Физические и химические процессы при консервировании помидоров

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Сарафановская средняя общеобразовательная школа»

Межмуниципальная научно-практическая конференция школьников

«Новый интеллект -2012»

     Физические и химические

процессы при консервировании

                  помидоров

Проектно- исследовательская работа по физике и химии

Над проектом работали:

                                                                                               Швец Надежда – ученица 8 класса

Дедушева Светлана – ученица  8 класса

Руководители проекта:

Огурцова Людмила Ивановна – учитель физики

Стрельникова Ольга Ивановна  - учитель химии

с. Молчаново – 2012 г.

План проекта:

1. Цель проекта. Актуальность темы. Немного истории                       - 3
2. Рассмотрим физические и химические процессы,

 происходящие во время консервирования                                         - 6

3. Советы кулинара – любителя                                                               - 7
4. Служба безопасности                                                                            - 9
5. Физика и консервирование                                                                  -13
6. Выводы                                                                                                   -15
7. Литература                                                                                             -16

Физические и химические процессы  при  консервировании помидоров.

Ученический научно-исследовательский проект (творческий, информационный)

Цели проекта:

- Проследить исторический опыт человечества по консервации продуктов питания и выяснить природу этого явления;

- Установить связь кулинарного процесса с науками: физика, химия , валеология;

- Разработать рекомендации любителям консервировать фрукты и овощи;

- Разработать книгу рецептов консервирования овощей;

- Произвести интересные расчеты и вычисления за рамками изучаемых в курсе физики.

1.Актуальность темы. Немного истории. 

Какой русский не любит вкусно поесть! Одним из традиционных блюд

 на постсоветском пространстве являются консервированные овощи и фрукты.

Соленые помидорчики, маринованные грибочки, земляничное варенье… от одних только названий текут слюнки. Хотя, времена дефицита давно в прошлом,  и хозяйкам нет надобности все лето проводить на кухне, чтобы зимой наслаждаться вкусными маринованными и солеными овощами, вареньем, джемами и консервированными фруктами. Но, заготавливая консервы, нам все же хочется, чтобы они были   вкусными, оригинальными и безопасными. (http://cannedvegetables.ru/)

Консервировать – значит сохранять полезные свойства и питательную ценность продуктов длительное время. Слово «консервы» происходит от латинского «conservo» - «сохраняю».

В Древнем Риме продуктом, который заслужил честь быть законсервированным, стало вино. А одним из первых изобретателей консервов стал римский сенатор Марк Порций Катон Старший, предложивший в книге «О сельском хозяйстве» способ консервирования вина на целый год.

        Первые консервы появились не в Римской Империи, а в Древнем Египте. Уровень знаний древних египтян позволил приготовить мясные консервы, сохранившие в течение трех тысяч лет относительную пригодность. Первые консервы представляли собой глиняные чаши из двух половинок, скрепленных смолой. Внутри находились жареные утки в оливковом масле. По мнению ученых, эти консервы, несмотря на почтенный возраст, до сих пор съедобны для животных.
       Оказывается, Наполеону Бонапарту мы обязаны появлением консервов в их современном виде. Великий император вел много войн, для победы армию надо было хорошо кормить, и, по возможности, мясом. В 1795 году французское правительство объявило конкурс на лучший способ консервирования – длительного сохранения продуктов. Победителю был обещан немалый гонорар – двенадцать тысяч франков, и результат не заставил себя ждать.
     На российском рынке консервации представлена продукция в следующем ассортименте: плодоовощная консервация - овощная консервация, фруктовая консервация, грибная консервация,

мясная консервация,

рыбная консервация,

молочная консервация.

Овощная консервация– один из самых популярных видов продовольственных товаров на российском рынке консервации. Овощная консервация характеризуется приятными вкусовыми качествами и полезными свойствами. Консервация овощей сохраняет необходимые для организма микроэлементы, содержащиеся в растительном сырье. Овощная консервация содержит меньшее количество витаминов, чем свежие овощи. Однако производство овощной консервации сохраняет больше витаминов, чем приготовление некоторых кулинарных блюд. Производство овощной консервации предусматривает пастеризацию, стерилизацию, посол, маринование свежих овощей. Овощная консервация представлена на рынке овощной консервации в огромном ассортименте. Консервация овощей производится в виде натуральных

закусочных , обеденных овощных консервов, продуктов переработки томатов , консервов из квашенных и маринованных овощей , овощных консервов для детского и диетического питания.
       Человек в течение продолжительного времени вносил фрукты и овощи

в рацион своего питания. Цивилизация и прогресс принесли

принципиальное решение этой проблемы. Современный способ жизни

вынудил развивать хранение продуктов длительное время не только

в свежем состоянии, а и в такой форме, которая наиболее сохранит

их естественное состояние. Консервированием считается каждое

сознательное мероприятие, которое придает сырью форму, пригодную

для длительного хранения, и позволяет сохранить его природные свойства.

Почти все пищевые продукты быстро портятся. Порчу вызывают главным образом микроорганизмы, которых мы обычно называем микробами. В кислой среде условия для существования микробов неблагоприятные. На этом основано маринование овощей, плодов и других продуктов – к ним добавляют уксусную кислоту, ацетилсалициловую кислоту, ягоды, содержащие большое количество кислоты (красная смородина).              Мы знаем, что французская кухня славится не только изысканностью и утонченностью. Французским поварам мир обязан не только изобретением прекрасных блюд, но и открытием способа консервации. «Благодетель человечества» - такого титула был удостоен повар и кондитер Николя Франсуа Аппер, в 1809 году изготовивший первые консервы. Аппер не был ученым, однако сделал смелое предположение о том, что продукты, герметично упакованные и затем подвергнутые длительной тепловой обработке, могут избегать порчи длительное время. Заполнив жареным мясом, бульоном и вареньем стеклянные и металлические емкости, накрепко укупорив, французский повар подверг их длительному кипячению. Через восемь месяцев банки были вскрыты, а члены комиссии убедились, что продукты не потеряли своих свойств и вполне съедобны и безопасны для здоровья. Премия для Аппера оказалась совсем не лишней. Французский повар открыл магазинчик «Разная снедь в бутылках и коробках», где продавал свои консервы. Николя Франсуа Аппер написал книгу «Искусство сохранения в течение нескольких лет животной и растительной субстанции», в которой рассказал о собственном способе консервирования – стерилизации.

           Жареное мясо, рагу, каша, мясо с горохом и гороховая похлебка – вот ассортимент первых российских консервов, которые начали производить промышленным способом для нужд армии в 1870 году. Гордостью отечественной консервной промышленности стали мясные консервы – знаменитая тушенка . Одну из банок «Мяса тушеного» Петропавловского консервного завода, изготовленную в 1916 году, вскрыли через 50 лет после изготовления. К изумлению экспертов, качество консервов абсолютно не пострадало, что было подтверждено последующими исследованиями и дегустацией.
Современные способы консервирования позволяют во все большей мере сохранять исходные качества продукта и обеспечивать длительное и безопасное хранение.(Изабелла Лихарева.)
Оптимальная температура для жизнедеятельности микробов 10–40 °С. При температуре кипения (100 °С) большинство микробов погибает, а микробы, вызывающие заболевание ботулизм гибнут при 1320С (ее можно получить, если поместить банку с консервацией в скороварку, плотно закрыть клапан и в момент взрыва температура будет 1320С, правда помидоры окажутся на потолке). Итак,  консервирование продуктов основано на способе тепловой стерилизации.

Слово «стерилизация» означает обеспложивание, т.е. уничтожение живых организмов: при консервировании – бактерий и др. Но сама по себе стерилизация не является достаточным условием для обеспечения длительного хранения консервов. Ведь как только продукт остынет, в него немедленно попадут другие микробы из воздуха и сразу начнут развиваться. Чтобы этого не случилось, перед консервированием все продукты помещают в банки, которые можно укупорить герметично, т.е. так, чтобы воздух не мог проникать внутрь и выходить наружу, а затем нагревают. Сам по себе воздух не опасен, важно, чтобы вместе с воздухом в банки не проникали новые микробы вместо уничтоженных при стерилизации. Следовательно, способ консервирования пищевых продуктов стерилизацией в герметичных банках основан на сочетании двух главных условий – предотвращении проникновения новых порций воздуха внутрь и нагревании продукта вместе с банкой для того, чтобы уничтожить микробы внутри. В настоящее время очень часто люди становятся жертвами своих летних заготовок.

 2.                        Рассмотрим физические и химические процессы,                                                  

               происходящие во время консервирования.
       Поэтому, цель нашего проекта: рассмотреть физические и химические процессы, происходящие во время консервирования, не только со стороны довольно грамотного обывателя, но и медика. Рассказать об опасностях, которые собственными руками можно законсервировать в банку и дать советы.                                                                                      Томаты консервированные. Тщательно вымытые томаты, зелень, несколько долек чеснока и приправы по вкусу укладывают в чистые ошпаренные кипятком или простерилизованные банки. Банки с помидорами заливают горячим маринадом: на 1 л воды добавляют 50 г соли и 50 г сахара, после полного их растворения (нагревать до кипения) добавляют 1 чайную ложку 90%-й уксусной кислоты. Это стандартный рецепт, которым пользуется большинство хозяек. Вашему вниманию представляем брошюру собственной разработки «Что нужно знать о домашнем консервировании или советы учеников 8 класса».

       В процессе консервирования мы сталкиваемся с двумя нежелательными явлениями: частичными потерями витаминов и других биологически активных веществ, а также некоторой потерей естественных цвета, вкуса, запаха в результате различных биохимических реакций. При хранении консервированной продукции порча и пороки могут возникнуть как при взаимодействии веществ самого продукта, так и при взаимодействии продукта с материалами оборудования и тары. Но порча и пороки консервов могут быть вызваны деятельностью микроорганизмов.

  При производстве консервов растительное сырье подвергается различной степени переработки, начиная от очистки кожицы и кончая полным разрушением тканей плодов и овощей. При этом практически всегда происходит контакт веществ продукта с кислородом воздуха и материалами оборудования и тары. А если сырье измельчают, химические вещества получают бесконтрольный контакт с различными ферментами, кислородом воздуха и между собой. Интенсивность и направленность биохимических превращений зависят от контакта реагирующих веществ, наличия катализаторов и температуры среды. К основным из них следует отнести реакции между сахарами и аминокислотами, окислительные превращения полифенольных соединений, превращения органических кислот, распад витаминов, превращения углеводов, пектиновых веществ, ароматических соединений, образование окрашенных комплексов с металлами и некоторые другие. 

Внимание: при консервировании плодов и овощей ботулинус может попасть в консервы с землей (плохо промытое сырье), при переработке несвежего сырья и т. д. Источником инфекции бывает и недоброкачественная вода. Споры и палочки ботулинуса могут сохраниться и при нарушении технологи приготовления консервов в домашних условиях: неудовлетворительной подготовке посуды и крышек, нарушении режимов   стерилизации.

Для роста и размножения ботулинуса значение имеет и характер среды консервов: при высокой кислотности продукта (рН ниже 4,5) бактерии ботулинуса не развиваются. Поэтому особую опасность ботулинус представляет при изготовлении малокислых консервов, преимущественно овощных.

Следует помнить, что запах, вкус, цвет, внешний вид консервов, зараженных ботулизмом, могут не изменяться. Наличие яда весьма трудно установить даже с привлечением специальных методов исследования. Правда, токсин, вырабатываемый бактериями ботулинуса, легко разрушается при кратковременном (10—15 минут) кипячении продукта, но не стерилизовать же все герметично укупоренные консервы домашнего производства перед употреблением ,что проку от такой малосъедобной пищи?

Вот почему к домашнему консервированию надо относиться серьезно, тщательно выполнять все технологические операции при переработке плодов и овощей, соблюдать все меры  предосторожности.

3. Советы кулинара – любителя.

ПОМИДОРЫ (ТОМАТЫ)

Помидоры — одна  из  наиболее распространенных  и це ных овощных  культур.  В  плодах  помидоров содержите много витамина С (100 мг),   (3-каротина (1 мг), богат они  такими   органическими   кислотами,   как   яблочная лимонная,  минеральными веществами.  Да  и  питательна ценность помидоров достаточно велика: в 100 г плодов содержится   31   ккал.

Для переработки пригодны почти все сорта помидоров в любой степени зрелости. Например, для засолки берут помидоры разной степени

зрелости — от зеленых до зрелых. Непригодны только перезрелые, слишком крупные и поврежденные  или  больные  плоды.

В качестве тары для засолки используют деревянные бочки, стеклянные банки, эмалированные ведра и бачки.                                                                                                           Помидоры соленые 10 кг помидоров,   150—200 г зелени укропа, 50 г корня хрена, 100 г листьев черной   смородины, вишни  и хрена,  10 г дубовых листьев, 20—30 г чеснока,   10—15 г красного острого перца. Состав рассола: на 10 л воды — 500—700 г соли для красных и розовых помидоров или 600—800 г для бурых и зеленых.

Плоды сортировать по величине и степени зрелости, чтобы солить их не в смеси, а отдельно. Зеленые плоды кроме мелкоплодных, должны быть не менее 3 см. Приправы положить на дно и затем сверху. Помидоры вымыть и плотно уложить в тару для засолки. Зеленые помидоры залить горячим рассолом (75 °С). Более зрелые помидоры залить холодным рассолом. Сверху на помидоры положить кружок и гнет, накрыть чистой салфеткой. Далее уход за солеными помидорами тот же, что и за солеными огурцами .

Помидоры соленые в собственном соку

10кг помидоров,   150—200 г зелени укропа, 50 г корня хрена, 100 г

листьевв   черной  смородины, вишни и хрена,  10 г дубовых листьев,

101—15 г красного   острого перца в стручках (сушеного)          20—30 г

чеснока.

Состав рассола: на 10 л дробленых помидоров — 500—700 г соли.

Для засолки этим способом лучше брать  плоды консервных сортов (Маринадный и др.). Для заливки использовать   зрелые   крупные   сочные   помидоры.   Вымыть   их, раздавить   деревянным   пестиком   или   пропустить   через мясорубку и заправить солью. Далее делать, как указано в 1 рецепте .

Помидоры соленые консервированные.

Соленые помидоры должны храниться при температуре 0—1 °С. Если таких условий нет, то помидоры консервируют.

Через 3—5 дней после начала ферментации рассол слить. Помидоры и приправы промыть горячей водой и .пожить в банки. Рассол кипятить 1—2 мин и вылить банки с помидорами. Через 5 минут снова слить его, довести  до кипения и вновь залить в банки. Проделать эти операции третий раз, затем банки сразу же укупорить и перевернуть вверх дном до полного остывания.

Помидоры соленые по-грузински.

10к зеленых помидоров, 1—1,5 кг зелени сельдерея, 0,5—/ кг чеснока, 50—100 г свежих стручков красного острого перца, 50—100 г зелени петрушки,6 лавровых листов. Состав рассола: на 10 л воды — 600—700 г соли.

Зелень, красный перец и чеснок измельчить и тщательно перемешать, Зеленые помидоры средней величины выбыть и надрезать сбоку до половины. После этого помидоры начинить смесью зелени с приправами и плотно уложить в  посуду с широким горлом. Каждый слой помидоров перекладывать   зеленью   с   приправами   и   лавровым  листом. Сверху положить  гнет и залить помидоры холодным рассолом. Далее поступать, как при засоле огурцов.

Помидоры соленые с овощами по-болгарски 2 кг зеленых помидоров, 2 кг белокочанной капусты, 3,5 кг сладко перца, 2 кг моркови, 500 г зелени сельдерея, петрушки и укропа. Состав рассола: на 10 л воды — 600 г соли.

Зеленые   помидоры   мелкоплодных   сортов   тщательно вымыть. Мясистые плоды сладкого перца средней величины, тщательно вымыть и вилкой наколоть в нескольких местах у основания. Морковь (лучше всего сорта Нантская) вымыть и тщательно очистить. Головку капусты очистить от кроющих зеленых листьев  и разрезать на 4—8 частей. Огурцы длиной 7—10 см тщательно вымыть и намочить на 3—4 ч для восстановления тургора. Подготовленные овощи уложить слоями в посуду с широким горлом. Зелень положить на дно и сверху. Сверху положить кружок и гнет и залить холодным рассолом. Первые 2—4 дня держать при комнатной температуре, а когда начнется ферментация, перенести в холодное место. Примерно через 20 дней овощи готовы к употреблению.

Хранить при температуре 0—1 °С.

Помидоры в собственном соку

8 кг зрелых мелкоплодных помидоров, 2 кг крупных зрелых помидоров, 80 г соли, 50 г сахара.

Мелкоплодные помидоры вымыть, наколоть в нескольких местах заостренной палочкой и плотно уложить в банки по  плечики.   Крупные  помидоры  разрезать  и  разогреть в эмалированной кастрюле под крышкой, не доводя до кипения. Горячую массу протереть через редкое сито, растворить в ней соль и сахар и залить массой помидоры в банках так, чтобы уровень сока был на 2 см ниже краев банки. Пастеризовать при 85 °С (литровые банки — 25—30 мин) или стерилизовать в кипящей воде (8—9 мин).

Заливку использовать для приготовления напитка (можно разбавить кипяченой водой), а из плодов готовить салат, соус, суп.

Помидоры очищенные 1.

I кг зрелых мелкоплодных   помидоров, 2 кг крупных зрелых помидоров , 50 г сахара.

Мелкоплодные помидоры на 1—2 мин опустить в кипящую воду, сразу же охладить в холодной, снять кожицу и уложить в банки по плечики. Далее делать, как указано в предыдущем рецепте.

Помидоры, консервированные целыми плодами Состав заливки; на 1 л воды — 15—20 г соли, 20—40 г сахара, 2—3 г лимонной кислоты.

Зрелые помидоры средней величины (лучше мелкоплодных сортов) тщательно вымыть и плотно уложить в банки по плечики. Заполнить банки с помидорами кипящей заливкой и пастеризовать при 90 °С: полулитровые банки — 30 мин, литровые и двухлитровые — 35—40 мин.

Надеемся, наши рекомендации и проверенные опытом рецепты Вам помогут в консервации такого удивительного овоща, как помидор. С уважением к Вам учащиеся МОУ  «Сарафановской средней общеобразовательной школы»

4. Исследование на безопасность: 

Определение содержания нитратов в овощах

В настоящее время сельскохозяйственные культуры зачастую загрязняются вредными для здоровья людей веществами уже на полях. Как правило, это свинцовые примеси из выхлопов автомобилей или соли азотной кислоты - нитраты. Остановлюсь на последних.

Азот входит в состав белков растений. При его недостатке задерживается образование зеленой массы, растения плохо растут, желтеют. Однако если азота слишком много (при внесении удобрений по принципу "чем больше, тем лучше")* то при хорошем внешнем виде растения становятся буквально ядовитыми - в них накапливаются нитраты (у картофеля, например, в клубнях). Можно ли как-то выявить наличие и содержание нитратов в овощах в домашних условиях? Да. Знание физики поможет нам в этом.

Все овощи содержат воду, и нитраты, растворяясь в ней, образуют электролит, хорошо проводящий электрический ток.

Соберем электрическую цепь, а о количестве нитратов будем судить по показаниям омметра.

Чем больше нитратов, тем лучше проводимость, тем меньше сопротивление и больше сила тока (по закону Ома).        

Большое сопротивление, наоборот, скажет о низком содержании нитратов.

             Сегодня  никого не надо убеждать в исключительной пользе ничем не заменимых в нашем питании плодов и овощей. От других продуктов они отличаются, прежде всего, тем, что регулируют биологические процессы в организме и в значительной мере способствуют его нормальному функционированию.   Важнейшие   из   биологически   активных веществ  плодов  и овощей — углеводы,  витамины, минеральные вещества, органические кислоты, пектины, вкусовые и ароматические вещества, фитонциды,  клетчатка. По научно обоснованным нормам ежедневно рекомендуется   употреблять около 500 г овощных и бахчевых культур, ягод, плодов. Такого уровня не достигала пока еще ни одна страна в мире. У нас потребление этой продукции носит ярко выраженный сезонный характер: максимум приходится на летне-осенние, минимум — на зимне-весенние месяцы.

                Научные основы современных методов консервирования были даны еще в XIX веке, когда кроме видимых виновников разложения продуктов, таких, как плесень и грибки, были обнаружены и невидимые формы микроорганизмов, бактерии и дрожжевые грибки. Это открытие сделал знаменитый французский химик Луи Пастер (1822 - 1895), который подробно изучил прежде всего дрожжевые и патогенные микробы и одновременно заложил научную основу умерщвления их спор. В честь него был назван

"пастеризацией" способ частичной стерилизации веществ, прежде всего жидких, повышенной температурой. На ниве практического консервирования продуктов Пастер имел предшественников, одним из которых был парижский повар Николас Апперт (умер в 1840). В 1804 году он попробовал консервировать продукты в жестяных банках методом кипячения и свой способ описал и показал в Париже в 1810  году. Жестяную банку наполняли продуктами, предназначенными для консервирования, нагревали водяным паром или в горячей воде. Через малое отверстие наверху банки уходил избыточный воздух, а после его выхода это отверстие запаивали. Герметично заполненную банку затем кипятили в горячей воде, при этом температура могла

подниматься до 135С, добавляли различные соли и тем самым достигали требуемой степени стерилизации.

Дальнейшая эволюция принесла не только знание причин разложения,

но и дальнейших биохимических изменений, объяснила значение продуктового метаболизма (обмена веществ) как исходных веществ, так и потребности метаболизма человека, для которого необходим набор основных питательных веществ, таких, как сахариды, липиды и белки, и биокатализаторов, прежде всего витаминов, ферментов, веществ роста, пигментов и антибиотиков. Это дало возможность научной специализации в предмете консервирования продуктов, которая рациональным способом обеспечивает долговременное

хранение трудно сохраняемых продуктов, прежде всего фруктов и овощей, для круглогодичного употребления и в такой форме, которая лучше всего сохраняет их первоначальный вид. Правильное, рациональное питание является залогом здоровья и трудоспособности человека. Пища должна быть разнообразной,  полноценной и содержать все необходимые человеческому организму

вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины и воду. Одно из основных условий рационального питания -  регулярное потребление плодов и овощей в течение всего года.

Фрукты и овощи содержат значительное количество таких питательных веществ, как углеводы - крахмал и сахар (глюкоза,  фруктоза, сахароза), а также фруктовые кислоты (лимонная, яблочная и др.).

          Вкусовые и ароматические вещества, содержащиеся во фруктах и

овощах, способствуют лучшему усвоению пищи. Помимо этого во фруктах и овощах есть такие минеральные соли и витамины, без которых не может обойтись организм человека. Такие витамины, как С, Р, А, человеческий организм получает из овощей и фруктов, а отсутствие этих витаминов в человеческом организме может повлечь за собой различные заболевания. Например, остановку роста и болезни глаз ученые объясняют отсутствием в организме витамина А, а такая опасная болезнь, как цинга, вызывается отсутствием витамина С.Овощи и фрукты побуждают к активной деятельности секреторный

аппарат желудка и поджелудочной железы, усиливают отделение

пищеварительных соков и повышают их ферментную и переваривающую активность.

К сожалению, в силу климатических условий употребление свежих плодов и овощей происходит в ограниченный, летний период. Поэтому консервирование - это не прихоть отдельных хозяек, а насущная необходимость, продиктованная организмом.

           Согласно результатам исследования, потребление овощных консервов на душу населения в России к 2012 г. увеличится на 25-30%, а емкость рынка овощных консервов вырастет приблизительно на 20-25% к уровню 2006по материалам www.apkmarket.ru/content.html?n=568 
           Наибольшие темпы роста рынка можно было наблюдать в 2004 – 2006 гг., когда производство овощных консервов увеличилось более, чем на треть. Кроме того, для данного периода был характерен рост всех сегментов рынка: маринованных, натуральных и закусочных овощных консервов (Диаграмма 1). Также заметна активная динамика рынка в отношении томатных консервов – с 2004 по 2006 гг. производство данного вида консервов увеличилось на 3/4. Диаграмма 1. Динамика производства различных видов овощных консервов.

Источник: http://www.sostav.ru/news/2008/04/01/8issled 

         Вот почему заготовленные в домашних условиях плоды и овощи должны стать в зимне-весеннее время источником здоровья. А для этого консервированием надо заниматься серьезно, со знанием дела.

Приступая к домашним заготовкам, целесообразно вначале определить общую потребность в них, т. е. составить план заготовок, исходя из состава,   возможностей и вкусов семьи. При расчетах нужно принять во внимание, что в условиях  средней  полосы  внесезонный  период длится примерно 6—7 месяцев. Причем  для  равномерного обеспечения   в  течение  года  желательно примерно 35—40% плодов и 10—15% овощей потреблять  в  переработанном виде, а остальные в свежем. Это составляет около 15 кг плодов и 15 кг овощей на взрослого

члена семьи.

.  

 Таким образом, средне статистическая семья из 4 человек должна заготовить на зиму 60 кг плодов и 60 кг. овощей.

Как уже упоминалось, большинство микроорганизмов лучше всего развивается при температурах от 15 до 40 °С. При более высокой температуре они погибают. Однако степень устойчивости микроорганизмов к тепловому воздействию неодинакова. Наиболее устойчивы бактерии ботулинус, которые выделяют чрезвычайно ядовитый токсин.

Стерилизующий эффект зависит не только от температуры, но и от кислотности клеточного сока сырья или заливки. В кислой среде микроорганизмы погибают быстрее и при более низкой температуре. Поэтому для плодов, ягод и овощей (томаты, щавель, ревень), клеточный сок которых имеет кислую реакцию, стерилизующий эффект достигается

при нагревании до 100 °С.

Этот способ назван пастеризацией.

Для овощей с пресным клеточным соком требуется стерилизация, то есть прогревание при температуре 100 °С и выше. Режим тепловой обработки зависит также от вида продукции, размера тары.Пастеризация является одним из лучших методов консервирования плодов и овощей. Она дает возможность свести к минимуму потери витаминов и нежелательные изменения вкуса и внешнего вида продукции. 

