Metody przedłużania trwałości żywności.
Nowe metody produkcji żywności
Jś
śywność minimalnie przetworzona
W celu zaspokojenia wzrastających wymagań konsumentów
przemysł spożywczy wprowadza technologie łagodnego
przetwarzania surowców spożywczych, sprzyjające jak
największemu zachowaniu ich naturalności.
Technologia minimalnego przetwarzania jest to taki sposób obróbki, który umożliwia otrzymanie żywności zbliżonej pod względem świeżości i naturalności do surowców spożywczych oraz o trwałości zapewniającej bezpieczeństwo jej dystrybucji, sprzedaży i użytkowania
Jś
Bezpieczna i sprawna dystrybucja żywności minimalnie przetworzonej wymaga aby jej przydatność do spożycia była nie mniejsza niż 4 -7 dni.
Zaleca się takie projektowanie procesu technologicznego, aby możliwe było utrzymanie przydatności do spożycia przez 21
dni.
Jś
Wśród metod, które mogą mieć zastosowanie w technologii minimalnego przetwarzania żywności wyróżnia się:
• Technologię pomieszczeń wysokiej czystości
• Metodę kombinowanych czynników utrwalających
• Obróbkę warzyw i owoców bezpośrednio po zbiorze
• Zastosowanie mikroorganizmów antagonistycznych
• Technologie opakowań: z modyfikowaną atmosferą, próżniową, opakowań aktywnych, np. z absorberami pary wodnej i tlenu
• Technologie osłonek jadalnych, częściowo zastępujących
• Opakowania
• Nietermiczne metody przetwarzania: stosowanie bardzo wysokich ciśnień (UHP), radiacji mikrofalowej, napromieniowania
promieniami gamma lub strumieniem elektronów, impulsów
świetlnych oraz ultradźwięków
Jś
• Niekonwencjonalne techniki ogrzewania: ogrzewanie indukcyjne (omowe), ogrzewanie mikrofalowe, pojemnościowe
• Wykorzystanie naturalnych substancji ograniczających lub niszczących drobnoustroje: substancje antybiotyczne bakterii fermentacji mlekowej, polimery wieloanionowe, enzymatyczne systemy hamowania rozwoju drobnoustrojów
Jś
Mają duże znaczenie dla przemysłu spożywczego, ponieważ
umożliwiają:
1. Utrwalanie produktów spożywczych, a przez to przedłużają ich okres przydatności do spożycia
2. Nadawanie produktom spożywczym korzystnych cech
organoleptycznych
3. Zwiększanie właściwości prozdrowotnych produktu dzięki obecności mikroorganizmów i składników odżywczych
4. Otrzymywanie związków chemicznych spożywczych
metodami biologicznymi
Jś
Przetwarzanie surowców roślinnych 1. Przemysł owocowo-warzywny
Charakterystyka warzyw i owoców przeznaczonych do minimalnego przetwarzania:
1. Przemiany biochemiczne związane z dojrzewaniem i
przejrzewaniem, przemiany enzymatyczne powodujące zmianę barwy, mięknięcie tkanki, posmaki i zapachy mogące
doprowadzić do znacznego zmniejszenia wartości odżywczej i sensorycznej owoców i warzyw
2. Metaboliczne procesy oddychania oraz transpiracji wody; wyróżnia się:
•
gatunki klimakteryczne o intensywnym oddychaniu, takie jak jabłka, morele, brzoskwinie, gruszki, śliwki, banany, awokado, kiwi, mango, pomidory, melon, daktyle
Jś
• gatunki nieklimakteryczne o znacznie wolniejszym tempie oddychania, takie jak jeżyny, kakao, wiśnie, ogórki, cytryny, pomarańcze, oliwki, papryka, truskawki, winogrona
• warzywa korzeniowe oraz ziemniaki, surowce
