Вспомогательные средства, применяемые при холодильной обработке и хранении

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ХОЛОДИЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ И ХРАНЕНИИ

Для сохранения качества, снижения потерь и увеличения продолжительности хранения продуктов используются дополнительные к холоду средства: ультрафиолетовое и ионизирующие излучения, регулируемые и модифицированные газовые среды, упаковка, повышенное и пониженное давление и др.

Ультрафиолетовое излучение нашло широкое применение в практике работы пищевых и торговых предприятий для санации воздуха и поверхностного слоя продуктов. Оно охватывает область электромагнитных колебаний с длинами волн 136-4000 Ǻ, обладает большой энергией и поэтому оказывает сильное химическое и биологическое действие. В зависимости от длины волны действие различных участков ультрафиолетового спектра неодинаково. Наибольшим воздействием на бактерии, подавляющим их жизнедеятельность и приводящим живые клетки к гибели, обладают лучи с длиной волн от 2950 до 2000 Ǻ. Данная область ультрафиолетовых лучей называется бактерицидной. Максимум бактерицидного действия оказывают лучи с длиной волны около 2600 Ǻ.

Бактерицидные ламповые источники ультрафиолетовых лучей, выпускаемые промышленностью,представляют собой газоразрядные лампы низкого давления с самозакаливающимися катодами. Они работают от электрической сети переменного тока напряжением 127 и 220 В. УФ-облучение измеряется в бактах, миллибактах, микроваттах или другие единицах.

В условиях производства и хранения продуктов наибольшую опасность их заражения микрофлорой представляет бактериальный аэрозоль, находящийся вследствие конвекции воздуха во взвешенном состоянии.

Под воздействием УФ-лучей происходит отмирание микроорганизмов только в поверхностном слое продукта, так как проникающая способность лучей не превышает 0,1 мм. Стерилизующий эффект облучения зависит от микробиологической загрязненности продукта и стадии развития микроорганизмов. При небольших количествах и начальных стадиях развития микрофлора погибает быстрее и при меньшей затрате энергии.

Ультрафиолетовое облучение неблагоприятно действует на зрение, поэтому бактерицидные лампы устанавливают на высоте не ниже 2 м от пола, а отраженные лучи направляют в верхнюю зону помещения. Мощность не должна превышать 0,75-1 Вт на 1 м³ помещения. При таком размещении ламп резко снижается бактерицидная облученность в зоне пребывания людей: при периодическом — 5 мб/м², а при непрерывном — 1 мб/м². Санация воздуха осуществляется вследствие его конвекции или побудительной циркуляции.

В отсутствие людей мощность можно увеличить в несколько раз. Рабочие места, оборудование, спецодежда, а также тара, стены и потолки холодильных камер и прилавков в целях обеззараживания облучают переносными УФ-лампами.

УФ-облучение применяется для обеззараживания воды и рассола в тонком слое. В сочетании с низкими положительными температурами оно значительно увеличивает сроки хранения охлажденного мяса, яиц, полукопченых и копченых колбасных изделий, сыров, цитрусовых плодов и других продуктов.

Под влиянием облучения рост микрофлоры резко замедляется, т.е. проявляется бактериостатический эффект, который зависит не только от дозы облучения, но и от состояния внешней среды. С понижением температуры среды продолжительность бактериостатического эффекта увеличивается.

Ионизирующие излучения — излучения высокой энергии, способные вызывать ионизацию электрически нейтральных атомов и молекул и стимулировать в облученных материалах однотипные химические реакции.

Ионизирующие излучения получают двумя способами; механическим, используя рентгеновские аппараты и аппараты, дающие поток ускоренных электронов; путем радиоактивного распада различных изотопов типа ⁶⁰Со, ¹³⁷Cs и других, образующих α-, β- и γ- лучи.

Рентгеновские и γ- лучи производят ионизирующее действие на продукты, α- и β- лучи имеют незначительную проникающую способность и их влияние невелико.

Возникающие в результате облучения химические превращения в продуктах в первую очередь связаны с ионизацией воды, что вызывает образование свободных радикалов с высокой химической активностью, которые влияют на химическую природу облученных веществ.

При определенной дозировке ионизирующих излучений можно подавить жизнедеятельность микроорганизмов.

В СНГ и ряде зарубежных стран проведены исследования по радиационной обработке (радаппертизации — достижению стерильности продукта; радуризации — ограниченному подавлению микрофлоры; радисидации — выборочному подавлению микроорганизмов какого-либо типа) продуктов с целью увеличения продолжительности их хранения.

