Тема 7. Методы консервирования. Санитарная экспертиза консервов и концентратов

Цель занятия: изучить гигиенические принципы методов консервирования пищевых продуктов, освоить принципы санитарной экспертизы консервов и концентратов.

Вопросы теории: причины порчи пищевых продуктов, цели консервирования, наиболее распространенные методы консервирования, характеристика консервантов, принципы санитарной экспертизы концентратов и консервов.

Студент должен:

знать: методы консервирования (по классификации) и их гигиеническую характеристику, принципы обеспечения безопасности пищевых продуктов при их хранении и методы санитарной экспертизы консервов и концентратов.

уметь: проводить санитарную экспертизу консервов и концентратов, выявлять факторы риска пищевых отравлений.

Причины порчи пищевых продуктов при хранении: результат жизнедеятельности микроорганизмов и нежелательной активности ферментов, входящих в состав продукта и окисление компонентов пищи кислородом воздуха. Цель консервирования – создание условий безопасного хранения продукта путем уничтожения микроорганизмов, разрушения или инактивации ферментов, обеспечения отсутствия доступа воздуха герметизацией упаковки. Консервирование позволяет увеличить срок хранения продукта; увеличить его пищевую ценность путем удаления несъедобных/малосъедобных частей продукта; улучшить органолептические свойства продукта.

Физические методы консервирования.Стерилизация – обработка продукта высокой температурой (100-140°С) - оказывает бактерицидный эффект. Кипячение (100°С) оказывает стабилизирующее действие на микроорганизмы, а длительное кипячение – бактерицидный эффект, однако высокотемпературная обработка ведет к денатурации белков, что снижает пищевую ценность белковых продуктов (молоко, мясо), разрушает витамин С (фрукты, овощи). Жарка обеспечивает бактерицидный эффект на поверхности продукта. Длительное (многократное) нагревание жиров (масел) до высоких температур (≥160⁰) приводит к образованию токсичных веществ: алкил-, алкокси- и пероксирадикалов, полимеризатов, которые раздражают пищеварительный тракт, оказывают токсическое воздействие на печень, замедляют рост детей и подростков, вызывают ускоренное старение организма и пр. Недостаток антиоксидантов (витамина Е) в пище усиливает эти симптомы. При поджаривании на древесном угле из перегретых жиров образуются до 50 мкг бенз(а)пиренов (канцерогенов) в кг мяса (на инфракрасном источнике – 0,2-8 мкг/кг). Систематическое употребление в пищу пережаренных жиров может привести к новообразованиям в желудочно-кишечном тракте. В жареном мясе обнаружен 2-амино-1-метил-6-фенилимидазо[4,5-b]пиридин, отнесенный к экзогенным фактором сердечной недостаточности у невегетарианцев. Пастеризация (нагрев до 60-70°С 15-30 мин., либо 90°С 30 сек., либо дробная пастеризация при 70°С с быстрым охлаждением) обеспечивает гибель вегетативных клеток термофобных бактерий, дрожжей и микроскопических грибов (споры выдерживают длительное кипячение). Охлаждение пищевого продукта до +4…0°С обеспечивает бактериостатический эффект. Замораживание – охлаждение продукта до температуры ниже криоскопической точки продукта (мясо -0,6…-1,2°С, молоко -0,55°С, яйца -0,5°С, рыба -0,6…-2°С). При глубоком замораживании (-18…-25°С) жизнедеятельность микроорганизмов прекращается, ферменты становятся неактивными, при длительном глубоком замораживании имеет место бактерицидный эффект. При быстром замораживании структура тканей не нарушается, а после медленного оттаивания (дефростации) пищевые соки и витамины сохраняются, пища имеет натуральный вид и вкус. Способы замораживания: мокрый способ - орошение водой или раствором NaCl (для туш мяса); в морозильных камерах с хладагентом (фреоном, аммиаком); в плиточных скороморозильных аппаратах за 2-3 часа при толщине слоя продукта < 5 см; в «кипящем слое» за несколько десятков минут при пропускании холодного воздуха через слой орехов, мелких или резанных овощей, фруктов и пр.; погружением в хладагент (жидкий азот, двуокись азота, фреон) за несколько минут. Для сохранения витамина С и влажности в замороженных фруктах и овощах используют герметичную вакуумную упаковку. Овощи хранятся в течение года при -18°С, фрукты – при -12°С. Замораживание – наиболее прогрессивный, но энергозатратный метод. Обезвоживание продукта приводит к гибели вегетативных форм микроорганизмов за счет увеличения концентрации сухих веществ и осмотического давления в клетках (споры сохраняются). Способы: естественные (вяление рыбы и дыни в тени, сушка фруктов на солнце (урюк, чернослив, изюм); искусственные (сушка в печах, сублимационная сушка или лиофилизация). Сушка в печах горячим воздухом разрушает витамины, белки, карамелизует сахара. Для жидких и пюреобразных продуктов (сухое молоко, картофельное пюре, растворимый кофе) используют пеносушку или сублимационную сушку (распыление жидкости из форсунок под вакуумом 1 мм рт. ст. и при пониженной температуре), что сохраняет пищевую ценность продукта. Ультразвуковая стерилизация при длине волны соответствующей размеру бактериальных клеток оказывает бактерицидный эффект, но не разрушает клетки пищевого продукта. Коротковолновое ультрафиолетовое излучение применяется для стерилизации поверхности твердого продукта (сыра) или прозрачной жидкости (растительные масла). Радиоактивное g-излучение используется для стерилизации мяса от трихинелл, ведет к окислению жиров, разрушению белков и витаминов, карамелизации углеводов и образованию свободных радикалов, что снижает пищевую ценность, создает мутагенную активность продукта и делает невозможным дальнейшее использование мяса в пищу.

