Гигиена и факторы, влияющие на срок годности

Раздел продолжает тему хранения и сроков годности.

Гигиена

Чтобы обеспечить максимальный срок годности и избежать порчи продукта или отравления, большое внимание необходимо уделять гигиене.

При производстве пищевых продуктов нужно иметь в виду, что пища, пригодная для людей, также может служить пищей и для простейших организмов. Если на оборудовании остаются частички пищи, в них легко могут появиться бактерии. Некоторые микроорганизмы выделяют токсичные вещества, таким образом, может произойти отравление пищевых продуктов.
Порча продукта происходит, когда появляется избыточное количество микроорганизмов. Микробы быстро развиваются в пищевых продуктах и воде при наличии кислорода, подходящей температуры и степени кислотности (значении pH). В благоприятных условиях количество бактерий умножается путём деления каждые 20 – 30 минут. Микроорганизмы очень малы, и при размножении их количество может достигать огромных величин, тем более что появляются они почти всегда помногу – в среднем 1 000 000 на грамм продукта. В этом примере мы начнём с одной бактерии:
Время   число бактерий
20 мин      2
40 мин      4
1 час        8
2 часа      64
3 часа      512
4 часа      4 096
5 часов    32 768
6 часов    262 144
7 часов    2 079 152
8 часов    16 777 216
9 часов    134 217 728
10 часов  1 073 741 824 — и так далее.

Невозможно приготовить пищу без бактерий, но, учитывая их способность к размножению, необходимо поставить цель ограничить их количество и контролировать условия роста.

Ограничение числа бактерий

— будьте бескомпромиссны в вопросах качества базовых ингредиентов;
— убедитесь, что оборудование постоянно чистится и регулярно дезинфицируется (используйте дезинфицирующие средства);
— следите за тем, как соблюдает гигиену ваш персонал.

Контролирование условий роста

Температура. Для роста бактерий температура имеет существенное значение. Большинство их видов лучше всего размножается при температуре от 10°C до 60°C. Пик роста числа бактерий – в интервале между 25°C и 35°C. Наиболее безопасная в этом отношении температура для пищевых продуктов – выше 60°C и ниже 10°C.
Вода. Пища может содержать вещества, в которых специфические бактерии чувствуют себя как дома и размножаются особенно быстро. Без воды микроорганизмы не могут развиваться, именно поэтому сухая пища имеет большой срок годности. Тем не менее, сухие продукты впитывают влагу из воздуха (сахар, сухое молоко, соль), это повышает содержание влаги в продукте и даёт бактериям шанс выжить. Чтобы проверить, содержит ли продукт такое количество воды, при котором возможен рост числа микроорганизмов, необходимо измерить показатель активности воды (Aw).

Факторы, влияющие на срок годности

Физические и химические реакции, которые неизбежно происходят при смешивании различных ингредиентов, определяют свойства конечного продукта в части длительности его срока годности, возможности его употребления в перспективе, подверженности влиянию различных внешних факторов, результаты воздействия которых определяются иногда только органолептически.
Например, срок годности конфет всегда ограничен. Даже при строгом соблюдении гигиены и условий хранения большинство конфет, приготовленных традиционным способом, не могут храниться долго. В 80% случаев причиной порчи становится вода, однако при достаточно высокой температуре микроорганизмы также размножаются даже в непосредственной близости от пищи (сахаров, белков, витаминов и солей).

Что может идти не так?

физическая порча:
— высыхание;
— впитывание влаги;
— потеря аромата;
— сахарное поседение;
— отделение жира;
— жировое поседение;
— нежелательная кристаллизация (как жиров, так и сахаров);
— впитывание запахов;
бактериологическая порча:
— плесень;
— брожение;
химическая порча:
— окисление;
— омыление (сапонификация).

Какие принимать меры?

Кратковременные решения:
- кипячение: убивает большинство микроорганизмов за исключением спороносных бактерий, которые сохраняют активность. После кипячения может снова возникнуть инфицирование.
- пастеризация: 70–80°C; сокращает число микроорганизмов.
- стерилизация: 130°C; убивает все микроорганизмы.
Решения на длительный период:  
- снижение показателя активности воды насколько это возможно;
- создание баланса между относительной влажностью изделия и окружающей среды;
- использование алкоголя в рецептуре;
- регулирование уровня кислотности: приведение показателя к значению 4,5;
- засахаривание: вследствие замещения на клеточном уровне воды сахаром останавливается развитие микроорганизмов;
- кристаллизация: создание защитного слоя сахара вокруг начинки;
- охлаждение: вследствие снижения активности химических и энзимных процессов происходит замедление роста количества микроорганизмов;
- заморозка: значительное замедление химических и энзимных процессов;
- высушивание: останавливается метаболизм;
- использование консервантов: эти вещества способствуют замедлению метаболизма или вызывают смерть микроорганизмов.

