Het gebruik van gemodificeerde atmosfeer voor vers vlees

Het gebruik van gemodificeerde atmosfeer voor vers vlees Prof.dr.ir. Frank Devlieghere Vakgroep Voedselveiligheid en Voedselkwaliteit Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en conservering

Food2Know-Interfacultair kenniscentrum rond levensmiddelenwetenschappen, voeding en gezondheid Universiteit Gent www.food2know.be – [email protected] -Tel. 09/264.62.11 – Fax 09/225.55.10

Moderne verpakkingstechnieken zijn enkel bruikbaar indien de initiële kwaliteit van het product optimaal is: EEN PRODUCT VERBETERT NIET DOOR HET TE VERPAKKEN

Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

1

Belang van initiële productkwaliteit

1 dag

4 dagen Houdbaarheid Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

Belang van initiële productkwaliteit

1 dag

2 dagen 4 dagen 7 dagen Houdbaarheid Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

2

2. Effect van atmosfeer op de kwaliteit van vers vlees

3 gassen: - CO2 - O2 - N2 Effect van CO2

DE antimicrobiële component in gasverpakte levensmiddelen Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

Werking

‣ CO2

‧ verdrijft zuurstof ‧ lost op in het levensmiddel en is anti-microbieel – [CO2]waterfase telt – hogere oplosbaarheid bij lagere temperatuur

‧ Heeft als molecule een antimicrobieel effect

‣ N2

‧ inert ‧ Vulgas, voorkomt ‘collapsen’ ‧ verdrijft zuurstof


3

Microbiële aspecten van CO2

‣ a) Remmen van microbieel bederf ‧ verlenging van de lagfase ‧ verlenging van de generatietijd ‧ T↓ → activiteit↑ ‧ remming van Gram- bedervers en gisten, minder van Gram+ ‧ melkzuurbacteriën weinig gevoelig: vaak bedervende flora bij gasverpakte levensmiddelen



(Devlieghere et al., 2000)

4

Tijd om 107 kve/g te bereiken

600

4°C

500

400

300

7°C

200

12°C

100

0 0

200

400

600

800

1000

Opgeloste CO2 (mg/l)

1200

1400

1600

1800

2000

Effect van temperatuur en opgeloste CO2 op de tijd om 107/g Lactobacillus sakei te bereiken bij een initiële contaminatie van 500/g (Devlieghere et al., 1998) Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

Microbiële aspecten

‣ b) Pathogenen ‧ lage T: enkel uitgroei van psychrotrofen – Listeria monocytogenes: remming wanneer geen O2 – Yersinia enterocolitica: gevoelig voor CO2 – T> 3.3°C: Niet proteolytische Clostridium botulinum (B,E,F): ongevoelig voor CO2 als PCO2 < 1 atm


5

Evolutie van Yersinia enterocolitica bij (a) 0°C, (b) 5°C en ( c) 12°C op forel bewaard bij lucht (), 60% CO2/40% N2 () en 80% CO2/20% N2 Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012 () (Davies & Slade, 1995)

Invloed van MAP op de groei van Listeria monocytogenes op kip bij 6°C (Zeitoun & Debevere, 1991) Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

6

Ln (N/N0)

9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 -1,0 0

200

400

600

-2,0

800

1000

1200

Time (h)

Figuur 1 Invloed van CO2 op de groei van P. fluorescens bij 7°C voor verschillende CO2concentraties (( 0 ppm, 500 ppm, 1000 ppm, 1500 ppm and 2000 ppm)) in een gemodificeerd BHI-medium (Devlieghere et al., 1998) Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

Ln (N/N0) 10,0

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0 0 -2,0

100

200

300

400

500

Time (h)

Figuur 2: Invloed van CO2 op de groei van P. fluorescens bij 7°C voor verschillende 0% CO2 - 1.5 G/P, 31.4% CO2 - 4.0 G/P, 40.2 verpakkingsconfiguraties ( %CO2 - 1.74 G/P, 60% CO2 - 0.97 G/P), resulterend in 800 ppm CO2 in een gemodificeerd BHI-medium (Devlieghere et al., 1998) Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

7

2500

[CO2]diss (mg/L)

2000

80% CO2

1500

1000

40% CO2

500

0 0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Time (min)

Invloed van de tijd voor het oplossen van CO2 in een kookham Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012


8

2. Effect van atmosfeer op de kwaliteit van vers vlees

Effect van O2

Effect van superatmosferische O2 concentraties


Verpakken van vers rood vlees: toevoegen van O2 > 21% •

Kleur van vlees bepaald door myoglobine:

Gereduceerd myoglobine

Oxymyoglobine

oxygenatie

Fe2+ (rood-purper)

Fe2+ (hel rood)

oxidatie reductie

oxidatie Metmyoglobine

reductie

Fe3+ (bruin) De diverse oxidatie/reductie vormen van myoglobine Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

9

Ps. fluorescens (mean log 10 CFU.cm²)

Remming van Gram-negatieve bacteriën?

