Категорії

Дипломні, курсові
на замовлення

Дипломні та курсові
на замовлення

Роботи виконуємо якісно,
без зайвих запитань.

Замовити / взнати ціну Замовити

13.17. Теоретичні основи теплового оброблення консервів

Для виробництва консервів використовують м’ясо і субпродук­ти, отримані від здорових тварин, птиці та кролів.

Водночас м’ясо обсіменяється мікробами як під час первинної переробки туш, так і в процесі їх зберігання, підготовки, розби­рання, обвалювання, сортування та подрібнення м’яса.

Мікрофлора, яка є в м’ясі, різноманітна і її кількість в 1 см3 м’ясопродуктів може досягти значних рівнів при допустимому рів­ні від 103 до 2-105 клітин.

На санітарний стан м’яса впливають такі види мікрофлори:

♦ патогенні (сальмонели, стафілококи, стрептококи);

♦ токсикогенні спороутворювальні анаероби СІ. ЬоІиІіпиш;

♦ гнильні анаероби СІ. sрorogеnеs, СІ. риІтШсиш, СІ. регігі^еш;

♦ умовно патогенні Е. соІі, Я. аигеий, В. сегеий, бактерії роду Ргоіеий і сульфітредукуючі клостридії;

♦ дріжджі та плісеневі гриби;

♦ санітарно-показові: бактерії групи кишкової палички БГКП (коліформи); мезофільні анаеробні і факультативно анаеробні мік­роорганізми (МАФАнМ); бактерії роду ЕпІегоЬасІегісеае і ентеро­коки.

Для цих груп мікроорганізмів існують гігієнічні нормативи щодо мікробіологічних показників безпеки консервів.

Консерви стерилізують з метою знищення мікрофлори, яка здат­на розвиватися в консервах за звичайних умов зберігання і спри­чинювати псування консервів, а також утворювати продукти жит­тєдіяльності (токсини), небезпечні для життя людини. До таких мікроорганізмів належать токсикогенні спороутворювальні анае­роби СІ. ЬоІиІіпиш і гнильні анаероби СІ. sрorogеnеs, СІ. риігі- йсиш, СІ. регМ^еш.

Найнебезпечніші бактерії СІ. ЬоІиІіпиш— збудники ботулізму. СІ. ЬоІиІіпиш має шість типів — А, В, С, Б, Е і Б. Найбільш термо­стійкі типи А і В, тому вони особливо небезпечні. Спори цих клос- тридій не гинуть при багатогодинному кип’ятінні. СІ. Ьоіиііпит є сапрофітами і розвиваються лише на неживих тканинах, але в процесі життєдіяльності вони продукують токсин — надзвичайно небезпечну нервово-паралітичну отруту. Небезпечність токсину зумовлена не тільки отруйною дією мізерних доз токсину, а й тим, що дія його виявляється лише через 8 — 12 год після потрапляння отрути в організм людини, коли врятувати життя людини можна лише введенням на початку захворювання антиботулінової сиро­ватки. Тому в консервному виробництві практично всі режими залежать від умов інактивації бактерій СІ. Ьоіиііпит.

У разі порушення режимів стерилізації в консервах можуть розвиватися гнильні анаероби Сі. sрorogеnеs, Сі. ри^Шсиш, Сі. регйп^епй. У процесі їх життєдіяльності утворюються протео­літичні ферменти, які швидко гідролізують білкові системи з утворенням пептидів — первинних продуктів гнильного розпаду білків, а потім і кінцевих продуктів розпаду — пептонів, окремих амінокислот, газоподібних речовин з неприємним запахом (сірко­водень, аміак та ін.), а також отруйних речовин — індолу, скатолу та ін. Структура м’яса розпушується, воно набуває неприємного смаку і запаху. Консервні банки з ознаками мікробного псування здуваються й утворюється бомбаж банок.

М’ясні продукти з бомбажних банок мікробного псування не можна вживати. Тому після аналізу і виявлення причин бомбажу консерви з ознаками мікробного псування знищують.

Після стерилізації в консервах не виключається наявність пооди­ноких (не більше ніж 1 клітина в 1 г (см3) продукту) спороутворюва- льних мезофільних анаеробних і факультативно-анаеробних мікро­організмів типу сінної палички (В. йиЫдЦй) і картопляної палички (В. тейепіегісий), які під час зберігання консервів не розмножуються і не утворюють шкідливих для організму людини речовин.

