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

Возросший за последние годы спрос на свежие и безопасные пищевые продукты соз­дал перспективу для исследований и разработок альтернативных методов консерви­рования. Многие из них основаны на физических принципах, отличных от тепловой обработки, например, на применении высокого давления, импульсного электриче­ского поля, осциллирующего магнитного поля и ультразвука (по отдельности или о сочетании с пастеризацией, охлаждением или замораживанием). Были проведены испытания некоторых химических методов обработки, например, применение хитозанов, бактериоцинов и других противомикробных препаратов. До настоящего вре­мени эксперименты проводились в лабораторных условиях без масштабного вне­дрения их результатов. Усилия микробиологов были направлены в основном на уничтожение патогенной микрофлоры, а дрожжевые клетки зачастую служили в ка­честве эукариотических модельных организмов.

 

5.6.1 Нетермические методы консервирования

Гидростатическое давление

Давление выше 100 МПа разрушает клеточные мембраны и может инактивировать вегетативные клетки. Эукариотические дрожжевые клетки более чувствительны к высокому давлению, чем прокариотические бактерии, а бактериальные споры чрез­вычайно устойчивы. Давление в 400-600 МПа вызывает инактивацию микроорга­низмов, но неполную, так как некоторые клетки после повреждения могут выжи­вать. В инактивации дрожжей очень важную роль играет активность воды, тогда как значение рН на их выживание не влияет (табл. 5.9). Хотя стоимость и производи­тельность оборудования ограничивает промышленное применение высокого давле­ния для обработки пищевых продуктов, его использование постоянно расширяется [10]. Технология высокого давления чаще всего применяется при консервировании фруктовых соков, джемов, желе, соусов и других продуктов, подверженных дрожже­вой порче.

Таблица 5.9. Время десятикратного уменьшения численности (показатель D) при инактивации аскоспор Saccharomyces cerevisiae высоким давлением (по [11])

Давление,
МПа
Показатель D, мин
Апельсиновый
сок, рН 3,3
Яблочный
сок, рН З,9
Модельный
сок, рН 3,5
Модельный
сок, рН 5,0
500 0,18 0,15 0,14 0,19
450 0,50 0,48 0,38 0,49
400 0,97 0,88 0,72 0,98
350 2,80 2,51 2,15 2,84
300 10,81 9,97 7,21 9,42

 

Импульсное электрическое поле

Электрические поля с напряженностью 5-25 кВ/см, применяемые в виде несколь­ких десятков импульсов, каждый длительностью в несколько микросекунд, способ­ны инактивировать микроорганизмы. Под воздействием электрического поля дрож­жи погибают быстрее, чем бактерии, причем инактивация возрастает с повышением напряженности поля и количества импульсов. Воздействие импульсного электриче­ского поля повреждает клеточную структуру, о чем свидетельствуют фотографии, сделанные с помощью электронного микроскопа. Этот метод может применяться для консервации таких жидких продуктов, как фруктовые соки и молоко, не вызы­вая нежелательных органолептических изменений.

Осциллирующее магнитное поле

Магнитное поле высокой интенсивности, достаточной для инактивации микроорга­низмов, можно создать с помощью катушки индуктивности, через которую пропуска­ется электрический ток. Для консервирования в магнитном поле лучше всего подхо­дят пищевые продукты с высоким электрическим сопротивлением. Хотя проведены успешные эксперименты в области консервирования апельсиновых соков и йогур­тов, контаминированных Saccharomyces cerevisiae, прежде чем эта технология сможет найти промышленное применение, необходимо более тщательное ее изучение.

Световые импульсы

Антимикробный эффект УФ-облучения сводится к повреждению ДНК, что приво­дит к летальному исходу или мутациям клеток. УФ-облучение используется, в част­ности, для стерилизации воздуха и обработки питьевой воды. Ближнеинфракрасное УФ-излучение, применяемое в виде коротких импульсов высокой интенсивности, составляет основу технологии, которая может использоваться для стерилизации поверхностей пищевых продуктов и упаковочных материалов, а также тонкого слоя прозрачных жидкостей. При использовании полноспектрального света интенсив­ностью 0,1-0,4 Дж/см2 количество дрожжевых клеток может быть уменьшено на 5-6 логарифмических циклов всего за 2-4 вспышки. Плесени и бактерии оказыва­ются более устойчивыми. Эта технология составляет альтернативу асептической обработке.

