МКОУ «Нижнедевицкая СОШ с УИОП » Физические явления в переработке сельхоз сырья Кейс 1.2 Опишите все физические процессы, наблюдаемые при засолке огурцов. Объясните, почему при хранении некоторые банки «взрываются». Как этого избежать? Автор проекта :Попова Екатерина ученица 8 класса, МКОУ «Нижнедевицкая СОШ с УИОП» Руководител ь проекта : Елфимова Галина Алексеевна, учитель биологии Шмойлова Ольга Ивановна, учитель технологии с. Нижнедевицк 2014 г.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СВЕЖИХ ОГУРЦОВ Огурец (Cucumis sativus L.) представляет собой однолетнее травянистое стелющееся растение, принадлежащее к семейству тыквенных (Cucurbitaceae). Плод огурца ложная ягода, которая используется в свежем виде и для переработки в стадии зеленца, т. е. в незрелом состоянии. Основными морфологическими признаками, определяющими технологические свойства огурцов, являются поверхность, форма, размер, окраска плода и размер семенного гнезда.

Средний химический состав огурцов (в процентах) в стадии съедобной зрелости Воды Кислоты 0,070,13 Сахаров.... 1,12,75 Азотистых веществ 0,751,55 Минеральных веществ.... 0,350,57 Клетчатки 0,390,68 Пектиновых веществ 0,150,30Витамина С... 5,012,58 мг% Для соления лучше употреблять огурцы в стадии зрелости корнишонов (5070 мм). Корнишоны содержат примерно 45 объемных процентов воздуха. Наличие такого количества воздуха в тканях огурцов обеспечивает достаточную ее плотность и вместе с тем возможность полного пропитывания плодовой мякоти рассолом. Меньшее содержание воздуха приводит к слишком замедленной ферментации и, очевидно, в связи с этим к ухудшению качества соленых огурцов. Но и большое содержание воздуха тоже отрицательно сказывается на качестве огурцов. Увеличение количества воздуха в тканях свыше 8%, характеризующее старение ткани или слишком рыхлое ее строение, уже приводит к образованию пустот в соленых огурцах. Плодовая ткань при старении, видимо, утрачивает способность удерживать рассол вследствие глубоких изменений коллоидной системы. По химическому составу соленые огурцы довольно резко отличаются от свежих. Сахар свежих огурцов в соленых заменяется кислотой, уменьшается содержание азотистых, минеральных веществ и витаминов, появляется новое вещество поваренная соль, накапливаются различные эфирные масла (от вводимых специй), образуются сложные эфиры. Все это приводит к резкому изменению вкуса, запаха и консистенции огурцов.

Физические процессы, наблюдаемые при засолке огурцов. Диффузия –это (от лат. Diffusio распространение, растекание, рассеивание) это явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого. В жидкостях диффузия протекает медленнее, чем в газах, но этот процесс можно ускорить, с помощью нагревания. Например, чтобы быстрее засолить огурцы, их заливают горячим рассолом. Мы знаем, что в холодной воде сахар растворится медленнее, чем в горячей. Растворение - это сложный физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие частиц растворителя и вещества, растворяется. Процесс ферментации Процесс брожения

Физические процессы, наблюдаемые при засолке огурцов. Процесс засолки огурцов основан на явлении диффузии Это явление заключается в самопроизвольном проникновении молекул одного вещества в промежутки между молекулами другого вещества при их контакте. Молекулы поваренной соли проникают в огурцы. Диффузия в жидкости происходит благодаря перескокам колеблющихся молекул (частота колебаний – Гц). С ростом температуры время спокойного состояния молекулы быстро уменьшается. Возрастают скорости движения молекул. Процесс растворения веществ в рассоле.Попадая в воду, молекулы сахара, соли, находящиеся на поверхности кристаллов сахарного песка, соли, образуют связи с молекулами воды. При этом с одной молекулой сахара, соли связываются несколько молекул воды. Тепловое движение молекул воды заставляет связанные с ними молекулы сахара, соли отрываться от кристалла и переходить в толщу молекул растворителя. Молекулы сахара, соли перешедшие из кристалла в раствор, могут передвигаться по всему объему раствора вместе с молекулами воды благодаря диффузии.

