Физико-химические методы консервирования

Консервирование сушкой. Сушка (обезвоживание) проводится для предотвращения или замедления физико-химических, биологических и других процессов, способствующих снижению питательной ценности продуктов или их порче.

Большинство пищевых продуктов сушат до содержания влаги 4 – 14 % , в результате чего снижаются ферментативные процессы. Плоды с большим содержанием сахара высушивают до более высокого содержания в них влаги - 20-25%.

Сушеные продукты имеют меньшую массу, занимают значительно меньший объём, имеют более высокую энергетическую ценность по сравнению с продуктами свежими и консервированными другими способами. Это облегчает их транспортирование и хранение.

Существует несколько способов сушки: нагретым воздухом -конвективная, в виброкипящем слое, распылительная, контактная, вакуумная, сублимационная и другие.

Сушка продуктов нагретым воздухом, до сих пор является наиболее распространенной. Удаление влаги осуществляется прогретым воздухом температурой 80-120°С в сушильных установках. Недостатком этой сушки является то, что она протекает сравнительно долгое время (в течение 3-10 часов) при температуре -65-70°С, оптимальной для деятельности многих ферментов и микроорганизмов, а это приводит к потерям компонентов химического состава, ухудшению вкуса, аромата и цвета.

Более современным способом обезвоживания является сушка в кипящем и виборокипящем слое. Сушка в кипящем слое осуществляется следующим образом. Через слой измельченного зернистого продукта, находящегося на сетке, продувают с определенной скоростью воздух. Слой в начале разрыхляется, набухает, а затем переходит в состояние псевдокипения, напоминает кипящую жидкость. Вследствие интенсивного перемешивания и контакта отдельных частиц с нагретым воздухом происходит выравнивание температуры в объёме слоя, сокращается время сушки. В отечественной пищевой промышленности внедрены в производство сушилки в кипящем слое для сушки дрожжей, подсушки подсолнечника и др.

Рядом преимуществ по сравнению с конвективной обладает микроволновая сушка с использованием энергии сверхвысоких частот (СВЧ). В этом случае интенсификация процесса обезвоживания происходит вследствие проникающего эффекта микроволн и высокого поглощения их молекулами воды.

Распылительная сушка используется для обезвоживания жидких продуктов. Жидкие продукты подаются в распылительное устройство, которое с помощью форсунок и дисков, вращающихся с большой скоростью, распыляет продукт и превращает его в мельчайшие капельки. Распыление происходит внутри общей сушильной камеры, в которую подается горячий воздух. Частицы продукта встречаются с потоком нагретого до 140 -160°С воздуха и обезвоживаются. Продолжительность сушки в распыленном состоянии измеряется секундами, благодаря чему в пищевых продуктах почти полностью сохраняются даже термолабильные вещества - белки, витамины.

Сушка методом распыления широко применяется в пищевой промышленности при производстве сухих молочных продуктов, меланжа, яичного белка, фруктовых и овощных соков, пюре и т.д.

Контактная сушка применяется для обезвоживания высоко-влажных жидких и пюреобразных продуктов: молока, картофеля и овощного пюре. Сушка осуществляется при непосредственном контакте жидкого продукта с нагретой поверхностью. При этом способе обезвоживаемый продукт подается непрерывным потоком на горячую поверхность барабана и высушивается за 4-12 секунд. Готовый продукт специальными скребками снимается с барабана пленкой и перемалывается в порошок.

Вакуумная сушка осуществляется в условиях разрежения при сравнительно низких температурах, не превышающих 50°С, что снижает потери термолабильных компонентов.

Сублимационная сушка основана на удалении влаги из замороженных продуктов путем возгонки (сублимации) воды, т.е. в результате непосредственного перехода льда в пар, минуя жидкую фазу. Сушка осуществляется в условиях глубокого вакуума. Протекает она в три стадии:

1. на первой происходит быстрое замораживание продукта(t= -17°С в продукте и ниже);

2. обезвоживание материала происходит в результате нагрева плит, на которых находятся высушиваемые продукты.

При этом кристаллы льда в продукте испаряются, и он теряет 80% влаги.

3. тепловая вакуумная сушка продолжительность которой 3- 4 часа.

Высушенный продукт имеет влажность 3-6%. Сублимационная сушка сочетает два способа консервирования: замораживание продукта и его высушивание в замороженном состоянии, поэтому микроструктура, объём, свойства и состав продукта сохраняются почти полностью. Продукт получается с хорошей пористостью, при обводнении быстро восстанавливается.

Радиационная сушка осуществляется путем передачи тепла инфракрасными лучами. Лучшие результаты получаются при использовании конвективно-радиационного метода, при котором сочетается обработка продукта инфракрасными лучами с сушкой прогретым воздухом.

Перспективной является сушка овощных и фруктовых паст, пюре и соков во вспененном состоянии. Сущность которого состоит в том, что пюреобразный продукт взбивают в стойкую пену в присутствии пеностабилизирующих веществ и сушат различными способами: радиационным, конвективным и другими до содержания влаги 2-4%.

Близким к сушке является метод концентрирования жидких пищевых продуктов, основанный на частичном удалении влаги при нагревании до 40-60 °С в вакуум - аппарате.

Вяление - частный случай применения сушки. Основан на медленном обезвоживании в естественных условиях предварительно посоленных мясных и рыбных продуктов.

Консервирование поваренной солью и сахаром. Основано на повышении осмотического давления среды, в результате чего происходит обезвоживание клеток, микроорганизмов, в результате чего прекращается их жизнедеятельность.

Поваренную соль в концентрации 8-14% используют для консервирования рыбы, мяса, овощей и некоторых других продуктов. Различают следующие способы посола:

1. сухой - продукт обрабатывают сухой солью;

2. смешенный - комбинирование мокрого и сухого способа;

3. мокрый водным раствором поваренной соли.

В зависимости от температуры, при которой солят продукты, различают посол холодный (от 0 до -10°С), охлажденный (0 -5°С) и теплый (10°С и выше).

Сахар в концентрации не менее 65% применяют для консервирования при изготовлении варенья, джема, повидла, желе и др.