konzerviranje hrane

Mikroorganizmi su glavni čimbenik kvarenja u namirnicama, stoga postupci održavanja imaju za cilj spriječiti njihov rast i razvoj u konzerviranom materijalu i takvu promjenu kemijskih svojstava namirnica ili takvog pakiranja i zatvaranja koje bi ograničile njihov daljnji razvoj, a time i povećale sigurnost. Kako se to radilo u prapovijesti i antici, a kako danas saznat ćete iz sljedećeg članka.

prapovijest Vjerojatno najstariji način produljenja roka trajanja namirnica bio je dimljenje i sušenje na vatri ili na suncu i vjetru. Tako bi meso i riba mogli, primjerice, preživjeti zimu (1). Sušenje već 12 tisuća. godine bio je naširoko korišten na Bliskom istoku i središnjoj Aziji. Ono što tada vjerojatno nije bilo shvaćeno je činjenica da se uklanjanjem vode iz proizvoda produljuje vijek trajanja.

1. Pušenje ribe na vatri

Antika Sol je odigrala neprocjenjivu ulogu u borbi čovječanstva protiv mikroba koji uzrokuju kvarenje hrane, što ograničava vitalnu aktivnost mikroorganizama. Već je bila naširoko korištena u staroj Grčkoj, gdje se korištenje salamure koristilo za produljenje životnog vijeka ribe. Rimljani su pak kiselili meso. Apicije, autor poznate kuharice iz doba Augusta i Tiberija, "De re coquinaria libri X" ("O umijeću pripremanja knjiga 10"), savjetovao je da se ovako konzervirani proizvod omekša kuhanjem u mlijeku.

Za razliku od izgleda, povijest kemijskih aditiva u hrani također je vrlo duga. Stari Egipćani koristili su koheneal (danas E 120) i kurkumin (E 100) za bojenje mesa, natrijev nitrit (E 250) za soljenje mesa, a kao bojila sumpor dioksid (E 220) i octena kiselina (E 260) . konzervansi. . Te su tvari također korištene u slične svrhe u staroj Grčkoj i Rimu.

U redu. 1000 penija Kako francuska novinarka Magelon Toussaint-Samat ističe u svojoj knjizi Povijest hrane, smrznutu hranu u Kini je poznavalo 3 ljudi. Prije mnogo godina.

1000-500 tenge U Auvergneu u Francuskoj tijekom arheoloških iskapanja otkriveno je više od tisuću žitnica iz galskog doba. Znanstvenici vjeruju da su Gali poznavali tajne vakuumskog skladištenja proizvoda. Prilikom skladištenja žitarica najprije su vatrom pokušavali uništiti bakterije i druge mikrobe, a potom su svoje žitnice punili na način da im je bio blokiran pristup zraka u niže slojeve. Zahvaljujući tome, žito se može čuvati dugi niz godina.

IV-II vpne Namirnice se također pokušavaju konzervirati kiseljenjem, posebice octom. Značajni primjeri potječu iz starog Rima. Od octa, meda i senfa tada se pravila popularna marinada od povrća. Med je, kaže Apichush, bio prikladan i za marinade, jer je održavao meso svježim nekoliko dana, čak i po vrućem vremenu.

U Grčkoj se u tu svrhu koristila dunja i mješavina meda s malom količinom osušenog meda - sve to i proizvodi bili su čvrsto pakirani u staklenke. Rimljani su koristili istu tehniku, ali su umjesto toga kuhali mješavinu meda i dunje do čvrste konzistencije. Indijski i istočni trgovci pak su donijeli šećernu trsku u Europu - sada su domaćice mogle naučiti kako napraviti "konzerviranu hranu" zagrijavanjem voća trskom.

1794-1809 Doba modernog konzerviranja datira iz Napoleonovih kampanja 1794. godine, kada je Napoleon počeo tražiti načine za pohranjivanje kvarljive hrane za svoje trupe koje su se borile u inozemstvu, na kopnu i na moru.

