура кипения воды при стерилизации должна быть выше 100 °C, в воду добавляют поваренную соль.
Консервы, приготовленные в домашних условиях, стерилизуют в кастрюле, ведре или специальном стерилизаторе.
На дно посуды укладывают горизонтально деревянную или металлическую решетку. Она устраняет бой банок или баллонов во время стерилизации при резких колебаниях температуры. Не следует на дно стерилизатора укладывать ветошь или бумагу, так как это усложняет наблюдение за началом кипения воды и приводит к браку продукта вследствие его недостаточного прогрева.
В кастрюлю наливают столько воды, чтобы покрыть плечики банок, то есть на 1,5–2 см ниже верха их горлышек.
Температура воды в кастрюле перед загрузкой наполненных банок должна быть не менее 30 и не более 70 °C и зависит от температуры загружаемых консервов: чем она выше, тем выше начальная температура воды в стерилизаторе. Кастрюлю с уложенными в нее банками ставят на интенсивный огонь, накрывают крышкой и доводят до кипения, которое во время стерилизации не должно быть бурным.
Время стерилизации консервов отсчитывают с момента закипания воды.
Источник тепла на первом этапе стерилизации, то есть при подогреве воды и содержимого банок, должен быть интенсивным, так как при этом уменьшается время тепловой обработки продукта, и он получается более высокого качества. Если пренебречь скоростью проведения первого этапа, то изготовляемые консервы переварятся и будут иметь непривлекательный внешний вид.
Время подогрева воды в кастрюле до кипения устанавливается: для банок емкостью 0,5 и 1 л – не более 15 минут, для 3-литровых – не более 20 минут.
На втором этапе, то есть собственно в процессе стерилизации, источник тепла должен быть слабым и лишь поддерживать температуру кипения воды. Время, указанное для второго этапа стерилизации, необходимо строго выдерживать для всех видов консервов.
Длительность процесса стерилизации зависит, главным образом, от кислотности, густоты или жидкого состояния массы продукта. Жидкие продукты стерилизуют в течение 10–15 минут, густые – до 2 и более часов, продукты, имеющие кислотность, – меньше времени, чем некислотные, так как кислая среда не благоприятствует развитию бактерий.
Время, необходимое для стерилизации, зависит от объема тары. Чем тара больше, тем дольше длится кипячение. Время начала и окончания стерилизации рекомендуется записывать на отдельном листе бумаги.
По окончании стерилизации банки осторожно извлекают из кастрюли и немедленно укупоривают ключом, проверяя качество закатки: хорошо ли прикатана крышка, не проворачивается ли вокруг горлышка банки.
Укупоренные банки или баллоны укладывают горлышком вниз на сухое полотенце или бумагу, и в таком положении оставляют до охлаждения.
Стерилизация паром
Консервы стерилизуют паром в той же посуде, где кипятят для этой цели воду. Количество воды в кастрюле не должно превышать высоты деревянной или металлической решетки – 1,5–2 см, так как чем меньше воды, тем она быстрее нагревается.
Когда вода закипает, образующийся пар прогревает банки и содержимое в них. Чтобы пар не улетучился, стерилизатор плотно закрывают крышкой. Время, необходимое для доведения воды в стерилизаторе до кипения, равно 10–12 минутам.
Время стерилизации консервов паром почти вдвое больше, чем при стерилизации в кипящей воде.
Пастеризация
В тех случаях, когда необходимо стерилизовать консервы при температуре ниже кипения воды, например, для маринадов, компотов, тепловую обработку их производят при температуре воды в кастрюле 85–90 °C. Такой способ называется пастеризацией.
При тепловой обработке консервов способом пастеризации необходимо применять только свежие отсортированные плоды или ягоды, тщательно отмытые от пыли; строго придерживаться температуры и времени пастеризации; перед укладкой тару тщательно вымыть и подвергнуть кипячению.
Сохранению консервов, приготовленных способом пастеризации, способствует наличие высокой кислотности.
Пастеризовать можно вишни, кислые яблоки, неспелые абрикосы и другие кислые плоды на заготовки и компоты.
Повторная стерилизация
Повторная или многократная (от двух до трех раз) стерилизация одной и той же банки с пищевыми продуктами, содержащими в больших количествах белок (мясо, птица и рыба), проводится при температуре кипения воды.
При первой стерилизации погибают плесени, дрожжи и микробы.
За время суточной выдержки после первой стерилизации оставшиеся в консервах споровые формы микроорганизмов прорастают в вегетативные и при вторичной стерилизации уничтожаются. В некоторых случаях консервы, например, мясные и рыбные, спустя сутки стерилизуются третий раз.
Для проведения в домашних условиях повторной стерилизации необходимо предварительно укупорить банки и надеть на крышки специальные зажимы или обоймы, чтобы крышки не сорвались с банок во время стерилизации.
Зажимы или обоймы не снимаются до полного охлаждения банок (после стерилизации) во избежание срыва крышек и возможного ожога.
Стерилизация консервов, предварительно герметически укупоренных
Для такого способа стерилизации необходимо иметь специальные металлические зажимы или обоймы для закрепления укупоренных крышек на банках. Это предотвращает их срыв в процессе стерилизации в результате расширения массы консервируемого продукта, а также оставшегося в банке воздуха при нагреве.
Применение специальных зажимов позволяет укладывать банки в стерилизаторе в 2–3 ряда.
В банках, укупоренных герметически до стерилизации, образуется вакуум. Следует помнить, что чем выше температура продукта в банке в момент укупорки, тем больший получается вакуум.
Консервирование жидких продуктов горячим способом без последующей стерилизации
Консервирование жидких продуктов, предварительно прокипяченных или доведенных до кипения, можно производить способом горячей расфасовки без последующей стерилизации.
По указанному способу приготавливают томатный сок, дробленые томаты, виноградный, вишневый, яблочный и другие соки, заготовку из слив на повидло, фруктовое пюре из кислых плодов и т. д.
Стеклотару – банки и крышки к ним – следует тщательно отмыть и пропарить в пароводяной бане в течение 5-10 минут.
Температура продукта перед заполнением банок должна быть не ниже 96 °C. Банки в момент наполнения продуктом должны быть горячими.
Сразу же после заполнения их консервируемым продуктом производят укупорку.
При этом способе консервирования стерилизация происходит за счет тепла, переданного продукту и таре при их кипячении, а сохранность консервов зависит от качества сырья и его обработки.
Консервирование плодов и овощей горячим способом без последующей стерилизации
Этот способ применяется для овощных консервов – огурцов, томатов, а также для плодовых заготовок и компотов из цельных плодов.
Для данного способа консервирования сырье должно быть свежим, тщательно отмытым и отсортированным.
По указанному способу консервы приготовляют в такой последовательности: уложенные в банки овощи или плоды осторожно заливают кипящей водой в 3–4 приема. Влив порцию кипящей воды, банку поворачивают для обогрева стенок, чтобы стекло не растрескивалось от резких колебаний температуры.
Залитые кипящей водой банки накрывают чистой крышкой, оборачивают полотенцем и выдерживают в течение 5–6 минут.
