Изобретение консервирования в девятнадцатом веке повысило общий уровень жизни во многих странах мира и создало условия для современной жизни. Это способствовало урбанизации Америки, позволив рабочим, которые теперь были отделены от производства продуктов питания, иметь доступ к источникам питания.4 Консервирование привнесло в рацион необходимое разнообразие и сделало его более питательным. Это также устранило препятствия для проживания в районах, не способных производить достаточное количество продовольствия для поддержания жизни, тем самым способствуя росту численности населения и демографической экспансии в ранее непригодные для жизни районы, такие как засушливый и холодный климат. Консервирование позволило увеличить количество и качество доступных товаров по сравнению со свежими продуктами и способствовало снижению человек, страдающий от недостатка питательных веществ или употребляющий в пищу продукты, возможно, зараженные другими способами консервирования пищевых продуктов. Консервированные продукты также были средством обмена. Дополнительные объемы консервированных продуктов использовались для обмена или продажи для удовлетворения других потребностей.6 Наконец, консервирование «выровняло время» за счет устранения эффекта сезонности. Это был метод «обмана природы»7. Теперь люди могли экономить продовольствие во время сбора урожая, чтобы поддерживать себя в периоды низкой продуктивности сельского хозяйства. Теперь можно было успешно прервать цикл праздников или голода. Консервирование стало движущей силой, которая не только улучшила качество питания, но и изменила социальный и культурный уклад жизни.
До появления консервирования и создания жестяных банок существовало два основных метода консервирования продуктов, но оба они имели серьезные ограничения. Естественные методы включали замораживание, сушку и хранение продуктов при низких температурах или в погребах. Они были направлены на уменьшение негативного воздействия тепла, влаги и контакта с воздухом. Эти методы не требовали дополнительных технологий для сохранения продуктов и использовали условия, обеспечиваемые природной средой. Искусственные методы включали в себя тип химического процесса или элемента, предназначенного для предотвращения ферментации или гниения. К этой категории консервирования продуктов относятся соление, копчение, маринование в уксусе, подслащивание и приправление специями.8 Эти методы были усовершенствованы по сравнению со многими натуральными способами консервирования продуктов и были довольно распространены до появления консервирования, но использовались в основном для мяса и рыбы. Немногие фрукты и овощи могли храниться в течение длительного времени. У этих процессов было много недостатков. Все они были временными методами предотвращения порчи пищевых продуктов и, как правило, применялись только в той местности, где они были произведены. Эти методы были подвержены изменениям в окружающей среде, особенно «естественные» методы, а также были ограничены доступностью элементов, необходимых для «искусственного» консервирования, таких как соль, сахар и специи. Эти методы консервирования продуктов питания действительно увеличили запасы продовольствия, но требовался процесс, который можно было бы использовать для обработки фруктов и овощей и который обеспечивал бы сохранность всех продуктов в течение более длительного периода времени.
В XVIII веке предпринимались попытки разработать эффективные методы длительного хранения или консервирования, но ни одна из них не увенчалась успехом. Розлив фруктов по бутылкам с использованием сахара был распространен еще в XVII веке.9 Фрукты погружали в раствор сахара и воды и помещали в стеклянную тару. Контейнер не подвергался тепловой обработке для стерилизации фруктов, поэтому, хотя срок годности фруктов был продлен на короткое время, они вскоре стали гнилостными из-за микроорганизмов. Этот метод применялся в домашних условиях, и не было никаких попыток вывести розлив фруктов в бутылки на коммерческий уровень. В Англии (Нидхэм в 1745 году), Италии (Спалланцани в 1765 году) и Германии (Шееле в 1782 году) было признано, что продукты питания можно сохранять с помощью сочетания нагрева и отсутствия доступа воздуха, но ни одна из них не разработала никакого практического метода, позволяющего извлечь выгоду из своих идей. В 1787 году Английское общество искусств, позже переименованное в Королевское общество искусств, предложило премию за усовершенствованный метод консервирования продуктов питания. В 1808 году Общество присудило часть премии Томасу Саддингтону за его описание процесса погружения наполненных стеклянных сосудов, закупоренных пробкой, в кипящую воду на период от сорока пяти до семидесяти пяти минут. Возможно, Саддингтон просто описал эксперименты, которые, как он знал, проводились в других местах. Тем не менее, он никогда не пытался разработать прототип процесса или практического применения.10 Потребовалось, чтобы требования наполеоновских войн в сочетании с эмпирическими экспериментами во Франции привели к практической реализации и появлению современных методов консервирования.