Godine 1795. francuska vlada ponudila je bonus od 12. franaka za one koji smisle način kako produžiti rok trajanja proizvoda. Za 1809 godine primio ga je Francuz Nicolas Appert (3). Izmislio je i razvio metodu evaluacije. Sastojalo se od dugotrajnog kuhanja namirnica u kipućoj vodi ili pari, u hermetički zatvorenim posudama, kao što su vrčevi (4) ili metalne limenke. Iako je vrednovanje uspostavljeno u Francuskoj, a proizvodnja limenki počela je u Engleskoj, tek je u Americi metoda razvijena u praksi.

XIX stoljeće Soljenje hrane poznato je od davnina. S vremenom su ljudi počeli eksperimentirati, a u 20. stoljeću otkriveno je da određene soli daju mesu atraktivnu crvenu boju umjesto sive. Tijekom eksperimenata provedenih u XNUMX-ima, znanstvenici su shvatili da mješavina soli (nitrata) sprječava razvoj bacila botulina.

1821 Uočeni su prvi pozitivni učinci primjene modificirane atmosfere na hranu. Jacques-Étienne Berard, profesor na Farmaceutskom fakultetu u Montpellieru u Francuskoj, otkrio je i svijetu objavio da skladištenje voća u uvjetima niske razine kisika usporava njihovo sazrijevanje i produžuje rok trajanja. Međutim, skladištenje kontrolirane atmosfere (CAS) nije korišteno sve do 30-ih, kada su jabuke i kruške pohranjene na brodovima u prostorijama s visokim razinama CO.₂ - produžiti njihovu svježinu.

5. Ludwik Pasteur - portret Alberta Edelfelta

1862-1871 Prvi hladnjak dizajnirao je australski izumitelj James Harrison, po zanimanju pisač. Čak je pokrenuta i njegova proizvodnja i stigla je na tržište, no u većini izvora izumitelj ove vrste uređaja je bavarski inženjer Carl von Linde. Godine 1871. koristio je rashladni sustav u pivovari Spaten u Münchenu koji je omogućio proizvodnju piva ljeti. Rashladno sredstvo je bilo dimetil eter ili amonijak (Harrison je također koristio metil eter). Led dobiven ovom metodom formiran je u blokove i transportiran u domove, gdje je padao u toplinski izolirane ormare gdje se hrana hladila.

1863 Ludwik Pasteur (5) znanstveno objašnjava proces pasterizacije, koji inaktivira mikroorganizme uz očuvanje okusa hrane. Klasična metoda pasterizacije podrazumijeva zagrijavanje proizvoda na temperaturu iznad 72°C, ali ne više od 100°C. Na primjer, sastoji se u zagrijavanju na 100°C u minuti ili na 85°C za 30 minuta u zatvorenom uređaju koji se zove pasterizator.

1899 Destruktivni učinak visokih pritisaka na mikroorganizme pokazao je Bert Holmes Hite. Tijekom 10 minuta na sobnoj temperaturi, podvrgao je mlijeko pritisku od 680 MPa, uz napomenu da se kao rezultat toga smanjio broj živih mikroorganizama sadržanih u mlijeku. Zauzvrat, meso pod pritiskom od 540 MPa na temperaturi od 52°C tijekom jednog sata nije pokazalo mikrobiološke promjene tijekom tri tjedna skladištenja.

Sljedećih godina provedena su temeljna istraživanja o utjecaju visokog tlaka, t.j. na proteine, enzime, strukturne elemente stanice i cijele mikroorganizme. Taj se proces naziva paskalizacija, po velikom francuskom znanstveniku Blaiseu Pascalu, i još se razvija. 1990. na japansko tržište pušten je visokotlačni džem, a sljedeće godine pojavilo se više prehrambenih proizvoda poput voćnih jogurta i želea, preljeva za salatu od majoneze itd.

1905 U ponudi britanski kemičari J. Appleby i A. J. Banks. Praktična primjena zračenja hrane započela je 1921. godine, kada je američki znanstvenik otkrio da rendgenske zrake mogu ubiti trihinelu, parazit koji se nalazi u svinjetini.

