Szárazanyagok Tápanyagok: a szervezetbe kerülő táplálék hasznosítható létfontosságú vegyületei Alaptápanyagok: a szervezet felépítését és energia ellátását szolgáló szerves vegyületek 1. fehérjék: sajátos felépítésű, nagy molekulájú nitrogén tartalmú szerves vegyületek. fehérjék nélkül nincs élet! a felépítő elemeiből jönnek létre az aminosavak, amelyekből több száz vagy ezer molekula összekapcsolódásával alakulnak ki a fehérjék. A természetben kb. 200 féle aminosav létezik, abból kb. 20 féle vesz részt a fehérjék felépítésében, ennek kb. a felét a szervezet nem tudja előállítani, ezeket hívják létfontosságú, vagy esszenciális aminosavaknak. A fehérjék fajlagosak: egy fehérje molekulát mindig ugyanolyan fajtájú, számú és sorrendű aminosavak építenek fel. A fehérjék csoportosítása történhet: Biológiai értékük szerint: teljes értékűek: hiánytalanul tartalmazzák az összes esszenciális aminosavakat, ezek többnyire állati fehérjék pl.: tej, húsok. Összetételét megközelíti néhány növényi fehérje pl.: hüvelyesek, gomba, burgonya, gabonák. nem teljes értékűek: csak részben tartalmazzák az esszenciális aminosavakat, ilyenek a növényi fehérjék többsége. Komplettálás: a nem teljes értékű fehérjéket teljes értékű fehérjékkel együtt kell fogyasztani, akár egy étkezésen belül is, mert így jobban hasznosulnak. Összetételük szerint: egyszerűek (proteinek): csak aminosavakból épülnek fel pl.: hús miozinja, a tej laktalbuminja, a búza gliadinja, és gluteninje összetettek (proteid): az aminosavakon kívül más anyagokat pl.: fémet, szénhidrátot, zsiradékokat is tartalmaznak. A tej kazeinja, a hús mioglobinja, a vér hemoglobinja. Működésük szerint: vázfehérjék, szállítófehérjék, enzimek → fajlagosak, tehát mindig csak egyféle anyag egyirányú átalakítását szabályozzák. Hőérzékenyek 60-70 C-on lebomlanak. táplálkozástudományi és élelmiszeripari szempontból azok az enzimek a legfontosabbak, amelyek a táplálékukat bontják elemeikre, fehérjebontópepszin, szénhidrátbontó-amiláz, zsiradékbontó-lipáz. Az enzimeket felhasználják az élelmiszer-és a vegyiparban is.
1
A fehérjék élettani hatása: Elsősorban sejtépítő alaptápanyagok, de energiát is szolgáltatnak, 1 g-juk elégetésekor 17,2 kJ energia szabadul fel a szervezetünkben. Folyamatosan kell gondoskodnunk a fehérjepótlásról, különben a szervezetünk legyengül, súlyosabb esetben halál is bekövetkezik. A fehérjeszükségletünk változó, több tényező befolyásolja (kor, nem, munkavégzés stb.) . naponta 1-2 g fehérjét kell fogyasztanunk testsúly kg-ként. A fehérjéket a szervezet enzimjei segítségével lebontja, majd saját fehérjéivé építi fel. denaturálódás: hő hatására a fehérjék kicsapódnak, ez a szervezet számára veszélyes (láz), de az élelmiszerek emészthetősége javul a folyamatban.
2. Szénhidrátok: kémiai összetételük. szén;hidrogén;oxigén; atomokból épülnek fel. keletkezésük a zöld növényekben fotoszintézis útján történik. Élettani szerepük: energiaszolgáltatók, egy grammjuk elégetésekor 17,2 kj energia szabadul fel. Csoportosításuk összetétel alapján: 2.1. Egyszerű szénhidrátok: egyszerű cukrok, monoszacharidok), vízben oldódó édes ízű, jól kristályosodó, kisebb szénhidrátegységekre nem bontható vegyületek. gyorsan ható energiaforrások, hő hatására karamellizálódnak, legismertebbek: szőlőcukor (glükóz), gyümölcscukor (fruktóz) a cukorbetegek is fogyaszthatják. Szervezetünkben az összetett szénhidrátok bomlásakor is keletkeznek, fontos reakciójuk az alkoholos erjedés. 2.2. Összetett szénhidrátok: 2.2.1. Cukorszerű összetett szénhidrátok (oligoszacharidok): kettő-tíz molekula egyszerű cukor összekapcsolásával jönnek létre. Édes ízűek, vízben jól oldódnak, híg savak vagy enzimek hatására bomlanak egyszerű cukorrá. csoportosíthatók: kettős cukrok; a.) szacharóz, répa és a nádcukor: hazánkban cukorrépából állítják elő és ebből készülnek a kereskedelmi cukorfajták, b.) tejcukor (laktóz), az emlős állatok tejében található, vízben rosszabbul oldódik a répacukornál és kevésbé édes, allergiát is okozhat, jellemző reakciója a tejsavas erjedés, ezt a folyamatot használják a joghurt, kefir, tejföl és a tejtermékek gyártásánál. A tejsavas erjedéskor a cukor tejsav baktériumok enzimjeinek hatására tejsavvá bomlik. c.) maláta cukor (maltóz). A sörgyártásban fontos vegyület. 2.2.2. A nem cukorszerű összetett szénhidrátok (poliszacharidok): több száz vagy ezer molekula összekapcsolásával jönnek létre. Vízben nem vagy rosszul oldódik, nem édesek és nem kristályosodnak .
