Анабиоздың әдістері мен тәсілдері. Тағамдық өнімдердің өндірісі және анабиоз
Дәріс. Анабиоз үдерісіне негізделген консервілеу әдістері: тағамдық шикізаттар мен өнімдерді салқындату және салқындатылған күйінде сақтау, тоңазыту және тоңазытылған күйінде сақтау
Анабиоздың әдістері мен тәсілдері. Тағамдық өнімдердің өндірісі және анабиоз
Сыртқы физикалық, химиялық факторлардың әсер етуі арқылы микроорганизмдердің тіршілігін тежеу анабиоздеп аталады. Оларға: кептіру, суықпен өңдеу (салқындату, суыту, тоңазыту), маринадтау т.б. жатады.
Анабиоз принципіне негізделген консервілеу әдістері: салқындату, тоңазыту, кептіру, сақтау, маринадтау, спирттеу, ашыту.
Салқындату және тоңазытукезінде температураны төмендету арқылы шикізаттың тыныс алу қарқындылығы тежеліп, микроорганизмдердің дамуы төмендеп, өнім ұзақ уақыт сақталады.
Азық-түлік өнімдерін сақтау биологиялық, химиялық және физикалық факторлардың әсеріне микроорганизмдердің қарсы тұру қабілетіне негізделген. Ортаның жағдайын өзгерте отырып, өнімге әсер ету арқылы оның микрофлорасыны құрамын, белсенділігін реттеуге болады. Суықпен консервілеу әдісі температураны төмендеткенде өнімдерде жүретін табиғи процестерді(еттің автолизі, жемістердің тыныс алуы және жетілуі) тудыратын ткань ферменттерінің белсенділігін төмендетуге және микроорганизмдердің тіршілігін баяулатуға негізделген.
Жеміс-жидек, көкөністерді салқындату және салқындатылған күйінде сақтау – ең сенімді және кең тараған консервілеу әдісі, ол сақтау кезіндегі оптималды температураны, ауаның салыстырмалы ылғалдылығын және ауа алмасуын қалыпты ұстап тұру үшін суықты қолдануға негізделген. Жеміс-көкөністерді балғын күйінде салқындатып және сақтау кезінде ондағы жүретін биохимиялық, микробиологиялық және физика-химиялық процестердің қарқындылығын мейлінше төмендетіп, тіршілік ету қабілеті мен табиғи иммунитетін ең төменгі деңгейде ұстап тұру қажет. Осы мақсатта өнімнің температурасын шикізаттың түріне байланысты бастапқы температурадан физиологиялық тұрақтылығының ең төменгі шегіне дейін төмендетеді. Шикізатты сақтау режимі оның қасиетіне, сақтау ұзақтығына, қорап түріне және т.б байланысты белгіленеді. Консервілеудің қосымша әдістері(озондау, РГО,МГО т.б.) олардың сапасын сақтай отырып, сақтау мерзімін ұзартуға мүмкіндік береді. Әсіресе, оларды жинап алғаннан кейін бірден салқындату олардың сапасының жақсы сақталуына септігін тигізеді.
Суықпен өңдеу – жеміс-жидек, көкөністерді сақтаудың негізгі әдістерінің бірі. Шикізаттың кебуін және бұзылуын болдырмас үшін температураны бірден төмендету арқылы алдын-ала салқындату қажет. Яғни, жеміс-көкөністердің температурасын бастапқы температурасынан келесі технологиялық операцияларға(өңдеу, қысқа уақытқа сақтау, тасымалдау т.с.с.) қажетті температураға дейін тез төмендету процесі.
Шикізатты ұзақ уақытқа сапалы етіп сақтау үшін консервілеудің ең жақсы әдісі – тез тоңазытуды қолданған дұрыс. Себебі бұл кезде жемістер мен көкөністердің химиялық құрамы, дәмі, хош иісі, түсі мүлдем дерлік өзгермейді. Жемістер мен көкөністерді тоңазыту камераларында –25- –50оС-қа дейінгі температурада тоңазытады. Тоңазыту үшін жоғары сапалы тұтынушылық стадиясындағы жетілген жемістер мен көкөністер қолданылады.