Технология консервирования в жестяных банках родилась во время войны и в конечном итоге произвела революцию в консервировании пищевых продуктов, что повлияло на рацион миллионов людей. Консервирование — это процесс консервирования пищевых продуктов с использованием жестяных банок, в то время как изготовление консервных банок — это процесс производства консервной банки. Принцип, лежащий в основе всех методов консервирования пищевых продуктов, заключается в создании условий, «неблагоприятных для развития механизмов порчи»11. В случае консервирования основным принципом является «применение надлежащей температуры в течение достаточного времени для стерилизации в закрытой таре».12 Это был превосходный метод по сравнению с прежними технологиями консервирования пищевых продуктов, поскольку сосуды можно было перевозить дальше, а содержимое сохранялось дольше.
В 1795 году, во время Французской революции и наполеоновских войн, Французское общество поощрения новых изобретений, подразделение Министерства внутренних дел, предложило премию в размере 12 000 франков за практичный способ консервирования пищевых продуктов. Условия присуждения премии заключались в том, что метод консервации должен быть одобрен обществом, а победитель должен опубликовать свои находки, чтобы, в духе французского революционного универсализма, широкая общественность могла извлечь выгоду из распространения полезной информации. Практической заботой Общества было обеспечение французского военно-морского флота провизией, которую они могли бы взять с собой во время боевых действий, вместо того чтобы зависеть от иностранных портов, которые часто блокировались врагами нации.13 Кроме того, рацион моряков был довольно скудным и состоял из соленой свинины и говядины, сушеной рыбы, сыра, муки, сушеных бобов и гороха, овсянки и пива, вина или рома. В рационе было много соли, не хватало пресной воды — очень ценного продукта на море — и она плохо сохранялась во время длительных путешествий. Моряки страдали от цинги и вызванных ею отеков конечностей и десен, которые, как мы теперь знаем, были вызваны недостатком витамина С. Более совершенный метод консервирования продуктов питания был абсолютно необходим для поддержания флота в плавании в течение длительного периода времени.
В 1809 году премия была присуждена Николя Апперу, кондитеру, мариновальщику, виноделу, пивовару, шеф-повару, дистиллятору и армейскому подрядчику.15 Аппер родился в 1750 году в Шалон-сюр-Марн, Франция, и умер в своем поместье и на фабрике в Масси, Франция, в 1841 году. Он учился на кондитера и к 1780 году основал свое дело в Париже. Он начал свои эксперименты с консервированием еще во время ведения своего кондитерского бизнеса, но его усилия показались ему настолько многообещающими, что в 1795 году он закрыл свою кондитерскую, чтобы сосредоточиться на процессе консервирования продуктов. У Апперта не было научной подготовки, и его экспериментальный процесс был основан на методе проб и ошибок. В его процессе использовались закрытые стеклянные банки, погруженные в ванну с кипящей водой на разное время, в зависимости от того, что было упаковано. Апперт работал над этим процессом много лет и неоднократно отправлял свои контейнеры небольшими партиями в морские путешествия с положительными результатами. Он предположил, что для надлежащей сохранности необходимы два принципа. На основе экспериментальных наблюдений он пришел к выводу, что длительное пребывание продуктов на воздухе является основной причиной их порчи. Однако нагревание позволяло сохранять продукты в герметичных контейнерах, тем самым сводя на нет воздействие воздуха и предотвращая порчу. Он не был знаком с современной наукой бактериологией, но, по словам историка кулинарии Стюарта Торна, его эмпирические открытия были «достаточным достижением».16 У его экспериментов были двоякие цели: они преследовали практические цели, такие как обеспечение армии и больниц здоровыми продуктами питания, но он также лелеял идею о том, что граждане будут потреблять их ради удовольствия и создания новой индустрии.