2
Csoportjaik: a.) tartaléktápanyagok - keményítő: növényi magvakban, gumókban, gyökerekben található, nehezen emészthető, de hő hatására ez javul glikogén a májban és az izmokban raktározódik el, növeli a húsok eltarthatóságát, de csökkenti az emészthetőségüket, b.) vázanyagok - (cellulóz/növényi sejtfalak anyaga, emészthetetlen, de az emésztést elősegíti ezért a mai táplálkozás fontos anyaga, nyersrostnak is hívják (pektin, gyümölcsök kocsonyásító anyaga, kitin- a bogarak páncélját képezik), c.) növényi nyálkák és gumik (ezek is kocsonyásító anyagok agar-agar, arab-mézga).
A szénhidrátok élettani jelentősége: napi szénhidrát szükségletünk kb. 400 gr., amelyek energiaszükségletünk több mint felét biztosítják. Ezek többnyire növényi eredetű élelmiszerekben (kenyérben, tésztában, burgonyában) találhatók, de tejben és tejtermékekben is előfordulnak. A túlzott mértékű szénhidrátfogyasztás elhízáshoz vezet, ugyanis zsiradék formájában raktározódik.
3. zsiradékok, zsírszerű vegyületek: a növényi és állati szervezetben képződő nagy molekulájú magas energiaértékű szerves vegyületek. Vízben nem, szerves oldószerekben jól oldódnak.
Két csoportjuk van: 3.1. zsírok: nagyobb arányban tartalmaznak telített zsírsavakat, szobahőfokon szilárdak, nehezen emészthetők, biológiai értékük kisebb 3.2. olajok: telítetlen zsírsavakat tartalmaznak, ezért szobahőfokon folyékonyak, könnyen emészthetőek, biológiai értékük nagyobb, viszont könnyen romlanak, avasodnak. A zsiradékok élettani szerepe: energiaszolgáltatók (1 g elégetésekor 38,9 kJ energia szabadul fel), elraktározódva védik a létfontosságú szerveket és hőszigetelők, oldószerei a vízben oldódó vitaminoknak és egyes színezőanyagoknak, ízesítő hatásúak. Esszenciális zsírsavak: olyan többszörösen telítetlen vegyületek, amelyekhez csak táplálkozás útján juthatunk, többnyire növényi eredetűek, de lehetnek állati eredetűek is pl. az EPA sav, ami a halakban található és koleszterin csökken tő hatása van, ezeket hívják omega3 zsírsavaknak.
3
Zsírszerű vegyületek vagy lipoidok: energiát nem szolgáltatnak, elsődlegesen a sejtek élettani folyamatait szabályozzák. Ilyenek pl.: a lecitin, koleszterin, egyes színanyagok. A zsiradékokat és a zsírszerű vegyületeket együttesen lipideknek nevezik. A zsiradékok a szervezetbe jutásuk után alkotórészeire bomlanak, eljutnak a sejtekig, és ott elégnek vagy elraktározódnak. A napi szükséges mennyiséget befolyásolja a munka, a kor, a nem. átlagosan 80-100 g a napi zsiradék szükséglet. Az egészséges táplálkozás követelményeik szerint több növényi és kevesebb állati zsiradékot kell fogyasztani. Különösen értékesek a hidegen sajtolt és a csíra olajok.
2.) Védőtápanyagok: az anyag cserefolyamatok zavartalanságát biztosító, élettanilag fontos vegyületek. Kis mennyiségben, de feltétlenül fontos a szervezet számára. a.) Vitaminok: rendkívül nagy biológiai hatóképességű létfontosságú szerves anyagok. A vitaminok többségét a szervezet nem tudja előállítani, ezért folyamatosan pótolni kell azokat. Pótlásuk történhet táplálékok, vagy szintetikus formáik fogyasztásával. Egyes változataikat a bélbaktériumok is termelik. A szervezet vitaminszükséglete változó, több tényező befolyásolja. A vitaminhiánynak 2 típusa van: - részleges vitaminhiány (hipovitaminózis): kifejlődésének oka a helytelen táplálkozás, vagy az élelmiszerek alacsony vitamintartalma. Ilyenkor a szervezet ellenálló képessége a fertőző betegséggel szemben nagy mértékben csökken. Visszafordítható folyamat. Ezért kell betegség alatt és után magas vitamintartalmú élelmiszereket fogyasztani. - teljes vitaminhiány (avitaminózis): akkor következik be, amikor a szervezet még a minimális vitaminmennyiséget is hosszabb ideig nélkülözi. Ebben az esetben súlyos anyag cserefolyamatok, hiánybetegségek alakulnak ki. A legfontosabbak: angolkór – D, farkasvakság – A, berí-berí – B1, skorbut – C. A vitaminok egy része túladagolható (hipervitaminózis). Ezért figyelni kell az élelmiszerek vitaminozására. A táplálékokban a vitaminok előfordulhatnak szabad vagy kötött formában. Egyes élelmiszerekben nem a vitamin, hanem az úgynevezett elő- vagy provitaminja található. A provitaminoknak közvetlen vitaminszerepük nincs, de ezeket a vegyületeket a szervezet már át tudja alakítani megfelelő, aktív vitaminokká. Így képződik az „A” vitamin karotinból, vagy a „D” vitamin az ergoszterinből.
