konzerviranje hrane

Mikroorganizmi so glavni dejavnik kvarjenja živil, zato so postopki vzdrževanja namenjeni preprečevanju njihove rasti in razvoja v konzerviranem materialu ter takšne spremembe kemičnih lastnosti živil oziroma takšne embalaže in zapiranja, ki bi omejila njihov nadaljnji razvoj in s tem povečala varnost. Kako se je to delalo v prazgodovini in v antiki in kako danes, boste izvedeli iz naslednjega članka.

prazgodovine Verjetno najstarejši način za podaljšanje roka uporabnosti živil je bil dimljenje in sušenje nad ognjem ali na soncu in vetru. Tako bi lahko meso in ribe na primer preživeli zimo (1). Sušenje že 12 tisoč. pred leti se je široko uporabljal na Bližnjem vzhodu in v Srednji Aziji. Tisto, česar takrat verjetno niso razumeli, pa je bilo dejstvo, da je odstranjevanje vode iz izdelka podaljšalo njegovo življenjsko dobo.

1. Kajenje rib na ognju

Antika Sol je imela neprecenljivo vlogo v boju človeštva proti mikrobom, ki povzročajo kvarjenje hrane, kar omejuje vitalno aktivnost mikroorganizmov. Veliko so jo uporabljali že v stari Grčiji, kjer so z uporabo slanice podaljšali življenjsko dobo rib. Rimljani pa so marinirali meso. Apicij, avtor znamenite kuharske knjige iz časa Avgusta in Tiberija, »De re coquinaria libri X« (»O umetnosti priprave knjig 10«), je tako konzerviranemu izdelku svetoval, da se zmehča tako, da ga prekuha v mleku.

V nasprotju s prvim videzom je tudi zgodovina kemičnih aditivov za živila zelo dolga. Stari Egipčani so za barvanje mesa uporabljali košenilo (danes E 120) in kurkumin (E 100), za soljenje mesa so uporabljali natrijev nitrit (E 250), kot barvila pa žveplov dioksid (E 220) in ocetno kislino (E 260). . konzervansi. . Te snovi so za podobne namene uporabljali tudi v stari Grčiji in Rimu.

V redu. 1000 penijev Kot poudarja francoska novinarka Magelon Toussaint-Samat v svoji knjigi Zgodovina hrane, je zamrznjeno hrano na Kitajskem poznalo 3 ljudi. pred mnogimi leti.

1000-500 tenge V Auvergnu v Franciji so med arheološkimi izkopavanji odkrili več kot tisoč kašč iz galske dobe. Znanstveniki verjamejo, da so Galci poznali skrivnosti vakuumskega shranjevanja hrane. Pri shranjevanju žita so najprej poskušali z ognjem uničiti bakterije in druge mikrobe, nato pa so njihove kašče napolnili tako, da je bil onemogočen dostop zraka v spodnje plasti. Zahvaljujoč temu se lahko žito hrani več let.

IV-II vpne Živila so poskušali konzervirati tudi z vloženimi, predvsem s kisom. Pomembni primeri prihajajo iz starega Rima. Iz kisa, medu in gorčice so takrat pripravili priljubljeno zelenjavno marinado. Kot pravi Apichush, je bil med primeren tudi za marinade, saj je meso tudi v vročem vremenu ohranjalo sveže več dni.

V Grčiji so v ta namen uporabljali kutino in mešanico medu z majhno količino posušenega medu - vse to in izdelke so tesno pakirali v kozarce. Rimljani so uporabljali isto tehniko, le da so mešanico medu in kutine kuhali do trdne konsistence. Indijski in vzhodni trgovci so v zameno prinesli sladkorni trs v Evropo - zdaj so se gospodinje lahko naučile, kako narediti "hrano v pločevinkah" s segrevanjem sadja s trsom.

1794-1809 Obdobje sodobnega konzerviranja sega v Napoleonove kampanje leta 1794, ko je Napoleon začel iskati načine za shranjevanje pokvarljive hrane za svoje čete, ki so se borile v tujini, na kopnem in na morju.