charakteryzujące się mniej intensywnym oddychaniem niż
warzywa liściowe
3. Wrażliwość na oparzelinę chłodniczą lub zamrażalniczą podczas chłodzenia, pakowania i przechowywania:
• surowce bardzo wrażliwe wymagające temperatur 13-18°C –
szparagi, awokado, morele, banany, cytryny, fasola, owoce jagodowe, ogórki, sałata, brzoskwinie, papryka, pomidory, dynia
• surowce umiarkowanie wrażliwe, wymagające temperatur
4-12°C – ziemniaki, jabłka, brokuły, młoda kapusta, marchew, kalafiory, selery, cebula, pomarańcze, pietruszka, groszek, rzodkiewki, szpinak
Jś
• surowce mało wrażliwe, wymagające temperatur 1-3°C –
buraki, brukselka, dojrzała kapusta, daktyle, kapusta włoska, kalarepa, pasternak
4. Efekt pozbawienia ochronnej warstwy skórki i rozdrobnienia w wyniku operacji jednostkowych , takich jak obieranie i cięcie naturalne powłoki ochronne surowca zostają usuwane, a
pierwotna struktura tkankowa częściowo zniszczona
Jś
Przykłady minimalnie przetworzonych owoców i warzyw W przypadku warzyw wyróżnić można następujące wyroby:
• przekąski warzywna - cebula cała lub plasterkowana, pałeczki selerowe, plasterkowane ogórki, całe liście sałaty
• warzywa duszone - cięta zielona fasola, plasterkowana cebula, kostkowane: ziemniaki, pomidory, kukurydza, papryka, grzyby; szparagi, brokuły, brukselka, falisto plasterkowana oberżyna
• sałatki warzywne – szatkowane – marchew, kapusta na surówkę kapusta czerwona, sałata; wydrążone połówki papryki; kostkowana cebula; cała pietruszka, plasterkowane – pomidory, cykoria
Jś
W przypadku owoców można otrzymywać takie wyroby:
• owoce do koktajli – kostkowane : brzoskwinie, gruszki, ananasy, jabłka; wiśnie bez pestek, całe bezpestkowe winogrona
• owoce do ciast i ciastek – plasterkowane: jabłka, morele, truskawki; połówki brzoskwiń bez skórki, połówki moreli bez skórki, wiśnie bez pestek, obrane banany
• sałatki owocowe – kostkowane: brzoskwinie, gruszki, ananasy; winogrona bezpestkowe, plasterkowane banany w syropie, cząstki pomarańczy i mandarynek
• przekąski owocowe – plasterkowane melony, śliwki bez pestek, obrane pomarańcze
Jś
Operacje jednostkowe minimalnego przetwarzania warzyw i owoców
Sortowanie surowców
Czyszczenie, mycie połączone z dezynfekcją, osuszanie surowców Obieranie surowców
Cięcie, nadawanie kształtu, rozdrabnianie surowców Utrwalanie, pakowanie i przechowywanie
Jś
Selekcja odbywa się przy użyciu różnych typów przenośników i ewentualnie systemów elektronicznej oceny barwy, kształtu oraz wielkości surowców
Czyszczenie, mycie połączone z dezynfekcją, osuszanie W trakcie tych operacji usuwa się piasek, ziemię, kamienie, łodygi, insekty oraz pozostałości środków ochrony roślin. Operacje te powinny trwać nie dłużej niż 20 min.
Dezynfekcja umytych surowców polega na ich kąpieli w roztworach bakteriobójczych. Używa się do tego wodę chlorowaną różnymi związkami chloru.
Ilość wody musi być nie mniejsza niż 5-10 l/kg produktu, a temperatura wody ok. 4°C
Dodatkowym zabiegiem jest obniżenie pH (< 4,5) przez kąpiel po dezynfekcji w 0,5% r-rze wodnym kwasu cytrynowego
Jś
Jest realizowane przy pomocy metod ręcznych, mechanicznych, fizycznych lub chemicznych.
