Группа компаний "Униконс"

Продвижение и реализация пищевых добавок, антисептиков и другой продукции НПО Альтернатива.

Перейти на сайт

"Бесплатные образцы"

Комплексные пищевые добавки "Униконс".

Для всех отраслей пищевой промышленности!

Перейти на сайт

"Петритест"

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

Перейти на сайт
 

Пищевые продукты, как правило, быстро портятся. Поэтому приходится ис­пользовать их немедленно или, если это невозможно, принимать меры для их сохранения, т.е. консервировать.

§1. Защита пищевых продуктов: определения

В пищевом продукте могут происходить физические, химические, биохими­ческие и микробиологические процессы, отрицательно влияющие на его качест­во. В данной книге рассматриваются только микробиологическая порча пище­вых продуктов и вещества, которые такую порчу замедляют или предотвращают.

Микробиологическая порча пищевых продуктов происходит при наличии определенных условий, необходимых для протекания биологических процессов:

  1. Наличие возбудителей порчи. Микробиологическая порча пищевого про­дукта невозможна, если на его поверхности или внутри него отсутствуют микро­организмы.
  2. Наличие доступных для микроорганизмов питательных веществ. Если та­ковые отсутствуют, то микроорганизмы не могут развиваться.
  3. Наличие благоприятных для жизнедеятельности микроорганизмов тем­пературы, активности воды, концентрации кислорода, окислительно-восстано­вительного потенциала, концентрации ионов водорода (рН). Если эти условия неблагоприятны, микроорганизмы или не будут развиваться повес, или их раз­витие будет замедленным.
  4. Достаточно длительное время хранения пищевого продукта. Если пище­вой продукт будет использован до того, как начнётся нежелательный рост мик­роорганизмов, мероприятия против микробиологической порчи излишни.

О микробиологической порче можно говорить лишь тогда, когда в результа­те деятельности микроорганизмов качество пищевого продукта ухудшается.

Под порчей пищевого продукта понимают лишь нежелательное изменение его качества. Отсюда следует, что не всякое микробиологическое изменение – порча. Например, сбраживание виноградного сока дрожжами не является пор­чей, если целью служит получение вина, и является, если требуется сохранить виноградный сок неизменным. Уксус может образовываться при нежелательном прокисании вина, а может целенаправленно получаться из вина с помощью тех же уксуснокислых бактерий; в первом случае налицо порча, а во втором ее нет. Напомним также, что микроорганизмы необходимы для получении таких известных продуктов питания, как хлеб, йогурт и т.д. Иногда ответ на вопрос о том, оценивать ли микробиологическое изменение пищевого продукта как ухудше­ние его качества или нет, зависит от глубины и направлении этого изменения. Например, процесс созревания сыра может плавно перейти в его порчу, причем точно определить переходный момент зачастую невозможно. Такая неопреде­лённость может иметь юридические последствия, так как во многих странах су­ществуют запреты на поставку в торговлю испорченных продуктов.

§2. Способы консервирования

Под консервированием продуктов питания понимается совокупность мер, направленных прошв различных видов порчи. В более узком смысле под кон­сервированием понимают действия, направленные против микробиологической порчи. Для этого издавна пользуются двумя принципиально отличающимися ме­тодами: физическим и химическим. В последнее время активно обсуждаются ме­тоды биологического консервирования пищевых продуктов (см. гл. 54 и 55).

При консервировании необязательно уничтожать имеющиеся микроорганиз­мы. Важнее создать условия, в которых они не могли бы испортить пищевой продукт.

Физические методы консервирования (которые в этой книге не обсуждают­ся) заключаются в том, что пищевой продукт подвергают физическому воздейст­вию, которое препятствует росту микробов. Самые известные из них – стерили­зации и пастеризация (воздействие нагреванием), охлаждение и замораживание (воздействие холодом), сушка (удаление воды) и облучение.

Химические методы консервирования заключаются в добавлении более или менее хорошо известного химического соединения, которое подавляет развитие микроорганизмов или уничтожает их. Такие вещества называют консервантами. Различают консерванты в широком и в узком смысле этого слова. К первым относят, например, соль и уксус, ко вторым – сорбиновую и сернистую кисло­ты. Существенное отличие между этими группами заключается в используемых концентрациях. Первые применяются в концентрациях выше 0,5-1%, а для вто­рых из-за их более сильного антимикробного действия достаточно 0.5% и менее.

При биологических способах консервирования к продуктам питании добав­ляют очищенные культуры определённых микроорганизмов, которые оказыва­ют тормозящее действие на возбудителей порчи. Такие культуры называют за­щитными.