Leta 1795 je francoska vlada ponudila bonus v višini 12. frankov za tiste, ki se domislijo, kako podaljšati rok uporabnosti izdelkov. V 1809. letniku jo je prejel Francoz Nicolas Appert (3). Izumil in razvil metodo ocenjevanja. Sestavljen je iz dolgotrajnega kuhanja živil v vreli vodi ali pari, v hermetično zaprtih posodah, kot so vrči (4) ali kovinske pločevinke. Čeprav je bilo vrednotenje vzpostavljeno v Franciji in se je proizvodnja pločevink začela v Angliji, so metodo v praksi razvili šele v Ameriki.

XIX stoletje Soljenje hrane je že dolgo znano. Sčasoma so ljudje začeli eksperimentirati in v 20. stoletju so ugotovili, da so nekatere soli mesu namesto sive dale privlačno rdečo barvo. Med poskusi, opravljenimi v XNUMX-ih, so znanstveniki ugotovili, da mešanica soli (nitrat) preprečuje razvoj bacilov botulina.

1821 Opazili so prve pozitivne učinke uporabe modificirane atmosfere v živilih. Jacques-Étienne Berard, profesor na Farmacevtski šoli v Montpellieru v Franciji, je odkril in oznanil svetu, da shranjevanje sadja v pogojih z nizko vsebnostjo kisika upočasni njihovo zorenje in podaljša rok uporabnosti. Vendar pa skladiščenje z nadzorovano atmosfero (CAS) ni bilo uporabljeno vse do tridesetih let prejšnjega stoletja, ko so bila jabolka in hruške shranjena na ladjah v prostorih z visokimi ravnmi CO.₂ - podaljšajo njihovo svežino.

5. Ludwik Pasteur - portret Alberta Edelfelta

1862-1871 Prvi hladilnik je zasnoval avstralski izumitelj James Harrison, po poklicu tiskar. Celo njegova proizvodnja se je začela in je prišel na trg, vendar je v večini virov izumitelj te vrste naprave bavarski inženir Carl von Linde. Leta 1871 je uporabil hladilni sistem v pivovarni Spaten v Münchnu, ki je omogočal proizvodnjo piva poleti. Hladilno sredstvo je bilo dimetil eter ali amoniak (Harrison je uporabil tudi metil eter). Led, pridobljen s to metodo, je bil oblikovan v bloke in odpeljan v domove, kjer je padal v toplotno izolirane omare, kjer so hrano ohlajali.

1863 Ludwik Pasteur (5) znanstveno razlaga proces pasterizacije, ki omogoča inaktivacijo mikroorganizmov ob ohranjanju okusa hrane. Klasična metoda pasterizacije vključuje segrevanje izdelka na temperaturo nad 72°C, vendar ne več kot 100°C. Na primer, sestavljen je iz segrevanja na 100°C v minuti ali 85°C v 30 minutah v zaprti napravi, imenovani pasterizator.

1899 Uničujoč učinek visokih pritiskov na mikroorganizme je pokazal Bert Holmes Hite. 10 minut pri sobni temperaturi je mleko izpostavil tlaku 680 MPa, pri čemer je ugotovil, da se je zaradi tega zmanjšalo število živih mikroorganizmov, ki jih vsebuje mleko. Po drugi strani pa meso, izpostavljeno tlaku 540 MPa pri temperaturi 52°C eno uro, v treh tednih skladiščenja ni pokazalo mikrobioloških sprememb.

V naslednjih letih so bile izvedene temeljne študije o vplivu visokega tlaka, t.j. na beljakovine, encime, strukturne elemente celice in celotne mikroorganizme. Ta proces se imenuje paskalizacija po velikem francoskem znanstveniku Blaiseu Pascalu in se še razvija. Leta 1990 so na japonski trg prišli marmelado pod visokim pritiskom, naslednje leto pa se je pojavilo več živilskih izdelkov, kot so sadni jogurti in želeji, majonezni solatni prelivi itd.

1905 Ponudita britanska kemika J. Appleby in A. J. Banks. Praktična uporaba obsevanja hrane se je začela leta 1921, ko je ameriški znanstvenik odkril, da lahko rentgenski žarki ubijejo trihinele, parazita, ki ga najdemo v svinjini.