Utrwalanie, pakowanie i przechowywanie
W przypadku żywności minimalnie przetworzonej kombinacja czynników utrwalających zwykle obejmuje:
• przechowywanie chłodnicze
• opakowanie próżniowe lub z modyfikowana atmosferą
• łagodną pasteryzację szczególnie w przypadku utrwalania posiłków obiadowych
• sosy lub dressingi o obniżonym pH z dodatkiem konserwujących kwasów benzoesowego i sorbowego lub ich soli
Jś
Wyróżnia się następujące rodzaje obróbki cieplnej:
• gotowanie -100°C
• smażenie – 130 -180°C 160 - 190°C 170 - 220°C
• duszenie - 100°C
• pieczenie – 170 - 250°C
Czas przechowywania nie dłuższy niż 5 dni
Rozmrażanie
Warzywa – powinny być poddane obróbce cieplnej bez
wcześniejszego rozmrażania
Jś
Temperatura serwowanej żywności powinna osiągnąć:
• w jej środku 63°C
• dla zup 75°C
• dla drugich dań 63°C
• dla gorących napojów 80°C
• sałatki, surówki, sosy nie powinny być serwowane na zimno poniżej 4°C
Potrawy utrzymane w podgrzewaczu muszą zostać zużyte w ciągu 2 godzin.
Zamrożone w temp. poniżej - 18°C, przechowywanie 1-4°C max 5 dni.
Strefa niebezpiecznych temperatur 5,5°C - 63°C
Jś
Przemysł piekarski zajmuje się przerobem mąki na pieczywo.
Etapy produkcji pieczywa to:
1.Przygotowanie ciasta
2.Wyrastanie ciasta
3. Wypiek
W czasie produkcji pieczywa wyróżnia się dwa rodzaje fermentacji:
• samoczynną
• końcową
Fermentacja samoczynna-przebiega pod wpływem drobnoustrojów znajdujących się w mące.
Fermentacja końcowa- zachodzi po uformowaniu ciasta
Jś
Przetwarzanie surowców zwierzęcych Minimalne przetwarzanie mięsa
Trwałość świeżego mięsa porcjowanego, przechowywanego
w warunkach chłodniczych (od – 1 do +1°C), zwykle wynosi –
ok.7 dni.
Zastosowanie modyfikowanej atmosfery o składzie uznawanym za optymalny, tj. 85-90% tlenu i 10-15% dwutlenku węgla, umożliwia wydłużenie trwałości do 2 tyg. w warunkach
chłodniczych.
Przez użycie opakowań próżniowych można wydłużyć okres
chłodniczego przechowywania do 3 tyg. w przypadku mięsa
wieprzowego, baraniego i drobiowego albo do 4 tyg. w przypadku mięsa wołowego.
Jś
Opakowania próżniowe porcji mięsa mogą być wykonywane jedną z trzech metod:
1. Obkurczanie torebki z tworzywa sztucznego wokół porcji produktu przez zanurzanie w gorącej wodzie opakowania, z którego wcześniej usunięto powietrze i zamknięto hermetycznie przez zgrzewanie
2. Termoformowanie sztywnych opakowań powstających z dwóch taśm folii o dużej barierowości dla gazów
3. Owijanie folią termozgrzewalną tacek miękkich lub sztywnych, na których jest ułożony produkt, na dnie tacek umieszcza się warstwę tkaniny celulozowej, a po usunięciu powietrza zamyka się opakowanie przez zgrzewanie górnej folii z tacką
Jś
Trwałość świeżych ryb pakowanych próżniowo w temp. poniżej 2°C
wynosi 5-7 dni, a w przypadku ryb wędzonych i solonych 2-3
tygodnie.
W metodzie próżniowego pakowania ryb przewiduje się użycie sztywnych, powlekanych, kartonowych tacek na których układa się ryby, a następnie wprowadza między dwie warstwy folii o wysokiej barierowości i po usunięciu powietrza zamyka hermetycznie przez zgrzewanie.
