P ehled metod úchovy (konzervace) potravin Z hlediska možných d sledk pro konzumenta jsou nejvýznamn jší zm ny zp sobené rozkladnou inností mikroorganism , proto p ehled metod úchovy potravin je zam en a len n z hlediska jejich ú innosti vzhledem k mikroorganism m. P i emž jsou sou asn uvažovány i další faktory ovliv ující zm ny kvality potravin (procesy fyziologické, biochemické a chemické). Všechny potraviná ské výrobky je možné za adit podle zp sobu konzervace, u n kterých do n kolika skupin. V uvedených p ípadech je významn jší ten zákrok, který má zásadní vliv na údržnost produktu, resp. který je p ísn jší ke stanovení podmínek výroby, skladování a manipulace. Sjednocujícím principem je použitá metoda konzervace, resp. faktory, které iní potravinu skladovatelnou. Z t chto vlastností vychází stanovení podmínek nakládání (skladování, p epravy, prodeje a ur ení doby expirace) s potravinou.
etnost mikroorganism . virulence Intenzita rozkladu potraviny (R) = ------------------------------------------------odolnost prost edí
A) Nekonzervované výrobky ( erstvé, syrové, v tržní úprav ) P íprava výrobku zahrnuje operace jako odstran ní nat , mytí, v p ípad masa rozbourání, zabalení (zejména pro ú ely manipulace). Použité technologické operace neobsahují úmyslný zákrok který potla uje nebo vylu uje p sobení mikroorganism , biochemických, fyziologických a chemických zm n (s výjimkou snížení mikrobiální kontaminace nap . mytím, odstran ním nepožívaných ástí, omezením další kontaminace zabalením, skladováním za snížené teploty). Podmínky skladování, p epravy a prodeje: - zamezit kontaminaci (prach, hmyz, šk dci apod.) - p i p eprav a skladování doporu it skladovací teploty (u zeleniny a ovoce zohlednit riziko poškození chladem) Rozdíl mezi nekonzervovanými a konzervovanými výrobky (nap . konzervovanými sníženou teplotou) spo ívá v rozsahu úpravy a zejména v dob skladování. V p ípad nekonzervovaných výrobk je skladovatelnost významn kratší než u konzervovaných, u kterých (nap . u chlazených) jsou p ísn ji definovány podmínky zacházení. B) Konzervované výrobky Údržnost výrobku je zajišt na: a) úmyslným zákrokem, který potla uje nebo vylu uje p sobení mikroorganism , biochemických, fyziologických a chemických zm n; b) tradi ním zp sobem zpracování (mletí, fermentace, pražení atd.), který takový zákrok zahrnuje c) kombinací obou 1) Potraviny konzervované odstran ním mikroorganism áste né nebo úplné odstran ní mikroorganism znamená odd lení kontaminujících mikroorganism z potraviny. Ultrafiltrace je zp sob konzervace irých ovocných š áv a podobných výrobk , p i kterém je materiál filtrován p es membránu nepropustnou pro mikroorganismy. Další zpracování vylu ují riziko kontaminace (aseptické pln ní apod.).
