CC BY
250
ТЕНДЕНЦИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ И НАУЧНЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ
А.Н. Петров — член-корреспондент РАСХН, доктор технических наук, директор ГНУ ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности РАСХН
Сохранение данного природой натурального сырья и произведенных человеком продуктов питания - эта одна из основных целей в технологии переработки пищевой промышленности. Процессы порчи продукта детерминированы самой природой и в определенном смысле продукты питания по своему «жизненному циклу» схожи с человеком. Также как и у человека, у продукта питания есть своё биологическое время жизни.
Цикл жизни сырья и продуктов питания состоит из нескольких основных этапов. Первоначальный этап заключается в сохранении произведенного сырья, далее осуществление технологических приемов, направленных на производство, переработку и повышение устойчивости продукта в процессе хранения. Завершающий этап без исключения - эго порча продукта (рис. 1).
Рис. 1. Унифицированная схема цикла «жизни» продукта
Процессы консервирования продукта многофакторные, целиком и полностью зависят от природы порчи. Виды порчи продуктов можно разделить следующим образом: микробиологическая; ферментативная; гидролитическая; окислительная; структурномеханическая; органолептическая.
Исследования показывают, что при длительном хранении продуктов в них одновременно протекают различные виды детериорагивных процессов, которые могут выступать по отношению друг к другу и как катализаторы, и как синергисты.
Если говорить о приоритетах, о главенствующем факторе, определяющем сохранность продукта, то это, безусловно, противодействие биологической порче
основанной на общеизвестных принципах вызывающих гибель (абиоз) или препятствующих развитию микроорганизмов (анабиоз). У абиоза и анабиоза достаточно большое количество видов и подвидов (рис. 2).
Рис. 2. Виды порчи и способы консервирования животного и растительного сырья
Любое действие по сохранению сельскохозяйственной продукции представляет собой, ни что иное как, процесс консервирования. Весь процесс производства продуктов питания можно рассматривать как систему технологических операций, направленных на сохранение основных составных частей сырья (животного и растительного происхождения), все технологии, вольно или невольно, преследуют данную цель. Процессы консервирования находятся в основе получения сухих продуктов путем удаления свободной воды (ксероанабиоз), стерилизованных консервов (абиоз), продуктов длительного хранения консервированных путем введения сахарозы, соли (осмоанабиоз).
Рассматривая способы консервирования существующие на сегодня следует отметить, чш практически все они в той или иной степени нашли применение в современных технологиях, либо как доминантный фактор или как вспомогательный. Совместный эффект разных консервирующих факторов может быть аддитивным или синергетическим. Особняком на рис. 2 представлен и трансгенный способ консервирования. Эго направление несмотря на различные его оценки, с точки зрения науки, нуждается в глубоких и системных исследованиях, и вполне возможно полученные результаты определят будущее пищевой технологии.
Производство консервов - наиболее радикальное решение проблемы сохранения растительного и животного сырья. Как правило, процесс консервирования сочетается с концентрированием продукта, минимальными потерями, комплексной переработкой сырья, максимальными сроками хранения. Эффективность хранения продукции оценивается по нескольким основным критериям: безопасность, питательная ценность продукта, органолептические характеристики, степень готовности продукта, привлекательность продукта, срок годности.
За последнее время произошли и происходят существенные изменения в отношении к проблеме хранения с/к сырья и готовой продукции.
Первое. Увеличиваются доли овощей, фруктов, молочных продуктов, мяса, рыбы, поступающих потребителю в натуральном виде, т.е. отказ от глубокой переработки и длительного хранения. Эта тенденция характерна для развитых стран и Россия, в данном случае, не исключение.
Второе. В настоящее время большинство консервов рассматриваются не как продукт хранения (резерва), а как самостоятельный продукт питания, входящий в повседневный рацион людей.
Третье. Производство консервов из консервов - это новая реальность, сырьем для консервов являются сами консервы. Сырьё в концентрированной форме подвергается консервированию (стерилизацией, высушиванием, глубоким охлаждением или другим способом). Полученные таким образом консервы, упакованные в промышленную тару, являются сырьем дпя производства потребительских консервов. В качестве примера можно привести производство соков (свыше 90 % соковой продукции выпускается из концентратов, прошедших стерилизацию), стерилизованный горошек, фасоль, кукуруза (производят из замороженного или сухого сырья), варенье, конфитюры (из замороженных ягод). Подобные технологии применяют и в молочной промышленности, когда из сухого молока производят стерилизованные или сгущенные молочные консервы. В рыбной и мясной промышленности налажено производство стерилизованных консервов из замороженного сырья.