Затем воду сливают и вновь заливают банку кипящей водой, опять накрывают крышкой и выдерживают еще 5–6 минут. При необходимости эту операцию повторяют третий раз.
После второй и третьей выдержки воду сливают и немедленно заливают кипящим маринадом – для огурцов и томатов, кипятком – для фруктовых заготовок и кипящим сиропом – для компотов.
Затем немедленно накрывают крышкой, укупоривают и проверяют качество укупорки.
После укупорки банку ставят горлышком вниз. Охлаждение – воздушное.
Хранение консервации
Консервы необходимо сохранять в сухом прохладном месте при температуре 5-20 °C. При температуре, близкой к 0 °C и ниже, такие продукты как варенье, джем и фрукты, молотые с сахаром, могут засахариваться, а маринованные и консервированные огурцы испортиться.
Соленые и квашеные продукты в негерметичной таре лучше сохранять в прохладном месте при температуре не выше 8-10 °C. Продукты необходимо тщательно отсортировать от порченных (гнилых, битых, плесневелых), а затем мыть в проточной воде. Непосредственно после окончания консервирования весь инвентарь необходимо вымыть в воде и ошпарить кипятком.
Отрицательное влияние на сохранение консервов оказывает нарушение рецептур закладки в консервы таких продуктов, как сахар, уксус и т. д. Особое внимание необходимо уделить герметизации банок. После закатки их необходимо сразу же проверить на качество укупорки: если крышка проворачивается, необходимо банку еще раз закатать.
Во время расфасовки продуктов в банки нужно стараться, чтобы венчик горлышка банки оставался чистым. Необходимо строго следить за выполнением рекомендуемых времени и температуры стерилизации. Нарушение режима стерилизации почти всегда приводит к порче консервов.
Консервы считаются испорченными, если на поверхности продукта появляется плесень или крышки вздуваются и срываются с банок. Все овощные консервы с вздутыми или сорванными крышками запрещается употреблять в пищу.
Фруктовые консервы, забродившие или с плесенью, можно переварить, добавив сахар. Но такие консервы не следует долго хранить.
Маринованные и консервированные огурцы, подвергшиеся порче, необходимо промыть 2–3%-м рассолом, проверить их качество, залить новой маринадной заливкой и после этого употреблять.
Засахаренное варенье в банках надо поставить в кастрюлю с водой и нагревать до полного растворения кристаллов сахара. Такое варенье также не следует долго сохранять.
Консервированием вообще называются различные способы переработки пищевых продуктов, предохраняющие их от порчи микроорганизмами.
Однако в обычной практике консервами называют продукты, стерилизованные в герметически укупоренных жестяных или стеклянных банках.
Такой способ консервирования является наиболее совершенным и удобным для потребителей, он хорошо и полно сохраняет качество продуктов.
Все упомянутые выше способы сводились к созданию условий, препятствующих развитию микробов. При этом микробы оставались живыми или, во всяком случае, жизнеспособными и при изменении условий в лучшую для них сторону могли снова развиваться.
При изготовлении стерилизованных консервов в жестяных или стеклянных герметически укупоренных банках микробов уничтожают полностью и тем самым ликвидируют самую возможность порчи продуктов.
В сущности, процесс консервирования основан на соблюдении двух принципов: герметизации и стерилизации.
Герметизация. Различные пищевые продукты, тем или иным способом подготовленные, помещают в банку, тщательно ее укупоривают, чтобы после укупорки в банку не могли попасть даже мельчайшие частицы воздуха, зараженного различными микробами. Обращаем внимание читателей на то, что сам по себе воздух, хотя и нежелателен, но он не представляет особого вреда (ведь в консервах, которые покупают в магазинах, например тушеном мясе, над продуктом всегда можно наблюдать свободное воздушное пространство, но из-за этого порча не наступает).
При герметической укупорке важно, чтобы не осталось мельчайших отверстий, через которые при дальнейшем хранении консервов внутрь банок может попасть воздух, зараженный микробами.
Стерилизация. Герметически укупоренные банки с продуктом нагревают при такой температуре и в течение такого времени, чтобы уничтожить внутри банок микроорганизмы и их споры.
Температура и продолжительность стерилизации различны для каждого вида консервов и зависят от условий его выработки. Разные продукты подвергаются порче различными микробами, а каждый вид микробов может иметь различную устойчивость при нагревании. Поэтому, например, чтобы простерилизовать мясные или рыбные консервы, где главную опасность, представляют очень стойкие и к тому же спорообразующие бактерии, приходится стерилизовать банки при 112 и даже при 120 °С. Всевозможные же фруктовые компоты, пюре, томатные консервы можно стерилизовать при 100 °С, так как их порча вызывается нестойкими дрожжами и плесенями. Именно поэтому всякие фруктовые и многие овощные консервы можно приготовить в домашних условиях, пользуясь для стерилизации обычными кастрюлями с кипящей водой.
Кислотная среда ослабляет сопротивляемость микробов нагреванию. Поэтому консервы рыбные и овощные с кислой томатной заливкой быстрее стерилизуются, чем, например, натуральные рыбные консервы без томата; маринованные (с уксусом) огурцы или кислые фруктовые компоты (вишневый) можно нагревать не при 100 °С, а при 90 °С и даже 85 °С (такое нагревание при температурах ниже 100° принято называть не стерилизацией, а пастеризацией, хотя принципиальной разницы здесь и нет). Если банка большая, то чтобы прогреть ее до центра (ведь при стерилизации надо уничтожить микробы во всех частицах уложенного в банку продукта, иначе оставшиеся в живых микробы после охлаждения продукта снова будут размножаться и консервы испортятся) требуется больше времени, чем для мелких банок. Если в банке продукты залиты жидкостью (например, зеленый горошек), то при нагревании жидкость быстрее переносит тепло во все точки и время стерилизации значительно сокращается по сравнению, например, с такими консервами, как солянка или консервированный борщ, в которых свободной жидкости нет. Для каждого вида консервов в консервной промышленности научно разработаны, практически проверены точные режимы стерилизации, обеспечивающие уничтожение всех вредных микробов и гарантирующие многолетнее хранение консервов в доброкачественном состоянии и их полную безвредность для человека.
Следует заметить, что не всегда и не для всех консервов следует стремиться к полной абсолютной стерильности. Конечно, можно так повысить температуру стерилизации и так долго нагревать продукты, уложенные в банки, что все микробы и все их споры будут полностью уничтожены. Но такая «жесткая» стерилизация ухудшает качество пищевых продуктов - появляется горький привкус, потемнение и т. д. А ведь задачей консервщиков является не только дать консервы стойкие в хранении, но также вкусные, привлекательные по внешнему виду и питательные.
В результате многолетних исследований найдено, что некоторые сапрофитные микроорганизмы, устойчивые к нагреванию, совершенно безвредны для человека и не вызывают порчу продуктов, поэтому иногда после стерилизации оставляют в консервах споры таких микробов. Но эти споры остаются в таком ничтожном количестве и настолько ослабленными после стерилизации, что их присутствие (к тому же лишь в некоторых банках) совершенно не сказывается ни на качестве консервов, ни на сроках хранения. Нет никакой необходимости поэтому добиваться полного уничтожения таких спор за счет излишнего нагревания.
