Консервирующие вещества для пищевых продуктов
  • Октябрь 27, 2017

консерванты в пищевой промышленности

Консервирующие вещества предназначены для предотвращения порчи продуктов в результате развития микроорганизмов. Традиционно для консервации продовольствия применяли соль, сахар, мёд, уксус, этиловый спирт.

Немного истории

Известно, что еще во времена династии фараонов засевались в Египте плантации чеснока и лука, которые применялись для предупреждения заболевания и порчи продуктов. В Сибири и на Кавказе многие столетия употребляется черемша как источник веществ, предупреждающих порчу продуктов. И лишь в ХХ столетии, когда была создана и развилась биологическая химия, удалось выделить активные вещества, специфически воздействующие на микроорганизмы. Развитие органической химии способствовало синтезу новых соединений, которые оказались ингибиторами бактерий, грибов и дрожжей. Основоположник отечественной науки М. В. Ломоносов указывал, что химия войдет во все отрасли человеческого знания. Гениальные исследования Луи Пастера, заложившего основы микробиологии и открывшего пути предотвращения порчи продуктов путем стерилизации, казалось, полностью решили проблему предохранения пищевых продуктов при помощи термического воздействия. Однако, качество продуктов, получаемых после термической обработки, требовало изыскания таких средств, которые бы в большей степени сохраняли качество и пищевую ценность продуктов.

Что такое консерванты?

Методы для обеспечения качества и безопасности мяса и мясных продуктов постоянно развиваются и усовершенствуются. Однако применение консервантов не перестает быть актуальным. Общее количество разрешённых к использованию в пищевой промышленности консервантов составляет около 40 позиций.  Химические консерванты – это синтетические химические вещества, используемые для замедления или предотвращения нежелательных изменений пищевых продуктов биологического происхождения, вызываемых микроорганизмами – бактериями, плесенями, дрожжами. По химическому составу это чаще всего кислоты, а их действие, обусловленное присутствием свободной, недиссоциированной молекулы, тесно связано с кислотностью среды.

Механизм воздействия консервантов на микробную клетку

Механизм действия консервантов на возбудителей порчи разнообразен. Здесь играют роль физические, физико-химические и биохимические факторы. В большинстве случаев отдельные факторы действуют совместно, но иногда блокируется один-единственный этап метаболизма микробной клетки. Консерванты наносят повреждения клеткам микроорганизмов обратимые (бактериостатическое действие) или необратимые, вследствие чего клетки погибают (бактерицидное действие).

Антимикробный эффект консерванта может быть обусловлен его воздействием на:
— клеточную мембрану;
— синтез белка;
— активность ферментов;
— механизмы транспорта питательных веществ;
— ДНК.

Иной механизм действия у веществ, которые изменяют условия среды. Воздействуя на микроорганизмы различными физико-химическими факторами, можно регулировать состав микрофлоры в продукции, а также характер протекания микробиологических процессов. Возможны изменения параметров среды – рН, количество влаги или количество кислорода. А поскольку микроорганизмы – это маленькие организмы, для развития которых необходимы не только питательные вещества, но и определённые условия, то некоторые из них гибнут, если ограничить им доступ кислорода. В таком случае используют просто вакуумную упаковку или хранение продукта в среде газа. Такие методы достаточно безопасны и значительно продлевают срок хранения продукции. Некоторые микроорганизмы не развиваются в кислых средах, для таких микробов используют консерванты, на основе кислот.

