Способи консервування в молочній промисловости

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ  УКРАЇНИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПОСОБИ КОНСЕРВУВАННЯ  В МОЛОЧНІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                              Підготував: студент

ТЦММ – ІІІ – 4

 

 

Викладач дисципліни

«Науково-дослідна робота»:

 

 

 

 

 

 

 

КИЇВ – 2011

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

 Вступ     …………………………………………………………………….

 Принципи консервування  ………………………………………………..

             1. Біоз  ………………………………………………………………….

                   1.1 Ценоанабіоз  ………………………………………………….

             2.   Абіоз ………………………………………………………………..

             2.1 Теплова стерилізація …………………………………………

             2.2 Променева стерилізація ……………………………………...

             2.3 Радіаційна стерилізація (радаппертизація)………………….

             2.4 Хімічна стерилізація  …………………………………………

                    2.5 Механічна стерилізація  ………………………………………

            3.  Анабіоз  ………………………………………………………………

3.1 Психроанабіоз. Кріоанабіоз   …………………………………

           3.2 Осмоанабіоз…………………………………………………….

            3.3 Ксероанабіоз …………………………………………………..

Висновок 

 

Використані джерела

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                   

 

Вступ

 

Консервування — це процес припинення життєдіяльності мікрофлори, яка  спричиняє псування продуктів та гальмує біохімічні процеси, що відбуваються у них під дією ферментів. Консервовані продукти набувають здатності зберігатися тривалий час і не змінювати свої властивості: харчову і біологічну цінність, смак, зовнішній вигляд. Протягом терміну придатності до зберігання в консервах не відбувається суттєвих перетворень білків, жирів, вуглеводів та інших складових компонентів. Основні технологічні прийоми консервування харчових продуктів спрямовані на видалення, пригнічення або знищення мікроорганізмів та ферментів.

Розрізняють біохімічні (мікробіологічні, ферментативні), фізичні та хімічні способи консервування.

Мікробіологічний спосіб ґрунтується на використанні консерванту, нагромадженого природним шляхом, тобто створенням сприятливих умов для життєдіяльності молочнокислих бактерій чи дріжджових грибів, які й нагромаджують консервант — молочну кислоту або спирт.

Фізичний спосіб — це консервування  дією високих або низьких температур, високого осмотичного тиску. Так, основою  одержання пастеризованих чи стерилізованих продуктів є різна стійкість  мікрофлори до високих температур. При 60 °С більшість вегетативних форм мікроорганізмів гине протягом 1—10 хв. Термофільні бактерії зберігають життєздатність при 80 °С. Кип'ятіння протягом кількох хвилин призводить до загибелі всіх видів мікроорганізмів. Стійкі спори потребують 5 — 6-годинного кип'ятіння. Тому для загибелі таких мікроорганізмів потрібна температура 120 °С, якої досягають в автоклавах.

Пастеризація може бути низькотемпературною (не вище 85 °С) і високотемпературною (85 - 90 °С протягом 1 хв). Продукти, консервовані із застосуванням пастеризації, майже зберігають природні властивості, якщо вони герметично закупорені.

Консервування заморожуванням — це доведення мікрофлори до недіяльного  стану внаслідок перетворення вільної  вологи у кристалічний стан.

Консервування підвищенням  осмотичного тиску за допомогою  цукру або кухонної солі викликає порушення обміну мікрофлори з середовищем: протоплазма мікробів зневоднюється, і вони гинуть. Так, 12 - 13 %-й розчин солі створює осмотичний тиск 5 - 7,4 Па, а 68 - 70 %-й розчин цукру — понад 20 мПа. Основні форми мікроорганізмів гинуть, однак для загибелі стафілококів та сальмонел потрібен більш високий осмотичний тиск, тому використовують 20 %-й розчин солі.

До фізичних способів консервування відносять сушіння. Сушені консервовані продукти тривалий час зберігаються тому, що у них немає вільної вологи, без якої неможлива життєдіяльність мікрофлори.

Хімічний спосіб консервування  ґрунтується на властивостях мікрофлори розвиватись у певному кислотному середовищі. При зміні величини кислотності порушується дисперсність протоплазми мікробних клітин і їх життєдіяльність припиняється. Серед хімічних консервантів найчастіше застосовують оцет та сірчистий ангідрид. Якщо для загибелі мікрофлори сірчистого ангідриду досить 0,02 — 0,2 %, то оцту для такої самої дії 3 — 6 %. Однак обидва консерванти в таких концентраціях для виготовлення консервів не застосовують, а використовують лише для консервування напівфабрикатів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципи консервування

Існує безліч способів консервування харчових продуктів.З урахуванням біологічних принципів, покладених в основу класифікації Нікітінського, всі методи консервування  засновані на принципах біозу, анабіозу, абіозу та ценоанабіозу. [2]

  

                                    1. Біоз

 

Біоз (принцип життя) ґрунтується  на підтриманні природного імунітету живих організмів, їх здатності чинити опір розвитку мікроорганізмів.