Hrana je tretirana radioaktivnim izotopima cezija 137 ili kobalta 60 u olovnim izolatorima - izotopi ovih elemenata emitiraju elektromagnetsko ionizirajuće zračenje u obliku gama zraka. Daljnji rad na ovim metodama započeo je u Engleskoj nakon 1930. godine, a zatim u Sjedinjenim Državama nakon 1940. godine. Otprilike od 1955. godine u mnogim su zemljama započela istraživanja radijacijske zaštite namirnica. Ubrzo su proizvodi konzervirani ionizirajućim zračenjem, što je omogućilo produljenje roka trajanja, na primjer, peradi, ali nije osiguralo potpunu sterilnost proizvoda. Uspješno se koriste za suzbijanje klijanja krumpira i luka.

1906 Službeno rođenje procesa sušenja zamrzavanjem (6). U svom radu predstavljenom na Akademiji znanosti u Parizu, biolog Frédéric Bordas i liječnik i fizičar Jacques-Arsène d'Arsonval dokazali su da je moguće sušiti smrznuti i temperaturno osjetljiv krvni serum. Ovako osušena sirutka ostala je dugo stabilna na sobnoj temperaturi. Izumitelji su u svojim kasnijim studijama opisali da se njihova metoda može koristiti za fiksiranje i održavanje seruma i cjepiva u dobrom stanju. Uklanjanje vode iz smrznutog proizvoda također se događa u prirodnim uvjetima - to su dugo koristili Eskimi. Industrijsko sušenje zamrzavanjem korišteno je u drugoj polovici XNUMX stoljeća.

6. Sublimirani proizvodi

1913 DOMELRE (DOMestic ELEctric Refrigerator), prvi električni hladnjak za kućanstvo, pušten je u prodaju u Chicagu. Iste godine u Njemačkoj su se pojavili hladnjaci. Američki model imao je drveno kućište i mehanizam za hlađenje na vrhu. To zapravo nije bio hladnjak kako ga danas shvaćamo, već rashladna jedinica dizajnirana za ugradnju na vrh postojećeg hladnjaka.

Rashladno sredstvo je otrovni sumpor dioksid. Njemački hladnjaci (proizvođača AEG) bili su obloženi keramičkim pločicama. No, te su si uređaje mogli priuštiti gotovo samo njemački ugostitelji, jer koštaju 1750 modernih maraka, što je isto kao i seosko imanje.

7. Clarence Birdseye na krajnjem sjeveru

1922 Clarence Birdseye, dok je bio na smrznutom labradoru (7), otkrio je da se na -40°C ulovljena riba gotovo odmah smrzava, a kad se odmrzne, ima svjež okus, potpuno drugačiji od smrznute ribe koja se mogla kupiti u New Yorku. Ubrzo je razvio tehniku ​​za brzo zamrzavanje hrane.

Sada je poznato da brzo zamrzavanje stvara manje kristale leda koji oštećuju strukture tkiva u manjoj mjeri nego druge metode. Birdseye je eksperimentirao sa zamrzavanjem ribe u tvrtki Clothel Refrigerator Company, a kasnije je osnovao vlastiti Birdseye Seafoods Inc. Specijalizirala se za zamrzavanje ribljih fileta na ohlađenom zraku na temperaturi od -43 °C, ali je 1924. godine bankrotirala zbog nezainteresiranosti potrošača.

Međutim, iste godine Birdseye je razvio potpuno novi postupak komercijalnog brzog zamrzavanja - pakiranje ribe u kartonske kutije i zatim zamrzavanje sadržaja između dvije rashlađene površine pod pritiskom; i stvorio novu tvrtku, General Seafood Corporation.

8. 1939 Electrolux hladnjak oglas

1935-1939 Zahvaljujući Electroluxu, hladnjaci se počinju masovno pojavljivati ​​u običnim domovima Kowalskog (8).