В любых других продуктах, которые мы ежедневно употребляем в пищу, содержится в десятки, сотни тысяч, а то и в миллионы раз больше живых микробов, к тому же зачастую таких видов их, которые далеко не безразличны для нашего организма.
В одном грамме парного молока бывают миллионы микробов. В одном кубическом сантиметре обычной питьевой воды несколько тысяч или даже десятков тысяч микробов. Таких примеров можно привести много. Все продукты, обычно употребляемые в пищу, в какой-то степени обсеменены разнообразными микробами, только консервы в герметически укупоренных жестяных и стеклянных банках и стерилизованные не содержат микробов. Поэтому они совершенно безвредны. Консервы, если не нарушить герметичность банок, могут храниться очень долго (десятки лет).
Банки с продуктом после закатки должны быть немедленно направлены на стерилизацию. Основной целью стерилизации консервов является уничтожение микроорганизмов, способных вызывать порчу продуктов или образовывать в них токсины, опасные для здоровья человека. Консервы, в которых после термической обработки микроорганизмы не обнаруживаются, являются стерильными. Стерилизация - основа всего процесса консервирования. Она должна обеспечивать максимальное сохранение пищевой ценности консервов, их органолептических показателей и способность консервов выдерживать длительное хранение.
Хорошее качество консервов обеспечивается правильным выбором режима стерилизации - температуры и продолжительности нагрева. При недостаточной стерилизации возможно сохранение жизнеспособности у некоторой части термоустойчивых спор. При хранении таких консервов развитие сохранившихся спор может привести к порче содержимого банок. При слишком же продолжительной стерилизации при высоких температурах пищевые продукты развариваются, претерпевают различные изменения, в результате которых ухудшается их цвет, вкус, консистенция, консервы теряют товарный вид, а в некоторых случаях даже могут стать негодными к употреблению.
Установление правильного режима стерилизации для данного вида консервируемого продукта - важнейшая задача как технологии, так и микробиологии консервирования. Режим стерилизации устанавливается опытным путем, специальными научно-исследовательскими работами с обязательной производственной проверкой. Для каждого вида консервов режим стерилизации устанавливается отдельно. При этом следят, чтобы он не был излишне «жестким», т.е. чтобы продукты не подвергались излишним продолжительным температурным воздействиям и тем не менее были бы после такой обработки стерильными. При разработке режимов стерилизации учитываются следующие факторы:
1) степень обсемененности и характер микрофлоры консервируемого продукта;
2) консистенция и химический состав продукта (наличие в нем жиров, белков, сахара, соли и пр.);
3) кислотность продукта (уровень pH);
4) объем и форма консервной тары, материал тары;
5) начальная температура продуктов, уложенных в банки, и их предварительная тепловая обработка;
6) вращение банок во время нагревания и стерилизации.
Влияние указанных факторов на режим стерилизации весьма подробно изучается в курсе технологии консервирования. Поэтому ниже рассматриваются лишь те факторы, которые непосредственно связаны с микробиологическим контролем.
Скорость отмирания спор и вегетативных клеток микробов при нагревании связана со скоростью коагуляции белков протоплазмы. Альбумин - один из основных белков микроорганизмов - свертывается при нагревании тем быстрее и при тем более низких температурах, чем больше он содержит свободной воды. А так как споры содержат очень мало свободной воды, гораздо меньше, чем вегетативные клетки, то они оказываются более термоустойчивыми. Оболочки спор малогигроскопичны, плохо пропускают влагу, а жировые (липоидные) вещества, содержащиеся в оболочке спор, еще более повышают их устойчивость к нагреванию.
Успех стерилизации в не меньшей мере зависит и от общего количества микробов и их спор в продукте. Чем выше обсемененность продукта перед стерилизацией, тем более жесткий режим нужно применять при стерилизации, так как всегда среди большой массы особей найдутся особенно термоустойчивые, выдерживающие очень высокие температуры нагрева. Но добиваться увеличения процента стерильных банок нужно не путем применения более жестких режимов стерилизации, а улучшением санитарного состояния сырья и условий его переработки, а также ускорением технологического процесса и переводом его на поток. В табл. 7 приведена зависимость между температурой нагревания и временем отмирания для некоторых микроорганизмов (данные А. И. Рогачевой).
Из приведенной таблицы видно, что биологические особенности микроба существенно влияют на его термоустойчивость. Установлено также, что крупные споры, покрытые нежной оболочкой, менее устойчивы к нагреванию, чем мелкие споры с плотной оболочкой.
Термоустойчивость микроорганизмов и их спор сильно зависит от условий, в которых протекает процесс стерилизации. Среди этих условий кислотность среды занимает одно из первых мест. Обычно в высококислотных средах микроорганизмы погибают быстрее, так как при высокой концентрации водородных ионов нарушается нормальный обмен веществ в микробных клетках, клетки слабеют, снижается их термоустойчивость. Однако прямой зависимости между pH среды и снижением термоустойчивости микробов не наблюдается. Кроме уровня pH, большое значение имеет и природа кислоты, продолжительность ее действия, индивидуальные биологические свойства микроба, а также степень и продолжительность нагрева. Повышенная кислотность среды при стерилизации снижает термоустойчивость не только вегетативных клеток микробов, но и их спор.
В продуктах с pH ниже 3,7 могут развиваться только плесени и дрожжи. В продуктах с pH выше 3,7 порча может возникнуть в результате развития не только плесеней и дрожжей, но и бактерий. В продуктах с pH 3,7-4,5 развиваются неспорообразующие молочнокислые и уксуснокислые бактерии и относительно малотермоустойчивые спорообразующие сахаролитические маслянокислые бактерии. Причем в продуктах с pH ниже 4,5, как правило, не развивается наиболее опасный возбудитель пищевого отравления Cl. botulinum. Особенности развития микрофлоры в продуктах с pH ниже 4,5 позволяют стерилизовать их при 100°С или при более низкой температуре. К этому типу консервов относятся консервы из плодов и ягод.
К кислотным относят и ряд консервов из овощей: маринады, соусы, салаты; pH этих консервов ниже 4,5. В мясных, рыбных и некоторых овощных консервах с pH выше 4,5 при определенных условиях может развиваться наиболее опасный для здоровья человека возбудитель пищевого отравления Cl. botulinum.
Кроме pH, при микробиологическом контроле консервов на наличие спор ботулизма приходится учитывать и другие факторы. Затрудняют прорастание спор Cl. botulinum, попавших в консервы, некоторые растворенные вещества - соли олова, отдельные фитонциды (в частности, содержащиеся в томатном соке), непредельные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая) и пр. К стерилизации малокислотных и некислотных продуктов (с pH выше 4,5) предъявляются самые строгие требования. Их обычно стерилизуют при 115-121 °С.