    Принцип біозу використовують для зберігання свіжого сирого молока в стані бактерицидної фази (у разі його охолодщення). Свіже молоко містить бактерицидні речовини, які надходять у нього із крові тварини через молочну залозу. До природних антибактеріальних систем молока відносять лізоцим, лактоферин, імуноглобуліни, лактоперексидазну систему, протеїни, що зв'язують вітаміни. Під дією природних факторів мікрофлора не розмножується, а загальна її  кількість може зменшуватись, що можна пояснити реакціями аглютинації (склеювання), преципітації (осадження) і дією на мембрану клітини з її руйнуванням (лізисом). Бактерицидні властивості молока зберігають його охолодженням після  доїння..

       У разі зберігання щойно видоєного молока без охолодження при температурі тіла тварини 37 ^сС тривалість бактерицидної фази не перевищує 1—2 години. Негайне охолодження парного молока продовжує тривалість дії бактерицидних речовин молока.

Залежність тривалості дії бактерицидної фази від температури  охолодження молока:

Температура охолодження, 'С            10—8   8—6     6—5   5—4     2—1

Тривалість бактерицидної  фази, год      6—12  12—18 18—24 24—36 36—48

Тривалість бактерицидної фази залежить не тільки від температури охолодження молока, але й від ступеня його бактеріального обсіменіння, фізіологічного стану тварини тощо.

Для тривалого зберігання молочних продуктів біоз не використовують. Принцип біозу у молочноконсервній галузі застосовується не як самостійний засіб консервування, а як спосіб тимчасового зберігання молока-сировини. [1]

        Одним з  методів біозу є продовження  бактерицидної фази при додаванні в молоко консерванту рідкого азоту.

  У свіжому молоці міститься невелика кількість газоподібного азоту. Додавання рідкого азоту, температура якого дорівнює - 196 оС (77К), різко посилює гальмування розвитку аеробної мікрофлори, активізує реакцію склеювання мікробних клітин та вплив на мембрану клітини (лізису), руйнуючи її. Результатом є різке зниження мікробіологічного обсіменіння і подовження тривалості зберігання молока як в охолодженому, так і в неохолодженому вигляді внаслідок збільшення тривалості бактерицидної фази. Пропонований спосіб екологічно чистий і не завдає шкоди навколишньому середовищу. 
Застосування рідкого азоту як консервант шляхом барботаціі його в молоко, вплив різниці щільності азоту і молока здійснюється без енерговитрат і посилюється механічним впливом, озонобезпечному. Це дозволяє збільшити тривалість зберігання молока як неохолодженого, так і охолодженого мінімум в 2 - 4 рази. Підвіз азоту може бути здійснений прямо до місць пасовищ. Якість молока не порушується в період транспортування і при подальшому приготуванні молочних продуктів.

Застосування рідкого азоту як консервант молока збільшує тривалість холодильного зберігання мінімум в 2 рази. Воно не погіршує органолептичних властивостей молока і не впливає на його якісні характеристики при подальшій переробці. Азот сприяє збереженню високоякісного продукту при самих несприятливих пасовищних  умовах в наслідок гальмування розвитку аеробної мікрофлори і дозволяє доставляти молоко на далекі відстані для подальшої переробки на молочних комбінатах; озонобезпечному і екологічно чисто, відповідає Монреальської конференції про охорону навколишнього середовища. [3]

 

                                       1.1Ценоанабіоз

 

Ценоанабіоз — принцип консервування, який полягає у заміні природної мікрофлори молока-сировини на іншу — промисловоцінну з необхідними властивостями. У продукт вводять заквашувальні культури, вони здатні накопичувати такі хімічні речовини, які пригнічують розвиток мікроорганізмів, що спричиняють псування. У молочній промисловості ценоанабіоз використовують у технологіях виробництва кисломолочних продуктів і твердих сирів, для приготування кисломолочних напоїв і продуктів з наступною сублімації сушкою; заквашування знежиреного молока і сколотину виробництві ЗНМ. [2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            

 

 

 

                                            

2. Абіоз

Принцип абіозу (відсутності життя) полягає у цілковитому знищенні мікроорганізмів і ферментів, що містяться у консервах. В таких системах мікробіологічні та біохімічні процеси припиняються, а продукти зберігаються досить довго за умови недопущення потрапляння у них мікроорганізмів. Цей принцип досягається різною фізико-хімічною та механічною дією.

