Сушка основана на ограничении роста и развития микроорганизмов путем снижения содержания влаги в перерабатываемом сырье.
С водой в микробную клетку поступают питательные вещества и удаляются из нее продукты жизнедеятельности. Минимум влажности, при котором возможно развитие бактерий, составляет 25-30 %, плесневых грибов - 10-15 %. С понижением влажности субстрата интенсивность размножения микробов падает, а при удалении из субстрата влаги ниже необходимого для микробов уровня их размножение прекращается. Попадая в сухую среду, микробные клетки отдают осмотическим путем свою влагу, в результате чего происходит их плазмолиз и приостановление жизнедеятельности - анабиоз.
Для микроорганизмов имеет значение не абсолютное значение содержания влаги, а доступность содержащейся в субстрате влаги, которую называют «водная активность». Понятие активности воды было введено в 1953г. и характеризует отношение давления водяного пара в пограничном слое над продуктом к давлению водяного пара над чистой водой при одной и той же температуре.
Рост микроорганизмов наблюдается при значениях активности воды от 1,00 до 0,65. Оптимальное значение 0,99-0,98; примерно в этих пределах находится активность воды скоропортящихся пищевых продуктов (мяса, рыбы, плодов и овощей). Большинство бактерий не развивается при активности воды ниже 0,94-0,90. Для дрожжей предельная активность воды 0,88-0,85, для плесеней - 0,8. Однако некоторые плесени (например, Aspergillus) растут, хотя и медленно, при активности воды 0,75-0,62. Таким образом, длительно сохраняться без микробной порчи могут продукты, у которых активность воды менее 0,7.
Из-за более высокого содержания кислот плоды более пригодны для сушки, чем овощи. Плоды сушат до остаточной влажности 18-25 %, овощи - до влажности 10-12 %. Сушка до более низкой влажности, например картофеля и овощей до 6-8 %, обеспечивает лучшую сохраняемость, но требует применения герметичной тары и больших затрат энергии.
Плоды и овощи при подготовке к сушке и в процессе тепловой сушки как живой организм погибают. Погибают и микроорганизмы, находящиеся на плодах и овощах. Принцип анабиоза относится к микроорганизмам, которые попали на поверхность сушеных продуктов в процессе хранения. Эти микробы сохраняются длительное время в состоянии анабиоза. Если высушенный продукт увлажнить, микробы вновь оживают, начинают размножаться и вызывают порчу продукта.
Сушка как метод консервирования пищевых продуктов имеет следующие преимущества:
- простоту технологии и применяемой аппаратуры;
- уменьшение массы и объема сырья в несколько раз, что обеспечивает экономию тары, сокращение расходов на хранение и транспортирование;
- увеличение пищевой ценности за счет концентрации питательных веществ;
- нестрогие условия хранения.
Недостатками метода являются разрушение витаминов, окисление красящих и фенольных веществ, улетучивание ароматических веществ. Основной недостаток заключается в плохой восстанавливаемости естественных свойств продуктов при оводнении перед употреблением в пищу. Многие виды сушеных плодов и овощей плохо набухают при варке, остаются морщинистыми и жесткими. Кроме того, сушка - энергоемкое производство.
Интенсифицировать процесс и получить сушеную продукцию высокого качества можно в результате сублимационной сушки. При этом сырье замораживается в атмосфере глубокого вакуума. При незначительном подводе тепла влага возгоняется - переходит из твердого агрегатного состояния в газообразное, минуя жидкую фазу. Продукт приобретает пористую структуру, сохраняя форму и объем. Первоначальные свойства сырья быстро восстанавливаются при оводнении. Высушенные сублимационным методом пищевые продукты сохраняют первоначальный цвет, запах, вкус и биологическую ценность.
К недостаткам метода можно отнести аппаратурную сложность и значительные энергозатраты. Кроме того, для хранения высушенных сублимационным способом пищевых продуктов обязательна герметичная тара.
В некоторых странах производят сливы, бананы, изюм, инжир, высушенные до содержания воды 30-40 %. Они пригодны к непосредственному употреблению без предварительного оводнения. После фасовки в пакеты их дополнительно пастеризуют. Или вносят в пакеты сорбиновую кислоту. Возможно использование специальных пакетов, изготовленных из материала, пропитанного глюкозой и микробным ферментом глю- козооксидазой. Благодаря ферменту внутри пакета полностью отсутствует кислород. Возможна упаковка под вакуумом.