Щоб забезпечити належний санітарно-гігієнічний рівень консе­рвів, ступінь обсіменіння сировини спорами цих мікроорганізмів до стерилізації не повинен перевищувати 103 клітин в 1 г (см3). Чим вища температура стерилізації, тим кращий стерилізаційний ефект.

Повне знищення спор мікроорганізмів відбувається вже за те­мператури 135 °С протягом 5 хв. При цьому відбувається повна стерилізація консервів. Однак високі температури впродовж пев­ного часу негативно впливають на фізико-хімічні та органолеп­тичні властивості вмісту консервів.

У промисловості консерви, призначені для тривалого зберіган­ня, стерилізують за температури 115 — 120 °С. Таке температурне оброблення забезпечує мікробіологічну стабільність і санітарно- гігієнічну безпеку консервів під час зберігання і реалізації за но­рмальних умов без використання холодильників. Ці консерви на­зивають повними консервами.

Режими стерилізації, які не виключають наявності у консервах нешкідливих типів мікроорганізмів, але забезпечують мікробіоло­гічну стабільність і безпеку продукту при зберіганні, називають промисловою стерилізацією.

Під час виробництва консервів закусочного типу з ніжною кон­систенцією та високими органолептичними властивостями вико­ристовують температуру стерилізації 105 — 112 °С. Проте такі кон­серви зберігають за температури 10 - 15 °С протягом року. Вони мають назву «3/4» консервів.

Консерви, які зазнали термічного оброблення за температури 100 °С і нижче, що забезпечує загибель нестійкої неспороутворю- вальної мікрофлори, зменшує кількість спороутворювальної мік­рофлори і забезпечує мікробіологічну стабільність та безпеку про­дукту впродовж обмеженого терміну зберігання за температури

6 °С і нижче, називають напівконсервами (пастеризовані шинки, бекон та ін.).

Отже, для забезпечення якості й органолептичних показників (смак, аромат, консистенція) режими термічного оброблення, які використовують у промисловості при стерилізації консервів, не завжди забезпечують абсолютну стерилізацію консервів, але про­тягом певного часу сприяють їх доброякісності й здатності до збе­рігання. Вибір режимів термічного оброблення зумовлюється та­кож змінами фізико-хімічних та органолептичних властивостей вмісту консервів, вітамінів та ін.

Вплив нагрівання на мікрофлору. Мікроорганізми можна знищувати за температури близько 60 °С і вище. Не існує конкре­тної температури, яка спричинює загибель мікроорганізмів, оскі­льки крім температури на мікроорганізми впливає також час тер- мооброблення.

Щоб визначити час загибелі мікроорганізмів за певної темпе­ратури, їх завись розміщують у скляні капіляри і запаюють з обох боків. Для миттєвого прогрівання капіляри занурюють у нагріте до певної температури рідке середовище. Капіляри виймають че­рез певний час (наприклад, через 5 хв) по кілька штук, миттєво охолоджують їх у крижаній воді й визначають наявність живих мікроорганізмів (спор). Час, за який усі мікроби будуть знищені, називають смертельним (летальним) часом для певного виду мік­рофлори за цієї температури. Поняття смертельного часу є умов­ним, бо на нього впливають фізико-хімічні властивості реальних продуктів, температура стерилізації, вид і кількість мікроорганіз­мів.

Мікроорганізми здатні витримувати значні коливання темпе­ратури зовнішнього середовища. Залежно від діапазонів темпера­тури, за яких мікроорганізми зберігають життєздатність, їх поді­ляють на три категорії: мінімальний, оптимальний та максима­льний (табл. 13.11). Оптимальною вважають температуру, за якої найповніше виявляються всі життєві функції мікроорганізмів. За межами максимальної температури мікроорганізми не розмножу­ються і гинуть.


Таблиця 13.11. Кардинальні температурні точки мікроорганізмів


Загибель мікроорганізмів при нагріванні до температур, ви­щих від максимального діапазону, зумовлюється зміною колоїдно­го стану протоплазми мікробних клітин, денатурацією білків і зміною ферментативної системи клітин.

У вологому середовищі більшість безспорових мікроорганізмів (тобто вегетативних клітин) гине за температури від 60 до 80 °С усього за кілька хвилин. Найбільший летальний час виявлено для Вас. соІі — 15 хв при 80 °С. Летальний час для спорових форм мікроорганізмів значно перевищує ці рівні. Так, смертельний час за температури 100 °С становить для В. йиЬШій 120 хв, для В. те- йепіегісий — 110, для СІ. Ьоіиііпит (штам В) — 150, СІ. Ьоіиііпит (штам А) — 330 хв.