Baktofugace je metoda odstran ní bakteriálních spor v mléce odst ed ním, která je používána spolu s dalšími zákroky zejména pasterací. Praní, mytí apod. jsou operace p edcházející další zpracování, které jsou vedeny takovým zp sobem, že významn dochází ke snížení po tu zárodk ve zpracovávané surovin . Skladování, p eprava, prodej Ultrafiltrované asepticky pln né š ávy se skladují za stejných podmínek jako sterilované výrobky. U výrobk , u kterých byla kontaminace snížena praním, jsou zp soby nakládání dány dalším konzerva ním zákrokem. 2) Potraviny konzervované tepelným zákrokem Za blanšírování se považuje taková tepelná úprava (ovoce a zeleniny), která vede k inaktivaci enzym , k úprav konzistence, odstran ní vzduchu. Zákrok p edchází další zp soby konzervace. Za pasteraci se považuje záh ev na teploty do 100 °C, který inaktivuje vegetativní formy mikroorganism , a používá se ke konzervaci kyselých potravin (potravin jejichž pH je menší nebo rovno 4,0). V p ípad pasterace nekyselých potravin (hotových pokrm apod.) je pasterace dopln na dalším zákrokem nap . konzervací sníženou teplotou. Za sterilaci se považuje záh ev na teploty vyšší než 100 °C (obvykle 121,1 °C), který inaktivuje vegetativní formy mikroorganism v etn bakteriálním spór, a používá se ke konzervaci nekyselých potravin (potravin jejichž pH je vyšší než 4,0). Za frakcionovanou sterilaci (tyndalaci) se považuje opakovaný záh ev na teploty do 100 °C provedený v pr b hu jednoho až n kolika dn , který se používá ke konzervaci nekyselých potravin, p i emž opakovaný záh ev umožní inaktivaci p ítomných bakteriálních spór po jejich vyklí ení. Skladování, p eprava, prodej U výrobk , p i jejichž p íprav bylo použito blanšírování, je zp sob zacházení ur en další navazující konzerva ní metodou. Kyselé pasterované výrobky, nekyselé potraviny sterilované a opakovan pasterované mohou být skladovány za normální teploty (do 25°C), skladovací doba je ur ena podle jednotlivých druh výrobk . U nekyselých pasterovaných potravin je zp sob zacházení vymezen podle navazujícího zp sobu konzervace. 3) Potraviny konzervované zá ením Skladování, doprava, prodej V p ípad radiosterilovaných potravin ošet ených v obalu nebo asepticky zabalených jsou podmínky skladování jako u sterilovaných potravin. S výrobky konzervovanými nižšími dávkami potravin je zacházeno podle doporu ení navazujících konzerva ních postup (osmoanabioza, chlazení apod.). 4) Potraviny konzervované dalšími fyzikálními zákroky Konzervací ultrazvukem je mín no vystavení potraviny p sobení ultrazvuku, který vede k usmrcení p ítomných mikroorganism Konzervace vysokým hydrostatickým tlakem je metoda ošet ení spo ívající ve vystavení potraviny ú inku vysokého tlaku (až 10000 atm) po dobu n kolika minut, p i kterém dojde k usmrcení mikroorganism .
Do skupiny pat í další fyzikální metody, jejichž p sobení na potravinu vede k usmrcení mikroorganism . Skladování, doprava, prodej Je-li výrobek ošet en v obalu, nebo následuje-li po ošet ení aseptické pln ní, je s výrobkem nakládáno jako se sterilovaným. V p ípad nižšího ú inku, nebo ošet ení mimo obal bez aseptického pln ní jsou podmínky nakládání definovány další použitou metodou konzervace. 5) Potraviny konzervované sníženou teplotou Zmrazené potravin vyrobené s dostate nou rychlostí zmrazování a skladované p i -18 °C s omezení výkyv teploty nad -15 °C jsou s výjimkou enzymových zm n a projev zvlášt odolných plísní stabilní. konzerva ní zákrok je však ú inný pouze b hem mrazírenského skladování. Rozmrazený produkt je obvykle citliv jší mikrobiálním zm nám než tomu bylo p ed zmrazením. Chlazené potraviny jsou produkty rychle vychlazené na teplotu skladování. Rychlé ochlazení vede k p ekonání teploty nejvyššího r stu mezofilních mikroorganism a snížení teploty pod teploty r stu salmonel, listerií a dalších rizikových kontaminant . Teplota chladírenského skladování je v p ípad tepeln opracovaných výrobk podle rizika od -1 do 4°C, skladovací teplota zpomaluje r st p ítomných mikroorganism a omezuje riziko tvorby toxin . Konzervace sníženou teplotou (zmrazování, chlazení) m že navazovat na další konzerva ní zákroky jako pasterace nekyselých potravin, použití látek s chemoanabiotickým ú inkem apod. Chladírenské skladování ovoce a zeleniny zahrnuje použití nižších skladovacích teplot a dalších opat ení vedoucích k ovlivn ní fyziologických proces , jejich zpomalení nebo urychlení. V p ípad chladírenského skladování jsou skladovací teploty limitovány zdola teplotou vyvolávající poškození chladem uvedenou pro jednotlivé skupiny produkt . Teplota poškození chladem je teplota, pod kterou nastávají nežádoucí fyziologické zm ny vedoucí ke zkáze ovoce a zeleniny. 