Тоңазыту алдында көкөністерді жуады, тазалайды, кейбіреуін табиғи түсін сақтау үшін бумен шарпиды. Көбінесе жасыл бұршақты, үрмебұршақты, гүлді орамжапырақты, томатты, қантты жүгеріні, көктерді, бірінші және екінші тағамдарды дайындауға арналған көкөністердің қоспасын, сүйекті жемістерді, жидектерді тоңазытады. Жеміс және жидектерді бүтіндей және кесіп, қантсыз және қант қосып (25% қант) тоңазытуға болады.
Тез тоңазытылатын жемістер мен көкөністердің түсі, пішіні және өлшемдері біртекті, сонымен қатар дәмі балғын жемістер мен көкөністердің дәміне тән болуы керек. Оларды 0,5 кг-дық картон қораптарға(жемістер мен жидектер), 1 кг-дық полиэтилен пакеттерге(көкөністер) буып-түйеді.
Тоңазыту дегеніміз өнімді құрамындағы судың көп бөлігі мұзға айналатындай криоскопиялық температурадан төмен температурада өңдеу процесі. Тоңазыту мақсаты:
· Ұзақ сақтау кезінде өнімнің тұрақтылығын қамтамасыз ету;
· Сұйық тағамдық өнімдерді концентрлеуде ылғалды бөліп алу;
· Сублимациялық кептіруде келесі технологиялық операцияларға
дайындау кезінде өнімнің физикалық қасиеттерін(қаттылық, қытырлақтық және т.б.) өзгерту;
· өзгеше тағамдық өнімдерді өндіру және оларға арнайы дәмдік және
тауарлық сапа беру(балмұздақ, тұшпара және басқа да тезтоңазытылған өнімдер).
Тоңазытудың салқындатудан айырмашылығы тоңазытылған өнімдер сақтауға айтарлықтай тұрақты, өйткені олардың құрамындағы су мұзға айналған, яғни микроорганизмдердің қоректенуі мен биохимиялық реакциялардың жүруі тоқтатылады. Тоңазыту өнімнің орталығындағы температура минус алты және одан төмен болған кезде тиімді болады.
Тоңазытылған өнімдер салқындатылған өнімдерден мынадай бірқатар сыртқы белгілері және физикалық қасиеттері бойынша ерекшеленеді:
· қаттылық — судың мұзға айналу нәтижесі;
· түсінің ашықтығы — мұздың кристалдануынан болатын оптикалық әсер
нәтижесі;
· салмағының азаюы — тоңазыту кезінде судың кеңеюінен;
· өнімнің термодинамикалық сипаттамаларының өзгеруі (жылусыйымдылығы, жылуөткізгіштігі, температураөткізгіштігі).
Технологиялық тұрғыдан тоңазыту кезінде өнімнің бастапқы қасиеттерін толық қалпына келтіруге кедергі жасайтын өзгерістер жүреді. Сондай ақ тоңазытуда салқындатумен салыстырғанда ылғалдың жекелей қайта таралуы, өнім ткандерінің мұз кристалдарымен зақымдалуы, кейде белоктың жекелей денатурациялануы жүреді. Жалпы бұл өзгерістер өнімнің дәмдік және тағамдық қасиеттерін төмендетеді. Сондықтан тоңазыту процесін құбылыстың қайтымдылығын қамтамасыз ету мақсатында тез әрі тиімді жүргізу қажет.
Судың мұзға айналу механизмі(кристалтүзу теориясы). Тоңазыту бұл ең алдымен өнімдердегі ткань сұйықтығының, яғни концентрациясы жоғары емес ерітіндінің мұзға айналу процесі. Өнім құрамындағы суда минералды және органикалық заттар еріген күйде болатындықтан, олардың мұзға айналуы температураның төмендеуіне, өнімнен жылудың бөліну кезінен басталады.
Криоскопиялық температура өнімдегі сұйық ерітіндінің концентрациясына, еру қасиетіне байланысты болады. Жануар текті шикізаттардың криоскопиялық температурасы 0°Стан төмен. Тоңазыту кезінде алдымен ерітіндідегі таза су мұзға айналады. Мал етіндегі су мөлшері
53-75%, балық етінде 55-80% құрайды. Тағамдық өнімдердегі су байланысқан және бос болып жіктеледі. Байланысқан су мөлшері тұрақты ол өнімнің жалпы мөлшерінің шамамен 10% құрайды. Тоңазыту кезінде бұл су түрі фазалық айналу құбылысына қатыспайды.
Бос су өнімдегі клеткааралық кеңістікте орналасады және минералды заттарды еріткіш болып табылады. Криоскопиялық температурада ол мұзға айналады.