Відмінність у впливі високих температур на вегетативні й спо­рові мікроорганізми пояснюється тим, що за приблизно однаково­го вмісту вологи кількість вільної вологи у клітинах мікроорганіз­мів вегетативних форм становить 75 — 80 %, а в клітинах бацил (спороутворювальні мікроби) — лише до 40 %. Більша частина во­логи в спорах перебуває у зв’язаному стані й не здатна створювати умови для коагуляції білків. Крім того, термостійкість спорових форм мікроорганізмів зумовлюється наявністю щільної поверхне­вої оболонки, що не пропускає зовнішню вологу в середину клітин.

Серед мікроорганізмів навіть одного виду через коливання вмі­сту вологи існують відхилення показників за термостійкістю, що зумовлює неодночасну загибель усіх мікроорганізмів за однакових умов стерилізації.

Різні види мікроорганізмів мають різну стійкість до нагріван­ня. Нагрівання за температури 100 °С і вище спричинює знищен­ня вегетативних форм мікроорганізмів і більшої частини споро­вих. Під впливом температури інактивуються (перероджуються) спори, що не загинули, і їх здатність до пророщення значно ослаб­лена.

За даними Ч. Болла, для кожного виду мікроорганізмів існує зворотна залежність між часом відмирання і температурою нагрі­вання при однаковому стерилізаційному ефекті. Якщо температу­ру стерилізації підвищувати в арифметичній прогресії, то смерте­льний час зменшуватиметься у геометричній прогресії.

Залежність між температурою стерилізації і часом відмирання в напівлогарифмічних координатах має вигляд прямої (рис. 13.20).

Рівняння, що описує цю пряму, можна подати так:

= £, (13.5)

т ^

де у — летальний час за температури стериліза­ції, хв; т — летальний час за температури

121.1 °С, хв; х — різниця між температурою ета­лону (121,1 °С) і тем­пературою стерилізації,

°С; Е — константа, що позначає різницю тем­ператури у градусах Це- льсія, на яку потрібно підвищити температуру стерилізації для зни­ження летального часу в 10 разів (константа тер­мостійкості).

Експериментально визначено значення Е для: СІ. Ьоіиііпиш, СІ. sрorogеnеs — 9,5 °С, термофільних мікроорганізмів — 10 °С.

Рівняння (13.5) має важливе практичне значення. Якщо певну температуру взяти за еталон і знайти для неї значення смертель­ного часу, то можна розрахувати час стерилізації за будь-якої тем­ператури (понад 100 °С) при такому самому стерилізаційному ефек­ті, як і під впливом еталонної температури.

Термомікробіологи всього світу прийняли запропоновану аме­риканським вченим Ч. Боллом еталонну температуру 250 °Б. У перерахунку зі шкали Фаренгейта на стоградусну шкалу С = (Б - 32)-5/9 = (250 - 32)-5/9 = 121,1 °С.

Температуру 250 °Б обрано тому, що в той час це була найвища температура, за якої стерилізували консерви. Для більшості мік­роорганізмів було визначено стерилізаційний ефект від 90 до

121.1 °С.

Вплив кількості мікробних тіл у сировині на процес сте­рилізації. Кількість і вид мікроорганізмів істотно впливають на час стерилізації консервів. За однакових умов стерилізації різні види і кількість мікроорганізмів потребують для знищення різно­го часу (табл. 13.12).

При зменшенні початкового вмісту мікроорганізмів культури 26 з 46 000 до 40 спор летальний час зменшується втричі. Анало­гічна тенденція впливу початкової кількості мікроорганізмів на летальний час спостерігається й для інших культур за різних тем­ператур.

З фізико-хімічного погляду процеси, що спричинюють загибель мікроорганізмів, відбуваються за типом мономолекулярних реак­
цій, тобто реакцій першого порядку. Виходячи з цих міркувань, залежність швидкості відмирання мікроорганізмів від їх кількості можна визначити за формулою

де— кількість мікроорганізмів на початку стерилізації;

коефіцієнт швидкості відмирання мікроорганізмів,;— час

стерилізації, хв;— швидкість знищення мікроорганізмів.