6) Potraviny konzervované osmoanabiozou (snížením vodní aktivity) Mezi potraviny konzervované osmoanabiozou lze za adit všechny produkty se sníženou vodní aktivitou a p íp. vyšším osmotickým tlakem. Spole ným znakem jsou požadavky na ochranu p ed zvlhnutí. Potraviny konzervované osmoanabiozou jsou výrobky jejichž uchovatelnost je zajišt na snížením vodní aktivity a zvýšením osmotického tlaku. Sušením se rozumí zákrok, p i kterém je z materiálu odstran no takové množství vody, aby vodní aktivita produktu bránila rozvoji kazících mikroorganism . Sušení zahrnují i další technologické operace (pe ení, uzení atd.). Koncentrováním se rozumí zákrok, p i kterém je z materiálu odstran no takové množství vody, aby vodní aktivita produktu byla produktu bránila rozvoji kazících mikroorganism . Za proslazovaní a solení jsou považovány takové úprava, které vedou ke snížení vodní aktivity a zvýšení osmotického tlaku p ídavkem cukru, nebo soli. Produkty s vysokým obsahem osmoaktivních látek (cukr nebo soli), jejichž vodní aktivita je velmi snížená (pod 0,6) jsou p i zamezení zvlhnutí samoúdržné; potraviny, u kterých byl obsah vody snížen jen áste n musí být konzervovány ješt dalším zákrokem (chlazením apod.). Podmínky zacházení s výrobkem jsou dány tímto zákrokem. Sušení ovoce a zeleniny p edchází blanšírování. Skladování, doprava, prodej
Produkty konzervované osmoanabiozou musí být chrán ny p ed zvlhnutím obalem, nebo musí být skladovány, dopravovány a prodávány za podmínek zamezující zvlhnutí (vlhkost skladovacích prostor musí být na úrovni vodní aktivity výrobku). V p ípad použití dalších konzerva ních metod musí být spln ny také požadavky pro skladování uvedené u t chto skupin potravin. 7) Potraviny konzervované chemicky Potraviny (a polotovary) konzervované chemicky jsou výrobky, které byly stabilizovány p ídavkem látek usmrcujících mikroorganismy (chemosterilace) nebo zpomalující jejich životní pochody (chemoanabioza). Chemická inidla používaná pro chemickou konzervaci a podmínky jejich použití jsou regulovány další vyhláškou . 298/97 Sb. Mezi chemicky konzervované produkty pat í potraviny, p i jejichž výrob byly použity: konzerva ní látky, p ídavek kyselin (organických kyselin - octové, citrónové, mlé né), marinace, p ídavek alkoholu, fytoncidní látky, antibiotika. Chemická konzervovadla mohou být použita pouze ke konzervaci kyselých potravin (do pH 4,0). Potraviny a polotovary konzervované chemickými konzervovadly (a alkoholem nad 10 % obj.) jsou uchovatelné za normální teploty. Další metody chemické konzervace (okyselení, marinace, p ídavek fytoncidních látek, antibiotik, soli apod.) p ispívají ke zvýšení údržnosti, ale musí být kombinovány s dalšími postupy, podmínky nakládání s takovými výrobky musí respektovat doporu ení uvedených postup . Skladování, doprava, prodej S výrobky konzervovanými chemickými konzerva ními látkami je možné zacházet jako se sterilovanými. Výrobky, u kterých je p ídavek chemoanabiotických inidel jedním z konzerva ních zákrok je nezbytné respektovat doporu ení dalších metod. 8) Potraviny konzervované cenoanabiozou (biologickými metodami konzervace) Potraviny konzervované cenoanabiozou jsou výrobky stabilizované inností mikroorganism . Skupina potravin zahrnuje výrobky konzervované mlé ným kvašením, alkoholické nápoje, kysané mlé né výrobky, sýry apod. Mikroorganismy cílen p stované vytvo í o ekávané senzorické látky charakteristické pro produkt, zárove produkují metabolity inhibující konkuren ní mikrofloru. Finální výrobek m že obsahovat živé mikrobiální bu ky, mikroflora m že být po vytvo ení požadovaných vlastností odstran na, nebo inaktivována. Cenoanabioza je kombinována s dalšími zákroky nap . pasterací, chlazením apod. Skladování. doprava, prodej Pasterované výrobky, potraviny, u kterých byly v pr b hu zpracování odstran ny mikroorganismy jsou pokládány za stabilní, bez nárok na zvláštní podmínky zacházení. "Živé" potraviny se uchovávají za snížené teploty.
