Dr inż. Wojciech Kolanowski
Ogólna Technologia Żywności
O. T. Ż.
Proces produkcyjny żywności
i jego składowe
Technologia (z j. gr. techne  rzemiosło, logos - nauka) -
dział wiedzy obejmujący metody wytwarzania oraz
przetwarzania surowców, półproduktów i wyrobów.
Technologia żywności jest to wiedza o
metodach wytwarzania, przetwarzania, utrwalania i
przechowywania żywności
Przetwarzaniem surowców naturalnych i wytwarzaniem
żywności zajmowali się już ludzie pierwotni, ciągle
doskonaląc metody pracy dzięki zdobytemu doświadczeniu.
W miarę rozwoju wiedzy o otaczającym świecie, zjawiskach fizycznych
i chemicznych metody te w coraz większym stopniu były oparte na
podstawach naukowych.
Technologia żywności jako samodzielna dyscyplina naukowa
wyodrębniła się w latach 30. XX wieku i wciąż się rozwija;
łączy w sobie wiadomości teoretyczne i praktyczne.
Technologia żywności zajmuje się głownie żywnością oraz metodami jej
przetwarzania.
Żywność są to różne produkty pochodzenia roślinnego i zwierzęcego,
które w stanie naturalnym lub po obróbce przemysłowej albo
kulinarnej (najczęściej obu jednocześnie) i niekiedy po uzupełnieniu
składnikami pochodzenia organicznego (np. barwnikami) lub
nieorganicznego (np. solą) są spożywane i stanowią pokarm
człowieka.
Pokarm albo pożywienie oznacza substancje pobierane przez organizm
żywy z otoczenia i wykorzystywane do budowy ciała i regulacji
procesów życiowych oraz jako z
ródło energii potrzebnej do
przeprowadzenia tych procesów.
Kodeks Żywnościowy Codex Alimentarius* FAO/WHO:
Żywność to "każda substancja czy surowiec,
półprzetwór lub przetwór, który jest
przeznaczony do spożycia przez człowieka".
Pojęcie to obejmuje również:
napoje, gumę do żucia oraz substancje dodatkowe używane
w wyrobie, przetwórstwie lub obrocie żywnością
nie obejmuje zaś:
kosmetyków, tytoniu i substancji używanych jako leki.
*Codex Alimentarius, czyli Kodeks Żywnościowy - szereg ogólnych jak i szczegółowych
standardów zapewniania bezpieczeństwa żywności; jego celem jest ochrona zdrowia
konsumenta oraz gwarancja stosowania uczciwej praktyki w branży żywnościowej.
utworzony w 1960 roku przez FAO i WHO http://www.who.int/foodsafety/codex
W krajowych przepisach prawnych żywność jest często określana
terminem
Środki spożywcze - produkty żywnościowe, substancje lub ich
mieszaniny zawierające składniki przeznaczone do
odżywiania ludzi, w stanie naturalnym lub przetworzonym
Technologia żywności dzieli się na technologie szczegółowe,
np. ze względu na:
- rodzaj przetwarzanego surowca,
np. technologia mięsa, mleka, owoców i warzyw
- rodzaj otrzymywanego produktu,
np. technologia serów, piwa, cukru, czekolady
- zastosowane metody,
np. technologia chłodnicza żywności czyli
chłodnictwo, suszarnictwo, wędzarnictwo
O.T.Ż. ma ujęcie całościowe i omawia w sposób syntetyczny typowe
operacje i procesy wspólne dla różnych technologii szczegółowych
są one związane są z:
- pozyskiwaniem surowców
- wstępną obróbką surowców
- przetwarzaniem surowców
- utrwaleniem produktów
- pakowaniem
- magazynowaniem
- przygotowaniem do bezpośredniego spożycia
W poszczególnych branżach przemysłu spożywczego zabiegi te są
bardzo zbliżone, a niekiedy identyczne.
Otrzymywanie każdego produktu spożywczego czyli środka
spożywczego zachodzi w procesie produkcyjnym
Proces produkcyjny jest to całokształt czynności
technicznych, powiązanych ze sobą i realizowanych w
uporządkowanej kolejności w celu przetworzenia surowca
w pożądany produkt spożywczy.
Proces produkcyjny składa się głównie z:
- czynności zasadniczych czyli z procesu technologicznego,
- transportu wewnętrznego,
- magazynowania,
- gospodarki wodą, energią i odpadami,
- pracy ludzi, maszyn i urządzeń,
- kontroli technicznej i jakościowej.
