konzervace potravin

Mikroorganismy jsou hlavním faktorem kažení potravin, proto postupy údržby směřují k zamezení jejich růstu a vývoje v konzervovaném materiálu a takové změně chemických vlastností potravin nebo takovému balení a uzavírání, které by omezovalo jejich další vývoj, a tím zvýšilo bezpečnost. Jak se to dělalo v pravěku a ve starověku a jak dnes, se dozvíte z následujícího článku.

příběh Asi nejstarším způsobem, jak prodloužit trvanlivost potravin, bylo jejich uzení a sušení na ohni nebo na slunci a větru. Maso a ryby by tak mohly například přežít zimu (1). Sušení již 12tis. před lety byl široce používán na Středním východě a ve střední Asii. Pravděpodobně však tehdy nepochopili podstatu procesu, a to, že odstraněním vody z výrobku se prodlužuje jeho životnost.

1. Uzení ryb na ohni

Starověku Sůl sehrála neocenitelnou roli v boji lidstva proti mikrobům, které způsobují kažení potravin, což omezuje životně důležitou aktivitu mikroorganismů. Hojně se používal již ve starověkém Řecku, kde se k prodloužení životnosti ryb využívalo láku. Římané zase nakládali maso. Apicius, autor slavné kuchařky z dob Augusta a Tiberia „De re coquinaria libri X“ („O umění přípravy knih 10“), radil takto konzervovaný produkt změknout spařením v mléce.

Na rozdíl od zdání je historie chemických potravinářských přísad také velmi dlouhá. Staří Egypťané používali k barvení masa košeninu (dnes E 120) a kurkumin (E 100), k solení masa se používal dusitan sodný (E 250) a jako barviva oxid siřičitý (E 220) a kyselina octová (E 260). . konzervační látky. . Tyto látky se k podobným účelům používaly i ve starověkém Řecku a Římě.

OK. 1000 haléřů Jak uvádí francouzská novinářka Magelon Toussaint-Samat ve své knize Historie jídla, mražené jídlo znalo v Číně 3 lidí. Před mnoha lety.

1000-500 tenge Ve francouzském Auvergne bylo během archeologických vykopávek objeveno více než tisíc sýpek z galské éry. Vědci se domnívají, že Galové znali tajemství vakuového skladování potravin. Při skladování obilí se nejprve pokusili zničit bakterie a další mikroby ohněm a poté své sýpky naplnili tak, že byl zablokován přístup vzduchu do spodních vrstev. Díky tomu mohlo být obilí skladováno po mnoho let.

IV-II vpne Byly také učiněny pokusy konzervovat potraviny mořením, zejména pomocí octa. Pozoruhodné příklady pocházejí ze starověkého Říma. Oblíbená zeleninová marináda se tehdy vyráběla z octa, medu a hořčice. Med se podle Apichuše hodil i do marinád, protože i v horkém počasí udržel maso čerstvé několik dní.

V Řecku se k tomuto účelu používala kdoule a směs medu s malým množstvím sušeného medu - to vše a produkty byly pevně zabaleny ve sklenicích. Římané používali stejnou techniku, ale místo toho uvařili směs medu a kdoule do pevné konzistence. Indičtí a východní obchodníci zase přivezli cukrovou třtinu do Evropy – nyní se mohly hospodyňky naučit vyrábět „konzervy“ zahříváním plodů třtinou.

1794-1809 Éra moderního konzervování se datuje od napoleonských tažení v roce 1794, kdy Napoleon začal hledat způsoby, jak uskladnit rychle se kazící potraviny pro své jednotky bojující v zámoří, na souši i na moři.

V roce 1795 francouzská vláda nabídla bonus ve výši 12 1809. franků pro ty, kteří přijdou na způsob, jak prodloužit trvanlivost výrobků. V roce 3 ji obdržel Francouz Nicolas Appert (4). Vynalezl a vyvinul metodu hodnocení. Jednalo se o dlouhodobé vaření potravin ve vroucí vodě nebo páře, v hermeticky uzavřených nádobách, jako jsou džbány (XNUMX) nebo kovové dózy. I když bylo hodnocení zavedeno ve Francii a výroba plechovek začala v Anglii, teprve v Americe došlo k praktickému rozvoji této metody.

XIX století Solení potravin je již dlouho známé. Postupem času lidé začali experimentovat a ve 20. století se zjistilo, že určité soli dodávají masu místo šedé atraktivní červenou barvu. Během experimentů prováděných v XNUMX si vědci uvědomili, že směs soli (dusičnanu) zabraňuje rozvoji botulinových bacilů.

1821 Byly pozorovány první pozitivní účinky aplikace upravené atmosféry na potraviny. Jacques-Étienne Berard, profesor na Farmaceutické škole v Montpellier ve Francii, objevil a oznámil světu, že skladování plodů v podmínkách s nízkým obsahem kyslíku zpomaluje jejich zrání a prodlužuje jejich trvanlivost. Skladování s řízenou atmosférou (CAS) se však začalo používat až ve 30. letech XNUMX. století, kdy se jablka a hrušky skladovaly na lodích v místnostech s vysokou úrovní CO.₂ - prodloužit jejich čerstvost.