A vitaminok oldhatóság alapján csoportosíthatók: - zsírban oldódó vitaminok: a szervezet a májban, és a zsírszövetekben hosszabb ideig tudja raktározni, ezért pótlásukról nem szükséges naponta gondoskodnunk. Ebbe a csoportba tartozik az A, D, E, K vitaminok. - vízben oldódó vitaminok: vízoldhatóságuk miatt a szervezet a felesleges mennyiséget nem képes elraktározni, így folyamatos, napi pótlásuk szükséges. Ebbe a csoportba tartozik a B vitamincsalád és a C vitamin.
4
A legfontosabb vitaminok: Név
Élettani szerep
Előfordulás
A hámréteg védelme, a szem alkalmazkodóképessége (a farkasvakság provitaminja a karotin)
Karotin: minden sárga és sötét színű zöldségekben, gyümölcsökben pl.: sárgarépa, sütőtök, sóska
Zsírban oldódó vitaminok: A vitamin
A vitamin: májban, tojásban, tejben, tejtermékekben D vitamin
A csontfejlődés elősegítése, hiánybetegsége az angolkór, elő vitaminja az ergiszterin
D vitamin: állati termékekben
E vitamin
Az öregedés késleltetése
Állati termékekben, hüvelyesekben, csírázó magvakban
K vitamin
A véralvadás elősegítése, hiánybetegsége a vérzékenység
Spenót, sóska, a bélbaktériumok is termelik
B1 vitamin
Hiánybetegsége a berí-berí
Húsban élesztőben, hántolatlan növényi magvakban
B12 vitamin
A vérképződés elősegítése, hiánybetegsége a vészes vérszegénység
A májban és a bélbaktériumok is termelik
C vitamin (aszkorbinsav) Szentgyörgyi Albert fedezte fel
A szervezet ellenálló képességének a fokozása, vagyis az immunrendszer erősítése, hiánybetegsége a skorbut
Csipkebogyó, fekete ribizli, narancs, citrom, kivi, zöldpaprika, savanyú káposzta
Vízben oldódó vitaminok:
b.) Ásványi anyagok: szervetlen vegyületek, ionos állapotban sók vagy oxidok formájában találhatók meg az élelmiszerekben. A szervezet életműködésének szabályozásában szintén alapvető fontosságúak. A szervezet által igényelt mennyiség alapján csoportosíthatók: - makro elemek: a szervezet által igényelt mennyiségük g/testsúly kg. Ilyenek: Na, K, Cl, ezek NaCl formában találhatók a szervezetben. Feladatuk a vízháztartás, a savbázis, egyensúly, és az idegműködés szabályozása. Ca, Mg, P, ezek foszfát formában fordulnak el, a csontrendszer kiépülésében van jelentőségük. A Mg a szívműködésben is fontos. - mikroelemek vagy nyomóelemek: napi szükséglet mg/testsúly kg (Fe /vas/, I /jód/, F /fluor/ - ultra mikroelemek: élettani szerepük és napi szükséges mennyiségük kevésbé ismert. Ilyenek: Al /alumínium/, Si, N /nitrogén/. Kimutatásuk az élelmiszerek elégetése után maradt hamuból történik. Az élelmiszerekből és az ivóvízből vesszük fel ezeket. A védőtápanyagokkal dúsíthatnak élelmiszereket. A vitaminok és ásványi anyagok túladagolása súlyos egészségkárosodást okozhat. Fontos tehát tanulmányozni a velük dúsított élelmiszerek összetételét. Az ásványi anyagok mennyiségét fontos ellenőrizni pl.: ásványvizekben.
II./II. Járulékos anyagok: az élelmiszerek ízesítő és illatanyagai, vagy színező és serkentő anyagai.
