Технологии двух столетий: кто изобрел консервы и как их производят сейчас
Без кислорода
О способах сохранения продуктов государства задумывались давно, особенно большие проблемы с продовольствием возникали во время иностранных походов. На тот момент в мире не существовало надежной схемы консервации, и французская Директория решила стимулировать изобретателей премиями. В 1795 году был объявлен конкурс с большим для того времени призом в 12 000 франков, и через девять лет, в 1804 году, мир узнал о талантливом поваре Франсуа Аппере.
Изобретатель консервов испробовал множество способов избавления от бактерий, но самым простым методом стало кипячение (чем больше емкость с продуктами — тем дольше нагревали тару). Повар был начитанным человеком, и его заинтересовал метод натуралиста и аббата Ладзаро Спалланцани, жившего веком ранее в Италии. Священнослужитель изучал различные явления природы и однажды заметил: как долго сохраняется прокипяченная подливка в бутылке, если ту предварительно прокипятить.
Франсуа Аппер провел несколько экспериментов и понял, что достаточно поместить овощи и мясо в стеклянную банку, герметично закупорить, а потом отправить в соленую воду, которая позволяла повысить температуру кипения до 100 °C. Лишь во второй половине XIX века ученые нашли более эффективный способ стерилизации — при помощи парового котла, внутри которого можно было поддерживать температуру до 135 °C.
Результаты работы Франсуа Аппера проверила особая комиссия, назначенная в 1809 году Обществом поощрения искусств, на это потребовалось 8 месяцев. Члены жюри вскрыли банки с мясом, молоком, овощами и фруктами, и обнаружили, что те находятся в отличном состоянии и пригодны в пищу. Для получения премии от изобретателя потребовали подробно описать свой метод, и уже в следующем году Аппер представил работу под названием: «Искусство консервировать все растительные и животные продукты». Сочинение взяла на вооружение французская армия, а самым благодарным читателем оказался Наполеон. В торжественной обстановке император передал повару его награду. Денег изобретателю хватило, чтобы открыть личное консервное производство.
Лишь долгие годы спустя секрет успеха новых консервов понял ученый из Франции Жозеф Луи Гей-Люссак. Его интересовали газы, находящиеся в банке. Благодаря кипячению исчезал весь кислород, необходимый для окисления продуктов и появления микробов. А раз внутри банки невозможно гниение, значит, позволяется длительное хранение продуктов.
От железа к алюминию
Интересно, что на родине новый метод хранения первое время не пользовался особым спросом, зато в соседней Англии оказался так популярен, что страна приобрела патент на изобретение. Особенно новой продукцией заинтересовался механик Питер Дьюренд, в 1810 году он исправил главный минус консервов — неподходящую тару, которую в то время изготавливали из железа и стекла. Первое — быстро покрывалось ржавчиной, а второе — было слишком хрупким для транспортировки.
Мастер нашел подходящий материал и получил собственный патент на тару из пищевой жести. Хотя материал легко применялся для консервирования, с ним возникла одна сложность: популярность консервов росла, а сроки изготовления тары были длительными из-за применения ручного труда. Сначала работники делали листы «белой» — луженой жести, покрытой небольшим слоем олова. Затем — ножницами вырезали будущую банку: корпус запаивали при помощи бокового шва, крепко приваривали дно и крышку с отверстием, необходимым для заполнения продуктами.
Тару и содержимое несколько часов нагревали, следом — герметизировали и снова кипятили. Кроме низкой скорости работы (не более 5–6 банок в час), были проблемы серьезней. Если рабочий допускал ошибку, и в продуктах оказывался свинцовый припой, употребивший блюдо человек получал отравление. Над решением проблемы работали в США, в 1819 году здесь появился новый вид банок и был расширен ассортимент блюд. Через год в продажу поступили консервированные фрукты, рыба и даже омары.
Поиск технологий производства не прекращался, американские изобретатели представили публике в 1890 году новый аппарат. Машина для создания консервов была автоматической, позволяла делать двойной шов на боку. И, главное, за минуту выходило почти 50 банок. Тогда это была фантастическая скорость, но уже к концу ХХ века на производстве за 60 секунд создают не менее тысячи банок. Современная тара из алюминия пришла на смену жестяной тоже в середине 50-х годов прошлого века.
«Вечная» еда
Консервные заводы открывались во многих странах, быстро делая своих владельцев состоятельными людьми. Причин для этого было несколько: продуктами длительного хранения можно пополнить запасы и взять в долгое путешествие. Производители постоянно улучшали содержимое и ассортимент: от традиционных дичи и овощей, до экзотических фруктов. В Австралии производили мясные консервы, в США — пользовались спросом банки с кукурузой, устрицами и лососем. Французы ценили горошек, томаты и сардины с приправами.
В 1826 году консервы из мяса стали поставляться на столах английских военных, за год потреблялось не менее 24 тысяч банок. Солдатам нравилось содержимое, но они не любили открывать крышку. Если современные приборы справляются за считанные минуты, то старые жестяные банки нужно было вскрывать при помощи долота и молотка. Проблема была решена 1860 году в США, где был выдан патент на первый консервный нож.
В Российской Империи о консервах узнали уже в 1821 году из журнала «Русский архив», создатели которого были восхищены жестяными «сосудами», защищавшими продукты от порчи, но до 1870 года русские предприниматели не рисковали открывать производство в стране. Только в это время появился запрос со стороны армии на консервированные блюда. Новые заводы в Москве, Одессе, Петрограде и Астрахани выпускали гороховую похлебку, мясо с горохом, каши, рагу и жареную говядину, которые хранились 5 лет. Рыбные консервы из севрюги и стерляди экспортировали в Европу. Узнать банку можно было по особым знакам — году изготовления и названию интендантства, следившего за качеством. Русским солдатам не нужны были инструменты, в комплекте к консервам в ящиках лежали 8 ножей.