5. Ludwik Pasteur - portrét Alberta Edelfelta

1862-1871 První ledničku navrhl australský vynálezce James Harrison, řemeslný tiskař. I jeho výroba byla zahájena a dostal se na trh, ale ve většině zdrojů je vynálezcem tohoto typu zařízení bavorský inženýr Carl von Linde. V roce 1871 použil v pivovaru Spaten v Mnichově chladicí systém, který umožňoval výrobu piva v létě. Chladivem byl buď dimethylether nebo amoniak (Harrison také používal methylether). Led získaný touto metodou byl formován do bloků a transportován do domácností, kde padal do tepelně izolovaných skříní, kde se chladilo jídlo.

1863 Ludwik Pasteur (5) vědecky vysvětluje proces pasterizace, který inaktivuje mikroorganismy a přitom zachovává chuť jídla. Klasický způsob pasterizace spočívá v zahřátí produktu na teplotu nad 72°C, maximálně však 100°C. Spočívá například v jejím zahřátí na 100 °C za minutu nebo na 85 °C za 30 minut v uzavřeném zařízení zvaném pasterizátor.

1899 Destruktivní účinek vysokých tlaků na mikroorganismy prokázal Bert Holmes Hite. Po dobu 10 minut při pokojové teplotě vystavil mléko tlaku 680 MPa s tím, že v důsledku toho se snížil počet živých mikroorganismů obsažených v mléce. Maso vystavené tlaku 540 MPa při teplotě 52 °C po dobu jedné hodiny nevykazovalo žádné mikrobiologické změny během tří týdnů skladování.

V dalších letech byly provedeny zásadní studie o vlivu vysokého tlaku, tzn. na bílkoviny, enzymy, stavební prvky buňky a celé mikroorganismy. Tento proces se nazývá paskalizace podle velkého francouzského vědce Blaise Pascala a stále se vyvíjí. V roce 1990 byl na japonský trh uveden vysokotlaký džem a v následujícím roce se objevilo více potravinářských výrobků, jako jsou ovocné jogurty a želé, majonézové salátové dresinky atd.

1905 Nabízené britskými chemiky J. Applebym a A. J. Banksem. Praktická aplikace ozařování potravin začala v roce 1921, kdy americký vědec zjistil, že rentgenové záření může zabít Trichinella, parazita vyskytujícího se ve vepřovém mase.

Potraviny byly upravovány radioaktivními izotopy cesia 137 nebo kobaltu 60 v olověných izolátorech – izotopy těchto prvků emitují elektromagnetické ionizující záření ve formě gama paprsků. Další práce na těchto metodách začaly v Anglii po roce 1930 a poté ve Spojených státech po roce 1940. Přibližně od roku 1955 začal v mnoha zemích výzkum radiační konzervace potravin. Brzy byly produkty konzervovány pomocí ionizujícího záření, což umožnilo prodloužit trvanlivost např. drůbeže, ale nezajistilo úplnou sterilitu produktu. S úspěchem se používají k potlačení klíčení brambor a cibule.

1906 Oficiální zrod procesu lyofilizace (6). Biolog Frédéric Bordas a lékař a fyzik Jacques-Arsène d'Arsonval ve své práci prezentované na Akademii věd v Paříži dokázali, že je možné sušit zmrazené a teplotně citlivé krevní sérum. Takto vysušená syrovátka zůstala stabilní po dlouhou dobu při pokojové teplotě. Vynálezci ve svých následných studiích popsali, že jejich způsob může být použit k fixaci a udržování séra a vakcín v dobrém stavu. K odstranění vody ze zmrazeného produktu dochází i v přírodních podmínkách – toho již dlouho používali Eskymáci. Průmyslové lyofilizace se používalo ve druhé polovině XNUMX století.

6. Sublimované produkty

1913 DOMELRE (DOMestic ELectric REfrigerator), první elektrická chladnička pro domácnost, se začala prodávat v Chicagu. Ve stejném roce se v Německu objevily ledničky. Americký model měl dřevěné tělo a nahoře chladicí mechanismus. Nebyla to ve skutečnosti chladnička, jak ji chápeme dnes, ale spíše chladicí jednotka navržená k instalaci na horní část stávající chladničky.

Chladicí kapalinou byl toxický oxid siřičitý. Německé lednice (výrobce AEG) byly pokryty keramickými dlaždicemi. Tato zařízení si však mohli dovolit téměř jen němečtí restauratéři, protože stály 1750 moderních marek, což je jako na venkovském statku.

7. Clarence Birdseye na Dálném severu

1922 Clarence Birdseye na mrazivém labradorovi (7) zjistil, že při -40 °C ulovená ryba téměř okamžitě zmrzne a po rozmrazení má čerstvou chuť, zcela odlišnou od mražených ryb, které se daly koupit v New Yorku. Brzy vyvinul techniku ​​pro rychlé zmrazování potravin.