5
Kedvező hatást gyakorolnak érzékszerveinkre, fokozzák a nyálelválasztást, és az emésztőnedvek termelését. Mindezek az élelmiszerek tápanyagainak tökéletesebb hasznosítását segítik elő. - Ízesítő és illatanyagok: természetes állapotukban mindig tartalmazza a táplálékunk. A cukrok édes ízt, a szerves savak savanyú ízt adnak az élelmiszereknek. Néhány italnak pl.: a teának, a vörösbornak a fanyar ízét a csersav, a sör keserű ízét a gyanták okozzák. Az élelmiszerek egy része illatanyagokat pl.: illó olajokat is tartalmaznak, amelyek legtöbbször az íz anyagokkal együtt fejtenek ki kellemes hatást, amit aromának nevezünk. - A színezőanyagok lehetnek: Növényi: karotin – sárgarépa/sütőtök, klorofil – zöld színanyag, antocián – a lila színanyag: lilahagyma, cékla, vörös káposzta Állati: hemoglobin a vér, a mioglobin a hús színanyaga - A serkentő anyagok: a fűszerekben és az élvezeti szerekben fordulnak elő. Serkentik az emésztést és gyorsítják a tápanyagok felszívódását. Túlzott fogyasztásuk káros a szervezetre. Ilyenek: koffein – kávéban/ teában, teobrobin – kakaóban, piperén – a borsban, etil – alkoholban. Adalékanyagok: minden olyan anyagot amely önmagában nem minősül élelmiszernek, amit technológiai okból használnak, oldalélanyagnak nevezik. Leggyakrabban szintetikusak, de lehetnek természetesek is. Használatuk elsődleges célja hogy az élelmiszereket eladhatóbbá tegyék. Mik is azok az E számok?: az EU által kidolgozott kódrendszer, amely arra szolgál hogy az élelmiszerekhez hozzáadott anyagokat egységesen jelöljék, rövidítsék. 1996-tól nálunk is kötelező feltüntetni a csomagoláson az azonosításra szolgáló számot.
II./III. Ballasztanyagok: a szervezet számára emészthetetlen. Nagy részüket az élelmiszeriparban és a konyhatechnológiai feldolgozás során eltávolítják. Ezek elsősorban állati eredetűek (bőr, szőr, porc, csont). A növényi eredetűek vagy a cellulóz tartalmú nyers rostok eltávolítása viszont nem előnyös, mert ezek kedvező tulajdonságokkal rendelkeznek (a jóllakottság érzetét keltik, segítik az emésztést, fokozzák a bélműködést, méregtelenítenek). A magyar lakosság táplálkozása általában rosthiányos, ezért sok nyers zöldséget, gyümölcsöt, teljes kiőrlésű gabonából készült termékeket, rostos üdítőitalokat kellene fogyasztanunk.
Az élelmiszerek értékelése, a helyes táplálkozás követelményei: A rendszeres tápanyag utánpótlás a szervezet zavartalan működéséhez alapvető fontosságú. Nagyon lényeges viszont, hogy a tápanyagok megfelelő mennyiségben és arányban kerüljenek a szervezetünkbe. Az élelmiszereinkben lévő tápanyagok, és egyéb vegyületek alapján 3 értékük adható meg: 1). Energiaérték: az élelmiszerek kötött energiájának felszabadulásakor nyert energia. Fő energiaforrásaink a zsiradékok és a szénhidrátok (1 g zsiradék elégetésekor 38,9 kj, 1 g szénhidrát és fehérje elégetésekor pedig 17,2 kj energiához jut a szervezetünk. A helyes táplálkozás alapelvei fogalmazódnak meg az úgynevezett táplálék piramisban (piramis alján találhatók a gabonafélék, tehát táplálkozásunkban ezek játsszák a legfontosabb szerepet. Törekedni kell a teljes kiőrlésű
6
változatok fogyasztására, tehát ilyen lisztből készült kenyeret, péksüteményt, száraztésztákat kellene fogyasztani.
Az élelmiszerek tartósítása: a tartósítás mindazon eljárások összessége, amelyekkel élelmiszereinket megóvjuk a mikróbák káros hatásától. Tágabb értelemben mindazon eljárások összességét jelenti amelyekkel meghosszabítható az élelmiszerek minőség megőrzési ideje. A tartósító eljárásoknak 4 nagy csoportja van: 1.) Fizikai eljárások: közös jellemzőjük hogy a mikróbák elpusztítását fizikai eljárásokkal valósítják meg, az élelmiszerhez idegen anyagot nem adnak. a.) hőkezelés: - pasztőrözés: az élelmiszert 60-90C°-ra hevítik, mivel a folyamat viszonylag alacsony hőmérsékleten történik, ezért nem romlik a termék biológiai és élvezeti