Требования, которые выдвигаются к консервантам

Каждый консервант, применяемый при производстве конкретных продуктов питания, должен соответствовать ряду определенных требований:

— обладать широким спектром антимикробного действия. Достаточно эффективно противодействовать росту нежелательных для данного пищевого продукта микроорганизмов, препятствовать образованию токсинов в большей мере, чем развитию патогенных микроорганизмов;

— не оказывать отрицательного влияния на традиционные микробиологические процессы, характерные для производства некоторых пищевых продуктов (например, на процессы созревания сырокопченых колбас);

— не оказывать негативного влияния на органолептические показатели продуктов питания;

— отличаться простотой применения и оказывать угнетающее действие на микрофлору в небольших концентрациях;

— консерванты должны быть безвредны для человека, даже при условии длительного применения консервированной пищи;

— хорошо растворяться в воде;

— расщепляясь в организме, консерванты не должны образовывать токсических веществ;

— быть недорогим, чтобы цена на пищевой продукт при его использовании не повышалась (зачастую применение консервантов, даже дорогостоящих, дешевле использования физических методов консервирования, в частности облучения или термообработки);

— иметь гигиеническое свидетельство для применения в той или иной пищевой отрасли;

— консерванты должны определяться доступными методами, что обеспечит контроль за их содержанием в пищевых продуктах;

— по качеству и чистоте соответствовать определенным национальным и международным нормам и требованиям.

Выбор консервантов и их дозировка обусловлены степенью бактериального загрязнения и качественного состава микрофлоры; условий производства и хранения; состава продукта и его физико-химических свойств, а также от ожидаемого срока годности.

Особенно хорошие результаты для продления срока хранения мясных изделий даёт применение комбинированных методов: изменение активности воды, значения рН, привнесение одного или нескольких антимикробных реагентов, изменение температурных режимов и т.д. Удачное сочетание этих параметров может привести к отличному взаимоусиливающему эффекту ингибирования роста микрофлоры и сохранения органолептических характеристик мясной продукции при хранении.

Развитие микроорганизмов необходимо останавливать на начальном этапе их размножения, а не тогда, когда их рост стал экспоненциальным. Во-первых, в экспоненциальной стадии необходимы очень высокие концентрации консервантов, во-вторых, пищевые добавки не предназначены для уничтожения микроорганизмов в сильно обсеменённых субстратах, т.е. для возвращения уже испорченных пищевых продуктов в мнимо свежее состояние. С помощью общепринятых дозировок большинства пищевых добавок это и невозможно. Поэтому следует помнить, что консерванты бесполезны в случаях несоблюдения промышленной санитарии.

Подсказка технологу пищевого производства

При разработке конкретной рецептуры внесения консерванта в продукт необходимо учитывать следующее:

— кислотность среды влияет на эффективность консервантов – чем более кислый продукт, тем меньше в него требуется добавлять консерванта;

— как правило, продукты пониженной калорийности имеют высокое содержание воды и легко подвергаются порче. Количество добавляемого к ним консерванта должно быть на 30-40 % больше, чем рекомендуется для обычных продуктов;

— добавка спирта, большого количества сахара и/или другого вещества, проявляющего консервирующие свойства, снижает требуемое количество консерванта;

— консерванты, за исключением сернистого ангидрида и углекислого газа, – термостойкие соединения;

— консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот не подвержены воздействию высоких температур, обычно используемых в пищевых технологиях. Тем не менее, если технологический процесс включает длительное кипячение продукта в открытой емкости, необходимо увеличить их дозировку, так как они могут частично улетучиться с паром;

— двуокись серы, используемая в производстве ряда продуктов (вино, фруктовые соки и пюре), не может быть полностью заменена другими консервантами, так как двуокись серы выполняет функции не только консерванта, но и антиокислителя;

— нитриты и нитраты, применяемые в производстве мясопродуктов, не могут быть полностью заменены другими консервантами, так как выполняют в мясопродуктах функции цветообразования.

Традиционным и актуальным на сегодняшний день способом продления сроков хранения и стабилизации показателей безопасности мясных продуктов является применение органических кислот и их солей, обладающих бактериостатическим и антибактериальным действием, которые также имеют полифункциональное направление (регуляция цвета, активности воды, селективное действие на определенные виды бактерий и т.д.) .Создание таких полифункциональных консервирующих блэндов – довольно непростая задача, в основе которой лежат фундаментальные знания и многолетние исследования в области современной пищевой химии.

Метки:

Похожие записи:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *