Кіріспе

Тамақтағы микробтық өсімді тежеу

Тамақ сақтау – бұл азық-түлікті микроорганизмдердің өсуіне төзімді ету және майлардың тотығуын баяулату процестерін қамтиды. Бұл ыдырау және майдың бұзылу процесін баяулатады. Тамақ сақтауға сондай-ақ көріністің нашарлауын тежейтін процестер де кіруі мүмкін, мысалы, тамақ дайындау кезінде кескеннен кейін алманың ферменттік қоңырлану реакциясы. Азық-түлікті сақтау арқылы тамақ қалдықтарын азайтуға болады, бұл өндіріс шығындарын төмендетудің, азық-түлік жүйелерінің тиімділігін арттырудың, азық-түлік қауіпсіздігі мен тамақтануды жақсартудың және экологиялық тұрақтылыққа үлес қосудың маңызды жолы болып табылады. Мысалы, ол тамақ өндірісінің қоршаған ортаға тигізетін әсерін азайтуға мүмкіндік береді. Тамақты сақтау үшін жасалған көптеген процестерде бірнеше сақтау әдісі қолданылады. Жемісті конфитюрге айналдыру, мысалы, қайнатуды (жемістің ылғалдылығын азайту және бактерияларды жою үшін), қант салуды (қайта өсуін болдырмау үшін) және ауа өткізбейтін ыдысқа жабуды (қайта ластануды болдырмау үшін) қамтиды. Әртүрлі тамақ сақтау әдістері азық-түлік пен азық-түлік жүйелерінің сапасына әртүрлі әсер етеді. Тамақ сақтаудың кейбір дәстүрлі әдістері қазіргі заманғы әдістермен салыстырғанда аз энергия жұмсайтыны және көміртегі ізінің төмен екені дәлелденді. 1806 жылға қарай француз әскери-теңіз флоты осы процесті ет, жеміс-жидек, көкөніс және тіпті сүт өнімдерін сақтау үшін қолданды. Апперт сақтаудың жаңа әдісін ашса да, бұл 1864 жылы Луи Пастер микроорганизмдер, тамақ бұзылуы және ауру арасындағы байланысты тапқанға дейін толық түсініксіз болды. Дайындалған өнім суық жерде немесе суық топыраққа көмілгенде ұзақ сақталады.

Салқындату

Салқындату тағамды микроорганизмдердің өсуі мен көбеюін, сондай-ақ тағамның шіруіне себеп болатын ферменттердің әрекетін баяулату арқылы сақтайды. Коммерциялық және үй шаруашылығындағы тоңазытқыштардың енгізілуі Батыс әлемінің көптеген адамдарының тамақтануын едәуір жақсартты, өйткені бұл жаңа жемістер, салаттар және сүт өнімдері сияқты тағамдарды, әсіресе жылы ауа райында, қауіпсіз түрде ұзақ сақтауға мүмкіндік берді. Механикалық тоңазыту дәуірінен бұрын тағамды сақтау үшін суыту тамырлық жертөлелер мен мұзда сақтау жәшіктері арқылы жүзеге асырылды. Ауылдық тұрғындар көбінесе өздері мұз кесіп алып, ал қала және кент тұрғындары мұз саудасына тәуелді болған. Бүгінде тамырлық жертөлелер жергілікті тағамдар, ескі сортты дақылдар, дәстүрлі үй тағамдарын дайындау әдістері, отбасылық шаруашылық, үнемділік, өзін-өзі қамтамасыз ету, органикалық шаруашылық және басқа да мақсаттарды бағалайтын адамдар арасында кең таралған.

Емдеу

Емдеудің ең ерте түрі – сусыздандыру немесе кептіру, ол б.з.д. 12000 жылға дейін қолданылған. Темекілеу және тұздау техникалары кептіру процесін жақсартады және сақтауға көмектесетін антимикробтық заттар қосады. Түтін тағамға пиролиз өнімдерінің бірнешеуін – сиринголь, гуаяколь және катехоль сияқты фенолдарды – қалдырады. Тұз осмос арқылы кептіру процесін үдетеді, сондай-ақ, кең таралған бактерия түрлерінің өсуін тежейді. Жақында нитриттер етті емдеу үшін қолданыла бастады, осылайша оған тән қызғылт түс береді. 2015 жылы Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының Халықаралық қатерлі ісіктерді зерттеу агенттігі өңделген етті – яғни, тұздалған, дәмделген және темекіленген етті – "адамдар үшін қатерлі" деп жіктеді.

