Сохранение на длительное время скоропортящихся продуктов преследует одну важнейшую цель - предохранить их от жизнедеятельности и развития микроорганизмов, благодаря которым происходит порча этих продуктов. Качество продуктов ухудшается и от кислорода воздуха, света, тепла и т. п., но эти воздействия должны быть достаточно продолжительными, чтобы продукт пришел в негодность. Микроорганизмы же в течение нескольких часов полностью делают его не пригодным для пищи. Все процессы брожения, связанные с хлебопечением и виноделием, жизнедеятельность молочнокислых бактерий в производстве сметаны, сыра, квашеных овощей, биохимические процессы во многих отраслях промышленности (например, производство лимонной кислоты, сорбозы, пенициллина) и разрушение органических остатков растений и животных и т. п. - ценны для человека. Вред же микроорганизмов - инфекционные болезни, невозможность сохранять пищевые продукты и некоторые материалы, в основном органического происхождения и т. п.

Поскольку главной причиной порчи пищевых продуктов являются микроорганизмы, отметим основные из них, имеющие значение при консервировании и переработке пищевых продуктов - бактерии, плесени и дрожжи. Величина микроорганизмов крайне небольшая и измеряется микронами. Однако отдельные виды микроорганизмов могут иметь величину нескольких десятков микронов, другие, наоборот, мельче тысячных долей микрона (вирусы), поэтому они различимы только с помощью электронного микроскопа.

Бактерии - размножаются простым делением. Некоторые виды бактерий при неблагоприятных условиях для их жизнедеятельности образуют споры, при этом их протоплазма теряет часть воды, они уменьшаются в объеме и покрываются твердой оболочкой, называемой цистой.

Бактерии в виде спор не питаются, не могут размножаться, но их жизненная способность сохраняется. При благоприятных условиях, т. е. при наличии водной среды, питательных веществ и других факторов, споры вновь превращаются в бактерии. Спорообразование - защитное свойство бактерий. В консервном производстве наибольшее значение имеют спорообразующие бактерии, поскольку споры наиболее термоустойчивы и требуют применения более высоких технологических тепловых режимов.

Если обычная термоустойчивость микроорганизмов (бактерий в вегетативном состоянии, бесспоровых бактерий, дрожжей и плесеней) находится в пределах 60-70° и лишь в отдельных случаях при 100°, то споры выдерживают температуру 120° и выше, с другой стороны, они могут сохранять жизнеспособность даже при очень низких температурах.

Дрожжи - несколько крупнее бактерий. Они размножаются делением, почкованием или спорами. Их споры не такие стойкие, как у бактерий, и обычно погибают при температуре 70-75°. Дрожжи обладают способностью сбраживать сахара на спирт и углекислый газ, что позволяет их применять в виноделии, пивоварении, хлебопечении для разрыхления теста и т. п.

Плесени, или плесневые грибки для своего развития требуют доступа воздуха, поэтому часто образуются на поверхности продукта. Чаще всего плесени размножаются спорами или конидиями (особые клетки размножения). Плесневые грибки применяются в сыроварении. Большинство же плесневых грибков портит продукт и придает ему неприятный запах и вкус, особенно квашеным овощам и плодам.

Термоустойчивость микроорганизмов в большой степени зависит от характера среды консервируемых продуктов. Особенно неблагоприятна в этом случае кислая среда. В живые клетки микроорганизмов легко проникают недиссоциированные молекулы органических кислот, которые внутри клеток диссоциируют на ионы, что вызывает значительное смещение внутриклеточной реакции и вызывает гибель микроорганизмов. Белки возможно в какой-то мере создают защитные условия для микроорганизмов (их термоустойчивость), кроме того, имеются данные, что некоторые составные части белка (лизоцин) обладают бактерицидными свойствами. Наличие в продуктах поваренной соли, как правило, повышает термоустойчивость всех микроорганизмов, особенно при концентрации ее около 6%.

Влияние сахара на термоустойчивость бактерий отражается двояко: в незначительных концентрациях (до 18% сахарозы) нет заметного воздействия, но при больших концентрациях (до 70%) термоустойчивость их повышается. При этом следует иметь в виду, что дрожжи могут сбраживать продукты, содержащие до 60% сахара, а осмофильные - до 80%.

Термоустойчивость спор при нагревании в жирах сильно повышается.

Фитонциды многих растений оказывают бактерицидное действие на микроорганизмы. Сложные составные части среды могут усиливать или снижать термоустойчивость микроорганизмов. Кроме того, специфические свойства и химический состав отдельных видов плодов, овощей и ягод также иногда резко изменяют эти условия. Так, содержание бензойной кислоты или ее солей резко повышает бактерицидные свойства, например клюквы или брусники, на которых с трудом развиваются плесени, а для сбраживания сока требуется разбавление водой для снижения концентрации естественного консерванта.

Эти свойства клюквы и брусники - защитные, как болотных растений, произрастающих в среде высокой влажности. Действие света, особенно его фиолетовой и ультрафиолетовой частей спектра, оказывает губительные действия на многие микроорганизмы.

Краткое ознакомление с основными свойствами микроорганизмов дает возможность перейти к рассмотрению теоретических условий сохранения пищевых продуктов, осуществляемых, в основном, двумя методами.

Первый - это сохранение пищевых продуктов путем торможения развития микроорганизмов, от которых зависит порча продуктов.

Второй - это герметизация продуктов в таре с последующей пастеризацией или стерилизацией.