Растительное масло и животный жир повышают термоустойчивость микроорганизмов и их спор. «Защитное» действие жиров, очевидно, связано с их способностью образовывать на границе раздела фаз тонкие пленки. Гидрофобная пленка жира, обволакивая микробные клетки и споры, препятствует проникновению воды внутрь клетки и тем самым защищает белки цитоплазмы от коагуляции. Создаются условия, близкие к условиям при стерилизации «сухим жаром». Слюсаревский указывает, что споры сенной палочки не были убиты при нагревании их в подсолнечном масле и жире в течение 30 мин при температуре 150 °С. Они погибли только после нагревания в течение часа при той же температуре. А. Козаков, М. Кочергина, В. Чистякова указывают, что споры Cl. sporogenes и Bac. subtilis в подсолнечном и парафиновом масле сохранили свою жизнеспособность не только после кипячения их в течение 30 мин на водяной бане, но и после 20-минутного нагревания в автоклаве при 120°С. Сохраняли свою жизнеспособность и споры картофельной палочки после получасового нагревания их в подсолнечном масле при 120-130 °С.
Сохраняют жизнеспособность при нагревании в масле и вегетативные клетки некоторых неспороносных микробов, например золотистого стафилококка. Это особенно опасно в производстве рыбных консервов в масле, стерилизуемых при 112 °С. В случае высокой обсемененности рыбного сырья золотистым стафилококком при изготовлении консервов в масле он может сохраниться и даже образовать токсин, вызывающий отравление.
Наличие поваренной соли в растворах также повышает термоустойчивость некоторых микроорганизмов и их спор. Наивысший эффект действия поваренной соли на термоустойчивость споровых (Bac. mesentericus ruber и Cl. sporogenes) и бесспоровых (Micrococcus candicans и Lactobacterium) микроорганизмов наблюдался при концентрации соли 5,8%.
Сахароза при небольших концентрациях (от 2 до 18%) заметного влияния на термоустойчивость микробов не оказывает. Более высокие ее концентрации (30%) начинают проявлять защитное действие на дрожжи, а при концентрациях свыше 70% (как указывает А. И. Рогачева) заметно повышается термоустойчивость многих микроорганизмов и особенно осмофильных дрожжей.
Повышение термоустойчивости микроорганизмов в слабых солевых растворах, а также при содержании сахара в продукте в указанных концентрациях объясняется осмотическим отсасыванием влаги из микробных клеток, в результате чего их устойчивость к нагреванию повышается. Если же концентрация соли достигает 10%, то начинает проявляться ее высаливающее действие на белки, что и приводит к снижению термоустойчивости микробов и их спор.
Белковые вещества оказывают некоторое защитное действие по отношению к спорам. Но оно начинает проявляться при содержании белков в среде от 2 до 5%. Более высокие концентрации белковых веществ в консервируемых продуктах, подвергающихся стерилизации (17-18% и более), на термоустойчивость микробов практически не влияют.
Определение термоустойчивости микробов
Наиболее простой и в то же время достаточно точный метод определения термоустойчивости микробов (по В. Л. Омелянскому) состоит в том, что небольшое количество суспензии изучаемого микроорганизма в водном или солевом растворе подвергают действию желаемой температуры в запаянном капилляре короткой пипетки Пастера (рис. 72). Пипетки Пастера предварительно закрывают длинными (двойными) ватными пробками и стерилизуют сухим жаром. После стерилизации конец запаянного капилляра оттягивают на пламени горелки в тончайший волосок, конец которого обламывают стерильным пинцетом. Тотчас же засасывают в капилляр пипетки суспензию изучаемого микроба и капилляр вновь запаивают. Приготовив таким образом необходимое количество пипеток с исследуемым материалом, помещают их в отверстия асбестового картона, которым накрыта водяная баня, установленная на определенную температуру. Каждая пипетка выдерживается в водяной бане при заданной температуре назначенное время (5; 10; 15 мин и т.д.), по истечении которого последовательно вынимают каждую пипетку (лучше брать по две для проведения параллельного опыта), охлаждают капилляр в холодной воде и стерилизуют его конец. Стерилизовать капилляр можно погружением его в стакан со спиртом и эфиром. Простерилизовав капилляр, быстро подсушивают его над пламенем горелки, затем конец обламывают стерильным пинцетом и выдувают содержимое пипетки в стерильную чашку Петри. Посев заливают необходимой для изучаемого микроба питательной средой и выращивают в термостате при оптимальных температурах роста 24-48 ч. Наличие роста микробной культуры в чашке Петри будет свидетельствовать о степени термоустойчивости данного микроба.
В последние годы во ВНИИКОПе были разработаны усовершенствованные методы определения термоустойчивости микробов и их спор, более соответствующие условиям консервного производства.
Стерильный продукт (консервы) заражали специально приготовленной суспензией спор изучаемого микроба в воде или буферном растворе из расчета 10-100 тыс. спор на 1 г консервированного продукта. Зараженную (инокулированную) массу тщательным образом перемешивали и асептически с помощью шприца разливали в стерильные ампулы емкостью 1-2 мл. Ампулы запаивали и в специальных мешочках помещали в глицериновую баню при разных температурах (в °С) - 110; 115; 117; 125 - на определенные промежутки времени - на 1; 2; 3; 5 мин и т.д. После прогревания ампулы немедленно охлаждали в холодной воде и термостатировали 14 дней при 37°С. Если в ампулах наблюдался рост микробов (газообразование, помутнение среды, появление гнилостного запаха и пр.), то это свидетельствовало о стойкости микробных спор к данному температурному воздействию и его продолжительности. Из ампул, где роста не наблюдалось, содержимое переносили в пробирки со средой Китта-Тароцци и посев выращивали при 37 °С еще 48 ч. Отсутствие роста свидетельствовало о том, что время и температура нагревания являются летальными для спор изучаемого микроба.
В последнее время вместо ампул предложено использовать для определения термоустойчивости микробов капилляры из тонкостенных стеклянных трубок (толщина стенки 0,1 мм) длиной 7,5 см. В капилляр вводится суспензия изучаемого микроба и медь-константановая термопара. Прогрев исследуемой суспензии микробов в капиллярах осуществляется в термостатах ТС-24, заполненных специальным маслом или глицерином (жидкостями с точкой кипения выше 130°С). Новая методика дает возможность получить более четкие данные при исследовании закономерностей отмирания микробов при нагревании, так как исключает явление активации спор и «теплового шока» у микробной суспензии при достижении заданной температуры. С помощью этой методики можно изучать термоустойчивость микробов и их спор в температурном диапазоне 120-160°С.
При изучении термоустойчивости микробов и их спор в настоящее время определяют: 1) время, необходимое для полной гибели всех микробов и их спор; 2) время, необходимое для гибели 90% клеток; 3) температурный уровень (в °С), при котором число выживших клеток уменьшается в 10 раз. Эти данные необходимы при разработке режимов стерилизации.
Контроль режима стерилизации консервов
Как основной процесс консервирования, предопределяющий качество и сохранность консервируемого продукта, стерилизация требует соответствующего контроля. В настоящее время для контроля за температурой и давлением внутри автоклава в процессе стерилизации пользуются измерительными приборами - термометрами и манометрами; в автоклавных отделениях монтируют терморегистрирующие приборы - термографы, записывающие температуру внутри автоклава при: стерилизации консервов. Неудобство термографов заключается в том, что> они только фиксируют, но не регулируют температуру в автоклаве.