Struktura procesu produkcyjnego żywności
Czynności w procesie produkcyjnym:
-czynności zasadnicze, czyli operacje i procesy jednostkowe
dokonywane bezpośrednio na surowcu i wpływające w
sposób celowy na zmianę właściwości i na postać surowca
-czynności pomocnicze, jak przemieszczanie,
magazynowanie i kontrola jakości surowca i produktu
-czynności usługowe, polegające np. na dostarczaniu
czynników energetycznych czy utrzymaniu higieny produkcji
Proces technologiczny jest to ciąg operacji i procesów
jednostkowych, następujących w określonej sekwencji
czasowej, począwszy od chwili odbioru surowca do chwili
otrzymania gotowego produktu
- operacje jednostkowe - jeżeli zachodzące w nich zmiany mają
charakter mechaniczny (np. rozdrabnianie, przesiewanie,
mieszanie itp.),
- procesy jednostkowe - jeżeli zachodzące w nich zmiany mają
charakter związany ze zmianą składu, fazy, wymianą masy
lub ciepła, a także chemiczny, biochemiczny lub
biologiczny.
Operacje i procesy jednostkowe (podstawowe) najczęściej dzieli się na:
1) operacje mechaniczne rządzone prawami mechaniki ciał stałych i płynnych
2) procesy cieplne związane z ruchem (przenoszeniem) ciepła
3) procesy dyfuzyjne, podlegające prawom przenikania i wymiany mas
4) procesy fizykochemiczne, polegające głównie na zmianie stanu skupienia
5) procesy chemiczne, których istotę stanowią reakcje chemiczne
6) procesy biochemiczne, związane z zastosowaniem czynników biologicznych w postaci
żywych organizmów (drobnoustrojów) lub enzymów
Proces technologiczny można przedstawić w
formie opisowej lub graficznej.
Najprostszą formą graficzną procesu
technologicznego jest schemat blokowy
Każdy produkt spożywczy jest
wytwarzany zgodnie z właściwym
dla niego procesem
technologicznym
Schemat blokowy procesu
technologicznego masła
Proces produkcyjny żywności w ujęciu najszerszym obejmuje
wszystkie czynniki składające się na wytwarzanie produktu
spożywczego, tj.:
- surowce podstawowe
- dozwolone substancje dodatkowe do żywności
- materiały pomocnicze
- półprodukty
- półprzetwory
- energia
- proces technologiczny
- proces kontrolny
- praca ludzi, maszyn i urządzeń
- czynniki organizacyjne
- kapitał
Surowce recepturowe wykorzystywane w procesie
technologicznym żywności stosowane można
podzielić na:
- surowce podstawowe
- dozwolone substancje dodatkowe (E)
- materiały pomocnicze
- półprzetwory
- półprodukty
Surowce podstawowe
Są nimi materiały (surowce) pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego,
podlegające przetworzeniu na półprodukty lub produkty gotowe.
Mogą nimi być: produkty rolne (np. ziarno zbóż, korzenie buraka
cukrowego, żywiec rzez
ny), surowce pochodzenia morskiego (ryby,
mięczaki, skorupiaki) lub leśnego (grzyby, jeżyny, borówki, jagody,
dziczyzna).
W produkcji żywności wysoko przetworzonej surowcami mogą być także
gotowe produkty, pochodzące z surowców pierwotnych nisko
przetworzonych:
np. skrobia, będąca produktem końcowym w przerobie
ziemniaków (surowca pierwotnego), stanowi surowiec w
produkcji syropu skrobiowego czy skrobi modyfikowanej.
Dozwolone substancje dodatkowe do żywności (E)
Są to substancje (lub mieszaniny substancji), które celowo dodane w
toku wytwarzania, przetwarzania, utrwalania żywności lub
przyrządzania potraw przyczyniają się do ułatwienia procesu
technologicznego, podniesienia jakości i konkurencyjności
gotowego produktu oraz obniżenia kosztów produkcji.
Dodatki te na ogół wchodzą w skład gotowego produktu.
Są to substancje nie spożywane odrębnie jako żywność, nie będące
typowymi składnikami żywności, mogą być stosowane tylko
wtedy, kiedy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie
stwarza zagrożenia dla zdrowia lub życia człowieka.
Substancjami dodatkowymi do żywności są np.: barwniki, konserwanty,
aromaty, emulgatory, przeciwutleniacze i inne (ok. 1400).
Materiały pomocnicze
Nie wchodzą w skład gotowego produktu ale są konieczne do jego
wytworzenia, pełnią funkcję pomocniczą, np. opakowania, środki
myjące i dezynfekujące, woda stosowana do mycia i w energetyce.
Woda pitna i tzw. technologiczna może być również surowcem
podstawowym, np. w produkcji piwa czy wód stołowych.