Снижение показателя активности воды

Рост микроорганизмов в пищевых продуктах напрямую зависит от такого критерия, как активность воды (Aw) или ERH (равновесная относительная влажность). Содержащаяся в продуктах влага может быть в разной степени связана с неводными компонентами, и показатель активности воды характеризует относительную влажность в состоянии равновесия – когда продукт не впитывает влагу и не выделяет её в окружающую среду. Вся последовательность значений этого показателя находится в промежутке от 0 до 1, где за 0 принято значение показателя активности воды для абсолютной сухой массы или веществ, а за 1 – для 100% воды.
В таблице приводятся значения показателя активности воды в изделиях, при которых некоторые виды микроорганизмов не будут развиваться. Изделия, не содержащие перечисленные в таблице микроорганизмы, должны иметь следующие значения этого показателя:
микроорганизмы    Aw
осмофильные дрожжи   < 0,61
ксерофильный грибок  < 0,65
галофильная бактерия (соляной грибок)  < 0,75
обычный грибок       < 0,80
стафилококк          < 0,85
обычные дрожжи       < 0,88
неболезнетворная бактерия   < 0,94
болезнетворная бактерия   < 0,95

Соотношение показателя активности воды и сроков развития микроорганизмов характеризуют микробиологическую устойчивость изделия:

> 0,85   может поддерживаться 3 недели
0,85–0,6 может поддерживаться до 3 месяцев
< 0,6    микробиологически устойчива

Изделия, имеющие низкий показатель активности воды, тем не менее, могут содержать следы болезнетворных микроорганизмов. В связи с этим необходимо знать примерные значения Aw для некоторых продуктов:

шоколад и джандуйя   < 0,30
карамель             < 0,48
марципан             < 0,65–0,70
рафинированный сахар < 0,75–0,84
масляные кремы       < 0,81–0,87 (в среднем)
ганаши               < 0,90–0,95 (в среднем)

Как можно снизить активность воды в начинках?

Жидкие начинки, компоненты которых содержат более 87% воды с показателем активности от 0,6 и ниже, могут иметь довольно продолжительный срок годности. Этому способствует использование сахара в сочетании с сахарозаменителями и в виде растворов, содержащих сахар, например, сироп глюкозы, инвертированный сахар, декстроза и т. п. Сахаросодержащие ингредиенты растворяются в воде по-разному, но следует учитывать, что при температуре 20°С в одной части воды растворяется две части сахара, то есть, например, в 25 г воды растворится 50г сахара. Особое внимание следует уделять ганашам: в их составе присутствуют вода и жир (сливки или масло), причём жир не растворяется в воде. При смешивании сливок и шоколада большое количество влаги заметно влияет на показатель активности воды.
Содержание влаги выражается в процентах. Изделие с содержанием влаги 10% имеет в своём составе одну десятую часть воды, с содержанием влаги 50% – половину воды и половину сухих веществ. На некоторых изделиях указывается содержание сухого вещества: допустим, если его количество 35%, то, следовательно, влажность – 65%.
Влагу, содержащуюся в изделии, можно разделить на свободную воду и связанную воду. Микроорганизмы существуют и размножаются в свободной (несвязанной) воде.
Наряду с тем, что активность воды имеет существенное значение для внешнего вида и физических характеристик изделия в целом, этот показатель определяет и физические характеристики начинки.
- Чем больше воды содержит начинка, тем больше вероятность, что будет выделяться влага (если ERH изделия выше, чем влажность окружающего воздуха). Это вызывает высыхание, затвердение, возможно, засахаривание и кристаллизацию, что влияет на текстуру, вкус и внешний вид готовых изделий.
- Начинки с низким показателем Аw могут абсорбировать влагу из окружающей среды, это приводит к развитию микробов, бактерий и т.д.

Создание баланса между относительной влажностью изделия и окружающей среды

Баланс относительной влажности достигается путём насыщения изделия влагой. По достижении баланса при постоянной температуре и постоянных климатических условиях изделия не будут ни выделять, ни поглощать влагу. На практике это можно осуществить с помощью:
– замены 50% сахара на сироп глюкозы или порошок в начинках на жидкой основе;
– добавления 10% сорбита от количества жидкости (сливок) в ганашах;
– добавления 50% сиропа глюкозы от количества жидкости в ганашах.
Даже при оптимальных условиях хранения изделия с достаточно высоким уровнем активности воды (свежие трюфели на сливочной, масляной основе) не могут храниться более нескольких дней, поскольку есть условия для развития микроорганизмов и, следовательно, риск бактериологического заражения. Единственный способ избежать этого во время производства – убедиться, что начинка полностью покрыта достаточно толстым слоем шоколада, нет отверстий и трещин.
Потерю влаги может предотвратить упаковка. Кроме того, необходимо следить за условиями хранения.