Ферментация

Кейбір тағамдар, мысалы көптеген ірімшіктер, шараптар және сыралар, басқа зиянсыз организмдердің бұзылуына қарсы күресетін арнайы микроорганизмдерді пайдаланады. Бұл микроорганизмдер қышқыл немесе спирт шығару арқылы өзі үшін де, басқа микроорганизмдер үшін де уытты орта жасайды, соның арқасында патогендерді тежеп ұстайды. Ферментациялау әдістеріне бастапқы микроорганизмдер, тұз, шұбат, бақыланатын (әдетте салқын) температуралар және бақыланатын (әдетте төмен) оттегі деңгейлері кіреді, бірақ олармен ғана шектелмейді. Бұл әдістер адамдарға жарамды тамақ өндіретін қажетті организмдерді қолдайтын нақты бақыланатын жағдайларды жасау үшін қолданылады. Ферментация – крахмал мен қанттың микроорганизмдер арқылы спиртке айналуы. Ферментация спирт өндіру ғана емес, сонымен қатар құнды сақтау тәсілі болып табылады. Ферментация тағамды қоректілі және дәмді етуге де мүмкіндік береді. Мысалы, орта ғасырларда ішуге арналған су қауіпті болған, себебі оның құрамында жиі ауру таратушы патогендер кездесетін. Суды сыраға айналдырғанда, пісіру процесінде адамдарды ауыртуы мүмкін бактериялар өлтіріледі. Сонымен қатар, суда арпа мен басқа да ингредиенттердің қоректік заттары болады, ал микроорганизмдер ферментация кезінде витаминдерді де өндіре алады.

Жүгіру

Етті ыдыста пісіру арқылы сақтауға болады. Ыдыста пісіру – етті (көбінесе жабайы аң немесе балықты) жабық қыш ыдысында немесе кастрюльде қайнату процесі. Ыдыста пісірілетін жануар әдетте бөліктерге бөлініп, тұзды су немесе соус құйылған, тығыз жабылатын ыдысқа салынып, қайнатылады. Кейде пісіру сұйығына қызыл шарап және/немесе жануардың өзінің қаны қосылады. 20-шы ғасырдың ортасына дейін етті сақтаудың танымал әдісі – ыдыста пісіру болды.

Жалған

Натрий гидроксиді (сия) тағамды бактериялар өсуіне мүмкіндік бермейтіндей сілтілі етеді. Сия тағамдағы майларды саздандырып, оның дәмі мен құрылымын өзгертеді. Лютефиск дайындау кезінде, сондай-ақ кейбір зәйтүн рецептерінде сия қолданылады. Қазіргі заманғы ғасыр жұмыртқасының рецептерінде де сия пайдаланылады.

Қышқыл

Тұздау – тағамды жеуге жарамды, микробқа қарсы сұйықтықта сақтау әдісі. Тұздауды екі негізгі түрге бөлуге болады: химиялық тұздау және ашыту арқылы тұздау. Химиялық тұздау кезінде тағам бактериялар мен басқа микроорганизмдерді тежейтін немесе өлтіретін жеуге жарамды сұйықтыққа салынады. Тұздауға қолданылатын негізгі заттарға тұзды су (көп мөлшерде тұзды), сірке су, спирт және өсімдік майы жатады. Көптеген химиялық тұздау процестері тағамды тұздау ерітіндісімен толық қанатындыру үшін қыздыру немесе қайнатуды қамтиды. Химиялық тұздалған тағамдарға қияр, бұрыш, ет, шаян және жұмыртқа, сондай-ақ пикаллилли сияқты аралас көкөністер жатады. Ашыту арқылы тұздау кезінде сұйықтағы бактериялар ашыту процесі арқылы, әдетте лактобациллалардың қатысуымен, органикалық қышқылдарды сақтаушы заттар ретінде өндіреді. Ашытылған тағамдарға сауэркраут, нукадзуке, кимчи және сурстрёминг жатады.

Қантпен тазарту

Ертедегі мәдениеттер қантты сақтаушы ретінде пайдаланған, ал жемістерді балға сақтау кең таралған. Тұздалған тағамдар сияқты, қант қамысы сауда жолдары арқылы Еуропаға әкелінді. Күннің жеткіліксіз болуынан тағамдарды кептіре алмайтын солтүстік аймақтарда, жемістер қантпен қайнатылып консервіленеді. "Қант микроорганизмдерден суды тартып алады (плазмолиз). Бұл процесте микробиологиялық жасушалар құрғап, өледі. Осылайша тағам микробиологиялық бұзылудан қорғалады."