Tabulka: P ehled podmínek skladování uvedených v komoditních vyhláškách Potravina, surovina výsekové maso
teplota skladování
do 48 po porážce 7 °C (v prostorách manipulace nejvýše 12°C po dobu nezbytn nutnou) droby, mleté maso 4°C balené krev do 8 hodin po vykrvení 3 °C nebalené masné výrobky tepeln opracované 5 °C tepeln neopracované 5 °C trvanlivý 15 °C polotovar 5 °C uzené ryby smažené ryby solené ryby marinované ryby polokonzervy pasterované ( do 10 °C) nepasterované sardelová pasta rybí konzervy (sterlované) rybí polotovary erstvé sladkovodní ryby erstvé mo ské ryby vejce I t ídy , II t ídy B vejce II t ídy B chladírenská majonéza balená 0 až 15 °C trvanlivé mléko, smetana a ostatní trv. mlé né výrobky ostatní mlé né výrobky zmrzliny hlubokozmražené zmrzliny rostliné tuky, olej živ. tuky, emulgované tuky
relativní vlhkost další teplota p i vzduchu podmínky p eprav 85 - 90 % proudící 9 °C vzduch 0,1 až 0,3 m3/s (jen nebalené
vyhláška . 327/98
6 °C
max 85 %
jako skladování, nejdéle po dobu 2 hodin se m že teplota zvýšit až o 3 °C
1 až 8 °C
1 až 8 °C
15 °C (nekolísavá t.)
15 °C 15 °C
0 až 5 °C -1 až 5 °C - 1 až 2 °C 5 až 18 °C -1,5 až 5 °C
70 - 80 % 327
24 °C
sušené mléko 70 %
328
4 až 8 °C -8 až -14 °C - 18 °C
-8 až -14 °C 328 - 18 °C 329
15 °C
ztužené a pokrmové tuky olejnatá semena aj ( s výjimkou p epravy a krátkodobého skladování) dehydratované výrobky studené omá ky, dresinky ho ice
20 °C 20 °C 25 °C
chlad
329 330
70 % 70 %
sucho
331
0 až 15 °C
1 až 20 °C (chránit p ed sluncem) sušené, proslazené 20 °C nebo kandované ovoce chlazené erstvé 0 až 5 °C ovoce sušená, proslazená 20 °C a kandovaná zelenina upravená chlazená 0 až 5 °C erstvá zelenina erstvé houby voln rostoucí 0 až 10 °C 0 až 6 °C p stované sušené houby 20 °C mlýnské obilné výrobky a rýže, sušené t stoviny (do 13 % obsahu vody) nesušené 5 °C t stoviny, nesušené t stoviny balené 10 °C vakuov nebo v inertní atmosfé e chléb a b žné 35 °C pe ivo cukrá ské 8 °C výrobky nebalené t sta 10 °C cukr s výjimkou 30 °C mou ky cukr mou ka 30 °C tekuté výrobky 25 °C z cukru med, 25 °C ne okoládové cukrovinky, kakaový prášek okoláda a 20 °C okoládové cukrovinky droždí erstvé 1 až 10 °C droždí sušené 20 °C
331 332
70 % 0 až 5 °C 65 % 0 až 5 °C
65 % 75 %
333
80 %
70 % 65 % 70 %
70 %
334
P ehled metod úchovy (konzervace) potravin 1. Vylu ování mikroorganism z prost edí potraviny Omezení kontaminace b hem zpracování istota místností, stroj , ná adí (sanitace) istota vzduchu istota vody istota vedlejších surovin istota pracovník
Ochuzování potravin o mikroorganismy praní suroviny i ení
Vylu ování mikroorganism z potravin filtrace (ultrafiltrace) baktofugace
2. P ímá inaktivace mikrob (abiosa) Fyzikální metody Sterilace zvýšenou teplotou P ívod tepla (obvyklé zah ívání) Odporový oh ev Dielektrický oh ev Infra ervený oh ev) Konzervace zá ením Konzervace st ídavýn tlakem (ultrazvukem) Konzervace vysokým hydrostastickým tlakem Konzervace vysokointenzivním pulsujícím elektrickým polem Konzervace vysokointenzivními záblesky sv tla
Chemické metody (chemosterilace) Desinfek ní inidla Kyslík St íbro Chemikálie (diethylester kys. pyrouhli ité)