В связи с тем, что устройства для радиационной обработки дорогие, способы защиты людей от радиации не совершенны, влияние облученных продуктов на человека выяснено не полностью, данный метод хранения широкого распространения не получил.

Для хранения и транспортировки продуктов питания применяется среда с концентрацией газообразного азота (около 100 %). Последний получают из жидкого азота (температура кипения -196°С). По теплофизическим свойствам он незначительно отличается от воздуха. При охлаждении продуктов расход азота составляет 1-1,2 кг на 1 кг продукта.

Применение антисептиков основано на их свойстве подавлять микроорганизмы, предохраняя продукты от порчи. Проникая в клетку микроба, эти вещества вступают во взаимодействие с белками протоплазмы, парализуя при этом ее жизненные функции и приводя микробную клетку к гибели.

К антисептикам предъявляется ряд требований, важнейшими из которых являются безвредность для организма человека и обеспечение неизменности вкуса и аромата продукта при хранении.

В качестве антисептирующих веществ применяют коптильный дым, полученный от сжигания древесины (дров и опилок), кислоты сорбиновую и бензойную, озон, перекись водорода, диоксид серы.

В процессе копчения продукты (мясо, рыба, сыр) в результате комплексного воздействия дыма, содержащего летучие химические соединения (фенолы, альдегиды и другие продукты неполного сгорания дерева), тепла и других факторов приобретают специфический вкус, аромат и окраску. Копчение способствует сохранению качества жира, замедляя процесс его окисления, вызывает гибель бактерий или подавляет их развитие.

Стойкость копченых продуктов обеспечивается, прежде всего, за счет пониженной температуры хранения, уменьшения содержания воды и повышения содержания соли.

Для консервирования продуктов питания используют сорбиновую кислоту или ее калиевую соль в небольших концентрациях (0,05-0,1 %). В организме человека сорбиновая кислота окисляется с образованием безвредных соединений. Весьма важно, что она не сообщает продуктам постороннего вкуса и запаха и может применяться вместо диоксида серы для консервирования плодового пюре, фруктовых соков и т.д.

Натриевая соль бензойной кислоты — бензоат натрия — кристаллический порошок без запаха и вкуса, оказывает консервирующее действие в концентрации 0,1 %, однако удалить его из полуфабрикатов и продуктов перед употреблением в пишу не удается. Бактерицидная активность бензойной кислоты при снижении рН среды снижается.

Действие озона носит бактериостатический характер и усиливается при повышении относительной влажности воздуха и понижении его температуры. Применяют его при подготовке камер к приему продуктов на длительное хранение. Высокая концентрация озона (20-40 кг/м³) обеспечивает очистку воздуха камер от микроорганизмов за двое-трое суток.

Использование озона ограничивает его токсичность для человека (предельно допустимая концентрация 0,1 мг/м³) и способность интенсифицировать окислительные процессы жиров. Озон определенной концентрации при хранении продуктов растительного происхождения не оказывает отрицательного воздействия на проходящие в них метаболические процессы. Установлено, что он подавляет отдельные группы микроорганизмов на поверхности плодов и овощей.

Школой профессора Я.Я.Никитинского был разработан метод консервирования, получивший название регулируемая газовая среда (РГС). Он заключается в хранении плодов и овощей в атмосфере с пониженной концентрацией кислорода, содержащей диоксид углерода.

Регулируемая газовая среда предусматривает поддержание пониженного содержания кислорода к повышенного содержания углекислого газа в атмосфере камеры, которое в одних случаях сопровождается постоянством концентрации азота, а в других — изменением (увеличением) ее. Снижение концентрации О₂ и повышение концентрации СО₂ замедляют процесс газовыделения в два-три раза и уменьшают теплоту дыхания плодов до 3-5 %.

Использование РГС для хранения плодов и овощей в охлажденном состоянии приводит к более медленному созреванию, увеличению сроков хранения и уменьшению потерь. В практике хранения используют газовые среды трех типов в зависимости от содержания в них О₂ и СО₂.

Первый тип — нормальная газовая среда: суммарная концентрация СО₂ и О₂ равна 21 %; содержание СО₂ — 5-11 %, О₂ — 11-16,%; количество азота неизменно — 79 %.