Dnes je známo, že rychlé zmrazení tvoří menší ledové krystaly, které poškozují tkáňové struktury v menší míře než jiné metody. Birdseye experimentoval se zmrazením ryb ve společnosti Clothel Refrigerator Company a později založil vlastní Birdseye Seafoods Inc. Specializovala se na mrazení rybích filetů na chlazeném vzduchu při teplotě -43 °C, ale v roce 1924 pro nezájem spotřebitelů zkrachovala.

Ve stejném roce však společnost Birdseye vyvinula zcela nový proces pro komerční rychlé zmrazení – balení ryb do kartonů a následné zmrazení obsahu mezi dvěma chlazenými plochami pod tlakem; a vytvořil novou společnost General Seafood Corporation.

8. 1939 inzerát lednice Electrolux

1935-1939 Díky Electroluxu se ledničky začínají masově objevovat v běžných domech Kowalského (8).

Šedesátá léta. Ke konzervaci potravin se začínají používat antibiotika. Rychlý nárůst odolnosti bakterií vůči těmto sloučeninám však vedl k zákazu jejich používání. Brzy se zjistilo, že bakterie mléčného kvašení produkují účinné přírodní antibiotikum nisin, které nemá nic společného s lékařskými antibiotiky. Nisin je konzervován zejména v uzeném mase a sýrech.

Šedesátá léta. V druhé polovině poslední dekády minulého století začal výzkum využití plazmatu pro mikrobiální inaktivaci, i když metoda deaktivace studeného plazmatu byla patentována již v 60. letech V současnosti je využití nízkoteplotního plazmatu při výrobě potravin považována za technologii první generace, což znamená, že během počátečního období vývoje.

9. Obálka knihy od Lothara Leistnera a Grahama Goulda o technice překážkování.

2000 Lothar Leistner (9) definuje bariérovou technologii, tedy metodu k přesnému odstranění patogenů z potravin. Staví určité „překážky“, které musí patogen překonat, aby přežil. Hovoříme o rozumné kombinaci metod, které zajišťují bezpečnost potravin a mikrobiologickou stabilitu, stejně jako optimální chuťové a nutriční kvality a ekonomickou proveditelnost. Příklady bariér v potravinovém systému jsou vysoké teploty zpracování, nízké teploty skladování, zvýšená kyselost, snížená aktivita vody nebo přítomnost konzervačních látek.

S ohledem na povahu produktu a mikroflóru na něm přítomnou je vybrán komplex výše uvedených faktorů za účelem odstranění mikroorganismů z potravinářských produktů nebo jejich zneškodnění. Každý faktor je další překážkou. Jak je přeskakují jeden po druhém, mikrobi slábnou a nakonec dosáhnou bodu, kdy už nemají sílu dál skákat. Pak se jejich růst zastaví a jejich počet se ustálí na bezpečné úrovni – nebo zemřou. Posledním krokem v tomto přístupu jsou chemické konzervanty, které se používají pouze tehdy, když jiné bariéry dostatečně neinhibují mikrobiální aktivitu nebo když bariéra odstraňuje většinu živin z potraviny.

Metody konzervace potravin

Fyzické

• Tepelný - spočívající v použití vysokých nebo nízkých teplot:

     - chlazení,

     - zmrazení,

     - sterilizace,

     - pasterizace,

     - blanšírování

     - tyndalizace (frakcionovaná pasterizace - způsob konzervace konzerv, který spočívá ve dvou až trojnásobné pasterizaci s odstupem jednoho až tří dnů; termín pochází ze jména irského vědce Johna Tyndalla).

• Snížená aktivita vody změna teploty nebo přidání látek, které mění osmotický tlak:

     - sušení,

     – zahušťování (odpařování, kryokoncentrace, osmóza, dialýza, reverzní osmóza),

     – přídavek osmoaktivních látek.

• Použití ochranných plynů ve skladovacích komorách (upravená nebo kontrolovaná atmosféra) nebo v obalech potravin:

     - dusík,

     - oxid uhličitý,

     – vakuum.

• Záření:

     - UVC,

     - ionizující.

• Elektromagnetická interakce, která spočívá v aplikaci vlastností elektromagnetického pole:

     - pulzující elektrická pole,

     – magnetická elektrická pole.

• Aplikační tlak:

     - ultra vysoká (UHP),

     – vysoký (HDP).

Chemické

• Přidání chemikálií do konzervačního roztoku:

     - marinování

     - přídavek anorganických kyselin,

     - marinování

     – použití jiných chemických konzervačních látek (antiseptika, antibiotika).

• Přidávání chemikálií do procesní atmosféry:

     - kouření.

biologický

• Fermentační procesy pod vlivem mikroorganismů:

     - mléčné kvašení

     - ocet,

     - propionové (způsobené propionovými bakteriemi).