konserwacja żywności

Mikroorganizmy w dużym stopniu przyczyniają się do psucia się żywności, dlatego procedury konserwacyjne mają na celu zapobieganie ich wzrostowi i rozwojowi w materiale konserwowanym oraz takiej zmianie właściwości chemicznych żywności lub takiego opakowania i zamknięcia, które ograniczałoby ich dalszy rozwój, a tym samym zwiększało bezpieczeństwo jedzenie Jak to robiono w czasach prehistorycznych i starożytności, a jak dzisiaj, dowiesz się z następnego artykułu.

historia Prawdopodobnie najstarszym sposobem na przedłużenie przydatności do spożycia żywności było wędzenie i suszenie nad ogniskiem lub na słońcu i wietrze. Dzięki temu mięso i ryby mogły np. przetrwać zimę (1). Suszenie już 12 tys. lat temu był szeroko stosowany na Bliskim Wschodzie iw Azji Środkowej. Jednak w tamtym czasie prawdopodobnie nie rozumieli istoty procesu, która polegała na tym, że usunięcie wody z produktu przedłuża jego żywotność.

1. Wędzenie ryb na ognisku

Starożytność Sól odegrała nieocenioną rolę w walce ludzkości z drobnoustrojami powodującymi psucie się żywności, co ogranicza żywotną aktywność mikroorganizmów. Powszechnie stosowano ją już w starożytnej Grecji, gdzie stosowanie solanki wykorzystywano do przedłużania przydatności ryb. Rzymianie z kolei marynowali mięso. Apicjusz, autor słynnej książki kucharskiej z czasów Augusta i Tyberiusza „De re coquinaria libri X” („O sztuce sporządzania ksiąg 10”), radził tak zakonserwowany produkt zmiękczyć, gotując go w mleku.

Wbrew pozorom historia chemicznych dodatków do żywności jest również bardzo długa. Starożytni Egipcjanie używali koszenili (dziś E 120) i kurkuminy (E 100) do barwienia mięsa, azotynu sodu (E 250) używali do solenia mięsa, a dwutlenku siarki (E 220) i kwasu octowego (E 260) używano jako barwników . konserwanty. . Substancje te były również wykorzystywane do podobnych celów w starożytnej Grecji i Rzymie.

Dobrze. 1000 groszy Jak zauważa francuska dziennikarka Magelon Toussaint-Samat w swojej książce The History of Food, mrożonki znało w Chinach 3 osób. wiele lat temu.

1000-500 tenge W Owernii we Francji podczas wykopalisk archeologicznych odkryto ponad tysiąc spichlerzy z epoki galijskiej. Naukowcy uważają, że Galowie znali tajniki próżniowego przechowywania żywności. Przechowując zboże, najpierw starali się zniszczyć bakterie i inne drobnoustroje za pomocą ognia, a następnie wypełnili swoje spichlerze w taki sposób, aby uniemożliwić dostęp powietrza do niższych warstw. Dzięki temu ziarno mogło być przechowywane przez wiele lat.

IV-II vpne Podejmowano również próby konserwowania żywności przez marynowanie, zwłaszcza przy użyciu octu. Godne uwagi przykłady pochodzą ze starożytnego Rzymu. Z octu, miodu i musztardy sporządzano wówczas popularną marynatę warzywną. Według Apiczusza miód nadawał się również do marynat, ponieważ utrzymywał świeżość mięsa przez kilka dni, nawet w czasie upałów.

W Grecji używano do tego celu pigwy i mieszanki miodu z niewielką ilością miodu suszonego – wszystko to i produkty szczelnie upakowano w słoiki. Rzymianie stosowali tę samą technikę, ale zamiast tego gotowali mieszankę miodu i pigwy do uzyskania stałej konsystencji. Z kolei indyjscy i wschodni kupcy przywieźli do Europy trzcinę cukrową – teraz gospodynie domowe mogły nauczyć się robić „konserwy” podgrzewając owoce trzciną.

1794-1809 Era nowoczesnych konserw sięga czasów kampanii napoleońskich w 1794 r., kiedy Napoleon zaczął szukać sposobów na przechowywanie łatwo psującej się żywności dla swoich żołnierzy walczących za oceanem, na lądzie i morzu.