értéke, viszont rövidebb ideig tartható el. Fris fogyasztású tejeknél, gyümölcsleveknél, sörnél, bornál alkalmazzák. - ultrapasztőrözés (UHT): az élelmiszereket pillanatszerűen 130-150C°-ra melegítik, és a fertőzést kizárva csomagolják. A magas hőmérséklet minden mikróbát elpusztít. Tartós tejeknél kávétejszíneknél alkalmazzák. - sterilezés: a tartósítandó élelmiszert fémdobozban vagy üvegben légmentesen lezárva körülbelöl 100C°-ra melegítik és hosszan ott tartják. Így állítják elő a teljes konzerveket, amelyek évekig megőrzik a minőségüket. Viszont a hosszú hőtartás miatt jelentősen csökken az élelmiszerek élvezeti és biológiai értéke. Pl.: zöldség-, gyümölcs-, hús-, készétel-, halkonzervek. b.) hőelvonás: - hűtés: (-1)-(+8)C° között. Előnye hogy az élelmiszerek eredeti állapotát őrzi meg. Hátránya hogy csak rövid idejű eltarthatóságot biztosít. Eszközei: a háztartásokban a hűtőszekrények, az üzletekben a hűtőpultok, hűtőállványok, iparilag a hűtőházak. 7
- fagyasztás: Lassú fagyasztás: ma korszerűtlen, iparilag nem használt módszer. Gyors: a sejteket kevésbé károsítja mikrokristályok képződnek a művelet során. A hőmérséglet -40C°-alatti. Ez a legtökéletesebb tartósító eljárások egyike, mivel a mikróbák elpusztulnak, de az élelmiszer nem veszít biológiai és élvezeti értékéből. Ezzel a módszerrel készülnek a mirelitek. Választékuk ma már rendkívül széles. Népszerűek, mert gyorsan felhasználhatók és megkönnyítik a háziasszonyok dolgát. A gyorsfagyasztott termékeknél ügyelni kell az úgynevezett hűtőlánc betartására, a terméket a gyártástól a felhasználásig -18C alatt kell tartani. Az egyszer már felolvadt terméket visszafagyasztani szigorúan tilos! Pillanatfagyasztás: a legtökéletesebb módszer, folyékony nitrogénnel végzik, de nem terjedt el mert rendkívül drága. c.) a víztartalom csökkenése: - besűrítés: a folyamatban a vizet kiforralják az élelmiszerből, ekkor a szabad víztartalom távozik el. Történhet nyílt rendszerben vagy zártan, vákumban. Így készülnek a sűrítmények pl.: lekvárok, paradicsom, tej, ízesítőszerek. - szárítás: mindíg a víz forráspontja (100C°) alatt történik. Elvégezhető: természetes körülmények között (aszalás), iparilag (ma a leggyakrabban alkalmazott módszer a porlasztva szárítás vagy instantizálás. Lényege hogy a folyékony vagy pépes anyagot cseppekké porlasztják és forró levegőn áramoltatják keresztül. Ilyenek pl.: NESCAFE, kakaók, leves-, tej-, tojásporok.
2. Fizikai-kémiai tartósítási módok: ezek a fizikai és kémiai folyamatok együttes hatásával tartósítanak. a.) sózás: elsősorban szalonnaféléknél, húskészítményeknél használják. Vízelvonó hatású konyhasóval végzik. Hátránya hogy szürkíti a húsokat és emeli a vérnyomást. b.) pácolás: húskészítményeknél alkalmazzák, a pácolás során a konyhasóhoz 12% nitrátot és nitritet adagolnak. A pác-só keverés sajátosan kellemes ízt és 8
jellegzetes vöröses rózsaszín színt ad a termékeknek, ami a hőkezelés után is megmarad. A nitritek azonban az emberi szervezetre károsak, roncsolják a vörösvértesteket, így készülnek a húsvéti sonkák, de a vörösárúk (virsli, párizsi, gépsonka) is. c.) füstölés: szintén a húskészítmények elterjedt tartósítási módja, a tartósítandó termékeket füst hatásának teszik ki, így azok jellegzetes füstös ízt és illatot kapnak, színük barnásvörösre változik. A melegfüstölést 80-100C°-on, a hideget 20C°-on végzik. Ma sajtokat is tartósítanak így. A pácolt és füstölt termékek nagy mértékű fogyasztását nem javasolják. d.) tartósítás zsiradékkal: a zsírok és olajok elzárják az élelmiszer felületét a levegőtöl, így tartósítják pl.: a libamájat. e.) cukrozás: hatása hasonló a sózáséhoz. Tartósító jellegét azonban csak legalább 50%-os töménységben fejti ki. A candírozáskor a tartósítandó élelmiszert egyre töményebb aikrololdatba mártják, amely a felületen kikristáylosodik. Gyümölcsöknél alkalmazzák.