Соңғы кездері тоңазыту процесін түсіндірудің екі теориясы кеңінен таралған. Бірі механикалық теория, екіншісі тұздың денатурациялану теориясы. Механикалық теория бойынша клеткалардың зақымдалуы клетка ішінде түзілген мұз кристалының механикалық әсерінен жүреді. Баяу тоңазыту кезінде кристалтүзу процесі клеткааралық кеңістікте белгілі бір температурада( криоскопиялықтан төмен) басталады. Мұз кристалының түзілуі кристал бетіне жақын жатқан ерітіндідегі зат концентрациясының жоғарылауына әкеледі. Клетка ішілік және клетка сыртындағы ерітінді концентрациясы арасындағы айырмашылықтың болуынан клетка ішінен су бөлініп шығады. Мұзға айналу кезіндегі судың кеңеюі клетка мен талшықтардың сығылуына, ал ол олардан қосымша судың бөлінуіне әкеледі. Бұл процесс клетка мен талшық ішінде кристалтүзілу басталатындай температураны төмендеткенше жалғасады.
Тез тоңазыту кезінде жылу бөліну анағұрлым тез қарқынды жүреді. Судың таралуы ерітінді концентрациясына сәйкес кристалтүзілу жүргенше клетка мен талшық ішіндегі температура айтарлықтай мөлшерде төмендейді. Осылайша, тез тоңазыту судың алдын ала таралмай ақ қатаюына алып келеді.
Тоңазыту жылдамдығын жоғарылату ылғалдың таралуын қысқартады, клеткада және клеткааралық кеңістікте біртекті таралған көптеген ұсақ мұз кристалының түзілуін болдырады.
Тұздың денатурациялану теориясы мұз түзілу процесінде ткандердегі ылғалдың қайта таралуы жүріп, клеткадағы тұздардың концентрациясы жоғарылайды. Тұздың жоғары концентрациясының және бірқатар химиялық, коллоидтық процестердің әсерінен белоктық заттар денатурациялық өзгеріске ұшырайды.
Баяу тоңазыту кезінде өнімдегі тұзды ерітінділердің концентрациясы жоғары және олардың әсер ету уақыты да жоғары болады. Ал тез тоңазыту кезінде бұл уақыт өте төмен болады.
Салқындатылатын ортаның температурасы, тоңазытылатын өнімнің қалыңдығы және оның бетінен жылу бөліну коэффициенті тоңазыту жылдамдығына шешуші әсер етеді.
Ал тоңазыту жылдамдығы салмақ алмасу процесіне әсер етеді, ол өнімнің кебуіне алып келеді. Яғни, өнімнің беткі қабатында мұз түзілгенше одан тамшылы-сұйық ылғал булану арқылы бөлініп, мұздың сублимациялануы жүреді, осыдан кебу болады. Тоңазыту кезіндегі судың шығыны салқындатылатын ортаның температурасына, өнімнің бастапқы және соңғы температурасына, ортаның түріне, тоңазыту әдісі мен жылдамдығына, сондай-ақ өнімнің өзіндік қасиетіне байланысты 0,3 - 2% аралығында және одан жоғары болады.
Сімдік текті өнімдерді суықпен өңдеу. Жемістер мен көкөністерді алдын ала салқындату. Өсімдік текті өнімдерді мұздату. Мұздату кезіндегі жеміс көкөністердің құрамы мен қасиетінің өзгеруі
Шикізатты алдын-ала салқындату оның сапасының жақсы сақталуына әсер етеді. Жинап алғаннан кейін шикізатты неғұрлым жылдам салқындатса, соғұрлым оның сапасы жоғары болады және тоңазытқышта сақтау мерзімі ұзағырақ болады. Алдын-ала салқындату жеміс-көкөністердің тыныс алу қарқындылығын және басқа да биохимиялық процестердің жүруін төмендетеді, сонымен қатар салмағының жоғалуын және фитопатогенді микроорганизмдердің дамуын болдырмайды. Зерттеу нәтижесі бойынша 25°С температурада сақтау кезінде өсімдік клеткасы бір күн өмір сүрсе, 15°С –та екі күн, 10°С-та төрт күн, 4°С-та сегіз күн, 0°С-та он алты күн жақсы сақталады екен.
