Скорость, при которой происходит заморозка продуктов – так же является фактором, только по эстетическим причинам. Чем медленнее замораживаются продукты, тем крупнее формируются ледяные кристаллы. Большие ледяные кристаллы вызывают разрушение клеток и текстуры в мясе, рыбе, овощах и фруктах. Чтобы избежать эту проблему, была развита скороморозильная методика. В скороморозильном методе, продукты охлаждаются до температуры ниже их температуры замерзания, и это происходит настолько быстро насколько возможно. Продукты, сохраненные таким образом, при оттаивании, имеют более устойчивую и естественную структуру, чем те, пищевые продукты, которые были заморожены более медленно.
Около половины дюжины методов замораживания пищевых продуктов были развиты. Один из этих методов был изобретен Чарльзом Бирдсом в 1929 г., в котором замораживание происходило через соприкосновение с тарелкой. В этом методе продукты помещались в охлаждающую тарелку и замораживались при меньшей температуре, чем их температура замораживания. Или продукты помещались между двумя параллельными охлаждающими тарелками и замораживались.
Другая методика замораживания пищевых продуктов – это погружение их в очень холодные жидкости. Растворы хлористого натрия широко применялись для этой цели раньше. 10%-ый концентрированный солевой раствор имеет температуру замерзания около 21ºF (-6ºC), что входит в пределы диапазона температур замораживания для многих пищевых продуктов. Совсем недавно, жидкий азот использовался в этом методе для замораживания. Температура жидкого азота около -320ºF (-195ºC), поэтому при замораживании пищевые продукты погружались в него на очень короткое время.
По сравнению с большинством методов сохранения продовольствия, замораживание – лучший способ для отдельных пищевых продуктов. Рыба, мясо, птица и цитрусовые фруктовые соки (типа замороженного апельсинового концентрата) наиболее часто сохраняются этим методом.
Брожение
Брожение – естественная химическая реакция, при которой натуральные продукты преобразуются в другую форму при помощи патогенов. Это процесс, в котором продовольствие разлагается, что приводит к образованию нового пищевого продукта. Лучший пример такого продукта – сыр. Свежее молоко не может сохраняться в течение длительного периода времени. Его pH такой, что вредные патогены начинают в нем быстро развиваться. Еще древние люди обнаружили, что молоко может портиться таким образом, что получается новый продукт – сыр.
Хлеб – другой пищевой продукт, полученный в процессе брожения. Мука, вода, сахар, молоко и другое сырье смешиваются с дрожжами, а затем подвергаются термической обработке. Присутствие дрожжей вызывает брожение сахара в смеси, приводя к получению продукта, который остается съедобным намного дольше, чем первоначальное сырье, используемо в технологическом процессе производства хлеба.
Термические процессы
Термин «тепловой» относится к процессам, включающих нагрев. Нагревание продовольствия – эффективный способ сохранения, потому что большинство вредных патогенов умирают при температурах близких к точке кипения воды. В этом отношении, нагревание продуктов, как способ их сохранения, сопоставимо замораживанию, однако, оно превосходит замораживание по эффективности. Предварительным шагом во многих других способах сохранения продовольствия, особенно когда используют упаковывание, является нагрев пищевых продуктов при высоких температурах, чтобы уничтожить патогены.
Во многих случаях, фактически вареные пищевые продукты, упаковываются и складируются. В других случаях варка не является необходимой. Самый обычный пример последнего случая – пастеризация. В течение 1860‑ых гг., французский бактериолог Луи Пастер обнаружил, что патогены могут быть разрушены, если нагревать пищевые продукты при некоторой невысокой температуре. Процесс предназначен для сохранения молока путем его кипячения, но этот метод не является практичным. Обычные методы пастеризации молока происходят при нагревании при температуре между 145 и 149ºF (63 и 65ºC) в течение 30 минут, а затем охлаждение до комнатной температуры. В последнее время, такой же успешный результат был получен при «пастеризации вспышкой», при увеличении температуры до 160ºF (71ºC) в течение времени не менее 15 секунд. В процессе известном как сверхвысокая пастеризация, используют еще более высокие температуры, порядка – от194 до 266ºF (от 90 до 130ºC), в течение секунды или больше.
Упаковывание
Одним из самых обычных методов сохранения пищевых продуктов на сегодня является заключение их в стерильную емкость. Термин «консервирование» относится к этому методу, емкость может быть и стеклянной, и пластмассовой, или сделанная из какого либо другого материала, так же как и из железа.