Одно из условий, выдвинутых Обществом при присуждении премии, заключалось в том, что победитель должен был опубликовать результаты за свой счет и направить 200 экземпляров своего отчета в Министерство внутренних дел, прежде чем получить 12 000 франков. В 1810 году Апперт опубликовал книгу «Для всех домашних хозяйств, или Искусство сохранения продуктов животного и растительного происхождения на долгие годы», чтобы соответствовать условным условиям, предъявляемым к премии, и 30 января 1810 года получил денежную премию. Работа состоит из трех основных разделов. Первое — это подробное описание устройства, материалов и процесса, используемых для герметизации стеклянных банок. По словам Апперта, он выбрал стекло в качестве материала для своей тары, потому что это «материал, наиболее непроницаемый для воздуха», поскольку он считал, что воздействие воздуха приводит к ухудшению качества продукта.18 Апперт использовал специально изготовленные стеклянные банки с широким горлышком. Первоначально он использовал бутылки для шампанского с отверстием в 3/4 дюйма, но позже заменил их на бутылки с широким горлышком и отверстием большего размера — от 2 до 2 1/2 дюймов, чтобы облегчить наполнение блюд.19 Стеклянные банки были закупорены пробками, вырезанными вручную, и зажаты «тисками на три четверти их длины».20 Металлические проволочки были пропущены перпендикулярно друг другу через пробку, а затем обмотаны вокруг нее. Последним этапом подготовки контейнера было запечатывание пробки и проволоки негашеной известью и заворачивание их в джутовый мешок перед погружением в водяную баню.
Во втором разделе его трактата описывалась подготовка и инструкции по обработке более сорока видов мяса, рыбы, молочных продуктов, фруктов, овощей, орехов и зелени. В заключительном разделе содержались инструкции о том, как открывать герметичные контейнеры и подавать консервы к столу. Описанный им процесс был трудоемким и дорогостоящим. В примечании издателя к Книге для всех домашних хозяйств говорилось: «поскольку эти блюда невозможно приготовить в большом количестве, господа, шеф-поваров адмиралов флота и обслуживающий персонал, желающих запастись провизией для дальних путешествий, просят делать заказы заранее», а цены, конечно, были недешевыми, но «умеренный».21 Тем не менее, консервная промышленность зародилась, и Апперт навсегда был признан «Отцом консервирования».
Независимо от Апперта англичанин Питер Дюран экспериментировал с консервированием продуктов, используя более легкую емкость из железа, покрытого оловом, и в 1810 году получил на нее британский патент № 3372. Нет никаких свидетельств того, что Дюран упаковывал консервные банки, но он действительно продал свои патентные права английской фирме Donkin & Hall. Жестяная тара стоила дорого, производительность одного жестянщика при изготовлении этих изделий составляла 10 банок в день, поэтому объем выпускаемой фирмой упакованной продукции был небольшим. Было крайне важно, чтобы у первого покупателя были финансовые средства, необходимые для оплаты относительно высокой цены за товар. Этим покупателем было британское правительство, и компания Donkin & Hall поставляла консервы британской армии и военно-морскому флоту с 1812 по 1814 год. В основном это были мясные и рыбные консервы, а также фруктовые джемы и желе. Несколько овощей были упакованы компанией Donkin & Hall. Позже, совместно с другим партнером по имени Гэмбл, фирма обеспечивала продовольствием полярные экспедиции начала XIX века, такие как путешествие в Арктику в 1820 году.
Недавние исследования поставили под сомнение, был ли Питер Дюран на самом деле изобретателем консервной банки. Норман Д. Коуэлл, английский историк кулинарии, утверждал, что настоящим изобретателем консервной банки был француз по имени Филипп Жирар. В переосмысленной интерпретации Коуэлла, Жирар — это человек, ответственный за объединение процесса сохранения тепла Апперта с консервной банкой. Раньше считалось, что Апперт был изобретателем технологии, Дюран — человеком, который придумал консервацию в олове, а не в стекле, а Donkin & Hall — фирмой, которая обеспечила коммерческий успех обоим изобретениям. Коуэлл утверждал, что Жирар должен заменить Дюрана в этой хронологии изобретений по нескольким причинам. Во-первых, Дюран жил недалеко от консервного завода Donkin & Hall, поэтому Коуэлл полагал, что между ними существует своего рода сотрудничество в области новых технологий переработки. Во-вторых, Дюран не обладал достаточными знаниями в области механики, чтобы заниматься изобретательством материальных объектов, и был скорее маркетологом идей, товаров и услуг. Дюран знал Жирара по предыдущим деловым связям. В 1806 году Жирар изобрел, запатентовал и продемонстрировал лампу, которая соответствовала патенту Дюрана, полученному в 1811 году на аналогичную лампу. В-третьих, Жирар также был в Лондоне в 1810 году, в то самое время, когда Дюран написал и получил свой патент на консервную банку. Наконец, в 1814 году Апперт посетил Лондон и выразил удивление по поводу того, что Жирар, которого он знал по Франции, получил от Donkin & Hall столь незначительную компенсацию за свою консервную банку. Усовершенствование процесса, описанное Аппертом как «запайка для придания жесткости металлическими консервами в жестяной банке, а затем покрытие лаком с помощью специальной коричневый лак.» Коуэлл пришел к выводу, что Дюран был посредником или рупором изобретений Жирара. Коуэлл полагал, что Жирар заключил соглашение с Дюраном, потому что нуждался в деньгах. Из-за наполеоновских войн патенты были оформлены на английское, а не на французское имя. Апперт также пытался дистанцироваться от английских патентов, поскольку не хотел быть политически связанным с процессом оказания помощи военно-морскому флоту противника. В качестве главного доказательства того, что Жирар был изобретателем консервной банки, Коуэлл привел версию «Книги для всех домашних хозяйств» Апперта 1831 года (4-е издание), в которой Апперт признал Жирара, а не Дюрана, изобретателем консервной банки.23 Коуэлл привел убедительные аргументы в пользу Джирарда, но его утверждение получило очень мало дополнительной научной поддержки. Несмотря на то, что Дюран был косвенно вовлечен в процесс создания консервной банки и был всего лишь «посредником», он, безусловно, воплотил усовершенствование технологии производства консервной банки и Апперта в коммерчески выгодную технологию консервирования пищевых продуктов в Donkin & Hall.
Консервирование появилось в Америке через несколько десятилетий после его появления в Европе. В 1817 году англичанин Уильям Андервуд прибыл в Новый Орлеан из Англии после прохождения практики по маринованию. Андервуд начал медленный пеший поход на север из Нового Орлеана с остановками в Балтиморе и Нью-Йорке и, наконец, прибыл в Бостон в 1819 году. Андервуд рассматривал Бостон как привлекательный рынок для продажи стерилизованных пищевых продуктов в стеклянной таре. Он заявил, что в Бостоне «быстро растущее население, по-видимому, открывает возможности для сохранения продуктов питания». В 1821 году он основал фирму «Уильям Андервуд и компания», которая специализировалась на производстве маринадов, кетчупов, соусов, фруктовых джемов и желе, в основном для экспортных рынков Вест-Индии, Южной Америки и Азии. Андервуд также упаковывал молоко, омаров, лосося, различные фрукты и помидоры для своих местных клиентов. Его метод консервирования был похож на метод Апперта: импортные стеклянные банки закрывались пробками, которые удерживались на месте проволокой. Однако основная часть продукции Underwood шла на экспорт, поскольку американцы отнеслись к ней с некоторым подозрением, поскольку она не импортировалась.
Почти в то же время, что и Андервуд, Томас Кенсетт и его тесть Эзра Даггетт, оба англичане, обученные искусству консервирования продуктов, начали консервировать устриц, омаров и рыбу в Нью-Йорке. В 1825 году Томас Кенсетт получил первый американский патент на усовершенствованное консервирование с использованием «жестяных банок».25 В 1839 году Кенсетт перенес свой бизнес в Балтимор, чтобы воспользоваться преимуществами доступности устриц, крабов и рыбы, а также широким ассортиментом фруктов и овощей из местных магазинов. сообщество. Он открыл свой первый консервный завод в Балтиморе в 1840 году, и с этого момента город начал долгую историю как выдающееся место по производству консервов в Америке девятнадцатого века. Вскоре после переезда в Балтимор Кенсетт начал использовать олово, а не стекло, когда из-за дороговизны и нехватки импортной стеклянной тары пришлось перейти на жестяную банку.26 Стекло имело тот недостаток, что оно было чрезвычайно хрупким, в то время как олово облегчало транспортировку и обеспечивало долговечность готовой продукции. Кроме того, жесть была дешевле стекла, несмотря на то, что она импортировалась. Благодаря своим испытаниям с использованием жестяных банок, которые вскоре были сокращены до консервных банок, Томас Кенсетт «по праву может быть назван отцом индустрии производства банок в Соединенных Штатах».