Сондай-ақ жинап алғаннан кейін бірден салқындату өнімнің тағамдық және биологиялық құндылығын, дәмдік сапасын, тауарлық түрін сақтауға, тасымалдау, ары қарай сақтау және өткізу тиімділігін жақсартуға мүмкіндік береді. Тез салқындатылған жеміс-көкөністер ауру қоздырғыш микроорганизмдердің(бактерия, көгерткіш саңырауқұлақтар, ашытқылар) әсеріне тұрақты. Алдын-ала салқындатылған өнімді тасымалдау кезінде тұрақты температуралық-ылғалды режим түзіліп, ол бұзылудан болатын шығынды 3-12%-ға азайтады. Дамыған елдерде қазіргі уақытта өндірілетін барлық жеміс-көкөніс өнімінің 50% алдын-ала салқындатылады.
Алдын-ала салқындатудың бірнеше әдістері бар: ауа ағынында, сұйықта салқындату(гидросалқындату) – суық су арқылы, вакуумда салқындату - арнайы вакуумды салқындатқыштарда, біріктірілген салқындату. Салқындату жылдамдығы бойынша ең тиімдісі – вакуумды салқындату әдісі, содан соң гидросалқындату және ауада салқындату. Алайда қазіргі кезде кең тарағаны ауада салқындату әдісі.
Алдын-ала салқындату режимін белгілеуде өнімнің соңғы температурасы, салқындату кезеңінің ұзақтығы, салқындататын орта ағынының жылдамдығы, ауатаралу жүйесі маңызды роль атқарады.
Сүйекті жемістер мен жидектерді алдын-ала салқындату қысқа уақыт жүргізіледі. Өйткені олар қарқынды тыныс алуға бейім, ауру қоздырғыштардың әсеріне тұрақсыз, сондықтан микробиологиялық бұзылуға тез беріледі. Шығынды азайту үшін сүйекті жемістер мен жидектерді тасымалдау алдында келесі температураларға дейін салқындату ұсынылады: 3°С — шие, абрикос; 4°С — шабдалы, бүлдірген, құлпынай; 7°С — қара өрік. Осылайша салқындату нәтижесінде оларды келесі сақтау мерзімдері біршама ұзарады. Мысалы: бүлдірген мен таңқурай – 10 күнге дейін; шие, қара өрік – 5-90 күнге дейін...
Тұқымды жемістер, жүзім, цитрусты және басқа да тыныс алу қарқындылығы төмен, микроорганизмдердің әсеріне тұрақты жемістерді салқындату қарқынын азайтуға болады. Мұнда олардың пісу дәрежесі маңызды орын алады. Мысалы, толық піскен алмаларды олардың сорттық ерекшеліктеріне қарай 0-5°С, толық піспегендерін 7-9°С температурада салқындатады. Жүзімдерді алдын-ала салқындату ауада 2-8°С температурада жүргізіледі.
Көкөністерді алдын-ала салқындату тасымалдау алдында және сақтау алдында жүргізіледі. Көкөністердің көпшілігін тез салқындату қажет, себебі тыныс алу кезінде олар айтарлықтай мөлшерде жылу бөледі. Салқындату ұзақтығы қолданылатын әдіске байланысты бірнеше минуттан сағат немесе тәулікке дейін созылады.
Жеміс-көкөністерді ауада салқындату оларды қысқа уақытқа немесе ұзақ сақтау үшін арнайы суыту камераларында өсімдік шикізатының ерекшеліктеріне байланысты 2-15°С аралығында жүреді. Салқындату ұзақтығы 3-5 минуттан 80-100 минутқа дейін созылады. Үрме бұршақ және қиярды 5-9°С температурада сәйкес 20 және 9 күн салқындатады және сақтайды. Гүлді қырыққабат 0°С-та 30-40 күн, тәтті бұрыш 2°С-та 35 күн сақталады.
Өсімдік текті өнімдерді мұздату. Жеміс көкөніс өнімдерін тоңазыту арқылы консервілеу тамақтану рационын жыл бойы қажетті витаминдермен, минералды заттармен толықтыруға, тағам дайындау уақытын үнемдеуге, олардың санитарлы гигиеналық көрсеткіштерін айтарлықтай жақсартуға мүмкіндік береді. Жартылай фабрикат ретінде тоңазытылған жеміс, жидек, көкөністер басқа да өнімдерді өндіруде(балмұздақ, йогурт, кондитер өнімдері т.с.с.) тамаша шикізат болып табылады. Қазіргі уақытта жеміс шырындарының концентраттарын тоңазыту әдісі арқылы алады. Тезтоңазытылған өнімді тұтыну шет елдерде адам басына 5 тен 50 кг ға дейін, ал ТМД елдерінде — 0,5 кг құрайды.