Второй тип — субнормальная газовая среда: суммарная концентрация СО₂ и О₂ — менее 21 %; содержание О₂ — 3-5 %, СО₂ — 3-5 % и азота 90-94 %. Тормозящее действие на процесс дыхания оказывает не только накопление в атмосфере хранилища определенного количества СО₂, которого раньше в воздухе не было, но и резкое снижение количества кислорода, в результате чего замедляется процесс созревания плодов и, следовательно, стабилизируется на невысоком энергетическом уровне жизнедеятельность сырья.

Третий тип — почти полное отсутствие СО₂ (не более 1 %); О₂ — 3-5 %; используется для хранения продуктов, чувствительных к СО₂.

Состав газовой смеси зависит от вида сырья, помологического сорта, условий выращивания идругих факторов. Следовательно, хранение плодов и овощей в РГС основано на анабиотическом состоянии, в которое впадают как микроорганизмы, так и растительное сырье под влиянием диоксида углерода, пониженного содержания кислорода в атмосфере и пониженной температуры.

Разновидностью РГС является модифицированная газовая среда (МГС), которая отличается тем, что газовый состав при хранении плодов и овощей создается в упаковках и выдерживается с меньшей точностью.

Для обеспечения сохранения газовой среды внутри упаковки при хранении плодов используют селективно-проницаемые мембраны из пленок с высокой газопроницаемостью, поглотители СО₂ и паров воды, перфорированные пленочные материалы. Часто эти способы комбинируют, применяя также дополнительную обработку плодов, поглотители этилена, альдегидов и других веществ, выделяемых плодами при хранении и влияющих на их качество.

Селективно-проницаемые мембраны изготавливают обычно из силиконового каучука — наиболее газопроницаемого пленочного материала. Мембраны определенной площади (по расчету необходимой проницаемости) монтируют в пакеты или мешки-вкладыши из полиэтиленовой или других пленок. В таких упаковках создается модифицированная микроатмосфера, которую в определенной степени можно регулировать, подбирая пленки с различной селективной проницаемостью для газов, сорта и количества плодов, а также температурно-влажностный режим в хранилищах.

Хранение яблок в полиэтиленовых контейнерах с силексановыми мембранами позволяет значительно увеличить выход товарных плодов и снизить потери, сократить их естественную убыль.

Для поглощения паров воды и СО₂ пригоден пенопласт, наполненный активированным углем. Смесь пластика (полиэтилен, полистирол, полиамид и др.), активированного угля и пенообразователя экструдируют в листы, жгуты, нити. В упаковку могут быть введены бентонит и активированный уголь для предохранения плодов от перезревания, при этом поглощаются этилен, альдегиды, спирты. Поглотитель помещают в газопроницаемую пленку внутри упаковки с плодами.

Для мелкой потребительской упаковки свежих фруктов, овощей и ягод используют различные пленочные материалы в зависимости от интенсивности «дыхания» объектов. Одни из них — шпинат, спаржа, сельдерей, брюссельская капуста — имеют высокую физиологическую активность; другие — морковь, свекла, огурцы — меньшую. Для быстрой реализации плодов и овощей в розничной торговой сети в качестве упаковки применяют нетканые сетки из полимерных нитей, при незначительных сроках хранения — пленочные материалы с перфорационными отверстиями.

Модифицированная атмосфера используется также для консервирования сырья животного происхождения и продуктов его переработки. Повышенные концентрации СО₂ подавляют жизненные функции микроорганизмов охлажденного мяса и мясопродуктов и процессы окисления жира. Так, срок хранения говядины (-1...-1,5°С) в атмосфере с концентрацией СО₂ 10-20 % увеличивается до 70 дней вместо 45 в обычной атмосфере. Свинину рекомендуется хранить в атмосфере с концентрацией СО₂ 25-50 %; бекон — при 5°С и 100 %-й концентрации СО₂; мясо птицы в охлажденном состоянии — в атмосфере с концентрацией СО₂ 15 %; рыбу — при 0°С к содержании СО₂ 50-100 %.

Отечественными учеными проводится значительная работа по изысканию, разработке и внедрению новых вспомогательных средств, которые в сочетании с холодом обеспечивают сохранение качества, увеличение продолжительности хранения и снижения потерь массы продуктов. Так, нашли признание в практике вермикулит, мел, хлористый кальций, торф, мох-сфагнум и другие вспомогательные средства.

Одним из средств, широко применяемых в торговле при холодильной обработке и хранении продуктов, является упаковка, позволяющая уменьшить потери при транспортировании, хранении и продаже, сохранить высокие потребительские свойства, снизить энергетические затраты и т.д.