Влияние микроорганизмов на качество консервированных плодов и овощей проявляется, конечно, не так заметно, как в случае со свежим сырьем. Однако и консервы могут быть поражены различного рода микроорганизмами: плесенями, дрожжами и бактериями. ( Рис. Палочка ботулинуса)

Большую опасность при производстве консервов, особенно овощных, представляет заражение палочкой ботулинуса. Этот микроб широко распространен в природе. Он развивается без доступа воздуха, поэтому герметически закрытые консервы — хорошая питательная среда для жизнедеятельности   ботулинуса.

Палочки ботулинуса погибают во время пастеризации, но споры, которыми он размножается, погибают только при кипячении в течение 5—6 часов. В консервах споры прорастают и появившиеся микробы выделяют самый сильный из токсинов. Токсин ботулинуса вызывает очень сильное пищевое отравление, которое называется ботулизм. При консервировании плодов и овощей ботулинус может попасть в консервы с землей (плохо промытое сырье), при переработке несвежего сырья и т. д. Источником инфекции бывает и недоброкачественная вода. Споры и палочки ботулинуса могут сохраниться и при нарушении технологи приготовления консервов в домашних условиях: неудовлетворительной подготовке посуды и крышек, нарушении режимов   стерилизации.

Для роста и размножения ботулинуса значение имеет и характер среды консервов: при высокой кислотности продукта (рН ниже 4,5) бактерии ботулинуса не развиваются. Поэтому особую опасность ботулинус представляет при изготовлении малокислых консервов, преимущественно овощных.

Следует помнить, что запах, вкус, цвет, внешний вид консервов, зараженных ботулизмом, могут не изменяться. Наличие яда весьма трудно установить даже с привлечением специальных методов исследования. Правда, токсин, вырабатываемый бактериями ботулинуса, легко разрушается при кратковременном (10—15 минут) кипячении продукта, но не стерилизовать же все герметично укупоренные консервы домашнего производства перед употреблением — что проку от такой малосъедобной пищи?

Вот почему к домашнему консервированию надо относиться серьезно, тщательно выполнять все технологические операции при переработке плодов и овощей, соблюдать все меры  предосторожности.

5. Физическое исследование.

Рассмотрим, какие процессы происходят в это время в кастрюле с маринадом?  

Молекулы соли, сахара, уксусной кислоты проникают между молекулами воды, а высокая температура ускоряет их движение. Поэтому через какое-то время мы не увидим на дне кастрюльки с маринадом ни соли, ни сахара. Они растворились, т.е. произошла диффузия.

Затем банку накрывают жестяной крышкой, ставят в кастрюлю с кипящей водой, прикрывают и её крышкой и стерилизуют 10–15 мин. Овощи в банке нагреваются от воды в кастрюле, микробы погибают.

При проведении стерилизации мы можем наблюдать такое физическое явление, как теплообмен: молекулы кипящей воды, ударяясь о стеклянную банку, передают свою энергию молекулам стекла, а те, в свою очередь, – молекулам маринада и томатов, которые находятся в банке. Таким образом, температура в кастрюле и в банке выравнивается, т.е. становится равной 100 °С.

При консервировании томатов мы можем наблюдать также явление адсорбции. Молекулы растворённого вещества (соли, сахара и уксусной кислоты) концентрируются на поверхности твёрдых веществ (помидоров), проникая внутрь, содержание их в маринаде уменьшается. Если попробовать маринад до стерилизации и после, то можно почувствовать, что в начале процесса консервирования маринад был кислее и солонее, а в конце этого процесса молекулы соли и кислоты проникли внутрь помидоров и их концентрация в воде стала меньше.

После стерилизации надо осторожно вынуть банку из кастрюли и укупорить крышку с помощью закаточной машинки. Укупоренные банки оставляют для охлаждения перевёрнутыми, крышками вниз. Это дополнительно стерилизует крышку, а если закатка была проведена неправильно, в перевёрнутой банке сразу обнаружится течь.

Таким образом, надо сначала простерилизовать банку с помидорами, а потом её укупорить. Если банку уже укупоренной поставить в кастрюлю с водой и нагреть до кипения, то от расширения воздуха и паров давление повысится, в результате крышки будут сорваны, и вся работа будет испорчена.