В последнее время широкое применение получают терморегуляторы: конструкции Бабенкова, дающие возможность управлять процессом стерилизации консервов в автоклавах без регулируемого противодавления. В тех случаях, когда контроль режима стерилизации осуществляется с помощью термографов, проверку термограмм (бумажный круг или лента, на которой записана температура) ведет старший микробиолог. Он ежедневно просматривает термограммы и в случае нарушения режима стерилизации принимает меры к ликвидации нарушений.
При разработке новых режимов стерилизации, когда нужно измерить температуру в центре банки или определить скорость прогревания ее содержимого, пользуются термопарами (рис. 73). Термоэлектрический метод измерения температуры в центре банки является наиболее совершенным. Термопара - это две спаянные металлические пластинки из разных металлов, например из меди и константана, из нихрома и никелина и т.д. К концам каждой пластинки припаивают провода, которые подсоединяются к гальванометру. Пластинки и нижние концы проводов помещаются в автоклав. Для изоляции от греющей среды и предохранения от механических повреждений их предварительно укладывают в защитный кожух, например, в толстую резиновую трубку. Термопара может и не иметь пластинок, а непосредственно используются два спаянных на одном конце провода из меди и константана.
При нагревании места спая двух разных металлов возникает разность потенциалов, пропорциональная величине нагрева. При измерении температуры в центре банки при стерилизации спаянный конец термопары помещают в центр банки, а свободные концы проводов, выведенные из банки, подключают к гальванометру. Шкала гальванометра, регистрирующего возникающую при нагреве разность потенциалов, может быть градуирована непосредственно в градусах температуры. Наблюдая за перемещением стрелки гальванометра во время стерилизации и фиксируя температурный уровень во времени, строят кривые проникновения тепла в центр банки. По оси абсцисс откладывается время стерилизации, по оси ординат - температура.
Разработка режимов стерилизации консервов
При разработке режимов стерилизации нужно учитывать следующие факторы: термоустойчивость микроорганизмов и их спор, обсеменяющих продукт, физико-химическую природу содержимого банки, скорость проникновения тепла к центру содержимого банки. Известно, что между термоустойчивостью спороносных сапрофитных бактерий и их географическим происхождением имеется определенная взаимосвязь. Южные расы микробов, имея повышенный максимум температуры роста, образуют споры, обладающие более высокой термоустойчивостью по сравнению с северными расами этого же вида микроба, поэтому при разработке режимов стерилизации учитывают и географическую зону.
Приведем пример разработки режима стерилизации для цельноконсервированных томатов в зоне Краснодарского края. Среди остаточной микрофлоры данного вида консервов были обнаружены следующие микроорганизмы: Bac. mesentericus ruber, Bac. mesentericus fuscus, Bac. cereus, Bac. subtilis, Bac. albolactis. Бомбаж консервов вызывал микроб Bac. albolactis. Это грамположительная палочка с центрально расположенными спорами. Она хорошо развивается на искусственных и естественных средах при температурах 37-55 °С.
Это факультативный анаэроб, возбуждающий брожение с образованием газов. Термоустойчивость Bac. albolactis при нагревании в различных средах оказалась неодинаковой. В томатном соке бацилла погибает значительно быстрее, чем в солевом растворе. В томатном соке при температуре 85 °С она погибла за 15 мин, при 90 °С - за 10 мин и при 95 °С - за 5 мин, в солевом растворе - при температуре 100 °С в течение 20 мин. В мясопептонном бульоне нагревание при 100°С в течение 30 мин не повлияло на ее жизнедеятельность.
При изготовлении консервов одним из важнейших факторов, от которых зависит уничтожение микроорганизмов, является продолжительность пребывания продукта при высокой температуре. Распространение тепла в стерилизуемом продукте зависит от способа теплопередачи. В консервах, имеющих жидкую консистенцию (например, во фруктовых соках), уже при незначительной разности температур образуются конвекционные токи. Практически в таких продуктах все тепло передается конвекцией, поэтому температура при стерилизации быстро становится почти одинаковой во всех частях банки. При неоднородной или густой консистенции продукта конвекция при стерилизации затруднена и тепло в основном распространяется благодаря теплопроводности содержимого банок, поэтому температура в разных точках продукта неодинакова. В периферийных зонах она гораздо выше, чем в центре банки. Срок пребывания продукта при максимальной температуре стерилизации определяется по кривой прогрева. Кривая прогрева продукта зависит от рода продукта, способа и плотности укладки, размера и вида тары, начальной температуры продукта, температуры в автоклаве и т.д.
Кривые теплопроникновения для нашего примера представлены:
Во всех трех случаях продукт расфасован в банки № 83-2. Из сравнения кривых теплопроникновения (см. рис. 74, 75 и 76) можно сделать следующее заключение.
1. Максимальная температура в центре банки имеет различное значение. Для томатов, консервируемых без кожицы (кривая 3), она на 2-3°С ниже, чем у томатов, консервируемых с кожицей (кривая 2). Следовательно, процесс передачи тепла при стерилизации консервов из томатов без кожицы протекает несколько медленнее, чем у плодов с кожицей. Тем не менее при такой незначительной разнице в максимальной температуре и времени теплопроникновения нет необходимости устанавливать различные режимы стерилизации консервов в зависимости от способа подготовки плодов.
2. При стерилизации по режиму ((25 - 30 - 25) / 105 °С) * 1,8 ат (см. рис. 75) максимальная температура, достигнутая в центре банки для томатов, залитых раствором соли, 103 °С. Эта температура заведомо смертельна для остаточной микрофлоры данного вида консервов. Для томатов, залитых томатным соком, максимальной оказалась лишь температура 78°С, тогда как смертельная температура для микробов - возбудителей порчи в указанном продукте равна 85 °С. То же самое наблюдается и при стерилизации по режиму ((20 - 50 - 20) / 100 °С) * 1,4 ат (см. рис. 74). Для томатов, залитых томатным соком, максимальная температура в центре банки не превышала 74-76 °С.
Такая разница в скорости теплопередачи объясняется физико-химическими свойствами продукта. Томатный сок представляет собой неоднородную массу, состоящую из раствора сахаров, пектина, кислот, солей и других растворимых веществ со взвешенными в нем частицами плодовой ткани, которые снижают скорость конвекционных токов и затрудняют теплопередачу.
Согласно сделанному анализу, приходим к выводу, что режимы стерилизации ((20 - 50 - 20) / 100 °С) * 1,4 ат и ((25 - 30 - 25) / 105 °С) * 1,8 ат являются недостаточными для цельноконсервированных томатов, залитых томатным соком. Для томатов, залитых раствором соли, наиболее подходящим будет режим ((25 - 30 - 25) / 105 °С) * 1,8 ат, так как он позволяет поддерживать температуру в центре банки 100-103 °С в течение 20 мин, что вполне достаточно для уничтожения микроорганизмов, способных вызывать порчу данного вида консервов. Режим стерилизации ((20 - 50 - 20) / 100 °С) * 1,4 ат для томатов, залитых раствором соли, недостаточен, так как не сможет обеспечить стерильности продукта. Максимальная температура, достигаемая в центре банки по этому режиму, 98 °С не является летальной для микробов при нагревании их в растворе соли. Наконец, режим стерилизации ((20 - 40 - 45) / 105 °С) * 1,6 ат является наиболее пригодным для томатов, залитых томатным соком, так как в центре банки в течение 15-18 мин держится температура 85-86°С, летальная для микробов при нагревании их в томатном соке.