Однако консервирование продуктов в жестяных банках по-прежнему обходилось довольно дорого, даже несмотря на отказ от импортных стеклянных банок. Прайс-лист 1850 года, составленный Сэмюэлем Харрисоном Бингманом, жестянщиком из Лорелтона, штат Пенсильвания, подтверждает высокую стоимость банок ручной работы. Фруктовая банка стоила 0,25 доллара, в то время как другие виды консервов продавались по цене до 0,29 доллара за штуку. Это были цены только за банку, которую еще нужно было наполнить, запечатать, сохранить и доставить к месту использования. Немногие американцы могли воспользоваться инновационными технологиями Апперта или Кенсетта.28 консервных банок были приняты и использовались первопроходцами, поселенцами, шахтерами и федеральным правительством. Эта избранная группа потребителей жила в условиях, когда консервы считались предметом первой необходимости, несмотря на их стоимость. Калифорнийская золотая лихорадка в 1849 году подстегнула спрос на консервы, а новообретенное богатство шахтеров позволило им платить за них непомерно высокие цены.29 Широкая публика считала продукты, консервированные в банках, экстравагантными новинками из-за их дороговизны. Балтиморские устрицы в упаковке стали первым роскошным блюдом, получившим распространение по всей стране.30
В 1820-1840-е годы Каннинг прочно обосновался на восточном побережье. Зарождающаяся деятельность Томаса Кенсетта в конечном итоге сделала Балтимор центром консервирования на Восточном побережье, и он останется важнейшим центром отрасли до конца девятнадцатого века. Балтимор обладал многими преимуществами перед другими городами. Во-первых, как портовый город, он мог снабжать суда продовольствием, поставлять его в другие районы, а также служить перевалочным пунктом для импортируемого из Уэльса чугуна и стали с оловянным покрытием, поскольку в то время в Америке не было производства оловянной жести. Во-вторых, здесь были богатые запасы морепродуктов, особенно устриц и крабов, которые легко можно было достать в Чесапикском заливе. Однако внутренние районы Мэриленда также были важными поставщиками фруктов и овощей, в частности томатов и персиков. Наконец, в Балтиморе было изобилие рабочей силы для работы на консервных заводах. Обильное предложение рабочей силы было связано с иммиграцией, а также с переселением из южных штатов. К 1850 году в Балтиморе действовало пять консервных заводов, то есть прошло немногим более десяти лет с момента основания Кенсеттом первого консервного Завода.
К 1850-м годам Филадельфия стала еще одним важным прибрежным городом с процветающей промышленностью, хотя и не таким крупным, как Балтимор. В 1855 году консервный завод из Филадельфии по имени Миллс Б. Эспи сообщил, что упаковал десять тонн вишни, пять тонн клубники, 10 000 корзин персиков, помидоров и груш, а также «тысячи» бушелей различных других овощей.32 В конечном итоге консервная промышленность переехала с побережья на упаковку овощей, выращиваемых на суше. фрукты, овощи и ягоды. Помимо Балтимора, на Восточном побережье было еще два важных центра консервирования. Кукурузу выращивали во внутренних районах штата Мэн в 1840-х годах и перевозили на баржах на побережье для консервирования. Братья Айзек и Натан Уинслоу открыли первый консервный завод в Портленде, штат Мэн, в 1842 году. Несмотря на то, что они готовили рыбу и лобстеров, их основным продуктом была кукуруза. Они даже разработали линейку приспособлений для резки кукурузы, предназначенных для отделения зерен от початков. Штат Мэн стал известен благодаря специальному сорту сладкой кукурузы со сливками, известному в стране как кукуруза «по-мэн-стайл», чтобы отличать ее от сортов без сливок, производимых в других странах. Другим важным внутренним регионом для производства консервов был округ Онейда, штат Нью-Йорк, расположенный к востоку от Сиракуз. Небольшие консервные заводы округа Онейда, расположенные недалеко от упаковываемого продукта, были расположены по всему региону. Фирменными блюдами были кукуруза, яблоки и различные виды ягод для приготовления джемов и желе. В то время как округ Онейда был центром деятельности штата Нью-Йорк, консервные заводы были расположены по всему центральному Нью-Йорку вплоть до Рочестера.