Биологические методы консервации.При квашении капусты, мочении яблок, солении огурцов происходит сбраживание молочнокислыми бактериями сахаров с образованием молочной кислоты, которая в концентрации >0,7% обладает консервирующим действием. Все эти способы включают также добавление соли. Условия хранения: 0 … +4°С.

Химические методы консервирования.Химические методы основаны на добавлении консервантов, предупреждающих развитие бактерий, плесени и дрожжей. К классическим методам относят соление, добавление сахара, маринование, копчение и пресервирование. Поваренная соль применяется в концентрации 10-12% для мяса, 14% - рыбы, 10% - томатной пасты и часто используется при квашении или вялении. Сахар обладает консервирующим действием в концентрации >60-65% (варенье, джем) (в гипертоническом растворе сахара микробные клетки подвергаются плазмолизу). Маринование органическими кислотами (уксусной Е260, лимонной Е330, яблочной и пр.) возможно при их концентрации 1,2-1,8%. Копчение (антисептик - продукты возгонки древесины - фенолы, формальдегиды, креозот, полициклические углеводороды и уксусная кислота) применяется для мяса, колбас и рыбы. Способы: холодное (t≤24°С), горячее (t>24°С) и химическое копчение (последнее подразумевает применение жидкого концентрата продуктов возгонки древесины). При копчении продукты возгонки древесины (включая бенз(а)пирен) с дымом оседают на поверхности продукта в концентрации 2-8 мкг/кг. В организме полициклические углеводороды образуют эпоксисоединения, реагирующие с гуанином, препятствуя, таким образом, репликации ДНК соматических клеток. Постоянное употребление копченых продуктов является фактором риска развития онкологических заболеваний. Пресервирование – это консервирование рыбы без стерилизации в острой заливке, где консервантами выступают соль, уксусная кислота и специи (эфирные масла). Пресервы хранят до 6 месяцев при 0 …+5°С.

В реестре пищевых добавок согласно системе «Codex alimentarius», разработанной комитетом экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (ДЖЕКФА), консерванты обозначаются индексом от Е200 до Е299. Консерванты могут быть натуральными и идентичными натуральным, некоторые из них в больших количествах токсичны (для них установлены гигиенические нормативы – допустимая суточная доза (ДСД) или в некоторых странах на их применение, ввоз и потребление действует запрет).

Пищевые добавки, запрещенные в РФ (Постановление Государственного Санитарного врача РФ №1 от 18.01.2005 «О запрещении использования пищевых добавок»): формальдегид Е240; пропиловый эфир пара-оксибензойной кислоты Е216, его натриевая соль Е217 (использовались ранее при производстве мясных и кондитерских изделий).

Консерванты, недостаточно или неисследованные в токсикологических экспериментах, включающих и опыты по выявлению отдаленных и специфических эффектов, не имеют разрешения на применение до окончательного решения.

Консерванты, не имеющие разрешения в РФ (* - запрещены в ряде стран): гептиловый эфир п-гидроксибензойной кислоты Е209, бензоат кальция Е213, этиловый эфир п-гидроксибензойной кислоты Е214*, натриевая соль этилового эфира п-гидроксибензойной кислоты Е215*, метиловый эфир п-гидроксибензойной кислоты Е218* (кожные аллергические реакции), натриевая соль метилового эфира п-гидроксибензойной кислоты Е219*, сульфит калия Е225, сульфит кальция Е226, гидросульфит кальция Е227*, гидросульфит (бисульфит) калия Е228, бифенил Е230* (в РФ не применяется, реализация импортной продукции, обработанной бифенилами, запрещена, ДСД=0,05 мг/кг массы тела), ортофенилфенол Е231*, ортофенилфенол натрия Е232, тиабендазол Е233*, формиат натрия Е237*, формиат кальция Е238*, гваяковая смола Е241, нитрат калия Е252 (во многих странах наложены ограничения), ацетат калия Е263, ацетат аммония Е264 (может вызвать тошноту), пропионат натрия Е281, пропионат кальция Е282 и пропионат калия Е283 (могут вызвать мигрень).