Итак, режимы стерилизации следует установить:
Опытные работы по установлению режимов стерилизации для указанных видов консервов были проведены в Краснодарском НИИППе.
Измерение температуры в центре банки при разработке режимов стерилизации может осуществляться еще и с помощью максимальных термометров. Максимальные термометры имеют размеры, позволяющие закладывать их в консервные банки. Принцип устройства их аналогичен устройству медицинских термометров. Максимальный термометр укладывают, по возможности, в центр банки с продуктом перед ее закаткой (в центре банки должен находиться шарик с ртутью). Банку закатывают, ставят на ней метку, чтобы она не затерялась среди других банок и помещают в автоклав на стерилизацию вместе со всей партией консервов. После стерилизации банку вскрывают и по термометру устанавливают максимальную температуру, которая была достигнута в центре банки. По результатам нескольких опытов при разной продолжительности нагревания приблизительно судят о скорости проникновения тепла в центр банки.
Однако наряду с достоинствами (простотой и дешевизной) использование максимальных термометров имеет и ряд существенных недостатков: точность определения недостаточная, трудно закрепить максимальный термометр в центре банки в жидких продуктах, слишком много требуется экспериментов для установления времени теплопроникновения к центру банки, и т.д. Определение температуры в центре банки при стерилизации осуществляется старшим микробиологом.
Актуальной проблемой в консервной промышленности в настоящее время является интенсификация процесса стерилизации и переход от стерилизации в автоклавах периодического действия к стерилизации в аппаратах непрерывного действия.
В заводских условиях, осуществляя процесс стерилизации, руководствуются так называемой формулой стерилизации, в которой указана температура стерилизации и продолжительность отдельных этапов тепловой обработки. В технологических инструкциях по производству консервов всегда приводится соответствующие данному виду консервов формула стерилизации консервов.
Однако не следует думать, что эти формулы являются раз и навсегда установленной догмой, не подлежащей проверке или изменению. В ряде случаев возникает надобность изменений, например, температуру стерилизации, скажем, повысить со 120 до 130 °С или, наоборот, понизить от 100 до 85 °С. Тогда формулу нужно изменить или разработать новый вид консервов, для которых в инструкции еще нет готовой формулы. А иногда появится новый типоразмер тары, применительно к которому тоже еще не имеется соответствующей формулы стерилизации. Не исключена и надобность проверки действующей формулы стерилизации, когда есть сомнения в ее эффективности (например, появление повышенного брака консервов при хранении) и т. д.
Короче говоря, нужно иметь возможность проверить эффективность тех или иных формул стерилизации, а также уметь разрабатывать новые режимы для различных условий.
Казалось бы, что особой проблемы в такой проверке не должно быть. Фактически нужно подобрать в каждом конкретном случае значения только одного параметра процесса - времени, ибо температурой стерилизации следует задаться наперед, руководствуясь химическим составом продукта. Поэтому, выбрав заранее температуру процесса, следует только заглянуть в соответствующую таблицу и по данной температуре найти соответствующее время тепловой обработки.
Однако на деле все обстоит гораздо сложнее. Так можно было бы поступить, если бы при погружении консервных банок в стерилизационный аппарат нужная температура стерилизации возникала мгновенно во всей массе продукта. Однако повышается температура в аппарате, да и в продукте постепенно, нарастающим порядком, а при охлаждении она также постепенно понижается. Таким образом, в процессе стерилизации имеется множество температур, смертельное действие которых значительно отличается друг от друга по времени.
Поэтому повсеместно принятый и узаконенный принцип проверки и расчета необходимого времени стерилизации заключается в том, чтобы, расчленив весь процесс тепловой обработки в стерилизационном аппарате на отдельные мелкие отрезки времени и замерив соответствующие каждому такому отрезку температуру, пересчитать время действия каждого отрезка на эквивалентное действие какой-то одной определенной температуры, выбираемой за эталон для сравнения с ней действия всех других данных температур. Суммировав затем результаты такого пересчета времени действия при различных температурах на эквивалентное по влиянию на микроорганизмы одной какой-то заранее обусловленной эталонной температуры, мы получаем суммарную оценку данного режима, выраженную временем действия одной температуры. Это время является условным, ибо оно соответствует воображаемому процессу, при котором консервы, погрузившись в стерилизационный аппарат, мгновенно нагреваются до эталонной температуры, выдерживаются найденное число минут и мгновенно охлаждаются. Но этот воображаемый процесс производит на микроорганизмы такое же воздействие, как наш реальный процесс, при котором температура продукта постепенно растет и постепенно охлаждается.
Такой пересчет удобен тем, что все многообразие переменных факторов процесса стерилизации - температуры и времени - выражаются одним числом. Это число - время при постоянной эталонной температуре - называют летальностью, или стерилизующим эффектом, данного процесса.
В качестве эталонной температуры применительно к режимам стерилизации чаще всего принимают 121,1 °С (такое «некруглое» число получается при переводе 250° по шкале Фаренгейта, принятой в Соединенных Штатах, на стоградусную шкалу Цельсия), а применительно к кислотным консервам - 80 °С.
Расчет фактической летальности данного режима стерилизации ведется по формулам: для малокислотных консервов.
Опыт проводили таким образом, что в процессе стерилизации каждые 5 мин делали замеры температур в аппарате и в глубине продукта. Результаты измерений записывали в табл. 3. По окончании опыта в соответствующую графу против каждой температуры продукта проставляли значения коэффициентов. Таблицы значений есть в ряде учебных пособий.
В соответствии все значения коэффициента нужно суммировать и полученную сумму умножить на 5 (в данном случае = 5 мин). Сумма =0,51, а искомое значение летальности усл. мин. 70
Полученный результат нужно понимать так: тепловая обработка, проведенная в течение 110 мин (25 + 60 + 25), при переменном температурном режиме (то возрастающем, то убывающем) оказывает на микроорганизмы такое же действие, как если бы температура в банке была мгновенно поднята до 121,1 °С, выдержана при этой температуре в течение 2,55 мин и мгновенно понижена до значений несмертельных для микробов.
Так происходит то, что можно назвать расшифровкой летальности данного режима стерилизации. Вопрос же о том, насколько эффективен данный режим, т. е. достаточно ли найденное значение летальности, или оно чрезмерно велико, можно решить, сопоставив значение фактической летальности с нормативным, гарантирующим требуемую степень стерильности. Последние также поддаются расчету и приводятся в соответствующих пособиях.
Например, требуемая летальность режимов стерилизации овощных закусочных консервов установлена в 1 усл. мин. Следовательно, получаемый режим. Длительный, и его можно сократить.