Современные способы хранения, транспортирования и продажи продуктов предусматривают широкое применение пакетирования, палетизации, контейнеризации. Это дает возможность повсеместного использования механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ на всех этапах товародвижения продуктов.

Дальнейшее развитие прогрессивных форм продажи продуктов непосредственно связано с развитием упаковки: повышением экономичности традиционных тароупаковочных материалов (металл, стекло, картон, бумага), созданием и использованием новых, экономичных; освоением высокопроизводительного фасовочно-упаковочного автоматического оборудования для пищевой промышленности и торговли.

Наиболее перспективным направлением в использовании полимерных материалов является изготовление многослойных комбинированных материалов в сочетании с бумагой, фольгой, картоном или металлизированными полимерами, которое позволило на основе ограниченного числа полимеров получить упаковку с любым комплексом заданных свойств для самых разнообразных продуктов.

Среди многих функций упаковки продуктов в цепочке производство — распределение — потребление (защитная, экономическая, социальная) главная — сохранение их качества в течение заданного времени в определенных условиях.

Упаковку свежего мяса производят с целью торможения микробиологических процессов, сокращения потерь массы и сохранения цвета. Добиться подавления активности микроорганизмов позволяет сочетание упаковки с понижением температуры (охлаждением или замораживанием мяса).

Для сохранения качества ветчины, колбасных изделий применяют вакуумную упаковку в газонепроницаемые пленки (полиэтилен-целлофан, полиэтилен-полиамид, полиэтилен-полиэфир и др.), а также в усадочные пленки типа крайовак, при которой продукты вакуумируют, герметизируют и осуществляют усадку горячей водой или нагретым воздухом.

Для упаковки молока наиболее перспективна полимерная и комбинированная тара:

- мягкая полимерная (полиэтиленовые пакеты типа фин-пак, берта-пак, пре-пак и др.);

- полужесткая полимерная (бутыли из полиэтилена, поливинилхлорида, полиэтилентерефталата, поликарбоната);

- полужесткая из комбинированных материалов (тетраэдрическая, прямоугольная, фигурная из различных сочетаний бумаги или картона с полимерными покрытиями). К этой группе относятся усиленные упаковки, в состав которых входит алюминиевая фольга; они предназначены для расфасовки молока длительного хранения, розлив которого производят в асептических условиях.

Сливки и кефир фасуют в те же виды тары, что и молоко; сметану и йогурт — в мелкую полужесткую тару из жесткого поливинил хлорида, ударопрочного полистирола, полипропилена; творог — в мягкую тару (пакеты из ламинатов бумага — полиэтилен, полиэтилен — целлофан) или в полужесткую (пакеты из ламинатов картон—полиэтилен, а также картонные коробки с полиэтиленовыми вкладышами).

Значительный эффект получен при замене парафина в производстве бескорковых сыров полимерными покрытиями и пленками. Для цельной, а также порционной упаковки сыров используют ламинаты полиэтилен-целлофан, полиэтилен-лавсан, полиэтилен-полиамид. Сыры могут быть упакованы в нарезанном виде в цельнотянутую тару из ламината полиамид-полиэтилен. Головки сыра предохраняют от усушки, нанося на них полимерные покрытия из растворов и дисперсий поливинилового спирта, бутилкаучука, водорастворимых эфиров целлюлозы.

Плавленые сыры упаковывают в мелкую полимерную тару из жесткого поливинилхлорида или ударопрочного полистирола, герметизация которой производится алюминиевой фольгой с полимерным термопластичным покрытием; плавленые сырки — в алюминиевую фольгу с термопластичным полимерным покрытием. Для фасовки мороженого применяют бумагу с покрытием из полиэтилена, алюминиевую фольгу с полимерным покрытием, ламинат бумага—фольга—полиэтилен. Широко используют картонные стаканчики с полиэтиленовым, полипропиленовым, сополимерным покрытиями.

Значительное содержание в рыбе и рыбных продуктах легкоокисляющихся жиров, высокая активность микробиологических и ферментативных процессов обусловливают значимость упаковки и пониженных температур для сохранения их качества. Упаковка позволяет сократить потери массы рыбы при замораживании и длительном холодильном хранении примерно в 10 раз.