Основное требование к консервированию-то, что продовольствие стерилизуется, обычно нагреванием, и затем помещается в воздухонепроницаемую емкость. В отсутствии воздуха, новые патогены не могут попасть на стерилизовавшийся продукт.
В большинстве случаев консервирования, продукты, которые упаковываются, сначала подготавливаются некоторыми способами – очищаются, отслаиваются, нарезаются ломтиками, раскалываются или обрабатываются другими способами и только потом непосредственно помещаются в емкость. Затем емкость помещается в горячую воду или в другую среду, где ее температура поднимается выше точки кипения воды в течение некоторого периода времени. Этот процесс нагревания достигает сразу двух целей. Во-первых, уничтожается большинство патогенов, которые могут присутствовать в емкости. Во-вторых, исключается попадание воздуха в емкость с продовольствием.
После окончания нагревания, емкость герметизируется. В домашних условиях, консервирование в банках, при герметизации емкости, сверху продовольствия должен размещаться слой расплавленного парафина. Поскольку парафин быстро охлаждается, то сверху продовольствия формируется твердый затвор. Вместо или в дополнение к парафиновому затвору, емкость может быть герметизирована металлическим шнеком, содержащим резиновую прокладку. Первая стеклянная банка, предназначенная для этого типа домашнего консервирования – банка Масона, была запатентована в 1858 г.
В качестве коммерческой упаковке пищевых продуктов часто используют оловянные, алюминиевые или другие виды металлических канистр. Технология этого вида консервирования была развита в середине 1800-ых гг., когда рабочие герметизировали ручным способом канистры с пищевыми продуктами. На этой стадии, один рабочий мог редко производить более 100 «канистр» с продовольствием в день. С развитием более эффективных способов консервирования в конце 19 столетия массовое производство баночных консерв стало реальностью.
Как и при домашнем консервировании, процесс сохранения пищевых продуктов в металлических канистрах, очень прост в реализации. Пищевые продукты обрабатываются, а пустые канистры стерилизуются. Обработанные пищевые продукты помещаются в стерильные металлические канистры, нагреваются до температуры стерилизации и затем канистры герметизируются механическим способом. Современные механизмы способны запечатывать 1000 канистр в минуту.
Химические добавки
В большинстве способах сохранения продовольствия применяемых сегодня, используют некоторые химические добавки, чтобы остановить порчу продуктов. Из многих доступных химических добавок, одни уничтожают или замедляют рост патогенов, другие предотвращают или замедляют химические реакции, которые приводят к окислению пищевых продуктов. Примеры наиболее известных, ранее применяемых пищевых добавок – бензойнокислый натрий и бензойная кислота, кальций, пропионовокислый натрий, пропионовая кислота, калий, сорбат натрия и сорбиновая кислота, натрий и сульфат калия. Примеры последних добавок включают – кальций, аскорбат натрия, аскорбиновую кислоту (витамин С), бутилированный оксианизол и бутилированный окситолуол, лецитин, натрий и сульфит калия, двуокись серы.
Специальный класс добавок, которые замедляют окисление, известен как секвестранты. Секвестранты – составы, которые «захватывают» металлические ионы меди, железа и никеля, и исключают их контакты с пищевыми продуктами. Удаление этих ионов помогает сохранить пищевые продукты, потому что они в свободном состоянии усиливают окисление пищевых продуктов. Некоторые примеры секвестрантов, используемых в качестве консервирующих средств – этилендиаминтетрауксусная кислота, лимонная кислота, винная кислота.
Радиация
Стерильное влияние радиации на патогены, было известно много лет. Начиная с 1950-х г., исследование в Соединенных Штатах было направлено на использование этой методики, для того чтобы сохранить некоторые виды продовольствия. Радиация, используемая для сохранения продовольствия – обычно радиация гамма-лучами от радиоактивных изотопов или произведенными механизмом бета-лучами или электронными лучами. Одним из первых применений радиации для сохранения продовольствия одобренным Пищевой Администрацией США в 1983 г., была обработка различных видов трав и специй. В 1985 г. Ф.П.А. одобрила и разрешила использование радиации для обработки свинины, как средство, разрушающее патогены – палочек трихинеллеза. Ожидается, что легкость и эффективность сохранения продовольствия при помощи радиации значительно разовьется в будущем.
Однако будущее несколько омрачается опасениями, высказанными учеными и представителями общественности о вредном воздействии облученных пищевых продуктов на людей.
Слова:
1. preservationсохранение
2. techniqueметод, техника, технология
3. methodметод
4. canningконсервирование