Таблиця 13.12. Вплив виду і кількості мікроорганізмів на летальний час


Після ділення змінних у рівнянні (13.6) воно набирає вигляду

Після інтегрування рівняння (13.7) має вигляд

Сталу інтегрування С можна визначити, виходячи з того, що при т = 0 кількість мікроорганізмів у сировині до початку стерилі­зації дорівнює N0 Тоді С = 1п^0 і рівняння (13.8) набере вигляду

або

Після переведення натурального логарифма в десятковий і по­значення к = к0/2,303 матимемо

Час, який потрібний для знищення початкової кількості N0 мік­рофлори до кінцевої, заздалегідь визначеної кількості Nк, розра­ховують за формулою

Подпись: Якщо позначити кількість мікроорганізмів N наприкінці сте¬рилізації через Nк, то коефіцієнт к можна визначити за формулоюПодпись: Рівняння (13.9) можна подати у такому вигляді:

Позначимо фактор 1/к = О, тоді рівняння (13.13) набере вигляду або

Величина О є константою для кожного виду мікроорганізмів, яка характеризує швидкість відмирання (інактивації) спор за пев­них умов стерилізації (температура, вид мікроорганізмів, умови середовища).

Константа О характеризує час (у хвилинах), за який при зада­ній температурі стерилізації (у градусах Цельсія) кількість живої мікрофлори (спор) у продукті зменшується в 10 разів. Залежність логарифма кількості живих спор від тривалості нагрівання має вигляд прямої (рис. 13.21).

За температури стерилізації 121,1 °С у буферному розчині зна­чення О для СІ. Ьоіиііпиш становить 0,27 хв, СІ. йроі^епей — О = 1 хв, для термофільних — О = 2...4 хв. Як видно з рівняння (13.14), тривалість стерилізації т має логарифмічну залежність від кілько­сті мікрофлори у сировині, тому повністю знищити мікрофлору (тобто здійснити абсолютну стерилізацію) при існуючому рівні техніки неможливо.

Під час стерилізації кількість живих спор у сировині можна зменшити до мінімального значення, наприклад у 105 — 107 разів. Чим менше мікроорганізмів у сировині, тим менше їх буде в кон­сервах за однакових умов стерилізації.


Отже, при термічно­му обробленні консервів не досягають абсолют­ної стерилізації, а лише отримують певний сту­пінь стерилізації п:

або

Ступінь стерилізації є логарифмом частки мікроорганізмів, що ви­жили під час нагріван­ня, взятий із протилеж­ним знаком.

Летальний (смертельний) час позначають символом Р у хвили­нах. Для позначення летального часу за певної температури Ь, °С, до символу Р додають значення температури РЬ, наприклад

Р110 °С.

Летальний час залежить від температури стерилізації (див. табл. 13.12), тому для порівняння дії різних режимів стерилізації його виражають в умовних хвилинах. За умовну хвилину леталь­ного часу взято нагрівання протягом 1 хв за температури 121,1 °С.

Таким чином, летальний час не слід розуміти як час, потрібний для повного знищення мікрофлори. Летальним часом можна на­звати тойпроміжок часу, який необхідний для досягнення певної стерильності, тобто це час доведення нагріванням кількості мікро­організмів до заздалегідь визначеного числа, наприклад 1 живої спори у 10 тис. або 100 тис. банок.

Летальний час, як було показано раніше, залежить від початко­вої кількості мікрофлори М0, температури стерилізації, виду мікро­флори, а також від рН середовища і хімічного складу консервів.

Вплив значення рН середовища на термостійкість мік­роорганізмів. Залежно від значення активної кислотності рН консерви поділяють на дві групи. Консерви, вміст яких має зна­чення рН менше ніж 4,2, належать до кислих. Якщо значення рН більше за 4,2, то такі консерви вважають слабокислими. Слабокис- лими вважають м’ясні, м’ясо-рослинні та інші консерви на м’ясній основі. Розподіл консервів на кислі та слабокислі зумовлений на­самперед тим, що в кислих консервах не розвивається С1. Ьоіи- Ііпит.

Для інших гнильних анаеробів найсприятливішим є середо­вище з рН 6,0 і вище. Проте вони здатні розвиватися і в консервах з рН 4,5 — 5,0, але газоутворення при цьому не відбувається. За таких значень кислотної активності можуть розвиватися також термофільні анаероби типу СІ. іегтовассИагоІШсит, які здатні розкладати вуглеводи з утворенням газів. У слабокислих консер­вах, які містять цукор і крохмаль, часто розвиваються термофільні анаероби типу Вас. йіеагоіегторЬіІий. Ці анаероби спричинюють скисання консервів. При цьому не утворюються газоподібні речо­вини і, отже, цей вид псування не супроводжується здуттям кри­шок, що ускладнює виявлення зіпсованих консервів.