3. Kémiai tartósító eljárások: vegyszereket adagolnak az élelmiszerekhez a mikróbák elpusztításához. a.) tartósítás alkohollal: legalább 70% töménységű etilalkoholt használnak, gyümölcskonzerveket tartósítanak így, amelyeknek ezáltal nő az élvezeti értékük is. b.) tartósítás szervetlen savakkal: elsősorban kénes savat használnak a borászatban. c.) tartósítás szerves savakkal pl.: ecet-, citrom- és borkösavat használnak erre a célra. d.) tartósítás konzerváló szerekkel: tehát a 0.05- tól 0.2% töménységben tartósító hatást kifejtó szerves savak és sóik a konzerváló szerekhez tartoznak. Pl.: hangyasav, benzolsav (ma már kevésbé használják). Ma már szorbinsavat és sóit, vagy propionsavat és sóit használják. Ezek az anyagok az E számok közé tartoznak, tehát jelenlétüket mindig fel kell tüntetni a termékek csomagolásán. 9
4. Biológiai tartósító eljárások: ezeknél a folyamatoknál a romlás megakadályozása érdekében mikrobákat szaporítanak el. a.) tesjavas erjedés (természetes savanyítás): lényege hogy tejsavbaktériumokat szaporítanak el, amelyek a tartósítandó termék cukortartalmát tejsavvá erjesztik. A tejsavas közegben elpusztulnak az egyéb mikrobák, így tartósít. A tejsav ízesít, és késlelteti a C-vitamin bomlását is, ezt a folyamatot alkalmazzák savanyúkáposzta, és a kovászosuborka készítésénél. b.) starter kultúrás eljárás: a húskészítmények, elsősorban szárazkolbászok gyártásában használják, ezeket a speciális baktériumokat alkalmazásukkal jelentősen csökken az érlelési idő. A termékeket nem kell túlságosan kiszárítani, így ízletesebbek lesznek, jól szeletelhetők, és rugalmasabb állományúak.
Mikrobiológiai alapismeretek:
A mikrobák parányi, szabad szemmel nem látható, csak mikroszkóppal lehetséges. Élettevékenységüket a mikrobiológia vizsgálja. Lehetnek hasznosak, károsak. A hasznos tevékenységüket alk.: egyes élelmiszerek előállítására a káros romlást okozó fajtáik ellen pedig tartósítással védekeznek. Fajtáik: 1.) Vírusok: a legegyszerűbb felépítésű szervezetek - önálló anyagcserére képtelenek - csak élő szervezetekben szaporodnak (paraziták) - a legtöbb élőlénynek ismertebb a saját vírus betegségei - növényi vírus a dohány maradéka 10
- állati vírusok okozzák: veszteséget - az embereket megbetegítő élelmiszerek útján terjedő vírusok okozzák a fertőző májgyulladást (hepatitisz) - hímlő, infulenca, AIDS A vírusok ellen védekezni védőoltásokkal, a higiéniai előírások betartásával, a szervezet ellenálló (immunrendszer) képességének fokozásával lehet. 2.) Baktériumok: többnyire egysejtű, hasadással szaporodó élőlények. A környezet változásának hatására végző képződést végeznek: az ok a spóre (ellenálló változat ami ellen nehéz védekezni. Élettani hatásuk alapján lehetnek: - kórokozók: pl.: TBC, tetanusz okozhatják Hasznosak: a.) tejsavbaktériumok: ezen a folyamaton alapul a savanyított tejkészítmények, és a tejtermékek gyártása. b.) ecetsav-baktériumok: az étel ecet gyártásánál fontosak c.) bélbaktériumok: K, B12 vitamin (a vérképzésben van szerepe, az általunk tanult vitaminoknak. 3. Mikroszkopikus gombák: a.) élesztők: a baktériumoknál nagyobb a méretük. Előfordulhatnak vízben növények levelében. A gyümölcsök helyén szénhidrátbontó tevékenységet folytatnak, ez az alkoholos erjedés: a cukor enzinjei hatására bomlik etil alkohollá, szánhidráttá. Élettani hatásuk: 11
- hasznosak: az úgynevezett kultur élesztők, amelyek a fenti folyamatot gyorsítják. Ezt hasznosítják az alkohol tartalmú italok készítésénél, és a sütőiparban - károsak: pl.: virágélesztők, amelyek a bor romlását okozzák, vagy kellemetlen ezért adnak a gyümölcsleveknek, befőtteknek. b.) penészek: hifákből, gombafonalakból épülnek fel, amelyek szabad szemmel is látható telepeket micéliumokat hoznak létre. Élettani hatásuk szerint lehetnek: - károsak: húson, fán falon bőrön, gyümölcsön stb. telepszenek meg - hasznosak: sajtokon (márványsajt), téliszalámi, tokaji bor készítésénél. Ezek a nemes penészek.
A mikrobák életfeltételei: ezek a szervezetek fejlődésükhöz, szaporodásukhoz, zavartalan életműködésükhöz életfeltételeket igényelnek. Ezek ismerete élelmiszereink romlásának megelőzését szolgálja. Módot nyújt arra, hogy a hasznos formáikat elszaporítsák.
Életfeltételek: a.) tápanyagok és a víz: szükségük van alap és védőtápanyagokra. Vízigényük változó, a legtöbb vizet a baktériumok igénylik, kisebb a vízigényük az élesztőknek a penésznek pedig 20-25%. A védekezés legjobb módja hogy az élelmiszerek szabad víztartalmát csökkentjük besűrítéssel, szállítással vagy cukor hozzáadásával. b.) környezet hőmérséklete lehetnek: közepes, magas, alacsony hőmérsékletet kedvelő
12
c.) a környezet oxigén tartalma: oxigénhez is szükségünk van a felvett táplálék elégetéséhez, oxigén igényük alapján lehetnek: feltétlenül levegőt igénylők, ezek a levegő kétatomos oxigénjét használják, ezeket hívják aeroboknak. Védekezni lehet ellenük: az élelmiszert elzárják a levegőtől, speciális csoportjuk: a kevés levegőt igénylő. Ilyenek pl.: a tejsavbaktériumok. Feltétlenül levegőt kerülő szervezetek a szerves vegyületek lebontásával biztosítják oxigén igényüket. Nehéz védekezni ellenük. Feltételesen az oxigén jelenlétében vagy anélkül is megélnek, ilyenek pl.: az élesztőgombák. d.) környezet kémhatása: a baktériumok a semleges vagy a lúgos közeget kedvelik, kivéve a tejsav és az ecetbaktériumok. Az élesztők és az penészek savanyú közegben szaporodnak a legjobban.
