В сезон збору плодів доречна розмова про те, як ці плоди довше зберегти. Роботи по застосуванню йоду для цих цілей проводяться в Кишинівському політехнічному інституті і в Молдавському НДІ харчової промисловості.
Триста кубометрів стерильного простору
Щоб харчовий продукт зберігався довго, його необхідно стерилізувати, тобто повністю придушити У ньому діяльність мікроорганізмів і ферментів. Коли мова йде про солодке згущене молоко або про варення, особливих проблем немає, тому що концентровані розчини цукру самі по собі діють бактеріостатично. Однак і без варення і згущеного молока ми їмо трохи більше цукру, ніж варто було б. Тому медики рекомендують (а багато хто з нас вважають за краще) фруктові соки, пасти, компоти, де цукру мало або немає зовсім. А для них потрібна інша стерилізація - хімічна або теплова. До хімічних добавок, введеним в харчовий продукт, ставлення завжди кілька насторожене, так що залишається, власне, єдиний промисловий спосіб - тепловий.
Але якщо ми побоюємося вводити стерилізуючі добавки в їжу, то чому б не обробити ними апарат, де її готують?
Уявіть собі: за півтора місяці в одній лише Молдавії збирають добрий мільйон тонн винограду, значна частина якого переробляється в сік. Відразу розлити його по банках і пляшках неможливо, тому сік необхідно заливати в резервуари. І ці резервуари - об'ємом до 300 м3 - повинні бути стерилізовані. Зазвичай для цієї мети їх прогрівають парою під тиском протягом півтори години. Але при цьому дуже важко створити рівномірне температурне поле, десь стінки перегріваються, десь недогрівають, і там, де недогрів, знищити мікрофлору до кінця не вдається. А там, де температура вище, ніж потрібно, швидко руйнується захисне покриття. Крім того, перегрів - це енергетичні втрати.
Величезні апарати дуже заманливо стерилізувати хімічно - зрозуміло, такими речовинами, які навіть у невеликій концентрації не принесуть нам шкоди і в той же час знищать мікроорганізми.
Для знезараження хлор? Ні, йод!
Водопровідну воду найчастіше знезаражують хлором. Однак не треба володіти тонким смаком, щоб відрізнити хлоровану воду від джерельної. Навіть легкий присмак хлору здатний грунтовно спотворити наші смакові відчуття, тому сполуки хлору, хоча їх іноді і застосовують для стерилізації харчових продуктів, широкого поширення не отримали. Можна в принципі стерилізувати перекисами, але вони занадто нестабільні для застосування в промислових масштабах. В Молдавському НДІ харчової промисловості вважають, що найбільший ефект при найменших витратах можуть дати йодні стерилізуючі агенти. Або, як їх ще називають, іодофори, тобто носії йоду.
Стерилізуючі властивості йоду настільки загальновідомі, що незручно навіть про них нагадувати. Однак треба мати на увазі, що препаратами йоду обробляють не тільки ранки, садна і порізи, але і слизові оболонки (наприклад, розчином Люголя - йодогліцеріновою сумішшю - змащують горло при запаленнях). А інші препарати йоду приймають і всередину.
Загалом, безпеку йодних препаратів визнає навіть вкрай обережна медицина. Але чистий йод теж пахне, причому не дуже приємно, а крім того, він всетаки подразнює слизові. Тому в медицині часто застосовують не чистий, молекулярний йод, а його комплекси з полімерами. Це і є йодофори - практично без дратівного запаху, без їдкості, властивих йоду в розчинах.
Коли виникла приваблива ідея застосувати йод в консервній промисловості, то в пошуках носія далеко ходити не довелося. Кожному школяреві відома реакція на крохмаль: якщо капнути на зріз картоплини сильно розведеним розчином йоду, з'явиться характерне синє забарвлення. Комплекс, який при цьому утворюється, називають йодкрахмалом. Ніхто цим з'єднанням всерйоз начебто не займався: відомо, що крохмаль синіє під дією йоду, і для аналітичних цілей цього цілком достатньо.
Але ця давно знайома хімікам реакція може виявитися надзвичайно корисною для харчової індустрії. Головна її привабливість в тому, що крохмаль - харчовий продукт, причому не тільки нетоксичний, але | навіть корисний. А його сполуки з йодом - цілком стійкі з'єднання - мають виражені протимікробні властивості. Вони знищують і бактеріальну флору, і дріжджі, і цвілі - словом, все, що загрожує харчовим продуктам.
Для медиків антимікробні властивості йодкрахмалу не в новинку, вони використовують його в гетерогенному вигляді, а простіше кажучи, у вигляді кашки. Для обробки апаратів потрібна, природно, рідина, яка здатна рівномірно омивати всі стінки. Щоб її отримати, крохмаль частково окислюють: величезні молекули розщеплюються, виходить розчинний у воді продукт, який при введенні йоду в розчин перетворюється в темно-синю, досить густу рідину ЙКМ, йодкрахмал модифікований. Для використання в апаратах його розбавляють в сто раз, до концентрації менше 1 г/л.