Ультразвук

В ультразвуковых технологиях используются звуковые волны высокой энергии – от 20 000 и более колебаний в секунду (Гц). Ультразвук большой мощности благода­ря создаваемой внутриклеточной кавитации, которая нарушает клеточные структу­ры и функции, обладает микробиоцидным эффектом. Пищевые материалы могут препятствовать распространению звуковых волн, поэтому для обеспечения безопас­ности продуктов ультразвук должен применяться совместно с другими методами консервирования. По всей видимости, ультразвук имеет огромный потенциал для обеззараживания продуктов и технологического оборудования. Очищающее дейст­вие кавитации проявляется в удалении клеток с поверхности сырых и минимально обработанных фруктов и овощей, но в настоящее время нам не известен ни один пи­щевой продукт, обработанный этим способом в промышленных условиях.

 

5.6.2. Противомикробные препараты

Кроме разработки новых физических методов инактивации микроорганизмов про­должается поиск новых перспективных химических и биохимических препаратов для консервирования пищевых продуктов. Натуральные противомикробные препа­раты (лизоцим, низин и другие бактериоцины), оказывают антагонистическое воз­действие на бактерии, но они, как правило, не действуют на грибы. Реутерин, мета­болит Lactobacillus reuteri, обладает широким спектром действия и подавляет рост грамположительных и грамотрицательных бактерии, а также грибов. За исключени­ем низина, который применяется как биоконсервант в ряде пищевых продуктов, другие бактериоцины пока не нашли практического применения.

Противомикробную активность способен проявлять хитозан, деацилированное производное хитина, особенно по отношению к мицелиальным плесеням и дрож­жам. Известны работы по применению хитозана в концентрации 0,3-1,0 г/л в каче­стве средства пролонгирования хранения свежих фруктов и овощей, однако в све­жих фруктах и салатах, заправленных майонезом, рост дрожжей подавлялся не пол­ностью [8, 9].

Сообщается также о противомикробном действии экстрактов растений, содер­жащих различные натуральные вещества, в частности, эфирных масел и бальзамов [6]. Экстракты чеснока, лука и хрена, а также специй (корицы, гвоздики, горчицы, орегана и др.) могут оказывать антибактериальное или антигрибковое действие, а иногда – и то и другое. Тем не менее использование их эффективных концентра­ций обусловливает чрезмерный аромат, который не совместим с большей частью пищевых продуктов. Эффективность экстрактов растений увеличивается в случае их применения в сочетании с другими консервирующими ингредиентами. Напри­мер, в работе [1] было установлено, что ванилин в концентрации 0,2% предотвра­щает рост важнейших ДВПП (Saccharomyces cerevisiae, Zygosaccharomyces bailii, Z. rouxii и Debaryomyces hansenü) в яблочном пюре с рН 3,5 и αω0,95 в течение 40 сут хранения при 27°С.

 

5.6.3. Современные комбинированные методы консервирования

Многие новые альтернативные методы консервирования разработаны специально для использования в «барьерной технологии», предполагающей одновременное применение нескольких методов с синергическим эффектом. Для достижения опти­мального качества продукта и микробиологической безопасности альтернативные физические методы обработки в сочетании с другими способами консервирования могут использоваться, как и в случае облучения, в меньших дозах по сравнению с их применением по отдельности. Высокое давление, импульсные электрические поля, ультразвук и осциллирующие магнитные поля можно успешно применять одновре­менно с пастеризацией или замораживанием без снижения конечной эффективно­сти обработки. Для защиты от дрожжевой порчи фруктовых соков и нарезанных фруктов при сохранении аромата, вкуса, цвета и функциональных свойств продук­тов целесообразно использовать такие комбинированные способы, как «мано-термо-звуковая» технология (низкое давление + щадящая температура + ультразвук) или осмодегидрозамораживание (добавление сахара + воздушная сушка + замора­живание). Применение новых методов для предотвращения роста патогенных и вы­зывающих порчу микроорганизмов и для обеспечения качества и безопасности пи­щевых продуктов – одно из перспективных направлений развития современных пи­щевых технологий.

 

яндекс.ћетрика