Теоретические основы биохимических методов переработки овощей и плодов
Биохимические методы консервирования - квашение, соление и мочение (ациодоценоанабиоз) - это разные названия в принципе одного и того же способа переработки продуктов. В основе этого способа лежит молочнокислое брожение сахаров, в результате которого образуется молочная кислота. Последняя препятствует жизнедеятельности вредных микроорганизмов, способных вызвать порчу. Разница же в названиях объясняется тем, что раньше капусту и свеклу заквашивали обычно без соли (из-за ее дефицита), и назвали такую обработку квашением, а все прочие овощи квасили с добавлением соли. Переработку ягод и плодов, достаточно кислых в свежем виде, назвали мочением. Для переработки необходимо использовать только здоровые овощи и плоды, без признаков порчи, так как во всех очагах повреждений обычно скапливается огромное количество всевозможных микробов.
Иногда при подготовке к брожению или при укладке в тару в овощи добавляют так называемые закваски, т.е. чистые культуры активных видов молочнокислых бактерий, выращиваемые в специальных лабораториях. Благодаря этому создается численный перевес полезных для процессов микроорганизмов, которые при этом размножаются быстрее по сравнению с другими видами.
Оптимальная температура для молочнокислых бактерий - 34-40 ºС, но такие температуры благоприятны и для вредных микроорганизмов, в т.ч. маслянокислых. Поэтому квашение целесообразно проводить при более низких температурах - 15-25 ºС. При этой температуре молочнокислые бактерии будут действовать медленнее, но маслянокислые и другие вредные микробы развиваться не будут. При температурах ниже 15 ºС молочнокислое брожение значительно тормозится. Хранят эти продукты при температуре 0-4 ºС. Содержание молочной кислоты в продуктах квашения достигает 0,7-1,8 %.
Поваренная соль, используемая при солении и квашении в количестве 2-6 %, вызывает плазмолиз растительных клеток, способствует переходу в рассол клеточного сока, богатого сахаром, и тем самым стимулирует процессы брожения. Кроме того, она подавляюще действует на многие микроорганизмы, в т.ч. маслянокислые бактерии и бактерии группы coli. Соль участвует в формировании вкуса. Активность процесса брожения также зависит от начального содержания сахара в продукте.
69 способы сушки плодов овощей самый простой, наиболее дешевый и наименее трудоемкий способ консервирования. Неудивительно, что это и самый древний способ консервирования. Достаточно удалить из продуктов воду, чтобы предупредить развитие микроорганизмов, которым она необходима для продолжения жизни. Сушеные плоды и овощи хорошо сохраняются, не требуют специальных помещений для хранения, занимают мало места.
Конвективный способ сушки. При этом способе агент сушки (нагретый воздух, перегретый пар) выполняет функцию теплоносителя и влагопоглотителя. Преимущество способа – возможность регулирования температуры высушиваемого продукта. Установки для этого способа сушки просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Недостатки конвективного способа сушки: градиент температуры направлен в сторону, противоположную градиенту влагосодержания, что тормозит удаление влаги из продукта; относительно низкий коэффициент теплоотдачи от сушильного агента к поверхности продукта вследствие того, что последний сушится в неподвижном слое, омываясь агентом сушки и отдавая ему влагу.Сушка во взвешенном состоянии– это более интенсивный конвективный способ сушки. Осуществляется он в аппаратах кипящего (псевдоожиженного) слоя. Сушка во взвешенном слое характеризуется непрерывным хаотическим движением и перемещением частиц в определенном объеме по высоте, высокоразвитой поверхностью соприкосновения продукта с нагретым воздухом, так как при этом способе сушки каждая частица омывается потоком агента равномерно со всех сторон. Это обеспечивает равномерное нагревание продукта и срыв пограничного слоя испаряющейся влаги, что, в свою очередь, позволяет применять повышенные температуры агента сушки в зависимости от вида продукции. При этом значительно сокращается продолжительность сушки, и уменьшаются сроки теплового воздействия на продукт.Для конвективного способа сушки используют распылительные сушильные аппараты, в которых интенсификация сушки происходит за счет уменьшения размеров частиц, создавая огромную поверхность мелкодиспергированных капель плодового или ягодного сока, пюре и повышая температуру сушильного агента до 200 °С. Наиболее распространены также конвейерные и туннельные сушилки.
Кондуктивный способ сушки. Он основан на передаче тепла материалу при соприкосновении с горячей поверхностью. Воздух служит только для удаления водяного пара из сушилки и является влагопоглотителем. Коэффициент теплоотдачи кондуктивного способа значительно выше, чем конвективного, однако его применение ограничено, хотя он отличается высокой интенсивностью и экономичностью. На 1 кг испарившейся влаги затрачивается всего
1,3-1,4кг пара (вальцовые сушилки).Сушка инфракрасными лучами (термоизлучением). Скорость сушки инфракрасными лучами (ИКЛ) выше по сравнению с интенсифицированными способами конвективной сушки. Это объясняется более высокой скоростью перемещения влаги внутри продукта. Для сохранения качества высушиваемого продукта не рекомендуется применять мощные потоки термоизлучения.Сушка токами высокой и сверхвысокой частоты. Способ сушки токами высокой (ВЧ) и сверхвысокой (СВЧ) частоты основан на том, что диэлектрические свойства воды и сухих веществ продуктов резко различаются, поэтому влажный материал нагревается значительно быстрее, чем сухой.В процессе сушки с применением ВЧ и СВЧ температура внутренних слоев продукта выше, чем наружных, более обезвоженных. Тепловой поток направлен к периферии продукта, и влагоперенос имеет то же направление, что способствует ускорению сушки.Преимущества сушки ВЧ и СВЧ по сравнению с конвективной и контактной сушкой – возможность регулирования и поддержания определенной температуры продукта и более интенсивный процесс обезвоживания, что способствует улучшению качества высушиваемых продуктов.
Сублимационная сушка (криогенная сушка с вакуумом). Все большее распространение получает способ сушки пищевых пролетов в замороженном состоянии в условиях глубокого вакуума.
Процесс, при котором твердое вещество (лед) переходит в парообразное состояние, минуя жидкое, называют сублимацией, или возгонкой. При сублимационной сушке отсутствует контакт продукта с кислородом воздуха, так как создается вакуум. Основное количество влаги (75-90 %) удаляется при сублимации льда (температура ниже 0 °С) и только остаточная влага – при нагреве продукта до 40-60 °С.Продукты, высушенные сублимационным способом, отличаются высоким качеством, сохраняют все питательные вещества, обладают повышенной восстанавливающей способностью, имеют незначительную усадку, пористое строение и сохраняют цвет и аромат свежего продукта. Из всех способов сушки с точки зрения сохранения качества сублимационная сушка наиболее совершенна.