Четвертое. Тенденция к длительному (на годы) продлению сроков годности теряет свою актуальность. Безусловно, остается государственная система хранения продуктов (Росрезерв) стратегический запас страны, обеспечивающий продовольственную безопасность. В этой системе целесообразно иметь длительные сроки годности, но это ограниченный список продукции. Для остальных продуктов с экономической и практической точки зрения нет предпосылок к необоснованному увеличению сроков хранения. Частному бизнесу, а это практически все производители, оптовым покупателям невыгодно вкладывать и «замораживать» средства, храня на складах продукцию. Хранение от сезона до сезона овощей и фруктов, в подавляющем большинстве случаев, не оправдывает затраты, есть альтернатива - парниковая продукция и поставки из «южных» стан, включая Африку. Глобализация сельского хозяйства и вступление в ВТО может и уже существенно влияет на вектор развития всей перерабатывающей промышленности России. Пятое и возможно основное. Акцент в настоящее время делается не на хранение, а на сохранение сырья, полуфабрикатов, готовой продукции. Времена, когда понятие «сохранить любой ценой с/х продукцию» (потери в результате хранения в прошлом составляли до 60 %), ушли. Сейчас необходимы экономически обоснованные, конкурентоспособные способы, технологии, условия и продукты хранения.
Борьба с детериоративными процессами порчи, стремление сохранить и обеспечить требуемые сроки хранения продуктов являются побудительными моментами в поиске новых и совершенствовании традиционных технологий. Анализ научных и практических аспектов повышения сохранности продуктов в процессе хранения показал, что доминируют подхода, связанны с предотвращением или замедлением развития микрофлоры и ферментов вызывающих порчу. Вывод, который основывается на большом количестве исследований, только сочетание нескольких принципов консервирования позволяет достичь оптимального эффекта. На сегодня наиболее научно обоснованная теория сохранения продукта разработана профессором Ляйсгнером и получила название барьерные технологии. Изобретение барьерных технологий вряд ли можно назвать революционным, скорее это системно собранный материал, наглядно иллюстрирующий возможности комплексного использования консервирующих факторов.
Микробиологи объясняют это тем, что многофакторное негативное воздействие на микроорганизмы, приводит к метаболическому истощению клетки. Клетка, наталкиваясь на барьер, вынуждена поддерживать свой внутренний гомеостаз, в стрессовых условиях расходовать свою энергию и чем больше и разнообразнее барьеры, тем быстрее
истощается клетка. На практике это означает, что консервы, отвечающие промышленной стерильности можно произвести при более мягких режимах стерилизации.
Для каждого продукта безопасного и устойчивого в хранении существуют различные наборы барьеров. На сегодня разработано более 60 различных барьеров, и при этом их количество продолжает расти.
При производстве продуктов длительного хранения наибольший барьерный эффект можно создать по следующим направлениям:
- применение новых упаковочных материалов. Эго барьерные упаковки. Хранение в регулируемой и модифицированной газовой среде. Наилучшее сохранение свежих овощей и фруктов достигается за счёт поддержания оптимальных параметров температуры, влажности, концентрации кислорода и диоксида углерода. Новые виды полимерной комбинированной упаковки позволили обосновать вначале для военных, а затем для широкого потребителя обеденные консервы со сроком годности до 36 месяцев при температуре до +20°С. По мимо полимерных упаковок с повестки дня никш не снимал традиционную и самую распространенную в мире жестебанку. В нашем институте проводятся исследования по подбору защитных покрытий для жести;
- использование природных консервантов и антиоксидантов, экстрактов пряностей, хитозана, гидролизатов пектина, паприки, экстрактов хмеля, кверцетина, дигидрокверцегина. В нашем институте получены результаты применения хишзана, дигидрокверцетина, позволяющие говорить о перспективности этого направления;
- снижение термической нагрузки на продукцию путем применения мембранных, электромагнитных и других способов санации продукции. Совершенствуется техника УФ, нанофильтрации, микрофильтрации, расширяется область применения. Данные процессы позволяют экономить энершресурсы;
- новая технология получения сухих фруктов с использованием трехстадийного удаления влаги: конвективной, самоиспарения под вакуумом и СВЧ досушки, что позволяет экономить до 20% энершресурсов.
- переход от стерилизации в таре к стерилизации продукта в потоке с последующим асептическим розливом. Для жидких и пастообразных продуктов это стало нормой. Сейчас в стадии разработки технические решения для гетерогенных продуктов;
- создание непрерывной холодильной цепи на пути продукции от производителя до потребителя;
- опережающее развитие техники и технологии быстрозамороженных продуктов и полуфабрикатов. В развитых странах в течении 4-5 лет ожидается устойчивый рост данного вида продукции. Для России, где 2-3 крупные фирмы по заморозке, эшг рост можно ожидать более значительным.
В целом при целенаправленном моделировании различных технологий консервирования можно прогнозировать достижение минимального воздействия на сырье и получить максимальный эффект сохранения продукта.
Наиболее перспективными исследованиями должны стать научное обоснование сочетания различных методов консервирования, дальнейшее развитие барьерных технологий. Эти исследования видимо станут приоритетными в решении проблемы сохранения продуктов питания растительного и животного происхождения.