Использование алкоголя в рецептуре

Лёгкий способ сделать начинку изделия микробиологически стабильной – это добавить 17 % спирта от 94 % всего содержания влаги (вода + спирт) в рецепте. Однако такой способ запрещён в большинстве штатов США и в мусульманских странах.

Регулирование уровня кислотности

Уровень кислотности (pH) необходимо довести до 4,5. С помощью раствора лимонной кислоты значение pH регулируется от 4,2 до 4,7. Также к смеси  можно добавить 0,1% сорбиновой кислоты, которая используется в качестве консерванта. Кроме сорбиновой кислоты, можно использовать 0,1% сорбата калия. При этом важно уточнить,  допускается ли применение указанных ингредиентов национальным законодательством в области пищевых продуктов и здравоохранения.

Засахаривание

Засахаривание – один из старейших способов сохранения продуктов, но в настоящее время применяется только для изготовления цукатов из ягод, фруктов и овощей. Техника состоит в замещении воды в клетках плодов концентрированным сахарным сиропом, который останавливает развитие микроорганизмов. Этот процесс происходит в несколько этапов и длится около десяти дней. Концентрация сахарного сиропа, в который помещён плод, должна повышаться медленно, чтобы достигалось взаимодействие на клеточном уровне.

Кристаллизация

Кристаллизация помогает защитить продукт от высыхания.

Охлаждение

В свежих ингредиентах и готовых изделиях постоянно происходят химические и энзимные процессы. Глюкоза, содержащаяся в продуктах растительного происхождения, например, во фруктах, зерновых, вступает во взаимодействие с кислородом и распадается на воду и углекислый газ. Наряду с реакциями между продуктом и кислородом происходят и внутренние изменения – могут пропасть витамины или аромат, изделия, содержащие жиры, могут испортиться, а также потерять цвет, вкус или другие свои качества. Эффект процесса охлаждения состоит в том, что в результате снижения температуры все эти реакции замедляются и продукт лучше сохраняется, дольше остаётся свежим. Чем ниже температура, тем в большей степени замедляется биологическая активность. Тем не менее это не может полностью остановить реакции. Энзимная активность отмечалась и при –35°С.

Заморозка

При глубокой заморозке химические и энзимные процессы замедляются ещё больше, чем при охлаждении. Ключевая разница состоит в том, что в этом случае из воды, содержащейся в продукте, образуются кристаллы льды. Вода, превратившаяся в кристаллы, выделяется из продукта и происходит высыхание. При размораживании иногда невозможно восстановить всю влагу, что приводит к загустению некоторых видов начинок.
Кристаллы, появившиеся при заморозке, повреждают клетки продукта. Если процесс заморозки идёт медленно, то формируются кристаллы большого размера, клеточная оболочка рвётся, клетки теряют всю свою влагу и разрушаются при размораживании. В результате изделие становится твёрже и суше. Соблюдение технологии при предварительной обработке поможет максимально сохранить качество изделия. Значительно снизит нежелательные последствия формирования кристаллов быстрота заморозки. Прежде всего, важна скорость, с которой преодолевается температурный интервал между 0°C и –5°C, так как именно при такой температуре образуется большинство кристаллов. Следует иметь в виду, что при быстрой заморозке образуется большое количество мелких кристаллов, и поэтому вода лучше сохраняется в изделии – после размораживания она абсорбируется быстрее и легче.

Замораживание готовых изделий

Тестирования показывают, что вкус глубоко замороженных конфет не меняется, если обеспечивается правильная технология упаковки, при условии, конечно, что с самого начала производственного процесса все ингредиенты имеют безупречный вкус и качество.
В коробках не должно быть свободного пространства, поскольку содержащаяся в воздухе влага конденсируется, что способствует появлению сахарного поседения. Большое количество воздуха также замедляет процесс заморозки. При размораживании упаковку не следует вскрывать до тех пор, пока температура содержимого не будет отличаться от окружающей менее чем на 10°С. Несоблюдение этого условия приведёт к образованию конденсата на изделии, что позже вызовет сахарное поседение.
Не могут быть заморожены конфеты с ликёром и сахарной корочкой – в этом случае на изделиях появляются трещины. В помадных изделиях замедляется инвертирование алкоголя, в результате не так быстро происходит потеря влаги.

Высушивание

При высушивании клетки лишаются влаги, что замедляет метаболизм микроорганизмов.

Использование консервантов

Смотрите раздел "Исходные ингредиенты"

Источник: Fine Chocolates: Great Experience  By Jean-Pierre Wybauw
Перевод: Шоколатье.ру