Najpopularniejsze gatunki ryb przetwarzane tą metodą to:
• łosoś, pstrąg, makrela i węgorz
Jś
Najważniejsze warunki jakie należy spełnić aby zapewnić najwyższą jakość: 1. Bardzo dobra jakość surowców – odpowiednie gatunki i odmiany, właściwy sposób uprawy, hodowli, pozyskiwania, zbioru, transportu i przechowywania
2. Dobra praktyka technologiczna, wysoka higiena produkcji, zastosowanie HACCP
3. Chłodnicze temperatury i odpowiednia wilgotność względna powietrza w czasie przetwarzania, dystrybucji i sprzedaży 4. Staranne mycie i płukanie przed i po zbieraniu surowców 5. Bardzo dobra jakość wody technologicznej w procesach mycia i płukania (pH, ilość drobnoustrojów, cechy
Jś
sensoryczne)
6. Zastosowanie łagodnych substancji dezynfekujących i przeciwdziałających brązowieniu w czasie mycia surowców
7. Łagodne osuszanie po myciu metodą wirowania 8. Łagodne obieranie, cięcie, plasterkowanie lub kostkowanie
9. Umiejętny dobór materiałów opakowaniowych i metod pakowania
Jś
Zalecane temperatury przechowywania wybranych grup żywności
Zalecana temperatura
Grupa produktów
przechowywania (°C)
Produkty nabiałowe;
0-4,4
Mleko, śmietana, masło, twarogi, jaja
Mięso świeże i nisko przetworzone
wyroby: kiełbasy, mielone mięso,
Drób: kurczaki, indyki, kaczki, gęsi
-1,1-1,1
Ryby: świeże i wędzone
Owoce morza: krewetki, kraby,
małże
Jś
Zalecana temperatura
przechowywania (°C)
Warzywa
0
Selery, chrzan
-0,6-0
Sałatki warzywne,
0-4,4
Szparagi
2,2
Awokado
4,4-12,8
Ziemniaki dojrzałe
3,3-4,4
Ziemniaki młode
4,4-21,1
Fasola, ogórki, oberżyny, oliwki,
7,2-10
Pomidory dojrzałe, papryka
Pomidory zielone dojrzałe
12,8-21,1
Jś
Zalecana temperatura
przechowywania (°C)
Owoce:
Brzoskwinie, jabłka, winogrona
-1,7—0,6
Czereśnie
-1,1-0
Pomarańcze
3,3-6,7
Arbuzy
4,4-10
Ananasy
7,6-8,3
Banany
13,3-14,4
Grejpfruty, cytryny
14,4-15,6
Jś
Na jakość mięsnych produktów fermentowanych wpływają czynniki:
• wewnętrzne: rodzaje drobnoustrojów wchodzących w skład kultury starterowej, receptura, jakość surowców i dodatków, zwartość soli, zawartość sacharydów, stopień rozdrobnienia
• zewnętrzne: temperatura, względna wilgotność powietrza, dym i dostępność tlenu
• analityczne: stopień zakwaszenia – pH, aktywność wody, potencjał
redoks, zwięzłość – krajalność, ubytek masy
Jś
Mikroorganizmy stosowane do produkcji fermentowanych wyrobów mięsnych
Bakterie kwaszące
Bakterie redukująco-aromatyczne
Lactobacillus sake
Staphylococcus carnosus
Lactobacillus curvatus
Staphylococcus xylosus
Lactobacillus plantarum
Micrococcus
Pediococcus pentosaceus
Pleśnie
Drożdże
Penicillium candidum
Debaromyces hansenii
Penicillium nalgiovensis
Jś
Przemysł mleczarski wytwarza gamę produktów z mleka.
Są w wśród nich produkty fermentowane i niefermentowane.
Produkty fermentowane można podzielić na stałe i płynne.