Консервные заводы появились на западном побережье Калифорнии вскоре после Золотой лихорадки 1849 года. Консервы и без того стоили дорого, но дополнительные транспортные расходы, связанные с их доставкой с Восточного побережья вокруг оконечности Южной Америки или через Панамский перешеек, сделали их стоимость непомерной даже для нового богатства, которое давало золото. Основателями калифорнийской индустрии были Фрэнсис Каттинг и Дэн Провост. Каттинг и Провост были торговцами галантереей в Сан-Франциско, которые понимали, что консервирование местных фруктов, основным продуктом которых были персики, может принести неожиданную прибыль. В 1856 году они основали свой консервный завод в Сан-Франциско и начали изготавливать банки и фасовать в них различные фрукты. Несколько лет спустя Уильям Хьюм, уроженец штата Мэн, вместе со своими братьями Джоном и Джорджем начал ловить лосося на реке Сакраменто. Их бизнес был настолько успешным, что они пригласили другого друга из штата Мэн, Эндрю Хэпгуда, присоединиться к ним и инвестировать в их предприятие. У Хэпгуда был опыт консервирования лобстеров в штате Мэн, и в 1863 году партнерство открыло первый завод по консервированию лосося в Калифорнии. К 1870-м годам консервирование лосося постепенно распространилось по тихоокеанскому побережью до штата Вашингтон и Аляски.34 Вплоть до конца XIX века консервирование лосося оставалось гораздо более важным для экономики Калифорнии, чем упаковка фруктов.
В период, предшествовавший Гражданской войне, консервная промышленность начала медленную миграцию на Средний Запад. К 1860 году в Индианаполисе уже существовали предприятия по упаковке фруктов и овощей, принадлежавшие Гилберту Ван Кэмпу, и консервный завод в Цинциннати, которым управлял Томас Дакуолл. По сравнению с более крупными консервными заводами в Мэне, Балтиморе, Филадельфии и штате Нью-Йорк, это были очень небольшие предприятия и просто форпосты отрасли. Бум консервирования на Среднем Западе начался только после Гражданской войны, но Дакволл и Ван Кэмп стали важными промоутерами. Наиболее значимыми продуктами на Среднем Западе были кукуруза и горох, которые в конечном итоге стали типичными для региона, граничащего на севере с Висконсином и Мичиганом, а на западе — с Айовой и Иллинойсом.35 Таким образом, до Гражданской войны консервная промышленность была сосредоточена на Восточном побережье с центром в Балтиморе, но охватила весь континент, добравшись до Среднего Запада и Калифорнии. Эти два последних региона стали важными центрами экономического роста, потребления и технологического развития после Гражданской войны.
До Гражданской войны существовали еще четыре разработки в области консервирования и производства банок, которые сыграли важную роль в развитии отрасли. Две разработки носили научный характер, в то время как две другие были созданы независимыми изобретателями. Основой консервной промышленности со времен Апперта был эмпирический метод проб и ошибок. «Отец консервирования» правильно понимал, что нагревание продуктов позволяет сохранить их, но он не понимал, что кипячение недостаточно для стерилизации всех продуктов. Непосредственно перед началом Гражданской войны знаменитый химик сэр Хамфри Дэви впервые применил научные достижения в области консервирования. Ранее, в 1808 году, Дэви добавил в воду хлорид кальция или соль, тем самым повысив температуру кипения с 212° до 240° по Фаренгейту. Спустя более пятидесяти лет его открытие было, наконец, применено в консервировании. В 1861 году Исаак Соломон из Балтимора использовал на своем консервном заводе открытие сэра Хамфри Дэви, сделанное в 1808 году, и повысил температуру кипения на водяной бане до 240° по Фаренгейту, добавив хлорид кальция, что сократило время приготовления консервированных продуктов, поскольку они были погружены в более горячую воду. Среднее время приготовления сократилось с шести часов до двадцати пяти минут, что позволило увеличить производительность более чем в двенадцать раз. Хотя Соломон применил открытие Дэви и позволил производителям консервов производить больше продукции, хлорид кальция оказал вредное воздействие на жестяные банки; наружные поверхности часто подвергаются коррозии, если их должным образом не промыть после ванны с горячей водой. Потребовалось изобретение паровой реторты, или скороварки, в 1870-х годах, чтобы устранить проблему коррозии, возникающую из-за водяной бани с хлоридом кальция.