§3. Почему необходимо консервировать пищевые продукты

Зерно, фрукты и другие растительные продукты питания можно употреб­лять всвежем виде лишь в течение короткого времени после сбора урожая. По­этому с давних пор, особенно в наших широтах, люди вынуждены были делать долговременные запасы. Периоды дождей и засухи, которые были и есть повсюду в мире, также заставляли сохранять продукты питания. Упоминание об этом встречается в Библии: «И сказал Иосиф фараону: <...> Да повелит фараон поста­вить над землёю надзирателей и собирать в семь лет изобилия пятую часть с зем­ли Египетской. Пусть они берут всякий хлеб этих наступающих хороших годов... И будет сия пища в запас для земли на семь лет голода..." [Быт. 41: 25, 34-36]. В этом отрывке говорится (если излагать в современных терминах) о сохранении продуктов питания в атмосфере защитного газа, так как зерно защищалось от порчи углекислым газом, образующимся при дыхании2.

Необходимость консервировать пищевые продукты возникла в результате развития цивилизации. Сегодня человечество живёт преимущественно в горо­дах, где производить продукты питании практически невозможно. В промышленно развитых странах все меньшее число людей производит пишу для всё боль­шего их числа. Это возможно, только если пищевые продукты имеют достаточ­ный срок хранения.

С развитием цивилизации изменились жизненные привычки и потребности людей, у них появилось желание наслаждаться деликатесами и экзотическими продуктами из дальних стран. Выпускается множество «фирменных» продуктов питании, к сохранности которых предъявляются особенно высокие требовании. Во всех этих случаях не обойтись без использования соответствующих приемов сохранения, т.е. без консервирования.

Хотя консервирование (по крайней мере в развитых странах) достигло вы­сокого уровня, все еще поразительно много пищевых продуктов теряется в ре­зультате порчи. По некоторым оценкам, более 20% произведенных продуктов не достигают стола потребителя, а достаются грызунам, насекомым и микроорга­низмам. В менее развитых странах эти потери намного больше.

Если раньше продукты питании консервировали исключительно по эконо­мическим причинам, то в последнее время добавился и токсикологический ас­пект3. Например, в 60-х годах обнаружилось, что многие плесневые грибы обра­зуют токсины, которые могут попадать в продукты питания. Если ограничить рост плесневых грибов, например, применяя консерванты, то уменьшается и об­разование токсинов. Поэтому с точки зрения профилактики заболеваний ис­пользование безусловно нетоксичных консервантов менее рискованно, чем от­каз от них.

§4. История химического консервирования пищевых продуктов

Когда человек был еще собирателем и охотником и буквально «едва сводил концы с концами», он не нуждался в консервировании продуктов питания. Дли­тельное их хранение не требовалось, так как природа предоставляла ему посто­янные источники пищи. С началом неолитической революции (примерно 10 тыс. лет назад), когда человек стал переходить к оседлому образу жизни, на смену собирательству и охоте пришли обработка земли и приручение диких животных. Человек стал делать запасы продовольствия, наподобие белки или хомяка защи­щая их от сородичей и непогоды. Переход к питанию припасами приводил и к изменению его структуры, нарушению традиционных (физиологичных) норм Значительно изменялись при этом и органолептические свойства продуктов

Первыми способами консервировании были сушка и засолка. Пища, сохра­нённая таким образом, имела соответствующие недостатки. Так, один париж­ский торговец XIV века советовал своим покупателям дли приготовления суше­ной трески, хранившейся 12 лет, вымочить её в течение ночи в воде, а затем отбить кувалдой до размягчении. Читая исторические документы о питании насе­лении умеренных климатических зон зимой или о рационе моряков, мы видим, что та пища полностью или в основном состояла из консервированных продук­тов. В питании преобладали зерно и мука, сушеное, вяленое и соленое мясо или рыба. Во многих странах хлеб пекли только два или три раза в году. Потом его высушивали и месяцами употребляли размоченным, в виде кашицы. Однообра­зие такой пищи очевидно. О влиянии методов консервирования на составляю­щие продуктов питания почти ничего не знали. Нередки были болезни.

С течением времени список применяемых консервантов пополнился спир­том, коптильным дымом, сернистой кислотой, уксусной, молочной и некоторы­ми другими органическими кислотами. Этивещества использовали в течение двух тысячелетий.

Сдвиги в консервировании продовольствия появляются с началом индустриализации потребитель становится требовательнее, его больше не удовлетворяет качество пищи, сохраняемой с помощью известных к тому времени консер­вирующих средств, - они слишком сильно изменяют структуру и свойства про­дуктов питания.

Достижения химии начали применить и в консервировании. Стали возникать теории, обосновывающие технологию этого процесса. Исследуя дым, Райхенбах обнаружил в продуктах сухой перегонки древесины маслянистое вещество, которое назвал креозотом4 из-за его способности сохранять мясо. О своём открытии он сообщил в восторженных тонах, хотя тогда же установил, что это вещество пред­ставляет опасность для здоровья. Применение креозота ограничивалось его неприятным запахом. Однако в одной книге по химии пищевых продуктов, из­данной в 1848 году, креозот подробно описывался как еще одно консервирую­щее средство наряду с солью (применение которой правильно называли косвен­ной сушкой), сушкой, названием, молочнокислым брожением, сахаром, спир­том, уксусом и коптильным дымом.