W 1795 r. rząd francuski zaoferował premię w wysokości 12 1809. franków dla tych, którzy wymyślą sposób na przedłużenie trwałości produktów. W roku 3 otrzymał go Francuz Nicolas Appert (4). Wynalazł i rozwinął metodę ewaluacji. Polegało to na długotrwałym gotowaniu artykułów spożywczych we wrzącej wodzie lub na parze, w hermetycznie zamkniętych naczyniach, takich jak dzbanki (XNUMX) czy metalowe puszki. Chociaż ocena powstała we Francji, a produkcja puszek rozpoczęła się w Anglii, dopiero w Ameryce nastąpił praktyczny rozwój tej metody.

XIX w. Solenie żywności jest znane od dawna. Z czasem ludzie zaczęli eksperymentować, aw XX wieku odkryto, że niektóre sole nadają mięsu atrakcyjny czerwony kolor zamiast szarego. Podczas eksperymentów przeprowadzonych w XX wieku naukowcy zdali sobie sprawę, że mieszanina soli (azotanów) zapobiega rozwojowi pałeczek jadu kiełbasianego.

1821 Zaobserwowano pierwsze pozytywne efekty zastosowania modyfikowanej atmosfery do żywności. Jacques-Étienne Berard, profesor School of Pharmacy w Montpellier we Francji, odkrył i ogłosił światu, że przechowywanie owoców w warunkach o niskiej zawartości tlenu spowalnia ich dojrzewanie i zwiększa ich trwałość. Jednak przechowywanie w kontrolowanej atmosferze (CAS) nie było stosowane aż do lat 30. XX wieku, kiedy jabłka i gruszki były przechowywane na statkach w pomieszczeniach o wysokim poziomie COXNUMX.₂ - przedłużają ich świeżość.

5. Ludwik Pasteur - portret Alberta Edelfelta

1862-1871 Pierwszą lodówkę zaprojektował australijski wynalazca James Harrison, z zawodu drukarz. Rozpoczęto nawet jego produkcję i trafił na rynek, jednak w większości źródeł wynalazcą tego typu urządzenia jest bawarski inżynier Carl von Linde. W 1871 roku zastosował system chłodniczy w browarze Spaten w Monachium, co pozwoliło na produkcję piwa latem. Chłodziwem był eter dimetylowy lub amoniak (Harrison używał również eteru metylowego). Uzyskany w ten sposób lód formowano w bloki i transportowano do domów, gdzie wpadał do termoizolowanych szafek, w których chłodzono żywność.

1863 Ludwik Pasteur (5) naukowo wyjaśnia proces pasteryzacji, który umożliwia inaktywację mikroorganizmów przy jednoczesnym zachowaniu smaku żywności. Klasyczna metoda pasteryzacji polega na podgrzaniu produktu do temperatury powyżej 72°C, ale nie wyższej niż 100°C. Na przykład polega na podgrzaniu go do 100°C w minutę lub 85°C w 30 minut w zamkniętym urządzeniu zwanym pasteryzatorem.

1899 Niszczący wpływ wysokich ciśnień na mikroorganizmy wykazał Bert Holmes Hite. Przez 10 minut w temperaturze pokojowej poddał mleko ciśnieniu 680 MPa, zauważając, że w wyniku tego zmniejszyła się liczba żywych mikroorganizmów zawartych w mleku. Z kolei mięso poddane ciśnieniu 540 MPa w temperaturze 52°C przez godzinę nie wykazywało zmian mikrobiologicznych w ciągu trzech tygodni przechowywania.

W kolejnych latach prowadzono podstawowe badania nad wpływem wysokiego ciśnienia, tj. na białkach, enzymach, elementach strukturalnych komórki i całych mikroorganizmach. Proces ten nazywany jest paskalizacją, na cześć wielkiego francuskiego naukowca Blaise'a Pascala, i wciąż jest rozwijany. W 1990 roku na rynek japoński wprowadzono dżem wysokociśnieniowy, a rok później pojawiły się kolejne produkty spożywcze, takie jak jogurty i galaretki owocowe, sosy majonezowe do sałatek itp.

1905 Oferowane przez brytyjskich chemików J. Appleby i AJ Banks. Praktyczne zastosowanie napromieniowania żywności rozpoczęło się w 1921 roku, kiedy amerykański naukowiec odkrył, że promieniowanie rentgenowskie może zabić włośnicę, pasożyta występującego w wieprzowinie.