Процесс засолки огурцов. Чтобы ускорить процесс засолки огурцов надо залить горячим соленым раствором. Если рассмотреть кожуру огурца (которая намного плотней его мякоти) диффузия идёт намного дольше. Поэтому для ускорения процесса нужно обрезать его кончики или проколоть плод вилкой в нескольких местах. При таком способе огурцы быстрей просолятся. Лучшая температура для хранения соленых огурцов от 1 до +4°С. При этом происходит дальнейший процесс диффузии, выравнивание концентрации соли и других растворимых веществ в плодах и рассоле, а также ферментация с медленным накоплением молочной кислоты за счет сбраживаемых Сахаров. Полностью процесс ферментации заканчивается через 60 суток при хранении продукции. В домашних условиях огурцы солят в стеклянных трехлитровых банках. Такая расфасовка не требует специальных условий хранения и очень удобна для семейного потребления. При засолке добавляют специи.

Соль Влияние чистоты соли на качество соленых огурцов давно отмечено практиками и некоторыми исследователями. Поэтому по стандарту на соленые огурцы для засолки применяется только пищевая соль. Несоблюдение этого требования и применение нефильтрованных рассолов для заливки огурцов приводит к оседанию на огурцах нерастворимого в воде осадка, напоминающего тонкий налет сероватой плесени, который ухудшает товарный вид продукции. Наличие в соли повышенного против нормы содержания сернокислых солей магния и кальция особенно отрицательно сказывается на качестве соленых огурцов, приводя к образованию неприятных привкусов и порой к размягчению плодовой мякоти. Роль соли при солении овощей, в том числе и огурцов, разнообразна. Она вызывает быстрое выделение сока из плодов и в значительной мере направляет происходящий на основе диффузии обмен между огурцами и рассолом, способствует уплотнению плодовой ткани и образованию гармоничных вкусовых ощущений и является вместе с тем консервирующим веществом. Сахар Большое влияние на качество продукции оказывают размеры и сахаристость сырья. В мелких огурцах процентное содержание сахаров больше, а количество клетчатки меньше, чем в крупных огурцах, поэтому мелкие плоды дают продукт более высокого качества. Огурцы, используемые для засолки, должны содержать не менее 2% сахара. Сахар является исходным материалом для образования молочной кислоты. В связи с этим при недостатке сахара продукт получается низкого качества и нестойкий при хранении. Для того чтобы обеспечить хорошее качество готовой продукции, огурцы перерабатывают в течение суток с момента их сбора с грядки.

Специи Вкусовые достоинства соленых огурцов и их приятный аромат зависят не только от качества сырья и нормального течения ферментативного процесса, но в большой степени от употребляемых специй. Специи не только влияют на вкусовые достоинства готового продукта, но и обогащают последний витаминами, уравновешивают ферментативный процесс, затормаживают процессы гнилостного распада веществ и удлиняют срок хранения соленых огурцов.. Таким образом, влияние специй весьма благотворно и многообразно. Вода К воде, используемой для соления огурцов, кроме санитарно-гигиенических требований предъявляется одно специфическое это нормы ее жесткости. Жесткость воды сказывается на качестве соленых огурцов. Огурцы плотно укладывают в тару, добавляют пряности (соленые укроп, эстрагон, листья хрена, перец стручковый, а также свежий чеснок) и заливают рассолом, закатывают, стерилизуют при 100° С и охлаждают.

Почему мутнеют огурцы в банках и" взрываются» ? 1.Банка, в которую закатывали огурцы, была недостаточно плотно закупорена, из-за чего в нее вместе с воздухом проникли вредоносные организмы. Возникает такая ситуация по двум причинам: либо из-за трещин в самой банке, либо потому, что использовались некачественные жестяные крышки. 2. Перед консервацией банки, как и сами овощи, нужно тщательно подготовить. Огурцы предварительно вымачивают 2-3 часа в холодной воде и чистят щеточкой. Крышки моют и кипятят 3-5 мин. Банки обдают кипятком и 3-4 мин. стерилизуют паром, держа вверх дном над кастрюлей с кипятком или кипящим чайником. Специи (например, листики смородины, укроп) моют теплой водой. Любые частички грязи, попавшие в банку, могут спровоцировать быструю порчу огурчиков. 3. Белесый осадок может давать йодированная соль, которую по ошибке использовали вместо поваренной крупного помола. 4. Для заготовок использовался неподходящий сорт огурцов, например, крупные салатные либо скоропортящиеся десертные сорта с белыми «пупырышками». 5. Рассол может помутнеть из-за кисломолочного брожения, вызываемого недостатком в нем уксуса или лимонной кислоты. Поэтому настолько важно тщательно соблюдать рецептуру.