Консерванты, разрешенные в РФ, но запрещенные в Евросоюзе: сорбиновая кислота Е200, сорбат калия Е202, безойная кислота Е210, бензоат натрия Е211, диоксид серы Е210, натамицин Е235, муравьиная кислота Е236 и формиат натрия Е237 (токсичны: ДСД=0,5 мг/кг массы тела), гексаметилентетрамин Е239, нитрит калия Е249, нитрит натрия Е250, нитрат калия Е252, уксусная кислота Е260, молочная кислота Е270, пропионовая кислота Е280, диоксид углерода Е290, яблочная кислота Е296.

Консерванты, не упомянутые в документации РФ: борная кислота Е284 и тетраборат натрия (бура) Е285 (нейротропность, высокая токсичность, снижение потребления тканями кислорода и пр.).

«Особо вредные» консерванты (INFO Минздрав), имеющие разрешение в РФ (* - запрещены в ряде стран): сорбиновая кислота Е200 (малотоксична, но возможно образование канцерогена d-лактона), бензойная кислота Е210 (ДСД = 5 мг/кг массы тела, может провоцировать приступы астмы), сульфит натрия Е221 (способствуют заболеваниям ЖКТ), низин Е234 (антибиотик), натамицин (пимарицин) Е235 (возможны аллергические реакции, тошнота, понос), муравьиная кислота Е236*, гексаметилентетрамин Е239*, нитрит калия Е249 (возможный канцероген, запрещен в детском питании), ацетат калия Е261 (следует избегать лицам с заболеванием почек), ацетат натрия и диацетат натрия Е262, яблочная (малоновая) кислота Е296 (не рекомендуется младенцам и детям), фумаровая кислота Е297.

Канцерогенную опасность представляют бензойная кислота и ее производные Е210-216, Е219, бифенил Е230, формальдегид Е240, нитрит Е249 и нитрат калия Е252, пропионовая кислота и ее соли 280-283. Сульфиты Е221-Е226 способствуют заболеваниям ЖКТ; бифенил Е230, ортофенилфенол Е231, ортофенилфенол натрия Е232, гексаметилен тетрамин Е239 – аллергическим реакциям. Влияют на артериальное давление нитрит и нитрат натрия Е250-251. Вредны для кожи Е231, Е232, Е239, кожные реакции возможны при потреблении сорбиновой кислоты Е200. Диоксид серы Е220 (применяемый для консервации зефира, пастилы, вины) лицам с почечной недостаточностью потреблять следует с осторожностью, разрушает тиамин и биотин, способствует разрушению токоферола, ДСД=0,7 мг/кг массы тела, ПДК=30 мг/л вина. Для детей представляет опасность молочная кислота Е270.

Другие пищевые добавки. Е100-Е182 красители, Е300-Е399 антиокислители, Е400-Е499 эмульгаторы, Е500-Е599 разрыхлители, Е600-Е699 ароматизаторы, усилители вкуса, Е900-Е999 антифлеминги (противопенные вещества), глирующие агенты, подсластители, препятствующие слеживанию сахара добавки, Е1000-Е1105 ферменты, биологические катализаторы, Е1400-Е1450 модифицированные крахмалы для создания необходимой консистенции, Е1510-Е1520 растворители. Несколько пищевых добавок не имеют кода обозначения (ванилин, аллилгорчичное масло, кверцитин, юглон и др.). Запрещены в РФ 2 красителя (Е121 цитрусовый красный 2 и Е123 амарант). В целом не имеют разрешения 17 красителей; 40 антиоксидантов, 42 эмульгатора, 25 разрыхлителей, 12 ароматизаторов и усилителей вкуса, 24 антифлеминга, 3 фермента (Е1000 холевая кислота, Е1001 соли и эфиры холина, Е1105 лизоцим), Е1503 касторовое масло, Е1521 полиэтиленгликоль.