Żywność poddano działaniu radioaktywnych izotopów cezu 137 lub kobaltu 60 w ołowianych izolatorach - izotopy tych pierwiastków emitują elektromagnetyczne promieniowanie jonizujące w postaci promieni gamma. Dalsze prace nad tymi metodami rozpoczęto w Anglii po 1930 r., a następnie w Stanach Zjednoczonych po 1940 r. Od około 1955 r. w wielu krajach rozpoczęto badania nad radiacyjną konserwacją żywności. Wkrótce produkty konserwowano za pomocą promieniowania jonizującego, co pozwalało na wydłużenie okresu przydatności do spożycia np. drobiu, ale nie zapewniało pełnej sterylności produktu. Z powodzeniem stosuje się je do hamowania kiełkowania ziemniaków i cebuli.

1906 Oficjalne narodziny procesu liofilizacji (6). W swojej pracy zaprezentowanej w Akademii Nauk w Paryżu biolog Frédéric Bordas oraz lekarz i fizyk Jacques-Arsène d'Arsonval udowodnili, że możliwe jest wysuszenie zamrożonej i wrażliwej na temperaturę surowicy krwi. Tak wysuszona serwatka długo pozostawała stabilna w temperaturze pokojowej. Wynalazcy w swoich późniejszych badaniach opisali, że ich sposób można stosować do utrwalania i utrzymywania surowic i szczepionek w dobrym stanie. Usuwanie wody z zamrożonego produktu odbywa się również w warunkach naturalnych – od dawna stosują to Eskimosi. Przemysłowe liofilizację stosowano w drugiej połowie XV wieku.

6. Produkty liofilizowane

1913 DOMELRE (DOMestic ELectric Refrigerator), pierwsza elektryczna lodówka do użytku domowego, trafiła do sprzedaży w Chicago. W tym samym roku w Niemczech pojawiły się lodówki. Amerykański model miał drewniany korpus i mechanizm chłodzący na górze. W rzeczywistości nie była to lodówka, jak ją rozumiemy dzisiaj, ale raczej agregat chłodniczy przeznaczony do zainstalowania na istniejącej lodówce.

Czynnikiem chłodzącym był toksyczny dwutlenek siarki. Niemieckie lodówki (wyprodukowane przez firmę AEG) zostały pokryte płytkami ceramicznymi. Jednak prawie tylko niemieccy restauratorzy mogli sobie pozwolić na te urządzenia, ponieważ kosztowały one 1750 marek nowoczesnych, czyli tyle samo, co wiejska posiadłość.

7. Clarence Birdseye na Dalekiej Północy

1922 Clarence Birdseye, będąc na mroźnym labradorze (7), stwierdził, że w temperaturze -40°C złowiona ryba zamarza niemal natychmiast, a po rozmrożeniu ma świeży smak, zupełnie inny niż mrożona ryba, którą można było kupić w Nowym Jorku. Wkrótce opracował technikę szybkiego zamrażania żywności.

Obecnie wiadomo, że szybkie zamrażanie tworzy mniejsze kryształki lodu, które uszkadzają struktury tkanek w mniejszym stopniu niż inne metody. Birdseye eksperymentował z zamrażaniem ryb w Clothel Refrigerator, a później założył własną firmę Birdseye Seafoods Inc. Specjalizowała się w zamrażaniu filetów rybnych w schłodzonym powietrzu w temperaturze -43°C, ale w 1924 roku zbankrutowała z powodu braku zainteresowania konsumentów.

Jednak w tym samym roku firma Birdseye opracowała zupełnie nowy proces komercyjnego szybkiego zamrażania — pakowanie ryb w kartony, a następnie zamrażanie zawartości między dwiema chłodzonymi powierzchniami pod ciśnieniem; i stworzył nową firmę, General Seafood Corporation.

8. 1939 Reklama lodówki Electrolux

1935-1939 Dzięki Electroluxowi lodówki zaczynają masowo pojawiać się w zwykłych domach Kowalskich (8).