Półprzetwory
Są to wyroby (np. mięsne, tłuszczowe) częściowo przerobione, które w
sposób widoczny nie zatraciły jeszcze wielu cech surowców.
Mogą one być przeznaczone zarówno do dalszego przerobu na
przetwory, jak i do bezpośredniego spożycia w postaci utrwalonego
surowca, np. słonina wędzona.
Półprodukty
Są to produkty przejściowe, otrzymane z surowca poddanego
określonym czynnościom produkcyjnym, mającym na celu np.
oczyszczenie, usunięcie części niejadalnych i utrwalenie.
Półprodukt jest przeznaczony do dalszego przerobu w innych procesach
produkcyjnych, są to np. pulpy i przeciery otrzymane z owoców w
okresie zbiorów służące do produkcji dżemów i marmolad.
Półprodukty gastronomiczne lub kulinarne po obróbce (najczęściej
cieplnej) w zakładzie gastronomicznym lub w gospodarstwie
domowym są przetwarzane na potrawy gotowe do spożycia.
W efekcie procesu technologicznego żywności otrzymuje się:
Produkt końcowy - produkt uzyskany w ostatniej operacji lub procesie
jednostkowym procesu technologicznego.
Produkt główny - zasadniczy cel procesu technologicznego, np. cukier w
przerobie buraków cukrowych, skrobia w przerobie ziemniaków.
Produkt gotowy do spożycia - produkt nadający się do bezpośredniego
spożycia, bez konieczności stosowania dalszej obróbki, np. masło,
chleb, wędliny, konserwy.
a także:
Produkt uboczny - materiał lub substancja otrzymana w wyniku
przeprowadzonego procesu technologicznego, nie będąca jego
zasadniczym celem.
Produkt uboczny może być:
- użyteczny, np. melasa czy wysłodki w produkcji cukru, śruta
poekstrakcyjna w produkcji oleju (makuch), serwatka w
produkcji sera
- bezużytecznym odpadem, np. osady filtracyjne po oczyszczaniu
soku buracznego lub błoto w postaci osadu po filtracji
zneutralizowanego hydrolizatu białkowego
Środki spożywcze powstałe w procesie produkcyjnym są nazywane
produktami żywnościowymi albo produktami spożywczymi
termin "produkt spożywczy" jest używany często w znaczeniu
ogólniejszym, gdyż oprócz środka spożywczego obejmuje także
używkę.
Produkty żywnościowe, podobnie jak i produkty spożywcze, jeżeli
występują jako towar (czyli są sprzedawane albo kupowane), są
określane odpowiednio jako
artykuły żywnościowe albo artykuły spożywcze
Typy produkcji/przetwórstwa żywności
Domowe - najstarsza i najprostsza forma wytwarzania żywności, np.
wyroby wiejskie: masło, chleb, twaróg, kiełbasa, konfitury,
suszone grzyby, tu także sporządzanie potraw w domu.
Rzemieślnicze - produkcjążywności na rynki lokalne na niewielką skalę.
Opiera się na ręcznej technice wytwarzania i doświadczeniu
pracowników, np. małe piekarnie, lodziarnie, zakłady garmażeryjne.
Upowszechniająca się mechanizacja zaciera granice pomiędzy
rzemiosłem a drobnym przemysłem.
Przemysłowe - charakteryzuje się przetwarzaniem surowców
spożywczych na dużą skalę.
Wysoki stopień zmechanizowania i automatyzacji zapewnia ciągłość
procesów i powtarzalność jakości w każdej partii produkcyjnej przy
małym udziale pracy rąk ludzkich.
Przemysł spożywczy funkcjonuje w układzie branżowym i
tradycyjnie dzieli się on na następujące rodzaje:
1) przemysł owocowo-warzywny 10) przemysł jajczarsko-drobiarski
2) przemysł mięsny 11) przemysł koncentratów
spożywczych
3) przemysł mleczarski
12) przemysł piwowarski
4) przemysł młynarski i
makaronowy 13) przemysł napojów
bezalkoholowych
5) przemysł cukrowniczy
14) przemysł cukierniczy
6) przemysł olejarski/tłuszczowy
15) przemysł spirytusowy i
7) przemysł piekarski
drożdżowy
8) przemysł ziemniaczano-
16) przemysł winiarski
skrobiowy
17) przemysł chłodniczy
9) przemysł rybny
18) przemysł tytoniowy
Główne zadania przemysłu spożywczego w gospodarce
żywnościowej kraju:
- Przyjęcie produkcji towarowej od rolnictwa i innych
producentów surowców spożywczych
- Przetwórstwo surowców spożywczych
- Utrwalanie i przechowywanie żywności
- Udoskonalanie produktów spożywczych, z uwzględnieniem
zmieniających się wymagań konsumenta i postępu w
nauce o żywieniu człowieka
- Wytwarzanie produktów spożywczych lub składników
odżywczych z surowców niespożywczych o
odpowiedniej jakości sensorycznej i zdrowotnej
Przemysł spożywczy jest ważnym ogniwem w gospodarce
żywnościowej kraju.