Генно-модифицированные (ГМ) добавки в концентрации <10% и полученные из ГМО-культур жиры, масла, крахмал не маркируются. Опасность для здоровья обусловлена остатками культур ГМО (плесневых грибков, бактерий) в искусственных ферментах, добавляемых в муку, крахмал, газированную воду, соки, масла, вина, пиво, сыры и мясо (аллергия, астма); ГМ-соей (аллергия, синдром раздраженного кишечника, болезни кожи, включая угревую сыпь и экзему, проблемы пищеварения и пр.); ГМ-аминокислотами (например, ГМ-L-триптофаном, полученным из культур ГМ-бактерий); аспартамом Е951; рекомбинантным бычим соматоропином (BST), применяемым для увеличения лактации молочного скота (применение BST запрещено в Евросоюзе) и пр.

Процедура оценки безопасности пищевых добавок консервов и концентратов разрабатывается ВОЗ и публикуется в серии технических отчетов ВОЗ «Оценка определенных пищевых добавок и контаминантов».

Лабораторная работа

«Санитарная экспертиза консервов и концентратов»

Задание студенту

1. Оценить условия хранения консервов и концентратов.

2. Произвести внешний осмотр упаковки консервов (концентратов).

3. Провести анализ информации, нанесенной на поверхность упаковки, оценить штрих-код.

4. Вскрыть упаковку и произвести осмотр внутренней поверхности упаковки с целью выявления повреждения.

5. Провести осмотр продукта и анализ органолептических свойств продукта (консистенция, присутствие посторонних частичек, признаки разложения, порчи, плесневения, запах).

6. Провести физико-химический анализ содержимого упаковки: измельчить, определить влажность и кислотность концентрата, кислотность консервов.

7. Составить санитарно-гигиеническое заключение о качестве исследуемого продукта и возможности его использования в пищу.

Методика работы

1. Оценка условий хранения консервов и концентратов. Консервированные продукты делят на 6 групп А, Б, В, Г, Д, Е в зависимости от состава и рН, причем А, Б, В, Г, Е – это полные консервы (хранятся без холодильника), Д – полуконсервы (пастеризованные мясные, рыбные, мясо- и рыборастительные, сосиски, ветчина, шпик) (хранятся при t≤6⁰C). Микробиологические показатели безопасности консервов разных групп разнятся, для детского питания при той же классификации консервов требования более жесткие. Условия хранения консервов: 0-20°С, влажность <75%, в т.ч. варенья – 15-20°С и пресервов – 0-5°С.

2. Внешний осмотр упаковки консервов (концентратов).

Консервы: вмятины, деформация, ржавчина, царапины рассматриваются как повреждение металлической банки (металлической крышки стеклянной банки). Шлюпающая крышка, вздутие банки являются признаками бомбажа (истинный биологический бомбаж происходит за счет газообразования в результате жизнедеятельности клостридий ботулизма при недостаточной стерилизации). Тест на истинный бомбаж - увеличение бомбажа при 30 мин. нагреве в горячей воде 70-85⁰С. Нарушение герметичности банок выявляется по пузырькам воздуха при погружении в воду.

Концентраты, полуконсервы: помятость, надрывы, проколы материала упаковки (пластика, бумаги, картона или фольги), наличие воздуха в герметичной вакуумной упаковке являются признаками нарушения упаковки, что является фактором риска снижения пищевой ценности, загрязнения и порчи продукта.

3. Анализ информации, нанесенной на поверхность упаковки. Выявляют несоответствие информации, нанесенной на различные места упаковки, или отсутствие маркеров, что является признаком фальсификации. Первый блок информации представлен в виде штамповки на дне жестяной банки в 3 ряда по 6 знаков: 1) 1 ряд: дата изготовления (иногда месяц обозначен буквой, исключая «З» и «Й»); 2) 2 ряд: ассортиментный знак (цифры или М – молоко, ММ - мясо, Р – рыбоконсервная, К – плодоовощная продукция); 3) 3 ряд: смена (1 знак), номер предприятия. Второй блок информации нанесен на бумажном носителе упаковки. Срок годности и дата изготовления размещены отдельно. Третий блок информации представлен штриховым кодом (bar code) EAN (European Article Numbering). Логическая структура кода EAN-13: префикс национальной организации GS1 (3 цифры) (табл. 25), регистрационный номер производителя товара (4-6 цифр), код товара (3-5 цифр), контрольное число для сканирования информации (1 цифра), дополнительное поле для знака «>» - «индикатора свободной зоны». Правила выявления фальсификации продукта на основе проверки контрольного числа 13-числового штрих-кода: п.1. Сложить цифры, стоящие на четных местах; п.2. Полученную сумму умножить на 3; п.3. Сложить цифры, стоящие на нечетных местах (кроме контрольной); п.4. Сложить цифры, полученные в п.2 и п.3; п.5. Отбросить десятки; п.6. Вычесть из 10 цифру, полученную в п.5; Сравнить полученную цифру с контрольной цифрой, стоящей на 13-ом месте штрих-кода. При их несовпадении продукт признается фальсифицированным.

Таблица 25