       Как уже было сказано ранее, за последние годы происходит увеличение среднедушевого потребления консервированной овощной продукции, и это касается практически всех ее видов. Особенно ярко рост потребления заметен в отношении маринованных овощей

(с 2004 по 2006 гг. он увеличился на 66%), а также возросло потребление томатных консервов (на 60 %). Но это потребление особенное: не домашних, а промышленных консервов.

Общее увеличение потребления овощных консервов мы можем объяснить  следующими причинами: 
1. рост благосостояния потребителей предоставляет возможность не тратить время на создание домашних заготовок, а приобрести готовые консервы, произведенные промышленным способом;
2. ускоряющийся ритм повседневной жизни, особенно ощутимый в крупных городах, не оставляет времени для приготовления домашних заготовок;
3. рост занятости женщин – основных создателей домашних овощных консервов приводит к ситуации, когда потребители вынуждены прибегать к иной альтернативе, покупая плодоовощную консервацию в магазинах.

Результаты исследований ГК "КОМКОН" показали, что консервированные овощи входят в рацион 55,3% российских семей. Основное место в рационе наших соотечественников занимают зеленый горошек и кукуруза - их потребляют соответственно 79 и 73% домохозяйств. По объемам продаж эти виды консервации занимают соответственно первое и второе места, а третье место принадлежит консервированным огурцам и помидорам - они пользуются спросом у более, чем 40% российских семей.

С другой стороны, если обратить внимание на динамику импорта, то можно проследить тенденцию сокращения доли импортных консервов: в последние годы около 90%, потребляемых на территории России овощных консервов импортировалось. С 2006 г. доля импорта в российских ресурсах натуральных и маринованных овощных консервов составила 60-70%. Зависимость от импорта в категории закусочных – 20%. На рынке томатных консервов доля продукции, ввозимой на территорию России из других стран, находилась в пределах 33%-39%, и с каждым годом этот показатель снижается. По прогнозам экспертов ИАМ, Россия сможет снизить зависимость от импорта консервированных овощей за счет укрепления позиций отечественной промышленности к 2012 г (по материалам http://www.sostav.ru/news/2008/04/01/8issled).

Потребление овощных консервов на душу населения в России к 2012 г. увеличится на 25-30%, а емкость рынка овощных консервов вырастет приблизительно на 20-25% к уровню 2006 г. К такому заключению пришли аналитиками Института аграрного маркетинга (ИАМ),основываясь на результатах исследования, проведенного ими в октябре 2007

ВЫВОДЫ:
1. Рынок консервированной овощной продукции в России имеет большие возможности роста, однако этот процесс развивается достаточно противоречиво: с одной стороны, большая часть населения страны традиционно обходится домашними заготовками и не испытывает острой потребности в аналогичной продукции, произведенной промышленным способом, что негативно влияет на развитие отрасли. С другой стороны – спрос на овощные консервы с каждым годом возрастает, и основными факторами являются урбанизация, ускорение ритма жизни и тенденция увеличения занятости женщин, а также популяризации здорового образа жизни, что стимулирует рост потребления овощной и фруктовой продукции в целом.
2. Отрасль плодоовощной консервации имеет свои особенности: данный вид продукции подвержен сильному влиянию фактору сезонности;

3.  В последние годы в России популяризуется здоровый образ жизни, что стимулирует рост потребления овощной и фруктовой продукции в целом. Спрос на консервированные овощи и фрукты увеличивается благодаря тенденции к концентрации населения и ускорению темпа жизни в городах, а также в связи со снижением объема домашних заготовок и развитием сетевых форматов торговли. При этом темпы роста потребления свежих овощей, фруктов и ягод превышают темпы роста потребления плодоовощной консервации.

Итак, мы рассмотрели процесс консервирования помидоров, а также химические, физические, экономические процессы, происходящие в это время. Если всё сделать правильно, то консервы будут храниться всю зиму, а может и больше,  при комнатной  температуре. Приятного всем аппетита!   

Используемые ресурсы:

23. http://wsyachina.narod.ru/technology/energetics_2.html
24. Перельман Я. И. Занимательная физика:книга 2. – М.: Наука, 1983.
25. Перельман Я. И. Занимательная физика:. - М.: Наука, 1947
26. Коршак Е. В., Ляшенко А. И., Савченко В. Ф. Физика 8 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений.
27. www.besedka.co.il/index.php?showtopic=641&st=160
28. http://www.extra-therm.ru/
29. http://www.sostav.ru/news/2008/04/01/8issled).
30. :http://www.sostav.ru/news/2008/04/01/8issled
31. http://www.apkmarket.ru/content.html?n=568