Порча пищевых продуктов, в частности плодов и овощей, вызывается, главным образом, действием микроорганизмов. Плоды и овощи, содержащие много влаги, и такие пищевые вещества, как сахара, органические кислоты, азотистые, пектиновые вещества и т. п., являются хорошей питательной средой для микробов. Гниение, прокисание, брожение являются микробиологическими процессами.
Иногда плоды и овощи или изготовленные из них продукты могут испортиться и в отсутствии микробов в силу различных биохимических процессов, свойственных самим продуктам. Эти биохимические процессы протекают при наличии ферментов. В ряде случаев, когда созданы условия, при которых микробы отсутствуют, а ферменты в процессе технологической обработки остались неповрежденными, пищевые продукты также подвергаются порче.
Таким образом, для того чтобы надежно предохранить плоды и овощи или продукты их переработки от порчи, необходимо создать такие условия их хранения либо так видоизменить их свойства, чтобы попавшие в них микробы были уничтожены или не могли развиваться и чтобы ферменты, регулирующие биохимические процессы, были инактивированы.
В основу всех способов предохранения плодов и овощей от порчи положена биологическая особенность растительного сырья: плоды и овощи являются живыми органами растений и как живые организмы обладают естественной невосприимчивостью (иммунитетом) к различным заболеваниям. Они защищены от всякого рода внешних воздействий рядом механических, физико-химических и химических барьеров.
Во-первых, в кожице или под кожицей почти всегда содержатся эфирные масла и некоторые другие летучие вещества бактерицидного действия. Таким образом, хранящиеся плоды как бы окутаны облаком веществ, действующих на микроорганизмы губительно.
От проникновения микробов внутрь плодов предохраняет кожица, довольно прочная и относительно толстая, зачастую покрытая восковидным налетом, инертным в химическом отношении и плохо поддающимся воздействию химического и ферментативного аппарата микробов.
Но представим себе, что часть микроорганизмов преодолела эти барьеры и добралась до поверхности освобожденного от кожицы плода, где в клетках находится основной питательный материал. Внутрь же клетки микробам добраться нелегко, так как прежде всего клетки мякоти плода плотно спаяны инертным в химическом отношении протопектином. Следовательно, чтобы добраться до поверхности каждой отдельной клетки, нужно их «расцементировать», расщепить этот связующий материал.
Микроорганизмы располагают мощным и разнообразным ферментативным аппаратом, который переключается по мере надобности с одного биохимического процесса на другой. В данном случае включаются в работу пектолитические ферменты, протопектин гидролизуется, плодовая ткань мацерируется, клетки разъединяются и микробы получают доступ к каждой клетке со всех сторон. Но на этот биохимический процесс требуется затратить немало времени. Плоды же пока продолжают сохраняться, порча еще не наступила.
Следующий барьер — клеточная оболочка, в состав которой входят опять-таки трудно поддающиеся химическому воздействию целлюлоза и протопектин.
Наконец, под клеточной оболочкой находится цитоплазменная оболочка, которая тоже требует особых мер воздействия для ее разрушения. Включаются в работу протеолитические ферменты, белковые вещества коагулируют и последняя преграда на пути к клеточному соку устраняется. При повреждении цитоплазменной мембраны плодовая клетка погибает, находящийся в ней сок вытекает и становится питательной средой для микробов.
Таким образом, до тех пор пока плоды и овощи живут, они во многом сами себя защищают от воздействия микроорганизмов без вмешательства человека.
С другой стороны, необходимо учитывать, что растительное сырье — это только живые органы растений, которые уже отделены от самого растения. Поступление извне питательных веществ в эти органы прекращено. Поэтому протекающие в таком сырье биохимические процессы приводят только к потреблению, расходованию ценных питательных веществ и, таким образом, запасы этих веществ истощаются без возобновления.
Примером такого основного биохимического процесса является дыхание плодов и овощей. В процессе дыхания органические вещества плодов, например сахара, сгорают, окисляются, превращаясь в диоксид углерода и воду по схеме
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
При этом масса растительного сырья уменьшается, теряется его пищевая ценность.
Следовательно, проблема консервирования, сохранения плодов, овощей и продуктов их переработки сводится к регулированию жизненных процессов, лежащих в основе явлений порчи. При этом имеются в виду как биологические процессы, протекающие в сырье, так и жизнедеятельность микробов.
Регулирование биологических процессов, протекающих в сырье и микроорганизмах, и положено в основу всех существующих методов консервирования.
Изменяя условия среды, воздействуя на сырье или на микроорганизмы теми или иными физическими и химическими факторами, можно добиться уничтожения или подавления жизни возбудителя порчи (микроорганизма) и сохранения жизни сырья. Можно прекратить все жизненные процессы в сырье, не разрушая его пищевых качеств, и, устранив возбудителя порчи, сохранить сырье как пищевой продукт и т. д.
Используя биологические принципы, положенные в основу классификации проф. Я. Я. Никитинского, методы консервирования можно разделить на три основные группы:
- методы, основанные на принципе биоза, т. е. поддержания жизненных процессов в сырье и использования его естественного иммунитета;
- методы, основанные на принципе анабиоза, т. е. на замедлении, подавлении жизнедеятельности микроорганизмов и растительного сырья при помощи различных физических, химических и биологических факторов;
- методы, основанные на принципе абиоза, отсутствия жизни, т. е. на полном прекращении всех жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.
Ни один из принципов, положенных в основу этой классификации, не может быть осуществлен на практике в чистом виде. Чаще всего те или иные методы консервирования основываются на смешанных принципах.
Так, например, в первой группе методов, основанных на принципе биоза, встречаются элементы второй группы, характеризующейся не поддержанием, а подавлением жизненных процессов. Точно так же в группе анабиотических методов можно различить признаки третьей группы, основанной на принципе отсутствия жизни. И, наконец, в группе методов, основанных на принципе отсутствия жизни, всегда присутствуют элементы анабиоза.
Однако верно и то, что каждая из групп все-таки характеризуется преобладанием какого-либо одного принципа и поэтому классификация Я. Я. Никитинского, имеющая характер идеальной схемы, представляет несомненные удобства и помогает лучше уяснить сущность методов консервирования.
Источник: Б.Л. Флауменбаум, С.С. Танчев, М.А. Гришин. Основы консервирования пищевых продуктов. Агропромиздат. Москва. 1986