Лишь сто лет назад стали предприниматься усилия с целью не только «как-нибудь» сохранить продукты питании, но и защитить имеющиеся в них нестой­кие составные части от разрушения, а также сохранить их питательные и вкусо­вые свойства. На первых порах в список пищевых консервантов попали такие вещества, как плавиковая кислота, фториды, хлораты и т.п. Предложения добавлять такие «химикалии» к продуктам питания не были связаны с аморальными побуждениями (корыстью или желанием ввести в заблуждение). Скорее всего они были вызваны незнанием возможных вредных последствий их применении, ведь токсикологические исследования ещё не проводились. Существовало мне­ние, что добавление тех малых количеств веществ, какие необходимы для кон­сервировании, едва ли может нанести ущерб здоровью. Поэтому вначале в выбо­ре консервантов не особенно церемонились Сделанное около ста лет назад пред­ложение о внесении салициловой и борной кислот в перечень пищевых консервантов было прогрессивным, хотя сегодня оба эти консерванта уже не удовле­творяют требованиям безопасности.

Таблица 1. История развития химического консервирования продуктов питания

Доисторические времена

Использование поваренной соли, коптильного дыма
Древний Египет Использование уксуса, масла, мёда
Древний Рим Использование сернистой кислоты для стабилизации вин
До 1400 года Бойкель изобретает соления
1775 Хофор предлагает в качестве консервантабуру
1810 Предложено использовать сернистую кислоту для консервирования мяса
1833 Райхенбах предлагает креозот для консервирования мяса
1858 Яквес открывает антимикробное действие борной кислоты
1859 Гофман выделяет из масла рябины сорбиновую кислоту
1865 Иодин открывает антимикробное действие муравьиной кислоты
1874 Кольбе и Тирш открывают антимикробное действие салициловой кислоты
1875 Флек открывает антимикробное действие бензойной кислоты
1907 Беринг предлагает формальдегид и перекись водорода для консервирования молока
1908 В США разрешено применять в продуктах питании бензойную кислоту
1913 Марголиус открывает антимикробное действие п-хлорбензойной кислоты
1923 Сабаличка открывает антимикробное действие сложных эфиров n-оксибензойной кислоты
1938 Гофман, Дэлби и Швайцер предлагают пропионовую кислоту для консервирования хлебобулочных изделий
1939 Мюллер (и независимо от него в 1940 году Гудинг) открывает антимикробное действие сорбиновойкислоты
1947 Колеман и Вольф открывают антимикробное действие дегидрацетовой кислоты
С 1950 Систематическая проверка вновь предлагаемых консервантов
1954 Начало промышленного производства сорбиновой кислоты
1956 Бернхард, Тома и Гент открывают антимикробное действие сложных эфиров пироугольной кислоты
С 1980 Широкое применение защитной атмосферы

 

В конце XIX столетия в качестве консерванта стали применить муравьиную кислоту, а в начале XX века – бензойную кислоту, которая и сегодня использу­ется в больших масштабах. Поскольку вначале к бензойной кислоте (и к салици­ловой) относились осторожно, причисляя их к соединениям ароматическою ря­да, и считая канцерогенными, велись поиски её заменителей. Ими оказались n-хлорбензойная кислота и сложные эфиры n-оксибензойной кислоты5. В конце 30-х годов в качестве консервантов стали применять соли пропионовой кисло­ты, а после Второй мировой войны – сорбиновую кислоту и ее соли. Широкое распространение сорбиновой кислоты является в значительной мере следствием возникшего в 50-х годах нового подхода к токсикологической оценке пищевых добавок вообще и консервантов в частности. Это– ненасыщенная жирная ки­слота, исследована она лучше всех других широко применяемых консервантов, и безопасность ее использования не вызывает ни малейшего сомнения.

В последние 15-20 лет наблюдается сильное стремление к потреблению све­жих продуктов питания. В связи с этим промышленность старается сократить путь от производителя к потребителю. В развитых странах для сохранения све­жих продуктов широко используют охлаждение (даже во время транспортировки).

Современные тенденции развития способов сохранения продуктов питания дают основания полагать, что в недалеком будущем станут применяться «щадя­щие» способы химического консервирования. Под этим следует понимать при­менение веществ, которые могут быть получены из растений или микроорганиз­мов, проявляющих антимикробные свойства. Такие вещества неспециалисты a prioriсчитают менее подозрительными, потому что это природные соединения.

Примечательно, что в публикациях, направленных против пищевых доба­вок, консерванты критикуются меньше всего, так как критикам известно, что в определенных случаях применение консервантов защищает здоровье потребите­лей. Таким образом, несомненно, что химическое консервирование продуктов питания сохранит свое значение и в будущем.

 

яндекс.ћетрика