Стерилизация.
Стерилизация - нагревание продукта до температуры выше 100°С, для подавления жизнедеятельности микроорганизмов либо для их полного уничтожения.
Основными источниками загрязнения консервов до стерилизации являются мясное сырье, вспомогательные материалы и специи. Обсеменение происходит при обвалке, жиловке, от инструментов, от рук рабочих, воздуха, тары и т. д.
Перед стерилизацией проводится проверка бактериальной обсемененности с целью уточнения режимов стерилизации и условий хранения продукта. Общее количество м/о в 1 г не должно превышать:
Мясо тушеное – 200 000 микробных клеток;
Паштет мясной – 10 000 микробных клеток.
В консервах до стерилизации могут находится токсигенные спорообразующие анаэробы Cl. botulinum и гнилостные анаэробы Cl. sporogenes, Cl. perfringens, Cl. Putrificum, термофильные микроорганизмы Bacillus coagulans и др.
Нагрев мяса при температуре 134?С в течение 5 мин уничтожает практически все виды спор. Однако воздействие повышенных температур приводит к необратимым глубоким химическим изменениям продукта. В связи с этим наиболее распространенная и предельно допустимая температура стерилизации мясопродуктов в пределах 120°С. При этом подбирают такую продолжительность нагрева, которая обеспечивает достаточно эффективное обезвреживание споровых форм микробов и резкое снижение их жизнедеятельности (? 40 мин).
Режим стерилизации определяется температурой и продолжительностью ее воздействия. Правильный режим стерилизации гарантирует высокое качество продукта, отвечающего требованиям промышленной стерильности (если в 1г продукта не более 11 клеток B. subtilis при отсутствии возбудителей ботулизма и других токсигенных форм).
Понятие о формуле стерилизации.
Банки загружают в аппараты периодического или непрерывного действия, прогревают установку и банки до температуры стерилизации, проводят стерилизацию в течение периода отмирания микроорганизмов, после снижения температуры аппарата банки выгружают, и цикл повторяется. Условную запись теплового режима аппарата, в котором стерилизуются консервы, называют формулой стерилизации. Для аппаратов периодического действия эта запись имеет вид
(А+В+С)/Т
где А - продолжительность прогрева автоклава от начальной температуры до температуры стерилизации, мин; В - продолжительность собственно стерилизации, мин; С - продолжительность снижения температуры до уровни, позволяющего производить разгрузку аппарата, мин; Т-заданная температура стерилизации, °С.
Температура в центральной зоне банки отстает от температуры в автоклаве, что объясняется низкой теплопроводностью продукта. Скорость прогрева содержимого банки, в свою очередь, зависит от вида теплопередачи: в жидкой составляющей консервов теплопередача происходит быстрее; в плотной части консервов теплопередача идет более медленно.
При определении режимов стерилизации необходимо знать:
1) температура содержимого консервов в процессе нагрева изменяется во времени, причем консервы по объему прогреваются неравномерно;
2) жидкая часть консервов прогревается быстрее плотной;
3)наиболее трудно прогревается точка, расположенная несколько выше геометрического центра банки, так как теплопередача со стороны крышки тормозится (в невакуумированных консервах) из-за наличия воздушного пузыря в незаполненном пространстве консерва;
4) температура по времени в центральной зоне консерв изменяется иначе, чем в самом аппарате (автоклаве).
Таким образом, значение величин А, В, С и Т в формуле стерилизации характеризует лишь режим работы аппарата и не отражает степени эффективности действия параметров термообработки на консервируемый продукт.
Рассматривая величины, входящие в формулу стерилизации, можно заметить, что величину Т выбирают как максимально допустимую температуру для данного вида консервов (т, е. вызывающая наименьшие изменения качественных показателей продукта), а значения А и С зависят в основном от конструктивных особенностей автоклава. Чем выше начальная температура содержимого банки, тем меньше времени А требуется для ее прогрева до необходимого уровня Температуры.
Значение величины А будет зависеть лишь от объема и вида тары. В связи с этим при работе на вертикальных автоклавах пользуются постоянными заданными значениями А: для жестяных банок вместимостью до 1 кг - 20 мин, для банок большей вместимости - 30 м.ин, для стеклянных банок вместимостью 0,5 кг - 25 мин, вместимостью 1 кг - 30 мин.
Значение величины С обусловлено необходимостью выравнивания давления в отстерилизованной банке с атмосферным перед разгрузкой автоклава. Пренебрежение этапом снижения давления приводит к необратимой деформации жестяных банок или к срыву крышек со стеклянной тары.
Нагрев продукта в процессе стерилизации (этапы А и В) сопровождается увеличением внутреннего давления внутри банки. Величина избыточного внутреннего давления в герметичном объеме банки зависит от содержания влаги, степени вакуумирования, степени расширения продукта в результате нагрева, а также от коэффициента заполнения банки и степени увеличения объема тары вследствие теплового расширения материала и вспучивания концов банок.
Степень теплового расширения материала тары (особенно у стекла) всегда ниже степени теплового расширения мясопродуктов. Поэтому устанавливают регламентируемые значения коэффициентов заполнения банок: для жестяных банок - 0,85-0,95, для стеклянных - меньше.
Избыточное давление в банке по сравнению с давлением в автоклаве обусловлено в основном давлением присутствующего воздуха. Вакуумирование банок, а также прогрев содержимого консервов перед укупоркой позволяют снизить величину внутреннего давления. Уровень перепада давлений в банке и в стерилизующем аппарате не должен выходить за определенные пределы. При диаметре банки 72,8 мм значение Ркр составляет 138 кН/м2, диаметре 153,1 мм соответственно 39 кН/м2.
Для создания этих условий в автоклав при стерилизации подают сжатый воздух или воду. Противодавление лучше создавать водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности и одновременно служащей греющей средой.
Необходимое для разгрузки автоклава снижение давления в аппарате до атмосферного по окончании стерилизации приводит к увеличению перепада давлений в банке и автоклаве, так как консервы сохраняют высокую температуру. По этой причине давление выравнивают постепенно, подавая в автоклав холодную воду под давлением, равным установившемуся в нем к концу стерилизации. В результате быстрого охлаждения консервов внутреннее давление падает, что позволяет осторожно понижать давление в самом автоклаве. Конечная температура охлаждения для жестяных банок перед их выгрузкой из автоклава установлена в пределах 40-45°С.
Период времени, необходимый для снижения давления в аппарате (величина С), составляет в среднем 20-40 мин.
Стерилизацией не всегда достигается полное отмирание микроорганизмов. Это зависит от:
1.Чем больше термостойкий микроорганизм, тем сложнее справиться (споры сенной палочки выдерживают 130 ?С).
2.Общего количества микроорганизмов.
3.От консистенции и гомогенности продукта (в жидких консервах м/о погибают за 25 мин, а в плотных – за 50 мин.).
5.от наличия жира (кишечная палочка в бульоне при 100 ?С погибает за 1 сек, а в жире – за 30 сек.
6.от наличия соли и сахара.