60. Antybiotyki zaczynają być stosowane do konserwowania żywności. Jednak szybki wzrost oporności bakterii na te związki doprowadził do zakazania ich stosowania. Wkrótce odkryto, że bakterie kwasu mlekowego wytwarzają skuteczny naturalny antybiotyk nizynę, który nie ma nic wspólnego z antybiotykami medycznymi. Nizyna jest konserwowana w szczególności w wędlinach i serach.

90. W drugiej połowie ostatniej dekady ubiegłego stulecia rozpoczęto badania nad wykorzystaniem plazmy do inaktywacji drobnoustrojów, choć metoda zimnej plazmy została opatentowana jeszcze w latach 60. Obecnie wykorzystanie plazmy niskotemperaturowej w produkcji żywności jest uważana za technologię pierwszej generacji, co oznacza, że ​​w początkowym okresie rozwoju.

9. Okładka książki autorstwa Lothara Leistnera i Grahama Goulda na temat techniki biegu przez płotki.

2000 Lothar Leistner (9) definiuje technologię barierową, czyli metodę precyzyjnej eliminacji patogenów z żywności. Ustanawia pewne „przeszkody”, które patogen musi pokonać, aby przeżyć. Mówimy o rozsądnym połączeniu metod zapewniających bezpieczeństwo żywności i stabilność mikrobiologiczną, a także optymalne walory smakowe i odżywcze oraz ekonomiczną wykonalność. Przykładami barier w systemie spożywczym są wysokie temperatury przetwarzania, niskie temperatury przechowywania, podwyższona kwasowość, zmniejszona aktywność wody czy obecność konserwantów.

Biorąc pod uwagę specyfikę produktu oraz występującą na nim mikroflorę, dobiera się kompleks powyższych czynników w celu usunięcia lub unieszkodliwienia mikroorganizmów z produktów spożywczych. Każdy czynnik to kolejna przeszkoda. Gdy przeskakują nad nimi jeden po drugim, drobnoustroje słabną, ostatecznie osiągając punkt, w którym nie mają już siły, by dalej skakać. Wtedy ich wzrost zatrzymuje się, a ich liczba stabilizuje się na bezpiecznym poziomie - albo umierają. Ostatnim krokiem w tym podejściu są chemiczne środki konserwujące, które stosuje się tylko wtedy, gdy inne bariery nie hamują w wystarczającym stopniu aktywności drobnoustrojów lub gdy bariera usuwa większość składników odżywczych z żywności.

Metody konserwacji żywności

Fizyczne

• Termiczny - polegające na zastosowaniu wysokich lub niskich temperatur:

     - chłodzenie,

     - zamrażanie,

     – sterylizacja,

     – pasteryzacja,

     - blanszowanie

     - tyndalizacja (pasteryzacja frakcjonowana - metoda konserwowania konserw, polegająca na dwu- lub trzykrotnej pasteryzacji w odstępie od jednego do trzech dni; termin pochodzi od nazwiska irlandzkiego naukowca Johna Tyndalla).

• Zmniejszona aktywność wody zmiana temperatury lub dodanie substancji zmieniających ciśnienie osmotyczne:

     - suszenie,

     – zagęszczanie (odparowanie, kriokoncentracja, osmoza, dializa, odwrócona osmoza),

     – dodatek substancji osmoaktywnych.

• Stosowanie gazów ochronnych w komorach magazynowych (atmosfera modyfikowana lub kontrolowana) lub w opakowaniach do żywności:

     - azot,

     - dwutlenek węgla,

     - próżnia.

• Promieniowanie:

     - UVC,

     - jonizujące.

• Oddziaływanie elektromagnetyczne, która polega na zastosowaniu właściwości pola elektromagnetycznego:

     – pulsujące pola elektryczne,

     – magnetyczne pola elektryczne.

• Ciśnienie aplikacji:

     - ultra wysoka (UHP),

     – wysoki (PKB).

Chemiczny

• Aby dodać substancje chemiczne do roztworu konserwującego:

     - marynowanie

     – dodatek kwasów nieorganicznych,

     - marynowanie

     – stosowanie innych chemicznych środków konserwujących (antyseptyki, antybiotyki).

• Dodawanie chemikaliów do atmosfery procesowej:

     - palenie.

biologiczny

• Procesy fermentacji pod wpływem mikroorganizmów:

     - fermentacja mlekowa

     - ocet,

     - propionowy (wywołany przez bakterie propionowe).