Droga żywności prowadzi od rolnictwa, przez skup, przemysł
spożywczy, handel, aż do konsumenta
Część żywności, jak mleko, ziemniaki, owoce i warzywa, jest przekazywana
bezpośrednio z rolnictwa do konsumenta (przez handel)
Przetwarzaniem żywności, obok przemysłu spożywczego, zajmuje się także
przemysł garmażeryjny i gastronomia, tj. zakłady żywienia zbiorowego.
Żywność musi spełniać odpowiednie wymagania pod wzgl. jakości
zdrowotnej i sensorycznej oraz bezpieczeństwa
Jakość zdrowotna żywności  jest to ogół cech i kryteriów, przy pomocy
których charakteryzuje siężywność pod względem wartości odżywczej,
jakości sensorycznej oraz bezpieczeństwa dla zdrowia konsumenta
Jakość sensoryczna (organoleptyczna) żywności  to zespół cech
obejmujących smak, zapach, wygląd, barwę i konsystencję, które
można wyodrębnić i ocenić przy pomocy zmysłów człowieka
Bezpieczeństwo żywności  określa się jako ogół warunków, które muszą być
spełnione, i działań, które muszą być podjęte na wszystkich etapach
produkcji żywności i obrotu żywnością w celu zapewnienia zdrowia i
życia człowieka;
dotyczy w szczególności:
stosowania subst. dodatkowych i aromatów, poziomu subst. zanieczyszczających,
pozostałości pestycydów, napromieniowania żywności, cech sensorycznych
W procesie produkcyjnym żywności należy przestrzegać zasad
dobrej praktyki produkcyjnej i higienicznej
Dobra praktyka higieniczna (Good Hygienic Practice - GHP)
działania, które muszą być podjęte, i warunki higieniczne, które
muszą być spełniane i kontrolowane na wszystkich etapach
produkcji lub obrotu, aby zapewnić bezpieczeństwo żywności.
Dobra praktyka produkcyjna (Good Manufacturing Practice - GMP)
działania, które muszą być podjęte, i warunki, które muszą być
spełniane, aby produkcja żywności oraz materiałów i wyrobów
przeznaczonych do kontaktu z żywnością odbywały się w
sposób zapewniający bezpieczeństwo żywności, zgodnie z jej
przeznaczeniem.
Produkcja żywności o odpowiedniej jakości zdrowotnej
zapewniającej jej bezpieczeństwo jest wymogiem prawnym i
moralnym.
Dlatego przepisy UE nakładają na przedsiębiorców związanych z
produkcją i obrotem żywnością wymóg stosowania systemu HACCP.
System HACCP (z ang. Hazard Analysis and Critical Control Point)
system analizy zagrożeń i krytyczny punkt kontroli
jest to postępowanie mające na celu zapewnienie
bezpieczeństwa żywności poprzez identyfikację i oszacowanie
skali zagrożeń z punktu widzenia jakości zdrowotnej żywności
oraz ryzyka wystąpienia zagrożeń na wszystkich etapach procesu
produkcyjnego i obrotu żywnością;
system ten ma również na celu określenie metod ograniczania
zagrożeń oraz ustalenie działań naprawczych.
Zafałszowanie żywności
- zmiana składu lub innych właściwości środka spożywczego,
bez poinformowania o tym konsumenta,
- wprowadzenie zmian mających na celu ukrycie
rzeczywistego składu lub innych właściwości środka
spożywczego.
Środek spożywczy jest zafałszowany, jeżeli:
a) dodano do niego substancje zmieniające jego skład lub obniżające
jego wartość odżywczą,
b) odjęto składnik lub zmniejszono zawartość jednego lub kilku
składników decydujących o wartości odżywczej lub innej
właściwości środka spożywczego,
c) dokonano zabiegów, które ukryły jego rzeczywisty skład lub nadały
mu wygląd środka spożywczego o należytej jakości,
d) niezgodnie z prawdą podano jego nazwę, skład, datę lub miejsce
produkcji, termin przydatności do spożycia lub datę minimalnej
trwałości albo w inny sposób nieprawidłowo go oznakowano -
wpływając na bezpieczeństwo środka spożywczego.