Hrana je bila obdelana z radioaktivnimi izotopi cezija 137 ali kobalta 60 v svinčevih izolatorjih - izotopi teh elementov oddajajo elektromagnetno ionizirajoče sevanje v obliki žarkov gama. Nadaljnje delo na teh metodah se je začelo v Angliji po letu 1930 in nato v Združenih državah po letu 1940. Od približno leta 1955 so se v mnogih državah začele raziskave o konzerviranju hrane zaradi sevanja. Kmalu so bili izdelki konzervirani z ionizirajočim sevanjem, kar je omogočilo podaljšanje roka uporabnosti, na primer perutnine, vendar ni zagotovilo popolne sterilnosti izdelka. Uspešno jih uporabljamo za zatiranje kalitve krompirja in čebule.

1906 Uradno rojstvo postopka sušenja z zmrzovanjem (6). Biolog Frédéric Bordas ter zdravnik in fizik Jacques-Arsène d'Arsonval sta v svojem delu, predstavljenem na Akademiji znanosti v Parizu, dokazala, da je mogoče sušiti zamrznjen in temperaturno občutljiv krvni serum. Tako posušena sirotka je ostala dolgo stabilna pri sobni temperaturi. Izumitelji so v svojih kasnejših študijah opisali, da se njihova metoda lahko uporablja za popravljanje in vzdrževanje serumov in cepiv v dobrem stanju. Odstranjevanje vode iz zamrznjenega izdelka se pojavi tudi v naravnih razmerah - to že dolgo uporabljajo Eskimi. Industrijsko sušenje z zamrzovanjem se je uporabljalo v drugi polovici XNUMX stoletja.

6. Sublimirani izdelki

1913 DOMELRE (DOMestic ELEctric Refrigerator), prvi električni gospodinjski hladilnik, je šel v prodajo v Chicagu. Istega leta so se v Nemčiji pojavili hladilniki. Ameriški model je imel leseno ohišje in na vrhu hladilni mehanizem. To pravzaprav ni bil hladilnik, kot ga razumemo danes, ampak hladilna enota, zasnovana za namestitev na obstoječi hladilnik.

Hladilno sredstvo je bil strupen žveplov dioksid. Nemški hladilniki (proizvajalec AEG) so bili obloženi s keramičnimi ploščicami. Te naprave pa so si lahko privoščili skoraj le nemški restavratorji, saj stanejo 1750 modernih mark, kar je enako kot podeželsko posestvo.

7. Clarence Birdseye na skrajnem severu

1922 Clarence Birdseye je med zmrzovanjem labradorca (7) ugotovil, da pri -40°C ulovljena riba skoraj takoj zmrzne, ko je odmrznjena, pa ima svež okus, popolnoma drugačen od zamrznjenih rib, ki bi jih lahko kupili v New Yorku. Kmalu je razvil tehniko za hitro zamrzovanje hrane.

Zdaj je znano, da hitro zamrzovanje tvori manjše ledene kristale, ki poškodujejo tkivne strukture v manjši meri kot druge metode. Birdseye je eksperimentiral z zamrzovanjem rib v podjetju Clothel Refrigerator Company in kasneje ustanovil lastno Birdseye Seafoods Inc. Specializiralo se je za zamrzovanje ribjih filetov na ohlajenem zraku pri temperaturi -43 °C, vendar je leta 1924 zaradi pomanjkanja zanimanja potrošnikov bankrotiralo.

Istega leta pa je Birdseye razvil popolnoma nov postopek komercialnega hitrega zamrzovanja – pakiranje rib v kartone in nato zamrzovanje vsebine med dvema hladilnima površinama pod pritiskom; in ustanovil novo podjetje, General Seafood Corporation.

8. 1939 Hladilnik Electrolux oglas

1935-1939 Zahvaljujoč Electroluxu se v običajnih domovih Kowalskega začenjajo množično pojavljati hladilniki (8).

