Консервирование помидоров:
физические и химические процессы

Ученический научно-исследовательский проект

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.

Оптимальная температура для жизнедеятельности микробов 10–50 °С. При температуре кипения (100 °С) большинство микробов погибает. Именно на этом и основано консервирование продуктов способом 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.

Рассмотрим рецепт консервирования томатов в свете вышеизложенного.

Томаты консервированные. Тщательно вымытые томаты, зелень, несколько долек чеснока и приправы по вкусу укладывают в чистые ошпаренные кипятком 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 80%-й уксусной кислоты.

Что происходит 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.

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