A mikrobák hasznos tevékenysége: a.) a talajban élők segítik a szerves anyagok lebontását, biztosítják a humusz kialakulását b.) a bélbaktériumok vitamintermelésben vesznek részt (B12, K vitamin) c.) az élelmiszeripar számos ágában is fontosak pl.: erjedés-, szesz-, sütő-, tej-, hús- és tartósítóiparban d.) egyéb iparágakban pl.: gyógyszer-, textil-, bőr iparban e.) az energiahordozók egy részének a kőolajnak és a földgáznak a kialakulásában is fontos szerepet játszottak
A mikróbák káros tevékenysége: 13
a.) élelmiszer romlás: romlás leggyakrabban hőváltozás, fényhatás, a levegő káros hatására, a mikróbák káros működésére következhet be. Mindezek hatására az élelmiszerekben olyan folyamatok játszódnak le, amelyek íz-, szín-, szag- és állományváltozást idéznek elő. Ezek a változások álltalában együtt jelentkeznek. A romlott élelmiszer fogyasztásra alkalmatlan, és forgalomba sem hozható! b.) élelmiszer fertőzés: élelmiszer útján terjedő betegség, amelyet az élelmiszerben jelenlévő élő kórokozó hoz létre, amely szaporodik, legyengíti az immunrendszert, és megbetegedést okoz. A megbetegedett személy terjesztheti a vírust, ezért járvány is kialakulhat. A fertőzés elleni védekezés szabályai: élelmiszer kereskedelemben kizárólag érvényes egészségügyi könyvvel lehet dolgozni, az élelmiszer higiéniai szabályokat kötelező betartani, a személyi és a bolt higiéniájára is ügyelni kell. c.) élelmiszer mérgezés: okozhatják veszélyes mennyiségű természetes nagy technológiai eredetű méreganyagok, szermaradványok, mikróbák toxinjai, gyomnövények, vagy mérgező növények. Emberről emberre nem terjed.
Az élelmiszerek tartósítása: a tartósítás mindazon eljárások összessége, amelyekkel élelmiszereinket megóvjuk a mikróbák káros hatásától. Tágabb értelemben mindazon eljárások összességét jelenti amelyekkel meghosszabítható az élelmiszerek minőség megőrzési ideje. A tartósító eljárásoknak 4 nagy csoportja van: 14
1.) Fizikai eljárások: közös jellemzőjük hogy a mikróbák elpusztulását fizikai eljárásokkal valósítják meg, az élelmiszerhez idegen anyagot nem adnak. a.) hőkezelés: - pasztőrözés: az élelmiszert 60-70C°-ra hevítik, mivel a folyamat viszonylag alacsony hőmérsékleten történik, ezért nem romlik a termék biológiai és élvezeti értéke, viszont rövidebb ideig tartható el. Fris fogyasztású tejeknél, gyümölcsleveknél, sörnél, bornál alkalmazzák. - ultrapasztőrözés (UHT): az élelmiszereket pillanatszerűen 130150C°-ra melegítik, és a fertőzést kizárva csomagolják. A magas hőmérséklet minden mikróbát elpusztít. Tartós tejeknél kávétejszíneknél alkalmazzák. - sterilezés: a tartósítandó élelmiszert fémdobozban vagy üvegben légmentesen lezárva körülbelöl 100C°-ra melegítik és hosszan ott tartják. Így állítják elő a teljes konzerveket, amelyek évekig megőrzik a minőségüket. Viszont a hosszú hőtartás miatt jelentősen csökken az élelmiszerek élvezeti és biológiai értéke. Pl.: zöldség-, gyümölcs-, hús, készétel-, halkonzervek. b.) hőelvonás: - hűtés: (-1)-(+8)C° között. Előnye hogy az élemiszerek eredeti állapotát őrzik meg. Hátránya hogy csak rövid idejű eltarthatóságot biztosít. Eszközei: a háztartásokban a hűtőszekrények, az üzletekben a hűtőpultok, hűtőálványok, iparilag a hűtőházak. - fagyasztás: Lassú fagyasztás: ma korszerűtlen, iparilag nem használt módszer.