60. leta Za konzerviranje hrane se začenjajo uporabljati antibiotiki. Vendar pa je hitro povečanje odpornosti bakterij na te spojine povzročilo, da je bila njihova uporaba prepovedana. Kmalu je bilo ugotovljeno, da mlečnokislinske bakterije proizvajajo učinkovit naravni antibiotik nizin, ki ni povezan z medicinskimi antibiotiki. Nisin se ohranja predvsem v prekajenem mesu in sirih.

90. leta V drugi polovici zadnjega desetletja prejšnjega stoletja so se začele raziskave o uporabi plazme za mikrobno inaktivacijo, čeprav je bila metoda deaktivacije s hladno plazmo patentirana že v 60. letih prejšnjega stoletja, trenutno je uporaba nizkotemperaturne plazme v proizvodnji hrane zelo razširjena. šteje za tehnologijo prve generacije, kar pomeni, da v začetnem obdobju razvoja.

9. Naslovnica knjige Lothar Leistner in Graham Gould o tehniki teka z ovirami.

2000 Lothar Leistner (9) opredeljuje barierno tehnologijo, to je metodo za natančno odstranjevanje patogenov iz živil. Postavlja določene »ovire«, ki jih mora povzročitelj premagati, da preživi. Govorimo o razumni kombinaciji metod, ki zagotavljajo varnost hrane in mikrobiološko stabilnost ter optimalne okusne in hranilne lastnosti ter ekonomsko izvedljivost. Primeri ovir v prehranskem sistemu so visoke temperature predelave, nizke temperature skladiščenja, povečana kislost, zmanjšana aktivnost vode ali prisotnost konzervansov.

Ob upoštevanju narave proizvoda in mikroflore, ki je prisotna na njem, je izbran kompleks zgornjih dejavnikov, da se mikroorganizmi odstranijo iz živil ali jih naredijo neškodljivi. Vsak dejavnik je druga ovira. S skokom čez enega za drugim mikrobi oslabijo in sčasoma dosežejo točko, ko nimajo več moči, da bi še naprej skakali. Nato se njihova rast ustavi in ​​njihovo število se stabilizira na varni ravni - ali pa umrejo. Zadnji korak pri tem pristopu so kemični konzervansi, ki se uporabljajo le, kadar druge ovire ne zavirajo dovolj mikrobne aktivnosti ali ko pregrada iz hrane odstrani večino hranilnih snovi.

Metode konzerviranja hrane

Fizično

• Toplotni - ki vključuje uporabo visokih ali nizkih temperatur:

     - hlajenje,

     - zamrzovanje,

     – sterilizacija,

     – pasterizacija,

     - blanširanje

     - tindalizacija (frakcionirana pasterizacija - metoda konzerviranja konzervirane hrane, ki je sestavljena iz dvakratne ali trikratne pasterizacije z intervalom od enega do treh dni; izraz izhaja iz imena irskega znanstvenika Johna Tyndalla).

• Zmanjšana aktivnost vode sprememba temperature ali dodajanje snovi, ki spreminjajo osmotski tlak:

     - sušenje,

     – zgoščevanje (evaporacija, kriokoncentracija, osmoza, dializa, reverzna osmoza),

     – dodajanje osmoaktivnih snovi.

• Uporaba zaščitnih plinov v skladiščnih komorah (spremenjena ali nadzorovana atmosfera) ali v embalaži za živila:

     - dušik,

     - ogljikov dioksid,

     – vakuum.

• sevanje:

     - UVC,

     - ionizirajoče.

• Elektromagnetna interakcija, ki je sestavljen iz uporabe lastnosti elektromagnetnega polja:

     – pulzirajoča električna polja,

     – magnetna električna polja.

• Pritisk aplikacije:

     - ultra visoka (UHP),

     – visoka (BDP).

Kemikalije

• Če želite raztopini konzervansa dodati kemikalije:

     - mariniranje

     – dodajanje anorganskih kislin,

     - mariniranje

     – uporaba drugih kemičnih konzervansov (antiseptiki, antibiotiki).

• Dodajanje kemikalij v procesno atmosfero:

     - kajenje.

biološki

• Fermentacijski procesi pod vplivom mikroorganizmov:

     - mlečnokislinska fermentacija

     - kis,

     - propionske (povzročajo jih propionske bakterije).