Produkty płynne to:
• zsiadłe mleko, maślanka, kefir, jogurt
Produkty stałe to:
• sery dojrzewające i niedojrzewające oraz twarogi
Jś
Mleko surowe stosowane do wszystkich wyrobów musi spełniać wymagania określone Polską Normą PN-A-86002:1999.
Przygotowanie szczepionek
Elementem koniecznym do produkcji wyrobów fermentowanych z mleka są mikroorganizmy w formie tzw. czystych kultur
mleczarskich. Tworzą je głównie bakterie mlekowe należące do rodzajów Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus,
Popionibacterium i Leuconostoc.
Bezpośrednio przed dodaniem do mleka szczepionki mrożone rozmraża się i pozwala, aby osiągnęły temperaturę otoczenia, natomiast szczepionki liofilizowane, po otwarciu opakowania, dodaje się natychmiast do mleka.
Jś
Produkcja serów dojrzewających
Sery należą do produktów nabiałowych trwałych o dużych walorach odżywczych.
Sery dojrzewające można klasyfikować w zależności od rozmaitych kryteriów , takich jak:
• rodzaj użytego mleka
• rodzaj skrzepu mleka
• zawartość tłuszczu
• zawartość suchej substancji
Jś
1. Obróbka w wannie
2. Zaprawianie
3. Obróbka skrzepu
4. Formowanie, ociekanie, prasowanie
5. Solenie
6. Dojrzewanie
7. Pakowanie
Jś
Klasyfikacja serów dojrzewających Zgodnie z zawartością tłuszczu sery dzieli się na:
1. Sery o dużej zawartości tłuszczu- zawartość tłuszczu > 60%
2. Sery pełnotłuste - zawartość tłuszczu > 45% lub < 60%
3. Sery średniotłuste – zawartość tłuszczu > 25% lub < 45%
4. Sery o obniżonej zawartości tłuszczu - zawartość tłuszczu
> 10% lub < 25%
5. Sery chude - zawartość tłuszczu < 10%
Jś
Twaróg – to silnie odwodniony skrzep z mleka pełnego, częściowo odtłuszczonego lub w pełni odtłuszczonego,
koagulowanego metodą kwasową bez/lub z niewielką ilością podpuszczki.
W tej grupie produktów wyróżniamy :
• twarogi tradycyjne i twarożki o różnej zawartości tłuszczu
• homogenizowane i ziarniste
Jś
Produkcja mlecznych napojów fermentowanych Mleczne napoje fermentowane to : jogurt, kefir, mleko zsiadłe i maślanka.
W ich produkcji stosuje się fermentację mlekową, a w przypadku kefiru również alkoholową.
Proces polega na ukwaszeniu mleka do wartości pH 4,4 - 4,8 za pomocą mezofilnych lub termofilnych bakterii mlekowych.
W produkcji jogurtu tradycyjnego stosujemy dwa gatunki bakterii: Streptococcus thermophilus i Lactobacillus bulgaricus, a proces jest prowadzony w temperaturze 43°C.
Jś
Obecnie popularność zyskały produkty fermentowane zwane biojogurtami lub jogurtami łagodnymi.
Otrzymuje się je w wyniku fermentacji mleka, przy użyciu szczepionki zawierającej gatunki Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium.
Kefir – jest najbardziej skomplikowanym napojem mlecznym.
Do jego produkcji stosuje się grzybki kefirowe, które są symbiotyczną formą współżycia dziesiątków drobnoustrojów należących do bakterii, stanowiących 85% mikroflory, drożdży –
15% mikroflory.
Jś
Problemy normalizacyjne żywności minimalnie przetworzonej Najważniejszym dokumentem jest Dyrektywa 93/43/EEC
dotycząca ogólnych zasad higienicznych produkcji żywności i systemów zarządzania jakością.
Dokument ten wymaga od producentów stosowania
Analizy Zagrożeń i Krytycznych Punktów Kontroli (HACCP)
w praktyce produkcyjnej oraz rekomenduje wdrażanie systemu zarządzania jakością wg norm z serii ISO 9000
Jś