8 7 6 5 4 3 2 0

100

200

300

400

500

Tim e (h)

Fig. 1 Groei van Pseudomonas fluorescens op BHI agar, bewaard bij 4°C, onder de volgende gasatmosferen (balans N2): () 3 % O2 + 5 % CO2; () 20 % CO2; () 80 % O2; () 80 % O2 + 20 % CO2. Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

MELKZUURBACTERIËN L. brevis (m ean log10 CFU.cm -²)

8 7 6 5 4 3 0

100

200

300

400

500

() 3 % O2 + 5 % CO2 () 20 % CO2

8 7 6 5

() 80 % O2

4 3 2 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Tim e (h)

L. pa ra casei s ubs p. pa ra ca sei 1 (log10 CFU.cm -²)

Leuc. gasicomitatum (log10 CFU/cm ²)

Tim e (h)

() 80 % O2 + 20 % CO2

8 7 6 5 4 3 2 0

100

200

300

400

Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012 Tim e (h)

10

3. Verpakkingstechnieken voor vers vlees 3.1. Voorverpakken

• verpakken in piepschuim-schaaltje omwikkeld met PE of PVC die gekrompen (verhitting) of uitgerokken wordt • permeabiliteit van de folie van groot belang: bepaalt Eh en zo groeikarakteristieken van bedervers en pathogenen • permeabiliteit = f(dikte) en wijzigt door rekken/krimpen • aandeel voorverpakte producten neemt af ten voordele van MAPverpakking en vacuümverpakking


3. Verpakken van vers vlees 3.2. Vacuümverpakken • verpakken in film met lage permeabiliteit voor O2, CO2, N2 en waterdamp en alle lucht uit verpakking verwijderen • zeer lage concentratie aan restzuurstof (<1%) : strict aërobe microorganismen worden geremd in hun groei vb. schimmels • verbruik van restzuurstof door aërobe flora leidt tot productie van CO2 (20-25%): Gram-negatieve bacteriën (Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella) worden geremd in hun groei • facultatief anaërobe bacteriën domineren: • Brochothrix thermosphacta • Enterobacteriaceae

groeien trager

• Melkzuurbacteriën

houdbaarheidsverlenging


11

3. Verpakken van vers vlees 3.2. Vacuümverpakken •Nadelen: verkleuren van rood vlees (oxymyoglobine) naar paars (myoglobine) vervormen van het verpakte levensmiddel aan elkaar kleven van voorverpakte versneden vleeswaren Voordelen: Hele lange houdbaarheden (bij lage T)


3. Verpakken van vlees en vleeswaren 3.3. MAP • vervangen van lucht door een geschikt gasmengsel met als doel de houdbaarheid te verlengen • gebruikte gassen = O2, CO2, N2 (CO) en gassamenstelling verschilt naargelang product • film met lage permeabiliteit voor O2, CO2, N2 en waterdamp • gas in de verpakking via Gecombineerd vacuüm systeem Flushing of doorspoeling


12

Verpakken van vlees en vleeswaren: MAP Gecombineerd vacuüm systeem of dieptrekautomaat: verpakking eerst vacuüm zuigen en dan vullen met gas


Gecombineerd vacuüm systeem of dieptrekautomaat:

Seminarie BAMST studiedag: Verpakken Microbiologie van vers vlees: van vlees: 22/06/2012 welke toekomst?

05/04/2006

13

Verpakken van vlees en vleeswaren: MAP Flushing systeem (flow-pack machine): spoelen met gas en afsluiten


Flushing systeem (flow-pack machine)


14

Flushing systeem (flow-pack machine)


3.3. MAP-verpakken Verpakken van van vleesvlees en vleeswaren: en vleeswaren MAP MAP-verpakt vers vlees • bij gebruik van enkel CO2/ N2 : CO2-gehalte beperkt tot 25% aangezien hogere concentraties verkleuring veroorzaken van Mb(rood) naar MetMb(bruin) • hoge CO2 conc. (> 25%) zijn gewenst voor houdbaarheidsverlenging • hogere CO2 concentraties zijn enkel mogelijk wanneer bijgemengd wordt met O2 voor de omzetting van Mb naar oxyMb voor behoud van rode kleur dus om reden van kleurstabiliteit en houdbaarheidsverlenging

60-85% O2 / 40-15% CO2 • Hoge O2-conc. bevorderen groei van aërobe bedervers (Pseudomonas en Br. thermosphacta) dus houdbaarheid is korter dan bij vacuümverpakt vers vlees Seminarie Verpakken van vers vlees: 22/06/2012

15

3.3. MAP-verpakken van vlees en vleeswaren MAP-verpakt gevogelte • idem vers vlees maar bevat minder Mb: dus 10% O2 is reeds voldoende voor kleurstabilisatie

70-90% CO2 / 10% O2 / 20-0% N2 • Houdbaarheidsverlenging van kippebillen (6°C) van 6 dagen in lucht tot 13 dagen onder MAP


16

Het gebruik van gemodificeerde atmosfeer voor vers vlees

Recommend Documents