Шикізатты ұзақ уақытқа сапалы етіп сақтау үшін консервілеудің ең жақсы әдісі – тез тоңазытуды қолданған дұрыс. Себебі бұл кезде жемістер мен көкөністердің химиялық құрамы, дәмі, хош иісі, түсі мүлдем дерлік өзгермейді. Жемістер мен көкөністерді тоңазыту камераларында –25- –50оС-қа дейінгі температурада тоңазытады. Тоңазыту үшін жоғары сапалы, жетілудің тұтынушылық стадиясындағы жемістер мен көкөністер қолданылады.
Тоңазыту алдында көкөністерді жуады, тазалайды, кейбіреуін табиғи түсін сақтау үшін бумен шарпиды. Көбінесе жасыл бұршақты, үрмебұршақты, гүлді орамжапырақты, томатты, қантты жүгеріні, көктерді, бірінші және екінші тағамдарды дайындауға арналған көкөністердің қоспасын, сүйекті жемістерді, жидектерді тоңазытады. Жеміс және жидектерді бүтіндей және кесіп, қантсыз және қант қосып (25% қант) тоңазытуға болады.
Тез тоңазытылатын жемістер мен көкөністердің түсі, пішіні және өлшемдері біртекті, сонымен қатар дәмі балғын жемістер мен көкөністердің дәміне тән болуы керек. Оларды 0,5 кг-дық картон қораптарға(жемістер мен жидектер), 1 кг-дық полиэтилен пакеттерге(көкөністер) буып-түйеді.
Барлық тоңазыту әдістері жылуалмасу түріне байланысты конвективті, кондуктивті, булы конденсациялық және аралас болып бөлінеді.
Ауалы әдіс арқылы тоңазыту тоңазыту камераларында және туннельді тоңазыту аппаратында жүргізіледі. Соңғысы қарқынды ауа қозғалысының жылдамдығымен(4-12 м/с) және тоңазыту ұзақтығының қысқа болуымен ерекшеленеді. Өнім және суыту құрылғысының түріне байланысты жеміс көкөністерді тоңазыту ұзақтығы -25-тен-45°С аралығында бірнеше минуттан бірнеше сағатқа дейін созылады. Туннельді тоңазыту аппаратының артықшылығы олардың әмбебептылығы, яғни онда әртүрлі форма, өлшемдегі және әртүрлі қораптағы тағамдық өнімдерді тоңазытуға болады.
Ауа, азот, фреон, көмірқышқыл газы сияқты қайнаған суықтасығыштар арқылы тоңазыту өнімнің өте тез тоңазытылуын қамтамасыз етеді. Мұнда өнімнің беткі қабаты толығымен жылуалмасуға қатысып, өте төмен температурада(-40 + -196°С) бірнеше минутта тоңазытылады.
Сұйық суық тасығыштың булануы нәтижесінде түзілетін төментемпературалы газды ортаны қолданып біріктірілген әдіс арқылы тоңазыту өнімнің мұздан механикалық зақымдалуын болдырмайды. Тоңазыту алдында өсімдік шикізатын дайындаудың негізгі этаптарына оларды инспекциялау, іріктеу, калибрлеу жатады. Онда бөгде қоспалар, қатты пісіп кеткен, піспей қалған, тасымалдау кезінде жарақаттанған, ауруға шалдыққан жеміс, жидек, көкөністер алынып тасталады. Әрбір тоңазытылатын өнім партиясына бірдей өлшемдегі, түсі және пісіп жетілу дәрежесі бірдей шикізаттар іріктеліп алынады. Ары қарай оларды ағынды суда жуады, тағы да іріктейді, аздап кептіріп қантсыз, қант қосып және қант сиропында тоңазытады.
Қант қосып тоңазыту кезінде жемістер ауадағы оттегінің әсерінен тотықпайды, ферментативті және микробиологиялық процестерді тежейді, дәмі мен хош иісінің жақсы сақталуына көмектеседі. Жеміс жидектердің жарылуын болдырмас үшін оларды алдын ала 0-1 °С салқындатады, содан соң -35°С та тез тоңазытады, өнім орталығындағы температура -18 ден -25°С аралығында болуы керек.