Исследования в области фундаментальной науки также играли важную роль до гражданской войны. Апперт считал, что воздействие воздуха является причиной порчи продуктов, поэтому исключать доступ воздуха было крайне важно. В 1860-х годах Луи Пастер начал свои новаторские исследования в области бактериологии и применил их к консервированию. Пастер предположил, что причиной порчи продуктов внутри банок являются микроскопические бактерии, которые могут быть уничтожены при нагревании. Он доказал, что микробы являются основной причиной гниения, порчи, брожения и болезней консервированных продуктов. Он стремился идентифицировать организмы, определить их устойчивость к высокой температуре и кислотности, установить, какое количество тепла может убить их, и определить время обработки при определенных температурах для конкретных продуктов. Большая часть определения сроков обработки была сделана другими, поскольку прошло почти тридцать лет, прежде чем его наука была применена к консервированию. Работа Пастера была использована только в 1890-х годах, когда ученые Массачусетского технологического института и Висконсинского университета применили научные разработки Пастера к консервированию.
Самый важный вклад в развитие и массовую привлекательность консервной промышленности и жестяных банок в Америке до Гражданской войны приписывается Гейл Борден. Этот независимый изобретатель вырос в штате Нью-Йорк, но переехал в Техас. Благодаря своему опыту, полученному на границе в Техасе, Борден пришел к выводу, что необходимо обеспечить надежный источник продовольствия для первопроходцев и исследователей, направляющихся на запад. Он также считал, что военным и торговым кораблям нужны консервированные продукты, которые можно хранить практически бесконечно. В конце 1840-х — начале 1850-х годов Борден работал над созданием мясного печенья, на которое в 1850 году он получил патент США. Для этого процесса мясо нужно было отваривать до тех пор, пока не отделятся жидкая и твердая части. Твердые порции были отброшены, и Борден выпарил бульон, пока он не приобрел консистенцию сиропа. Из одиннадцати фунтов мяса получился один фунт бульона. Концентрированную жидкость смешали с мукой и испекли в виде буханок весом по четыре фунта. Его изобретение получило золотую медаль на выставке в Хрустальном дворце в Лондоне в 1851 году, наряду с пятью другими американскими изобретениями. среди них револьвер Кольта и «жнец» Маккормика. Сразу после успеха в Лондоне Борден начал проходить испытания в армии США в начале 1850-х годов. Первоначально армия, испытывавшая трудности с длинными поездами снабжения, полагала, что мясные бисквиты дополняют высокую степень мобильности, необходимую на западной границе. Однако полевые испытания в 1851 году были менее успешными, и мясной бисквит был признан непитательным, невкусным и вызывающим тошноту. Борден выдвинул необоснованные обвинения в том, что мясокомбинаты вступили в сговор с военными, но солдатам просто не понравился вкус печенья, получившего Золотую медаль.
Несмотря на то, что мясной бисквит не принес ему финансового успеха, изобретение Бордена — сгущенное молоко — стало настоящей золотой жилой. Миф, лежащий в основе идеи Бордена, заключался в том, что во время его обратного путешествия из Лондона в 1851 году море сильно штормило и коров под палубой было невозможно подоить. Младенцы требовали молока, и Борден мечтал об изобретении, которое могло бы накормить голодающих младенцев. Правда в том, что Борден страстно верил в выпаривание как в метод обработки продуктов, содержащих большое количество воды. Борден разработал технологию сгущения молока с использованием вакуумной емкости без добавления сахара, что было ранее принято для длительного хранения молока. Большую часть начала и середины 1850-х годов Борден посвятил продвижению новизны своего способа производства молока и подал три заявки на патент. Наконец, в 1856 году он добился успеха, убедив патентное ведомство США в превосходстве своего способа сгущения молока с использованием вакуума. 19 августа 1856 года Гейл Борден получила патент США № 15 553. В своем заявлении он выдвинул четыре основных требования. Во-первых, сгущение в вакууме сохранило качество молока. Борден заявил, что «суть моего открытия и изобретения заключается в концентрировании молока в вакуумном сосуде, защищенном от контакта с атмосферой, чтобы предотвратить начальное разложение или любое вредное изменение составных элементов молока в процессе выпаривания». Во-вторых, он утверждал, что его молоко может стать надежным источником пищи через много месяцев после выпаривания, потому что он сразу же расфасовал его в «герметично закрытые… канистры [жестяные банки]… для длительного хранения». В-третьих, он был первым, кто начал консервировать молоко без добавления сахара, и утверждал, что «оно становится консервирующим и растворимым без использования сахара или каких-либо антисептиков, чего, насколько мне известно, никогда раньше не применялось». Наконец, его изобретение снизило цену на сгущенное молоко и сделало его доступным для большего числа людей «менее чем за половину цены, по которой обычно продается другое концентрированное молоко».39 Другими словами, сгущенное молоко Борд производил без добавления дорогостоящего сахара, благодаря использованию вакуума, исключающего доступ воздуха, таким образом, сохраняются питательные свойства молока и получается продукт, достаточно недорогой для массового потребления.
