Термин «стерилизация» в широком смысле слова используется для обозначения любой обработки с целью уничтожения микроорганизмов. Различают следующие способы теплового (термического) подавления жизнедеятельности микроорганизмов: субстерилизация, тиндализация, стерилизация, пастеризация.
Субстерилизация. Это термическая обработка продукта, которая:
- обеспечивает гибель нетермостойкой неспорообразующей микрофлоры;
- уменьшает количество споровых микроорганизмов до уровня, гарантирующего предотвращение порчи продукта при температуре от 2 до 15 °С;
- гарантирует безопасность употребления продукта в пищу в течение ограниченного времени хранения.
Субстерилизации подвергаются обычно мясные (ветчинные), некоторые рыбные и молочные консервы при температуре 100-110 °С. Полученные консервы иногда называют «полуконсервами» (по классификации, принятой, например, в Германии - Halbkonserven), если температура их хранения от 0 до 5 °С, или «тричетвертиконсервами» (Dreiviertelkonserven), если температура их хранения 0-15 °С.
По сравнению со стерилизованными субстерилизованные консервы обладают более высоким качеством, особенно по органолептическим свойствам и биологической ценности. В 1,5-2 раза уменьшаются потери незаменимых аминокислот, ненасыщенных жирных кислот, водорастворимых витаминов. Энергозатраты на их производство снижаются на 30-40 %. Промышленное производство таких консервов очень перспективно. Однако для их хранения необходимы специальные условия - пониженная температура. Продолжительность хранения ограничена. Для некоторых рыбных консервов есть возможность установить более низкие температуры хранения - от минус 2 до 5 °С. Но и при этих температурах продолжительность их хранения составляет от 2 до 12 мес. в зависимости от вида консервов.
Тиндализация. Это повторная (дробная) стерилизация, заключающаяся в многократной (2-3 раза) термической обработке продукта с интервалом 20-28 ч. Режимы каждого этапа обработки и выдержки консервов при тиндализации устанавливают таким образом, чтобы при первой тепловой обработке были уничтожены все вегетативные клетки. При последующей выдержке сохранившиеся споры прорастают и, став менее термостойкими, погибают при тепловой обработке на втором-тре- тьем этапе.
Некоторые ученые полагают, что споры во время выдержки при комнатной температуре не прорастают. Ослабленные при первом нагреве, они погибают при повторной термообработке.
Для сохранения органолептических достоинств продукции тиндализацию предпочтительно проводить при температуре 100°С и ниже, а выдержку - при 20 °С. Но в данном случае получают неполные консервы. Такие консервы должны быть охлаждены до 20 °С непосредственно в пастеризаторе, затем до 5 °С в холодильной камере с температурой воздуха не ниже 0 °С. Многоступенчатость процесса снижает производительность и ухудшает экономические показатели.
При тиндализации консистенция сырья изменяется минимально, качество консервов получается лучше, чем при обычной стерилизации. Если, например, трижды стерилизовать при температуре 100 °С всего по 5 мин компоты в крупной консервной таре с интервалом в 1 сут между варками, то плоды не развариваются, как это нередко бывает при обычной однократной тепловой обработке в течение 40-50 мин. Консистенция плодов остается упругой, плотной.
Тиндализацией при температуре 115-120 °С можно получить полные промышленно-стерильные консервы высокого качества. Так, при тиндализации натуральных консервов из филе скумбрии происходит снижение термоустойчивости Cl. sporo- genes, чаще всего вызывающего порчу данного вида продукта, на 40 %. Снижение термостойкости достигается и при повышении температуры межварочной выдержки с 20 до 37 °С (оптимальной для прорастания спор). Повышение температуры выдержки позволяет сократить продолжительность выдержки между этапами с 24 до 1,5 ч, что, в свою очередь, позволяет проводить оба этапа тепловой обработки и выдержку консервов непосредственно в автоклаве и сокращает объем погрузочно-разгрузочных работ.
Увеличивать выпуск неполных тиндализованых продуктов нецелесообразно: несоблюдение температуры либо срока хранения может иметь опасные последствия, так как нежелательная микрофлора не уничтожена полностью.
Стерилизация. В узком смысле слова - это термическая обработка продукта, которая:
- обеспечивает полную гибель нетермостойкой неспорообразующей (вегетативной) микрофлоры;
- уменьшает число спорообразующих микроорганизмов до определенного заданного уровня, достаточного для предотвращения микробиологической порчи продукта при температурах умеренного климата (15-30 °С);
- гарантирует по микробиологическим показателям безопасность употребления консервов в пищу.
Стерилизуют консервы при температуре выше 100 °С, чаще при 112-120 °С. Консервы, полученные по такой технологии, называют полными консервами (Vollkonserven). Температура хранения полных консервов от 0 до 25 °С.
Пастеризация. Это термическая обработка, обеспечивающая гибель дрожжей, плесневых грибов и вегетативных форм бактерий в продуктах, содержащих органические кислоты, сахар, консерванты или другие вещества, препятствующие развитию споровой микрофлоры. Пастеризацию продуктов в потребительской таре проводят при температуре не выше 100 °С. Пастеризацию продуктов в потоке проводят при температуре 95-120 °С. Следовательно, отличие стерилизации от пастеризации не столько в температурном режиме процесса, сколько в остаточной микрофлоре.
Горячее фасование и асептическое консервирование можно рассматривать как частный случай пастеризации.
Горячее фасование (горячий розлив). Это термическая обработка до и (или) в момент фасования, обеспечивающая гибель дрожжей, плесневых грибов, вегетативных форм бактерий и ограничивающая развитие споровых бактерий в продукте и в упаковке за счет высокой температуры фасуемого продукта. Продукты фасуют в тару, температура внутренней поверхности которой более 60 °С, при температуре продукта, близкой к точке его кипения.
Асептическое консервирование. Метод заключается в том, что продукт и тара стерилизуются отдельно, а затем в условиях, исключающих возможность попадания микробов (в асептических условиях), стерильный и охлажденный продукт помещают в стерильную тару и герметически укупоривают, чтобы исключить попадание микроорганизмов в стерильный продукт извне.
Выбор способа термического подавления микроорганизмов зависит от особенностей продукта и микрофлоры, способной развиваться на данном продукте, требуемой продолжительности хранения и допустимой степени изменения свойств сырья.