Абіоз можна забезпечити такими фізико-хімічними способами оброблення, як стерилізація, знезаражування ультрафіолетовими променями, ультракороткими хвилями та хімічними речовинами.

У молочноконсервній галузі основним фізико-хімічним способом забезпечення абіозу є теплова стерилізація. [1]

 

2.1.Теплова стерилізація

 

Виробництво харчової продукції у  всі часи пов'язувалося з необхідністю стабілізації її якісних показників і подовженням термінів зберігання. До числа методів такої стабілізації відносяться теплова обробка використання хімічних або біохімічних консервантів та фізичні впливи на рівні вакуумування, адіабатного кипіння, кавітації, використання елементів дискретно-імпульсних технологій тощо. [4]

Консервування молока стерилізацією ґрунтується на високотемпературному обробленні молочних сумішей, яке забезпечує відповідність продукту вимогам промислової стерильності. Саме на тепловій стерилізації ґрунтується виробництво згущеного стерилізованого молока без цукру. Дія високих температур сприяє знищенню мікробних клітин у результаті незворотних змін протоплазми та інактивації ферментів, У процесі стерилізації знищуються не тільки вегетативні, а й спорові форми, патогенні і токсичні мікроорганізми.

Заслуговує на увагу також той факт, що теплова обробка дозволяє не тільки збільшити терміни зберігання молочних продуктів, але і знизити вміст потенційно небезпечних для здоров'я людини речовин. До числа відомих забруднювачів сільськогосподарської сировини та продуктів його переробки відносять важкі метали, пестициди та їх метаболіти, радіонукліди, нітрати та продукти їх відновлення, токсини мікроорганізмів і т. д. Названі з'єднання не тільки негативно впливають на організм, але й часто погіршують технологічні властивості рослинного і тваринного сировини, ускладнюючи або роблячи неможливим приготування високоякісних продуктів харчування. Пастеризація і ферментація молока істотно впливає на руйнування хлорорганічних пестицидів. Кисле середовище pH 4,5-4,7 і підігрів утворилася створоженного маси до 48-53 ºС призводять до практично повного зникнення хлорорганічних пестицидів в отриманому сирному згустку і сирі. Концентрація нітрат-іонів, цинку, міді, кадмію та свинцю в сирі знижується по 248 порівнянні з свіжим молоком відповідно на 67, 26, 66, 51 і 54%. [8]

 

                                      2.2Променева стерилізація

 

«Холодна» стерилізація передбачає оброблення ультрафіолетовими променями, іонізуючим опроміненням та хімічними речовинами. Ультрафіолетові промені, що пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, застосовують для оброблення внутрішніх поверхонь металевої тари та пакувальних матеріалів, а також знезараження приміщень фасувальних відділень молочноконсервних комбінатів. [1]

 

                      

 

 

 

                        

 

 

      

2.3  Радіаційна стерилізація (радаппертизація)

       

Застосування іонізуючого опромінення дає можливість інактивувати ферменти, дезінсекціювати харчові продукти і сировину. Опромінення молока інтенсивністю 1кДж/кг дозволяє значно зменшити вміст мікроорганізміві сприяє його збереженню при низьких температурах.

При обробці молочних продуктів V-променями в них з'являються сторонні запахи і присмаки, відбувається розкладання аскорбінової кислоти і швидке окислення жиру. Для запобігання цих змін запропоновано наступне: попередня теплова обробка (до опромінення), заморожування, внесення до опромінення аскорбінової кислоти та ін.[1].[2]

 

                                            2.4  Хімічна стерилізація

 

Застосування хімічних речовин як консервувальних засобів у молочноконсервній промисловості обмежене. До них ставляться певні вимоги.

Хімічні речовини мають бути нешкідливими для здоров'я людини, не повинні утворювати токсичних сполук з продуктами та негативно впливати на їх органолептичну оцінку, їх можна поділити на антисептики та антибіотики. Антисептики застосовують у технології згущених молочних консервів з цукром для пригнічення розвитку дріжджів і плісняви. Згідно з нормативною документацією дозволено використовувати такі антисептики: сорбінову кислоту, сорбат калію та натрію. Консервування хімічними речовинами ґрунтується на їх реакції з протоплазмою бактеріальної клітини; відбувається дегідратація і зсідання білків, порушення умов жйттєдіяльності мікроорганізмів.