Від значення рН залежить також тривалість стерилізації (табл. 13.13). У кислому середовищі термостійкі анаероби практично не розмножуються, а ті, що розвиваються, не є термостійкими. Таким чином, зі зниженням кислотності тривалість стерилізації (термо­стійкість мікрофлори) знижується, що підтверджується експери­ментальними даними, наведеними в табл. 13.13.

Таблиця 13.13. Вплив рН середовища на тривалість стерилізації


Активна кислотність істотно впливає на швидкість інактивації (константу D). В.В. Рогачова, Н.Н. Мазохіна та ін. запропонували емпіричну залежність значення D від рН середовища:

Для Вас. ЯіеагоІегшорЬіІий при 121,1 °С значення D для се­редовища з рН 7,1 - 7,2 становить 4,2; для рН 6,0 — D = 2,6; для рН 5,2 — D = 2,0.

Вважають, що основною причиною зменшення летального часу мікроорганізмів при підвищенні кислотності середовища є те, що кисла реакція прискорює денатураційні та коагуляційні процеси і знижує термостійкість мікроорганізмів.

Аналіз даних табл. 13.13 показує, що чим нижча кислотність і вища температура, тим швидше гинуть мікроорганізми й спори і тим менше часу потрібно для досягнення промислової стерильнос­ті консервів.

Вплив фізико-хімічних властивостей м’ясних продуктів на тривалість стерилізації. М’ясні консерви мають неоднорідну за складом структуру, тобто містять тверду і рідку фази. У рідкій фа­зі теплота передається конвективним шляхом. Передача теплоти в

твердих продуктах здійснюється переважно кондуктивним спосо­бом, тобто теплопередаванням. У консервах, що містять дві фази, теплота передається двома способами: конвекцією і теплопровід­ністю.

При значному вмісті рідкої фракції (бульйонів) консерви про­гріваються швидше за рахунок кондуктивних потоків. Проте в гу­стих консервах, які мають несуцільну рідку фракцію, конвектив- них потоків практично немає і нагрівання відбувається переважно кондуктивним способом, тобто теплопровідністю. Внаслідок не­значної теплопровідності м’ясних продуктів, вони прогріваються значно повільніше, ніж консерви з рідким вмістом.

Вміст води в консервах також значною мірою впливає на дена­тураційні процеси як глобулярних, так і фібрилярних білків. При тепловій денатурації глобулярних білків складені у глобули мо­лекули білка розгортаються лише у водному середовищі. Глобуля­рні білки, проходячи через фібрилярний стан, за рахунок міжмо­лекулярних сил утворюють агреговані білкові часточки, тобто пе­реходять у коагульований стан.

Під час нагрівання фібрилярних білків денатураційні процеси завершуються переходом зігнутої складчастої а-конфігурації по- ліпептидних ланцюгів у більш розтягнуту р-конфігурацію.

Якщо води (вільної вологи) немає, то денатурації білків не відбу­вається навіть при нагріванні до 100 °С. Сухий яєчний альбумін витримує п’ятигодинне нагрівання за температури 120 °С, не втра­чаючи своєї розчинності. Тому мікроорганізми, які перебувають у зневодненому середовищі або при недостатній кількості вологи, ги­нуть за значно вищих температур, ніж у рідинних консервах.

Причиною загибелі мікробів у зневодненому середовищі мо­жуть бути не тільки денатураційні зміни білків протоплазми клі­тини, а й зміни пірогенетичного характеру.

Крім вмісту вологи на вибір режимів стерилізації впливає наяв­ність у консервах жиру. Сухий залишок вмісту мікробних клітин є переважно білковими сполуками. Жир за рахунок адсорбційних сил утворює жирову оболонку навколо клітин. При цьому вони ізо­люються від зовнішньої вологи і теплота повільніше надходить до клітин. Нагрівання мікробних клітин у жирових капсулах нагадує «сухе» нагрівання мікроорганізмів. Отже, мікробні клітини в жиро­вому середовищі більш термостійкі і для досягнення ефекту проми­слової стерилізації потрібно більше часу нагрівання.