Стерилизация в электромагнитном поле токами высокой частоты (ТВЧ) и сверхвысоких частот. Стерилизация достигается за счет образования тепла в клетках микроорганизмов под действием переменного электромагнитного поля. Стерильное мясо можно получить при нагревании до 145°С в течение 3 мин. Одновременно ТВЧ- и СВЧ-нагревы обеспечивают сохранность пищевой ценности продукта.
Стерилизация ионизирующими облучениями. К ионизирующим излучениям относят катодные лучи -поток быстрых электронов, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Ионизирующие излучения обладают высоким бактерицидным действием и способны, не вызывая нагрева продукта, обеспечить полную стерилизацию.
Продолжительность стерилизации ионизирующими облучениями - несколько десятков секунд. Однако высокая интенсивность облучения приводит к изменению составных частей мяса. После ионизационной обработки продукт внутри банки остается сырым, поэтому его нужно довести до состояния кулинарной готовности одним из обычных способов нагрева.
Стерилизация горячим воздухом. Горячий воздух температурой 120°С циркулирует в стерилизаторе со скоростью 8 - 10 м/с. Данный способ дает возможность повысить теплопередачу от греющей среды консервам, снизить вероятность перегрева поверхностных слоев продукта.
Стерилизация в аппаратах периодического действия. Наиболее распространенным типом аппаратов периодического действия для стерилизации консервов являются автоклавы СР, АВ и Б6-ИСА. Автоклавы подразделяются на вертикальные (для стерилизации консервов, выпускаемых в жестяной и стеклянной таре, паром или в воде) и горизонтальные (для стерилизации консервов в жестяной таре паром). Температуру и давление в автоклавах регулируют ручным методом или с помощью пневматических и электрических программных устройств - терморегуляторов.
В автоклавные корзины банки укладывают вручную, посредством загрузки транспортером «навалом» (в водяной ванне или без нее), гидравлическими и гидромагнитными укладчиками. Разгрузку производят, опрокидывая автоклавные корзины.
Рис. 1. Гидростатический стерилизатор А9-ФСА:
1 - камера подогрева; 2 камера стерилизации; 3 - камера первичного охлаждении; 4 - камера дополнительного охлаждения; 5 - бассейн охлаждения; 6 - механизм загрузки и выгрузки; 7 - линия слива водв в канализацию; 8 - цепной конвейер
Стерилизация в аппаратах непрерывного действия. Стерилизаторы непрерывного действия подразделяют на роторные, горизонтальные конвейерные, гидростатические. Первые два типа редко используют.
В гидростатических стерилизаторах непрерывного действия применен принцип уравновешивания давления в камере стерилизации с помощью гидравлических шлюзов.
В гидростатических стерилизаторах длина участков конвейера в зонах подогрева и охлаждения одинакова, поэтому формула стерилизации имеет симметричный вид А-В-А. Температура стерилизации поддерживается в результате регулирования положения уровня воды в камере стерилизации.
Гидростатический стерилизатор работает следующим образом. Банки загружают в банконосители бесконечного цепного конвейера, который подает их в шахту гидростатического (водяного) затвора-шлюза. После прогрева банки поступают в камеру парового стерилизатора, нагреваются до 120 °С и попадают в зону водяного охлаждения, где температура консервов падает до 75-80°С. Выйдя из гидростатического затвора, банки поступают в камеру дополнительного водяного охлаждения (40-50°С), после чего консервы выгружают из стерилизатора.
При использовании стерилизаторов непрерывного действия отпадает необходимость предварительного прогрева аппарата, поэтому две величины формулы стерилизации А и В образуют одну B` и она приобретает вид (В" + С)/Т.
Пастеризация.
Пастеризация является одной из разновидностей термообработки, при которой уничтожаются преимущественно вегетативные формы микроорганизмов. В связи с этим при выработке качественных пастеризованных консервов к сырью предъявляют ряд дополнительных жестких санитарно-гигиенических и технологических требований. Для таких консервов обычно используют свинину в шкуре; контролируют величину рН сырья (для свинины рН должна быть 5,7-6,2, для говядины - 6,3-6,5). В процессе посола и созревания рекомендуется применение шприцевания рассолов, массирования и тумблирования. Сырье фасуют в эллиптические или прямоугольные металлические банки вместимостью 470, 500 и 700 г с одновременным закладыванием желатина (1%). После подпрессовки банки укупоривают на вакуум - закаточных машинах.
Пастеризацию производят в вертикальных либо ротационных автоклавах. Режим, пастеризации включает время прогрева банок при 100°С (15 мин), период снижения температуры в автоклаве до 80°С (15 мин), время собственно пастеризации при 80°С (80-110 мин) и охлаждения до 20°С (65-80 мин). В зависимости от вида и массы консерв общая продолжительность процесса пастеризации составляет 165-210 мин; период прогрева центральной части продукта при 80°С- 20-25 мин.
При пастеризации в продукте могут сохраняться термоустойчивые виды микроорганизмов, способные развиваться при температурах до 60°С, а также термофильные виды с оптимумом развития при 53-55°С. Для предотвращения повышения обсемененности микроорганизмами необходимо как можно быстрее прогревать и охлаждать банки с тем, чтобы «пройти» температурный оптимум развития микроорганизмов. Самой опасной считают температуру 50 - 68°С.
Количество желе в пастеризованных изделиях увеличивается (от 8,2 до 23,8%) с повышением температуры термообработки (от 66 до 94 °С). Однако длительный нагрев ухудшает качество не только самого продукта, но и свойства желе (крепость, способность к застудневанию). Использование температур свыше 100°С при термообработке пастеризованных консервов (в период прогрева) сопровождается ухудшением сочности продукта, рыхлостью, ухудшением консистенции.
Тиндализация представляет собой процесс многократной пастеризации. При этом консервы подвергают термообработке 2-3 раза с интервалами между нагревом в 20 - 28 ч. Отличие тиндализации от обычной стерилизации заключается в том, что каждого из этапов теплового воздействия недостаточно для достижения необходимой степени стерильности, однако суммарный эффект режима гарантирует определенную стабильность консервов при хранении.
При данном способе термообработки микробиологическая стабильность обеспечивается тем, что в процессе первого этапа нагрева, который недостаточен по уровню стерилизующего эффекта, погибает большинство вегетативных клеток бактерий. Часть из них вследствие изменившихся условий внешней среды успевает модифицироваться в споровую форму. В течение промежуточной выдержки споры прорастают, а последующий нагрев вызывает гибель образовавшихся вегетативных клеток.
Так как степень воздействия режимов пастеризации и тиндализации на составные части мясопродуктов менее выражена, чем при стерилизации, пастеризованные изделия имеют лучшие органолептические и физико-химические показатели.
Пастеризованные консервы относят к полуконсервам, срок их хранения при t = 0-5°С и? не выше 75% 6 мес. Тиндализованные консервы, срок хранения которых при t не выше 15°С 1 год, относят к «3/4 консервам». Условная запись режима пастеризации имеет вид, аналогичный с формулой стерилизации. В нее входит несколько формул тепловых режимов с указанием периодов выдержки консервов между нагревами. Пастеризованные консервы являются деликатесным видом изделий.