Борден нуждался в финансировании, чтобы получить коммерческую выгоду от своего изобретения. В конце 1850-х годов он получил финансовую поддержку от Джереми Милбанка и открыл фабрики в Беррвилле, штат Нью-Йорк, и Личфилде, штат Коннектикут, в период с 1858 по 1860 год. Он разливал концентрированное молоко в литровые жестяные банки. Конечный потребитель каждой банки молока затем смешивал его с четырьмя-пятью литрами воды для получения «густого молока». Первоначальный заказ на сгущенное молоко от армии Союза поступил в 1860 году на сумму 500 фунтов. Армия считала, что молоко Бордена является приемлемой заменой свежему молоку и продуктом, который можно использовать на больших расстояниях и в экстремальных условиях на поле боя. В ходе Гражданской войны спрос на сгущенное молоко всегда превышал предложение. Солдаты, вернувшиеся домой в отпуск, рассказывали истории о молочных консервах, которые были чистыми, освежающими и хранились практически бесконечно долго. Сгущенное молоко Бордена стало любимым фирменным блюдом, которое солдаты, в первую очередь из Профсоюзов, покупали во время войны. Во время Гражданской войны и сразу после нее, между 1862 и 1866 годами, Борден открыл заводы в Балтиморе, штат Мэриленд; Йорке, штат Пенсильвания; Брюстере, штат Нью-Йорк; и Элгине, штат Иллинойс.Гражданская война стала поворотным моментом для производства сгущенного молока и важной вехой в производстве продуктов питания в жестяных банках.
В 1850-х годах Гейл Борден создала консервированный продукт, который мог бы понравиться массам, но до кануна Гражданской войны надежного и безопасного способа вскрытия консервной банки все еще не существовало. Штык из Байонны, Франция, был разработан как оружие, но одновременно использовался и как консервный нож. Солдатам, морякам, исследователям, шахтерам и первопроходцам приходилось вскрывать консервные банки с помощью ножей, штыков или молотка и зубила. Поступали даже сообщения о том, что солдаты и матросы открывали жестяные банки с помощью винтовок.41 Несомненно, богатые люди, питавшиеся консервированными балтиморскими устрицами, не прибегали к таким нецивилизованным методам вскрытия консервных банок и предоставляли эту рутинную работу своим слугам. Эти примитивные методы были в конечном счете заменены первым консервным ножом, изобретенным Эзрой Уорнером из Уотербери, штат Коннектикут, в 1858 году. 5 января 1858 года Уорнер получил патент США № 19 053. Изобретение такого устройства свидетельствует о растущей популярности и распространенности жестяных банок. Консервный нож Warner приводился в действие рычагом и состоял из рукоятки, прокалывающего стержня и вращающегося изогнутого ножа. Пользователь прокалывает банку в нужном месте и, используя точку, образованную прокалывающим стержнем, работающим в качестве точки опоры, вводит режущий инструмент на внешний край банки. Движение ручки вверх-вниз позволяет оператору «резать так быстро, как только он может двигать рукой». Уорнер утверждал, что его «преимуществом по сравнению со всеми другими инструментами для этой цели [открывания банок]» была «плавность и быстрота разреза». Он также утверждал, что его устройство настолько простое, что «ребенок может использовать его без труда и риска». В заключение он сказал, что простота замены изогнутого резца без повреждения остального инструмента сэкономила пользователю «много средств».42 В последующие годы базовая конструкция Warner будет усовершенствована, но его консервный нож использовался во время Гражданской войны и обеспечил как солдат, так и гражданских лиц надежным и безопасным способом открывания консервных банок.