Первая причина подобного процесса является нарушение технологии. Прежде всего это касается чистоты. Происходит это из-за того, что в баночное пространство при консервации попадают микробы. В процессе своей жизнедеятельности и размножения они выделяют газ, который и является причиной вздутия банок. банки с огурцами Во время консервации огурцов способны выжить споровые микробы, имеющие защиту от множества негативных факторов окружающей среды, в том числе часть из них способна перенести кратковременное повышение температуры до 100 ° С. Со временем споры начинают в банках прорастать и помимо газа они образуют очень опасные формы токсинов (ботулинус). Это может быть вызвано тем, что в растворе присутствует недостаточное количество кислоты, которую следует добавлять в маринад. Вторая причина вздутия банок может быть хранение заготовок при повышенной температуре (комнатной) Перед консервацией огурцов и прочих мало кислых продуктов необходимо тщательным образом промывать и огурцы, и сами банки. Необходимо в обязательном порядке стерилизовать и банки и крышки. Кипятить банки над паром лучше всего не воды, а над насыщенным раствором поваренной соли примерно грамм на один литр воды. При это температура пара увеличивается до 108 ° С. Это улучшит процесс стерилизации банок и не даст микробам выжить. Микробы

. Если огурцы расфасованы до того, как процесс ферментации закончился, и не подвергались стерилизации, то брожение продолжается и после расфасовки продукта в банки. В процессе брожения не исключено газообразование, в результате которого крышки банок могут быть сорваны. Во избежание нарушения герметичности тары ее следует укупоривать крышками системы Г. Е. Молдавского, отличающимися от обычных крышек СКО тем, что имеют тонкие прорезы в тех местах, где резинка примыкает к крышке. При повышенном давлении в банке газы свободно выходят через прорезы. После того как давление в банке упало, резинка закрывает отверстие, не допуская подсоса атмосферного воздуха внутрь тары. Таким образом, эти крышки служат клапанами, обеспечивая одностороннюю герметичность. После расфасовки огурцы должны быть выдержаны для созревания в течение 510 суток. За этот период происходит диффузия, в результате которой выравнивается концентрация соли и молочной кислоты в рассоле и огурцах. Кроме того, огурцы при выдержке обогащаются эфирными маслами добавленных пряностей.

Занимаясь поиском ответа на вопрос почему взрываются банки? Я нашла в интернете ответ физика, специалиста по высокотемпературной плазме, аспиранта МФТИ Георгия Субботина На этот вопрос он отвечает: Действительно, перед консервацией банки обычно стерилизуют, а консервируемые продукты тщательно промывают. Все это делается для того, чтобы внутри банки после закрывания и герметизации не оставалось бактерий. Даже в условиях отсутствия кислорода некоторые бактерии продолжают дышать, выделяя углекислый газ. Такое дыхание называется анаэробным, и от обычного аэробного оно отличается тем, что для получения энергии бактерии окисляют вещества не кислородом, а определенными ферметами. Таким образом, из-за скопления углекислого газа давление внутри банок постепенно повышается, и в какой то момент банка не выдерживает и взрывается. Есть огурцы и помидоры из такой банки, конечно, ни в коем случае нельзя. Если уж дело дошло до того, что банка взорвалась, значит, внутри развилось много бактерий, и они «надышали». Так что овощи безопаснее выбросить.

Как этого избежать? Маринад для приготовления огурцов должен быть разведен с уксусом по строго определенной пропорции: на 1 л маринада добавляем 3-4 столовых ложки 9- процентного уксуса. Хранение домашних заготовок рекомендуется при постоянной температуре не более + 8 °

Нельзя Содержимое банок со вздувшимися или сорванными крышками употреблять в еду ни в коем случае нельзя. Это может спровоцировать пищевое отравление.