Особо ценные виды рыбы поступают в реализацию в порционном виде, упакованные в прозрачные пленки: полиэтилентерефталат, полиэтилентерефталат-полиамид и др. Рыбную кулинарию фасуют в картонную тару с жиростойки ми покрытиями, в мелкую тару из жесткого поливинилхлорида и полипропилена.

Пищевые жиры хранят при пониженной температуре в непрозрачной или полупрозрачной упаковке (жиростойкие пленки, в том числе бумага с жиростойким покрытием из сарана или полипропилена; фольга-бумага-саран; полиэтилентерефталат-полиамид; жесткий поливинилхлорид; поликарбонат; полипропилен). Для масла сливочного и твердого, формованного маргарина применяют бумагу или фольгу с сарановым покрытием, пленку фольга-бумага-саран.

Для продуктов сублимационной сушки применяют высокопрочные прозрачные ламинаты полиэтилен-лавсан-полиэтилен, полипропилен-лавсан-лавсан-полипропилен. Пакеты из этих материалов прочные и жесткие.

Современная техника изготовления быстрозамороженных продуктов питания предусматривает замораживание предварительно упакованных продуктов. В ряде случаев фасуют и упаковывают уже замороженные продукты. Упаковочные материалы, используемые при производстве быстрозамороженных блюд, можно разделить на три группы: полимерные пленочные материалы (одно- и многослойные); бумага и картон с полимерными покрытиями; алюминиевая фольга и материалы на ее основе.

Полимерные пленочные пакеты широко используют для фасовки быстрозамороженных готовых блюд. Преимуществами такой упаковки являются быстрое замораживание при -60...-70 °С и размораживание и разогрев в упаковке кипячением или в бытовых и промышленных микроволновых печах.

Применение замораживания расширяет возможности использования полимерных материалов. Так, масла и жиры, входящие в состав продуктов, при температурах замораживания -30...-70 °С и хранения -18 °С и ниже теряют подвижность, и в этих условиях возможен их контакт с полиэтиленом, нестойким к жирам и маслам в обычных условиях. Замороженные продукты также меньше подвержены действию кислорода к света, так как уплотненные поверхностные слои защищают внутренние, особенно при замораживании продуктов в брикетах и блоках.

Из полимерных пленок для быстрозамороженных блюд применяют одинарные: полиэтилен, полипропилен, саран и многослойные: полиэтилентерефталат-полиэтилен, полиамид-полиэтилен, а также трехслойные пленки.

С развитием микроволновой техники нагревания широкое распространение получила картонная комбинированная тара — экономичная, технологичная, прочная.

В отечественной практике имеется опыт производства быстрозамороженных соков (томатного, яблочного, виноградного) в упаковке парафин-бумага-полиэтилен. Данный способ консервирования и хранения обеспечивает лучшую сохранность потребительских свойств (цвета, запаха, вкуса) соков и витамина С по сравнению с тепловым консервированием.

Для быстрозамороженных готовых блюд широко применяется полужесткая тара из алюминиевой фольги с различными полимерными покрытиями, процесс замораживания в которой происходит в два раза быстрее по сравнению с полимерной. Кроме того, зеркальная поверхность алюминия отражает инфракрасные, тепловые лучи, что важно в условиях дневного освещения при их продаже в торговых предприятиях.

Выбор упаковки и способа ее использования проводят в зависимости от природы продуктов, условий и сроков хранения.

С точки зрения проницаемости для микроволновой энергии упаковочные материалы разделяют на проницаемые, частично проницаемые и непроницаемые. К непроницаемым относятся алюминиевая фольга и другие металлы и комбинированные материалы на их основе; к частично проницаемым — бумага, картон, некоторые полимерные пленки; к проницаемым — полистирольные пленки, полимерные материалы (полипропилен, полиамиды, полиэфиры и др.), отличающиеся термостойкостью. Использование проницаемых материалов позволяет применять сверхвысокочастотную (СВЧ) микроволновую энергию для размораживания и разогрева быстрозамороженных готовых блюд.

Последний можно выполнять в электрических или газовых шкафах, позволяющих осуществлять разогрев нескольких десятков порций одновременно при 160°С (электрошкафы) или до 200 °С(газовые шкафы) в течение 12-20 мин.

Задание

Разработка рекомендаций по применению сопутствующих средств совместно с холодильной обработкой.

Средства, применяемые совместно с холодильной обработкой

Наименование применяемого средства	Краткая характеристика применяемого средства	Эффект от применения рассматриваемого средства	Область применения

Дата добавления: 2015-08-29