Головна особливість препарату: його можна використовувати багато разів. Адже чинний початок - це елементарний, вільний йод. А він виділяється з комплексу постійно, потроху. В цьому відношенні ЙКМ вельми нагадує медичні препарати пролонгованої дії, які тривалий час виділяють в організм лікарський засіб, у міру того як він відщеплюється від свого носія. Загалом, великому цеху сучасного консервного заводу на сезон з головою вистачить однієї єдиної бочки ЙКМ.
Синтетичний варіант йодкрахмалу
Широкому використанню йодного препарату заважає одна обставина: оскільки крохмаль - харчовий продукт, виникає сумнів, витрачати його на антисептик.
Це сумнів навряд чи обгрунтовано. По-перше, в робочому розчині концентрація крохмалю дуже мала. Подруге, що може бути краще для харчового середовища, ніж харчовий продукт? До того ж для консервування всього виноградного соку Молдавії досить п'яти, ну, в самий врожайний рік десяти тонн крохмалю...
Але все ж, якщо з крохмалем чомусь справа не піде, є резервний варіант, суто синтетичний: антисептик на основі сполуки йоду з полівініловим спиртом. Це поєднання також відомо в медицині; синій розчин (і в цьому випадку утворюється забарвлений комплекс) під назвою «йодинол» використовують для боротьби з інфекціями і запаленнями. І взагалі полівініловий спирт - один з найбільш ходових медичних полімерів, безпеку якого для людини багаторазово доведена. Правда, медичний препарат не цілком придатний для харчової промисловості (він недостатньо стійкий), проте нескладна модифікація - збільшення вмісту йоду і зменшення рН-середовища - цю проблему повністю вирішує.
Що ж стосується агресивності по відношенню мікробів, то тут крохмальний і синтетичний препарати приблизно рівні. Ось дані, отримані під час напівпромислових випробувань на Кишинівському консервном заводі (на скляних трилітрових банках). Після звичайного, досить ретельного миття на кожному квадратному сантиметрі скляної поверхні налічується від 10 000 до 100 000 бактеріальних клітин. Після витримки в йодному розчині протягом трьох - п'яти хвилин це число зменшилось до 100. Після годинної витримки - до нуля.
Приємні несподіванки антисептичних розчинів
Таким же приблизно антисептичним розчином, яким обробляють і величезні апарати, і скляні банки, можна, як з'ясувалося, захищати безпосередньо свіжі фрукти. Особливо це вигідно для ніжних плодів, які легко псуються і гниють - для персиків, сливи, винограду. Технологія і цього разу проста до межі: плоди занурюють в ще більш розбавлений розчин йод-полімерного комплексу (напевно, в цьому випадку йодкрахмал все ж краще), потім підсушують на повітрі - і все. Після цього фрукти прекрасно зберігаються кілька місяців.
Інша несподіванка пов'язана з відходами виробництва. Тут ми стикаємося з тим рідкісним, напевно, випадком, коли відходи не шкідливі, а корисні і скидання їх у водойми не в зло, а на користь.
Справа в тому, що на відміну від багатьох дозволених і застосовуваних антисептиків (наприклад, хлорних препаратів і солей амонію), які екологічно вельми нечисті, йодні препарати не тільки безпечні для навколишнього середовища, але і усувають прорахунок, допущений природою.
У деяких південних районах країни, в тому числі в Молдові, лікарі відзначають недолік йоду в питній воді. Щоб позбавити населення від можливих захворювань, пов'язаних з йодним дефіцитом, йод спеціально вводять в харчові продукти, частіше за все в сіль (хоча, ймовірно, ефективніше в хліб). Але найкраще, звичайно, збагачувати йодом питну воду. Саме це і відбувається при скиданні стічних вод, що не містять нічого, крім комплексу йоду з біологічно нешкідливим (полівінілхлорид) і навіть корисним (крохмаль) полімером.
І наостанок - про економіку. Хімічна і теплова стерилізація обходяться приблизно однаково. Стерилізуючий розчин після закінчення обробки доводиться витісняти стерильним повітрям або азотом, а це теж вимагає витрат; але ступінь стерилізації, як уже говорилося, в йодному способі істотно вище, ніж у всіх інших. А ось коли справа дійде до обробки банок і пляшок - тієї самої «дрібної тари», яка потрапляє до нас в будинок, - то тут асептична розфасовка із застосуванням нешкідливих хімічних методів виявиться явно більш вигідною.
І ось що дуже важливо для заводів, які не мають великого досвіду в хімічному синтезі. Технологія зводиться до двох операцій: треба залити розчини йоду, йодиду калію і полівінілового спирту в одну ємність і перемішати. Тільки і всього.