Сәулелену

Тамақты сәулелендіру – тамақты иондаушы сәулелендіру әсеріне түсіру. Иондаушы сәулелендірудің бірнеше түрін қолдануға болады, оның ішінде бета бөлшектері (жоғары энергиялы электрондар) және гамма сәулелері (кобальт-60 немесе цезий-137 сияқты радиоактивті көздерден шығарылады). Сәулелендіру бактерияларды, саңырауқұлақтарды және жәндіс зиянкестерін өлтіруге, жемістердің пісуін және шіруын тежеуге, ал жоғары дозада сүексіздендіруге мүмкіндік береді. Бұл технологияны пастеризациямен салыстыруға болады; өнімді қыздырмайтындықтан, оны кейде «салқын пастеризация» деп атайды. Сәулелендіру нашар сапалы немесе ластанған тағамдарды сатуға жарамды етуге мүмкіндік береді. Ұлттық және халықаралық сарапшылар тобы тамақты сәулелендіруді «қауіпсіз» деп жариялады; Біріккен Ұлттар Ұйымының Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы және Тамақ және ауыл шаруашылығы ұйымы сияқты ұйымдары тамақты сәулелендіруді қолдайды. Тұтынушылар сәулелендірілген тағамның радиоактивті екендігі туралы бұрыс түсінікке байланысты оған теріс көзқарас білдіруі мүмкін; шындығында, сәулелендірілген тағам радиоактивті болмайды және бола алмайды. Белсенділер тамақты сәулелендіруге қарсы басқа да себептермен шығып отыр, мысалы, сәулелендіру ластанған тағамды залалданудың түпкі себебін жоймай стерильдеуге қолданылуы мүмкін деген пікірде. Тамақты сәулелендіруге рұқсат беруге қатысты халықаралық заңнама әлем бойынша әртүрлі: ешқандай ережеден бастап толыққанды тыйым салуға дейін. Жыл сайын әлемнің 40-тан астам елінде шамамен 500 000 тонна тағамдық өнім сәулелендіріледі. Олардың көп бөлігі – дәмдеуіштер мен қосымшалар, ал жаңа жемістердің үлесі жеміс шыбын-шіркейлерінен карантиндеу үшін сәулелендірілуде.

Импульсті электр өрісімен электропорация

Импульстік электр өрісі (PEF) электропорациясы – күшті электр өрісінің қысқа импульстары арқылы жасушаларды өңдеу әдісі. PEF тағамдық өнімдерді стерильдеу үшін төмен температурадағы баламалы пастеризация процесі ретінде үлкен мүмкіндіктерге ие. PEF өңдеу кезінде зат екі электродтың арасына орналастырылады, содан кейін импульстік электр өрісі қолданылады. Электр өрісі жасуша мембраналарының тесіктерін кеңейтеді, бұл жасушаларды өлтіріп, олардың құрамын босатады. Тағам өңдеудегі PEF әлі де зерттеліп жатқан, дамып келе жатқан технология. PEF өңдеудің жеміс шырындарын пастеризациялаудағы өнеркәсіптік қолданылуы шектеулі. Бүгінгі күні Еуропа нарығында PEF арқылы өңделген бірнеше шырын қолжетімді. Сонымен қатар, АҚШ-та бірнеше жылдан бері шырынды пастеризациялау үшін PEF қолданылуда. Жасушаларды ыдырату мақсатында, әсіресе картоп өңдеушілер PEF технологиясына тиімді балама ретінде үлкен қызығушылық танытуда. Картопқа арналған қолданыстар АҚШ және Канадада іске қосылған. Сонымен қатар, Еуропаның түрлі елдерінде, Австралияда, Үндістанда және Қытайда коммерциялық PEF картоп қолданыстары бар.

Модификацияланған атмосфера

Атмосфераны өзгерту – тамақты айналасындағы атмосфераға әсер ету арқылы сақтаудың бір жолы. Ол көбінесе: Жаңа жемістер мен көкөністерді, әсіресе салаттық дақылдарды, олар тіпті тоңазытқышта салқындатылған кезде де тыныс алатын тірі жасушаларды қамтиды. Оттегі (O2) концентрациясын азайту және көмірқышқыл газы (CO2) концентрациясын арттыру олардың тыныс алуын баяулатады, сақталған энергияны үнемдейді, демек сақтау мерзімін ұзартады. Жоғары ылғалдылық судың жоғалуын азайту үшін де қолданылады. Қызыл ет миоглобиннің тотығуын азайту және еттің жарқыраған қызыл түсін сақтау үшін жоғары O2 қажет. Басқа ет пен балықта тотығуды азайту және кейбір микроорганизмдердің өсуін баяулату үшін жоғары CO2 қолданылады.

Термиялық емес плазма

Бұл процесте тамақтың беті иондалған газ молекулаларының – гелий немесе азот сияқты – "жалынына" ұшыратылады. Бұл беттегі микроорганизмдердің өлшелуіне себеп болады.

Жоғары қысыммен тамақ сақтау

Жоғары қысым зиянды микроорганизмдерді және өнімнің бұзылуына себеп болатын ферменттерді жою үшін қолданылуы мүмкін, сонымен бірге тағамның жаңа түрі, дәмі, текстурасы және қоректік заттары сақталады. 2005 жылға қарай, бұл технология апельсин шырынынан бастап гуакамоле, деликатес еттері сияқты кеңінен сатылатын өнімдерді өңдеу үшін қолданыла бастады. Температура мен қысым деңгейіне байланысты, жоғары қысыммен өңдеу пастеризацияға тең микроорганизмдердің мөлшерін азайтуға немесе толық стерилизацияға қол жеткізуге мүмкіндік береді.