15
Gyors: a sejteket kevésbé károsító, mikrokrístályok képződnek a művelet során. A hőmérséglet -40C°-alatti. Ez a legtökéletesebb tartósító eljárások egyike, mivel a mikróbák elpusztulnak, de az élelmiszer nem veszít biológiai és élvezeti értékéből. Ezzel a módszerrel készülnek a mirelitek. Választékuk ma már rendkívül széles. Népszerűek mert gyorsan felhasználhatók és megkönnyítik a háziasszonyok dolgát. A gyorsfagyasztott termékeknék ügyelni kell az úgynevezett hűtőlánc betartására. Ez azt jelenti hogy az egyszer már felolvadt terméket visszafagyasztani szigorúan tilos! Pillanatfagyasztás: a legtökéletesebb módszer, folyékony nitrogénnel végzik, de nem terjedt el mert rendkívül drága. c.) a víztartalom csökkenése: - besűrítés: a folyamatban a vizet kiforralják az élelmiszerből, ekkor a szabad víztartalom távozik el. Történhet nyílt rendszerben vagy zártan vákumban. Így készülnek a sűrítmények pl.: lekvárok, paradicsom, tej, ízesítőszerek. - szárítás: mindíg a víz forráspontja (100C°) alatt történik. Elvégezhető: természetes körülmények között (aszalás), iparilag (ma a leggyakrabban alkalmazott módszer a porlasztva szárítás vagy instantizálás. Lényege hogy a folyékony vagy pépes anyagot cseppekké porlasztják és forró levegőn áramoltatják keresztül. Ilyenek pl.: NESCAFE, kakaók, leves-, tej-, tojás porok.
2. Fizikai-kémiai tartósítási módok: ezek a fizikai és kémiai folyamatok együttes hatásával tartósítanak. a.) sózás: elsősorban szalonnaféléknél, húskészítményeknél használják. Vízelvonó hatású, konyhasóval végzik. Hártánya hogy szürkíti a húsokat és emeli a vérnyomást. 16
b.) pácolás: húskészítményeknél alkalmazzák, a pácolás során a konyhasóhoz 1-2% nitrátot és nitritet adagolnak. A pác-só keverés sajátosan kellemes ízt és jellegzetes vöröses rózsaszín színt ad a termékeknek, ami a hőkezelés után is megmarad. A nitritek azonban az emberi szervezetre károsak, roncsolják a vörösvérsejteket, így készülnek a húsvéti sonkák, de a vörösárúk (virsli, párizsi, gépsonka) is. c.) füstölés: szintén a húskészítmények elterjedt tartósítási módja, a tartósítandó termékeket füst hatásának teszik ki, így azok jellegzetes füstös ízt és illatot kapnak, színük barnásvörösre változik. A melegfüstölést 80-100C°-on, a hideget 20C°-on végzik. Ma sajtokat is tartósítanak így. A pácolt és füstölt termékek nagy mértékű fogyasztását nem javasolják. d.) tartósítás zsiradékkal: a zsírok és olajok elzárják az élelmiszer felületét a levegőtöl, így tartósítják pl.: a libamájat. e.) aikrozás: hatása hasonló a sózáséhoz. Tartósító jellegét azonban csak legalább 50%-os töménységben fejti ki. A candírozáskor a tartósítandó élelmiszert egyre töményebb aikrololdatba mártják, amely a felületen kikristáylosodik. Gyümölcsöknél alkalmazzák.
3. Kémiai tartósító eljárások: vegyszereket adagolnak az élelmiszerekhez a mikróbák elpusztításához. a.) tartósítás alkohollal: legalább 70% töménységű etilalkoholt használnak, gyümölcskonzerveket tartósítanak így, amelyeknek ezáltal nő az élvezeti értékük is. b.) tartósítás szervetlen savakkal: elsősorban kénes savat használnak a borászatban. 17
c.) tartósítás szerves savakkal pl.: ecet-, citrom- és borkösavat használnak erre a célra. d.) tartósítás konzerváló szerekkel: tehát a 0.05- tól 0.2% töménységben tartósító hatást kifejtó szerves savak és sóik a konzerváló szerekhez tartoznak. Pl.: hangyasav, benzolsav (ma már kevésbé használják). Ma már szorbinsavat és sóit, vagy propionsavat és sóit használják.
4. Biológiai tartósító eljárások: ezeknél a folyamatoknál a romlás megakadályozása érdekében mikrobákat szaporítanak el. a.) tesjavas erjedés (természetes savanyítás): lényege hogy tejsavbaktériumokat szaporítanak el, amelyek a tartósítandó termék cukortartalmát tejsavvá erjesztik. A tejsavas közegben elpusztulnak az egyéb mikrobák, így tartósít. A tejsav ízesít, és késlelteti a Cvitamin bomlását is, ezt a folyamatot alkalmazzák savanyúkáposzta, és a kovászosuborka készítésénél. b.) startel kultúrás eljárás: a húskészítmények elsősorban szárazkolbászok gyártásában használják, ezeket a speciális baktériumokat alkalmazásukkal jelentősen csökken az érlelési idő. A termékeket nem kell túlságosan kiszárítani, így ízletesebbek lesznek, jól szeletelhetők, és rugalmasabb állományúak.
18