60 Antibiotici se počinju koristiti za očuvanje hrane. Međutim, brzo povećanje otpornosti bakterija na te spojeve dovelo je do zabrane njihove uporabe. Ubrzo je otkriveno da bakterije mliječne kiseline proizvode učinkovit prirodni antibiotik nizin, koji nije povezan s medicinskim antibioticima. Nisin se posebno čuva u dimljenom mesu i sirevima.

90 U drugoj polovici posljednjeg desetljeća prošlog stoljeća započela su istraživanja o korištenju plazme za mikrobnu inaktivaciju, iako je metoda deaktivacije hladnom plazmom patentirana još 60-ih godina, a danas je primjena niskotemperaturne plazme u proizvodnji hrane smatra se tehnologijom prve generacije, što znači da tijekom početnog razdoblja razvoja.

9. Naslovnica knjige Lothara Leistnera i Grahama Goulda o tehnici trčanja s preponama.

2000 Lothar Leistner (9) definira tehnologiju barijera, tj. metodu za precizno uklanjanje patogena iz hrane. Postavlja određene "prepreke" koje patogen mora prevladati da bi preživio. Riječ je o razumnoj kombinaciji metoda koje osiguravaju sigurnost hrane i mikrobiološku stabilnost, te optimalne okusne i nutritivne kvalitete te ekonomsku isplativost. Primjeri prepreka u prehrambenom sustavu su visoke temperature obrade, niske temperature skladištenja, povećana kiselost, smanjena aktivnost vode ili prisutnost konzervansa.

Uzimajući u obzir prirodu proizvoda i mikrofloru prisutnu na njemu, odabire se kompleks gore navedenih čimbenika kako bi se uklonili mikroorganizmi iz prehrambenih proizvoda ili učinili bezopasnim. Svaki faktor je još jedna prepreka. Preskačući ih jedan po jedan, mikrobi slabe, na kraju dosežući točku u kojoj više nemaju snage nastaviti skakati. Tada njihov rast prestaje, a njihov se broj stabilizira na sigurnoj razini - ili umiru. Posljednji korak u ovom pristupu su kemijski konzervansi, koji se koriste samo kada druge barijere ne inhibiraju dovoljno mikrobno djelovanje ili kada barijera uklanja većinu hranjivih tvari iz hrane.

Metode konzerviranja hrane

fizička

• Toplinska - koji se sastoji u korištenju visokih ili niskih temperatura:

     - hlađenje,

     - zamrzavanje,

     – sterilizacija,

     – pasterizacija,

     - blanširanje

     - tindalizacija (frakcionirana pasterizacija - metoda konzerviranja konzervirane hrane, koja se sastoji od dva ili tri puta pasterizacije u razmaku od jednog do tri dana; pojam dolazi od imena irskog znanstvenika Johna Tyndalla).

• Smanjena aktivnost vode promjena temperature ili dodavanje tvari koje mijenjaju osmotski tlak:

     - sušenje,

     – zgušnjavanje (evaporacija, kriokoncentracija, osmoza, dijaliza, reverzna osmoza),

     – dodatak osmoaktivnih tvari.

• Korištenje zaštitnih plinova u skladišnim komorama (modificirana ili kontrolirana atmosfera) ili u pakiranju hrane:

     - dušik,

     - ugljični dioksid,

     – vakuum.

• Radijacija:

     - UVC,

     - ionizirajuće.

• Elektromagnetska interakcija, koji se sastoji u primjeni svojstava elektromagnetskog polja:

     – pulsirajuća električna polja,

     – magnetska električna polja.

• Pritisak primjene:

     - ultra visoka (UHP),

     – visoka (BDP).

Kemijska

• Za dodavanje kemikalija u otopinu konzervansa:

     - mariniranje

     – dodavanje anorganskih kiselina,

     - mariniranje

     – korištenje drugih kemijskih konzervansa (antiseptici, antibiotici).

• Dodavanje kemikalija u procesnu atmosferu:

     - pušenje.

biološki

• Procesi fermentacije pod utjecajem mikroorganizama:

     - mliječno vrenje

     - ocat,

     - propionske (uzrokovane propionskim bakterijama).