Кухонна сіль у концентраціях до 2,0 — 2,5 % (що характерно для м’ясних консервів) також істотно підвищує термостійкість мі­кробних клітин. Це пов’язано із зневодненням клітин унаслідок створення осмотичного тиску в системі навколишній розчин со­лі — протоплазма клітини.

Під час стерилізації консервів крім досягнення ефекту промис­лової стерилізації значну увагу приділяють також органолептич­ним показникам і збереженню поживної цінності продукту.

Під впливом високих температур у вологому середовищі крім денатураційних процесів відбувається гідроліз (розпад) білків до поліпептидів і поліпептидів до низькомолекулярних сполук.

Гідроліз колагену під час стерилізації має позитивне значення. Продукти розпаду колагену розчинні у воді і добре засвоюються організмом людини. Розчинені у воді продукти розпаду колагену з іншими розчинними речовинами утворюють бульйони, які у про­цесі охолодження застигають до стану желе. При застиганні буль­йони зв’язують значну кількість вологи.

Частковий розпад колагену сполучної тканини сприяє поліп­шенню структури м’яса. Тому в консервному виробництві широко використовують яловичину другої категорії або знежиловане м’ясо І і ІІ сортів (при ковбасному жилуванні). При використанні м’яса з незначним вмістом сполучної тканини для утворення желе в кон­сервах до м’яса додають ковбасну жилку, наприклад під час виго­товлення консервів «Сніданок туриста».

Швидкість і ступінь гідролізу колагену значно підвищуються при попередньому подрібненні м’яса (жилок). Під час нагрівання триголового м’яза великої рогатої худоби за температури 100 °С про­тягом 60 хв гідролізується приблизно 23 % колагену, а при 120 °С — до 46 %.

Якщо сировина під час підготовки перед стерилізацією зазнала попереднього термічного оброблення (бланшування, варіння, сма­ження та ін.), то ступінь гідролізу колагену становить 40 — 60 %. Проте надмірний гідроліз колагену при тривалій стерилізації за підвищених температур призводить до послаблення структури м’яса аж до розволокнення. При цьому відбувається гідроліз глю­тину до глютоз і більш низькомолекулярних сполук, що послаблює здатність бульйону до застигання.

Підвищення температури і тривалості стерилізації особливо не­гативно впливає на розчинні білки.

Ступінь гідролізу білків і поліпептидів залежить від температу­ри і тривалості стерилізації (табл. 13.14).

Таблиця 13.14. Вплив температури і тривалості стерилізації на гідроліз білків і поліпептидів



Аналіз даних, наведених у табл. 13.14, свідчить про те, що за пев­них температур перетримування м’ясопродуктів під час стериліза­ції спричинює різке прискорення гідролітичних процесів. Так, за температури 115 °С в інтервалі від 100 до 120 хв витримування ступінь гідролізу білків збільшується на 3,4 % і поліпептидів на

2,1 %, за температури 120 °С — від 80 до 100 хв. Тобто перетриму­вання консервів під час стерилізації призводить до значних втрат білкових сполук та амінокислот.

Під час стерилізації відбувається термогідролітичний розпад амінокислот, що перебувають не тільки у вільному стані, а й у скла­ді білків. Під час нагрівання яловичини за температури 120 °С протягом 30 хв втрати валіну, метіоніну, треоніну, лейцину, фені­лаланіну становлять 10 — 15 %, а такі амінокислоти, як триптофан, лізин, гістидин, цистин гідролізуються на 20 % і більше.

Істотних змін при нагріванні за температури 65 °С і вище за­знають сірковмісні амінокислоти. У разі підвищення температури відбувається розпад дисульфідних містків у білкових молекулах і звільнення сульфгідрильних груп, які здатні вступати в численні хімічні реакції. За підвищення температури і часу оброблення цис­тин розпадається і поновлюються дві молекули цистеїну, при по­дальшому розпаді якого утворюється сірководень. У жерстяних бан­ках сірководень взаємодіє з полудою банок і зумовлює сульфітну мінливість. Під час контакту сірководню із залізом утворюється чо­рний сульфіт заліза. Сульфітна мінливість збільшується зі збіль­шенням у сировині сірковмісних амінокислот, стерилізації соленого м’яса із вмістом поліфосфатів та нітриту натрію. Утворення сульфі­тної мінливості на внутрішній поверхні банок, а особливо сульфіту заліза, впливають на колір бульйону і поверхні продукту. Для зме­ншення негативного впливу мінливості на денця і верх продукту кладуть кружки із жиростійкого паперу або пергаменту.