Первая мировая война принесла огромные разрушения, но у нее были свои бенефициары — производители консервов: ведь легкие банки можно быстро доставить солдатам, не соблюдая жестких условий хранения. Качество продукции тоже оказалось на высоте. В 60-е годы в СССР произошел показательный случай: мужчина, побывавший на фронте, принес ученым института консервной промышленности военный трофей — банку, созданную в 1916 году. Ее содержимое оказалось съедобным и вкусным и через полвека.
Кстати, герметичная банка позволяет сохранять еду долгие годы, но до звания «вечной» ей еще далеко — со временем продукты становятся непригодными из-за химической активности содержимого.
А что сейчас?
В настоящее время, при подготовке сырья для консервов, охлажденные или дефростированные (размороженные) рыбные туши и полутуши после удаления с них загрязнений и кровоподтеков разделывают по специальной схеме, а затем подвергают обвалке и сортировке. Для ряда консервов готовят соусы и бульоны.
Далее готовят тару. Ее подвергают осмотру, во время которого отбирают банки с дефектами. Моют стеклянные банки на машинах марки МЖУ-125. Жестяные банки проверяют на герметичность и обрабатывают горячей водой и паром.
Порционирование, то есть укладка в банки основного и вспомогательного сырья, осуществляется вручную или с помощью автоматической набивочной машины, которая закладывает в банку установленную порцию сырья. Взвешиванием определяют массу нетто.
Затем производится закатка на вакуум-закаточных машинах, где одновременно с закаткой из банок удаляется воздух, чтобы уменьшить коррозию банок, не допустить окисления жира, сохранить цвет продукта и витамины.
Проверка на герметичность наполненных банок проводиться в специальных аппаратах, принцип действия которых основан на создании вокруг банки избыточного давления воздуха. В случае негерметичности в банку попадает воздух, давление в ней повышается, и крышка прогибается наружу, что сразу же улавливается стрелкой прибора. Для определения герметичности можно также опустить банки на 1–2 минуты в воду с температурой 80–90 °С. Если банки негерметичны, то в воде появляются пузырьки воздуха. Такие банки отбраковывают. Проверяют банки на герметичность выборочным путем.
Враг не пройдет
Стерилизация консервов ведется в автоклавах в автоматическом режиме под управлением и контролем ЭВМ при температуре 120 °С и повышенным давлением. При стерилизации уничтожается большинство микроорганизмов, содержимое банки проваривается, улучшается вкус консервов вследствие перераспределения растворимых веществ между бульоном и рыбой.
Для мяса время стерилизации колеблется от 60 до 120 минут (в зависимости от исходного сырья и технологии производства), для рыбы — 40–100 минут, для овощей — 25–60 минут.
Стерилизованные консервы не являются стерильным продуктом, то есть полностью освобожденным от микроорганизмов. При стерилизации погибают лишь бесспоровые и часть споровых бактерий. Споры же некоторых бактерий, относящихся к группе термоустойчивых, выдерживают нагревание до температуры 120 °С и остаются жизнеспособными. Однако вследствие того, что в консервах отсутствует воздух и они хранятся в условиях невысоких температур, эти бактерии развиваться не могут. При этом продукт сохраняет свои полезные свойства, пригодные в пищу.
Стерильные консервы могут быть получены путем стерилизации при температуре 170–180 °С, но продукт при этом изменяется настолько, что становится непригодным в пищу. Установленный в настоящее время режим стерилизации при температуре 120 С° не влечет за собой резких изменений составных частей продукта (происходит лишь частичная денатурация белков и разрушение некоторых витаминов, например, С и группы В). По окончании стерилизации консервы быстро охлаждают.
Существует еще один способ стерилизации — токами ультравысокой частоты (УВЧ) и сверхвысокой частоты (СВЧ). Такая стерилизация продуктов производится в герметично укупоренной таре путем помещения в электромагнитное поле переменного тока. Повышение температуры продукта до 96–101 °С происходит вследствие усиления движения заряженных частиц. Так как при таком нагреве тепло распределяется по всему объему продукта равномерно, то при большой сохраняемости тиамина, лучших органолептических показателях и более высоком бактерицидном эффекте время обработки сокращается в 10–20 раз. Но он подходит не для всех упаковок (банок), да и затраты электроэнергии и стоимости оборудования велики, что влечет удорожание конечного продукта.
Термостатная выдержка позволяет определить качество стерилизации консервов. Для этого их выдерживают в течении 5–10 дней при температуре 37 °С, которая наиболее благоприятна для развития микроорганизмов. Если стерилизация проведена плохо, то дно и крышка банки вспучиваются, то есть происходит бомбаж. Бомбажные банки отбраковываются.
В настоящее время термостатную выдержку на предприятиях нашей страны и за рубежом применяют редко, так как процесс стерилизации консервов автоматизирован и ошибки сведены к нулю. Но выдержка производиться все равно в специальных помещениях при нормальных условиях в течение 14 дней для «созревания» консервы.
По коробочкам
В самом конце происходит этикетировка и упаковка консервов — на банки наклеивают этикетки и упаковывают их в ящики. Срок хранения продукта зависит от тары (жестяной банки), в которой он произведен. В настоящее время используются банки (жесть горячего и электролитического лужения сварного типа), что обеспечивает длительный срок хранения продукта без изменения его свойств. Если консервы предназначены для длительного хранения (более 3 лет), жестяные банки смазывают техническим вазелином, а этикетки вкладывают в ящик с консервами.