Йодкрахмал модифікований - виготовлення
Перш за все нагадаємо, що ЙКМ - це антисептичний препарат на основі добре всім відомого комплексу йоду з крохмалем. Він доступний, складається з нетоксичних компонентів. Завдяки протимікробним властивостям він знищує бактеріальну флору, цвілі, дріжджі; його легко приготувати як в домашніх умовах, так і на овочевій базі або консервному заводі.
Співвідношення компонентів в ІКМ таке: 100 частин крохмалю, 1 частина перманганата калію КМnO4 (марганцівка), 10 частин йоду, 30 частин йодиду калію. Воду можна використовувати будь-якої жорсткості, але обов'язково підкислену соляною кислотою до рН 2 (на 100 мл води 0,5 мл концентрованої, але не технічною соляної кислоти, або 2,2 мл аптечної разведеної соляної кислоти). Наприклад, для приготування 0,5 л концентрованого ЙКМ, що містить 3000 мг/л активного йоду, слід взяти 0,5 л води, 2,5 мл концентрованої або 11 мл аптечної соляної кислоти, 15 г крохмалю, 0,15 г перманганату калію, 1,5 г йоду (або 30 мл 5% -вої аптечної настоянки).
Тепер про порядок змішування компонентів. У холодну підкислену воду вносять крохмаль, при безперервному перемішуванні обережно підігрівають суспензію до 40-45°С (не вище!), Не допускаючи, щоб набрякли зерна. Потім додають розчинений у невеликій кількості води перманганат калію і, безперервно перемішуючи, 10-12 хвилин витримують суміш при температурі не вище 45°С. Перманганат калію в кисломусередовищі частково окисляє полісахариди крохмалю, розщеплює їх і переводить в розчинний стан. В результаті окислення виділяється оксид марганцю (IV), через що розчин стає коричневобурим. Потім температуру поступово піднімають, щоб суміш закипіла. При 60-75°С в'язкість розчину різко зростає, а потім падає, наближаючись до в'язкості води. При цьому суміш знебарвлюється, оскільки іони двовалентного марганцю переходять в розчин. Після 8-12 хвилин кипіння суміш охолоджують до кімнатної температури. Прозорий, з легкою опалесценцією розчин модифікованого крохмалю готовий.
Тепер треба змішати його з розчином йоду і йодиду калію у воді (йод сам по собі в чистій воді розчиняється погано). Після ретельного перемішування повинна вийти рідина інтенсивно синього кольору зі слабким запахом йоду. Такий концентрований препарат зберігає властивості протягом року і більше, якщо температура не нижче 5° і не вище 60°С.
Може трапитися так, що при додаванні йоду з'явилися пластівці. Це означає, що крохмаль модифікований в повному обсязі. У такого розчину теж є антисептичні властивості, однак зберігати його не можна, він нестабільний. Якщо ж при додаванні йоду з'явиться темно фіолетове або навіть жовте забарвлення, то, значить, окислення полісахаридів крохмалю зайшло занадто далеко і для роботи такої розчин непридатний.
Приготований концентрат ЙКМ треба обов'язково розбавляти, а вже потім обробляти плоди, овочі, тару. Найбільш ефективний розведений в 10 разів концентрат ЙКМ, що містить 300 мг/л активного йоду. Один і той же робочий розчин можна використовувати 30-40 разів. Для обробки 150-200 кг плодів досить п'яти літрів.
Якщо суміш втратила активність, ви легко визначите це - вона знебарвиться або стане бурою.
Плоди занурюють в робочі розчини антисептика на 2-3 хвилини, виймають, дають стекти рідині, злегка підсушують на фільтрувальному папері і вкладають в суху чисту тару, також попередньо оброблену (її витримують в розчині 3-5 хвилин і підсушують). Найкраще зберігати плоди в скляних банках, оброблених ЙКМ, але не закупорених герметично.
Майте на увазі, що така обробка виправдана для швидкопсуючих Фруктів - кісточкових плодів, ягід, винограду, зібраних в промислових масштабах. Як правило, після механічного прибирання і транспортування плоди пошкоджуються, швидко псуються і гниють. Тому в період масового збору така обробка на овочевих базах і консервних заводах дає можливість зберігати овочі та фрукти протягом 3-5 суток практично без втрат, перш ніж вони надійдуть в торгівлю чи на переробку. Однак при більш тривалому зберіганні в жарку погоду плоди все-таки хворіють навіть після обробки: адже ЙКМ знищує мікроорганізми на поверхні.
Якщо ж плоди зібрані вручну, дбайливо покладені в відповідну тару, їх шкірочка не зруйнована, то вони зберігають імунні властивості і самі себе захищають від впливу мікроорганізмів. У таких випадках обробка якими небудь антисептиками не потрібна.
І ще питання: чи можна ЙКМ приймати всередину? Дозволу тодішнього МОЗ СРСР для використання його в цих цілях небуло. У всякому разі, плоди, оброблені ЙКМ, необхідно мити перед їжею...