Отже, під час стерилізації помітно знижується поживна і біоло­гічна цінність м’ясних продуктів унаслідок гідролізу білків і неза­мінних амінокислот. Утворення вторинних структурних зв’язків під час коагуляції білкових молекул зумовлює підвищення їх стійкості до дії протеолітичних ферментів. Перетравність білків консервова­них м’ясних продуктів зменшується приблизно на 20 % порівняно з білками сировини.

В умовах стерилізації також підвищується гідроліз тригліцери- дів, насичення подвійних зв’язків поліненасичених жирних кислот гідроксильними групами та окиснення жирів. Насамперед окисню- ються і полімеризуються есенціальні жирні кислоти — лінолева, ліноленова та ін. При цьому можуть утворюватися шестичленні циклічні сполуки та інші речовини. У вмісті консервів збільшується кількість вільних жирних кислот.

Гідроліз жирів і можлива термічна полімеризація жирів сприя­ють утворенню карбонільних сполук із довгими молекулярними ланцюгами, що мають токсичні властивості.

Зміни жирів під час стерилізації спричинюють зниження біоло­гічної і поживної цінності жирів і, отже, консервів.

Зміни екстрактивних речовин. Під час стерилізації зміни ек­страктивних речовин зумовлені двома протилежними процесами: накопиченням у результаті розпаду високомолекулярних сполук і гідролізом речовин під впливом високих температур та часу їх дії.

Вміст летких сполук у м’ясі консервів зумовлює специфічний за­пах — «аромат автоклава».

Аромат і смак пастеризованих консервів утворюють переважно глютамін, глютатіон, глютамінова та аденілова кислоти та продук­ти їх розпаду. Глютамін під час розпаду утворює аміак, глютаті­он — сірководень, вуглекислота виділяється при змінах бікарбо- натної буферної системи і частково вуглеводної системи м’яса.

Інтенсивність розпаду певних речовин залежить від режиму стерилізації (табл. 13.15) та активної кислотності вмісту консервів. Так, кількість сірководню збільшується з підвищенням температу­ри і при рН середовища понад 6,0.

Таблиця 13.15. Вплив температури протягом 30 хв на утворення аміаку і сірководню


Накопичення газоподібних речовин свідчить про руйнування амінокислот. Отже, чим менше в консервах аміаку, сірководню, ву­глекислоти, тим краща якість консервів. Крім того, за певної кіль­кості газів у консервах виникає бомбаж.

Зміни вмісту вітамінів. Нагрівання за температури понад 100 °С негативно впливає на вміст вітамінів, що містяться в м’ясі. Вітаміни — низькомолекулярні органічні сполуки, які за структу­рою і розчинністю належать до різних груп, тому і ступінь гідролізу окремих вітамінів під час стерилізації різний. Швидкість руйну­вання вітамінів залежить від активної кислотності м’яса, темпера­тури і тривалості стерилізації та наявності кисню.

Найменшу термостійкість мають водорозчинні вітаміни: аскор­бінова кислота (С), тіамін (В1), нікотинова кислота (РР), пантотено- ва кислота (В3) та жиророзчинний вітамін Б (кальциферол). їхні втрати є особливо значними при нагріванні понад 115 °С, а також при витримуванні більше ніж 50 хв за температури понад 110 °С.

Залежно від режиму стерилізації втрати цих вітамінів станов­лять 40 %, а інколи і до 90 %.

Найбільш термостійкі вітаміни А, Е, К. Так, вітамін А за відсут­ності кисню практично не змінюється при нагріванні до 130 °С.

Отже, погіршення якості консервів при стерилізації зумовлено гідролізом білків, інтенсифікацією окисних процесів у жирах, втра­тами вітамінів та небажаними змінами у складі екстрактивних ре­човин і структури м’яса.

Для досягнення високої якості м’ясних консервів потрібно крім використання високоякісної сировини визначати оптимальні ре­жими стерилізації. Щоб поліпшити якість консервів, слід розробля­ти нові рецептури із збалансованим вмістом білкових, жирових і вуглеводних складових, збагачених вітамінами, біологічно актив­ними речовинами, мікро- і макроелементами, і впроваджувати нові технології вакуумної та паровакуумної герметизації банок.