Сохранить пищевые продукты можно, вызвав стойкий плазмолиз микробных клеток созданием высоких концентраций осмотически деятельных веществ. В результате плазмолиза микроорганизмы переходят в анабиотическое состояние и теряют способность развиваться и портить пищевые продукты. В качестве осмотически деятельных веществ для консервирования пищевых продуктов применяют сахар в концентрации 6070 % или соль в концентрации 10-12 % (по отношению их молекулярных масс 6:1).
Консервирующее действие сахара. При изготовлении таких продуктов, как варенье, джем, повидло, используется консервирующее действие сахара. Эти продукты получаются путем уваривания подготовленных плодов или пюре с сахарным сиропом или с сахаром. Уже при концентрации сахаров 50 % в непастеризованном джеме, варенье или повидле наступает устойчивый плазмолиз микробных клеток.
В процессе варки под действием высокой температуры растительное сырье как живой организм погибает. Погибают и микроорганизмы, которые находились до варки в сырье и сахаре. Принцип анабиоза относится к тем микроорганизмам, которые могут попасть в готовую продукцию при хранении и не могут там развиваться из-за высокого осмотического давления в окружающей среде. Полной гарантии длительного хранения пищевых продуктов этот метод не дает: при случайном увлажнении продукта начинается микробиологическая порча. Поэтому консервирующее действие сахара в промышленности дополняют тепловой обработкой фасованных в герметичную тару продуктов.
На сохранении путем создания осмотического давления основано производство полуфабрикатов - плодово-ягодных припасов. Припасы предназначены для использования в различных отраслях пищевой промышленности, общественном питании, в том числе для приготовления блюд и изделий для детей дошкольного и школьного возраста.
Припасы получают из протертых плодов и ягод (пюре) путем смешивания и нагрева с сахаром и лимонной кислотой. Сахар добавляется в таком количестве, чтобы массовая доля растворимых сухих веществ в припасах составила не менее 68,0 %. Массовая доля титруемых кислот в расчете на лимонную кислоту - не менее 3,0 %, рН не более 3,7.
Припасы фасуют как в негерметичную тару (в деревянные бочки вместимостью до 100 дм3 с пленочными мешками-вкладышами или полимерные бочки до 50 дм3), так и в герметичную (банки стеклянные вместимостью от 3 до 10 дм3, укупоренные металлическими или полимерными крышками).
Припасы хранят при температуре воздуха от 0 °С до 12 °С. Срок годности припасов - не более 12 мес. с даты изготовления.
При консервировании сахаром наблюдаются побочные процессы как следствие высоких концентраций растворимых сухих веществ: денатурация белков, снижение активности ферментов и др. Кроме того, в результате воздействия высоких температур частично или полностью разрушаются витамины, образуются меланоидины.
Консервирующее действие соли. Это действие используется для сохранения шкур, некоторых рыбных и мясных продуктов.
По чувствительности к соли микроорганизмы условно подразделяют на следующие группы.
- Галофобные. К данной группе относится большое количество бактерий. В основном это гнилостные и патогенные виды. Жизнедеятельность таких бактерий приостанавливается при концентрации соли 5-6 %. Так, роды Pseudomonas и Proteus не размножаются при таких концентрациях, однако сохраняют свою активность. Бактерии группы кишечной палочки (БГКП), а также патогенные бактерии родов Salmonella, Vibrio снижают ферментативную активность при концентрации соли 6-8 %.
- Галотолерантные (факультативные галофилы). Сюда относятся многие виды спорообразующих бактерий и микрококков, которые могут расти в присутствии соли, даже при ее концентрации от
- до 15 %. Например, Bxereus хорошо растет при концентрации соли 8 %, Cl. botulinum, Cl. perfringens и Cl. sporogenes -10-12 %, St. aureus - 15-18 %, плесневые грибы Aspergillus niger - при 17 %. При содержании соли 15-20 % активность ферментов и жизнедеятельность бактерий прекращаются;
- Облигатные галофилы. Это группа бактерий, для размножения которых необходима концентрация соли в питательной среде от 2 до
- %. Высокие концентрации соли активизируют биохимическую деятельность галофильных бактерий. К облигатным галофилам относятся Micrococcus gadidarum, Torula vemeri, Sarcinae rosea.
Консервирующее действие соли зависит от ее процентного содержания, температуры и рН среды, присутствия консервантов. Как правило, продукты переработки плодов и овощей действием одной лишь поваренной соли не консервируют. Однако в некоторых случаях, например при фасовке томатной пасты, содержащей 30 % сухих веществ, в негерметичную тару (бочки) добавляют с целью консервирования 10 % соли. Соль применяется в сухом виде (например, зелень петрушки или укропа пересыпают солью в отношении 72:28 и фасуют в банки) или в виде раствора - «мокрый посол» (например, посол огурцов-полуфабрикатов).
Подготовленные огурцы заливают подготовленным 10 %-ным раствором поваренной соли - рассолом. Оставляют для ферментирова- ния при температуре 18-22° С на 3-5 дней до накопления 0,6-0,7 % молочной кислоты (элемент ценоанабиоза). Затем образовавшуюся на поверхности пленку снимают и в рассол добавляют 1 % соли. Каждую неделю повторяют добавление 1 % соли, пока концентрация соли в рассоле не станет 15 %. В рассол может добавляться сорбиновая кислота - 0,06 % к массе огурцов и рассола (элемент абиоза).
Перед приготовлением маринадов огурцы-полуфабрикаты вымачивают в проточной воде до содержания соли 6 %.
При посоле используют различные виды соли - каменную, самосадочную, а в некоторых странах - морскую. В зависимости от места добычи, способов транспортировки и хранения в соли могут содержаться различные виды и различные количества микроорганизмов. Для посола используется соль, количество бактерий в которой в 1 г не превышает 1000 клеток.
При консервировании солью интенсивность окислительных процессов в продуктах снижается за счет отсутствия доступа кислорода к тканям в солевом растворе, а при осмосе соли в клетки инактивируются окислительные ферменты вследствие их денатурации (высаливания).
Недостаток метода - ухудшение вкусовых свойств соленого продукта и некоторое снижение питательности.