3. Nep ímá inaktivace mikrob (anabiosa) Konzervace fyzikální nebo fyzikáln chemickou úpravou potravin Osmoanabiosa Sušení Zahuš ování Vymrazování vody Proslazování Konzervace jedlou solí Konzervace sníženou teplotou Chladírenství Mrazírenství
Konzervace chemickou úpravou potravin (chemoanabiosa) Chemická konzervace Konzervace rafinovanými chemikáliemi Uzení Konzervace um lou alkoholizací a okyselováním Ethanol Organické kyseliny Konzervace antibiotiky Konzervace fytoncidy
Konzervace biologickou úpravou potravin (cenoanabiosa) Konzervace kvašením sacharid alkoholické kvašení mlé né kvašení Konzervace proteolýzou
Vývoj konzerva ních metod 1. Nespolehlivé prodlužování trvanlivosti, obvykle pro vlastní spot ebu výrobce Ohe asi p ed 500 000 lety v ín Pe ení chleba 4 000 – 3 000 p .n.l. Náhodná empirie: Ukládání v chladu, sušení, uzení, solení, proslazování medem, zalévání olejem, opékání, pe ení…. 2. Po átek pr myslové výroby Konec 18 století Zámo ské plavby, tažení velkých armád, soust e ování lidí do m st Francie kolem r 1790. Napoleonské války, táhnoucí armád nesta í produkce území, kterým se pohybuje. Potraviny nemohou být skladovány a transportovány s výjimkou sušených. Napolenova cena 12000 frank pro toho, kdo najde ešení. Nicolas Appert, kucha , pozoroval, že potraviny zah áté v uzav ené nádob se nekazily do jejich znovuotev ení. Empiricky objevený postup "skrom " nazval "um ním appertizace". Cenu získal po deseti letech ov ování. Dalších 50 let byl postup používán bez znalosti principu. V decké kapacity té doby proces vysv tlovaly magickým ú inkem vzduchu uzav eným spolu s potravinou . Maso konzervované Appertem si vzal na svoji výpravu do severozápadní Indie anglický cestovatel Sir Edward Perry. N které ze vzork
byly r. 1938 po 114 letech otev eny a
shledány jako konzumovatelné - netoxické, p i emž ze vzork
byly vyizolovány
životaschopné bakteriální spory viz praktická sterilita. Postupn se p išlo na to, že n které potraviny mohou být konzervovány kratším záh evem p i vyšší teplot , do teplosm nného média byly p idávány soli. Nap . p ídavek chloridu vápenatého do oh ívací vody umožnil snížení empiricky zjišt né doby sterilace ze 6 hodin na asi 30 min. Produktivita výroby stoupla, vzrostl také po et zni ených obalù v d sledku vysokého tlaku uvnit konzerv. r. 1795 Appert za íná pracovat na své metod . r. 1810 Angli an Peter Durand patentoval v Anglii sklen né a kovové nádoby pro konzervovaci potravin. Cínovým nádobám íkali "canisters", termín "can" má údajn p vod v tomto ozna ení.
1823 byl vynalezen konzervový obal s otvorem naho e (podobný dnešním), který se po napln ní uzav el volným ví kem umož ujícím vyrovnávání tlaku b hem konzerva ního záh evu. Po záh evu bylo ví ko ut sn no. r. 1824 Appert p ipravil postupy pro konzervaci 50 r zných potravin. 1852 Chevalier objevil autokláv. P í iny kažení potravin byly dosud p isuzovány spontánnímu vzniku života. 1864 Luis Pasteur popsal p í inu nemocí piva a vína jako d sledek innosti mikroskopických organism . 1896 – kompresní chladicí stroj 3. Pr myslová výroba potravin Zvyšování produktivity, zavád ní moderních zp sob V posledních letech – rozvoj chladírenství, mrazírenství na úkor termosterilace, obaly, mikrovlny….
