Technologia żywności jako dyscyplina naukowa, jej powiązanie z innymi dziedzinami wiedzy.
Zastosowanie techn. Żywno. W procesach produkcyjnych.
Metody utrwalania żywno: sterylizacja, pasteryzacja, mrożenie.
Wybrane sposoby utrwalania żywności
Metody termiczne
Chłodzenie i zamrażanie
Znaczenie stabilności temperatur, zmiany w żywności: fizyczne, biochemiczne oraz enzymatyczne, mikrobiologiczne
Ogrzewanie
Pasteryzacja
Sterylizacja
Metody fizyczne poprzez odpowiednie pakowanie
Pakowanie próżniowe
MAP
Skin pack
Metody biochemiczne poprzez zmianę pH
Termiczne metody utrwalania żywności: ogrzewanie (sterylizacja, pasteryzacja)
Inaktywacja drobnoustrojów w zależności od pH
Sterylizacja temp. Powyżej 100oC zależna od ciśnienia i czasu
Apertyzacja (sterylizacja dwustopniowa: sterylizacja + pakowanie aseptyczne)
Powyżej 4,6 (działanie temp. Powyżej 100oC)
Pasteryzacja niska (63-65oC) długotrwała temp + wydłużony czas do 30 min
>4,6 (np. mleko, mięso, drób)
3,7-4,6 (owoce: gruszki, morele; warzywa: pomidory, kapusta)
<3,7 (kapusta kiszona, ogórki, owoce)
Chłodzenie i zamrażanie (Znaczenie stabilności temperatur, zmiany w żywności: fizyczne, biochemiczne oraz enzymatyczne, mikrobiologiczne)
Chłodzenie: -2 do +6oC
Zamrażanie: -18 do -30oC
Stabilności temperatur chłodniczych i mroźniczych ma wpływ na dynamikę zmian w żywności w zakresie
Zmian fizycznych – krystalizacja wody (zależna od temp. Początkowej zamrażania od -0,9 do -2,2oC)
Zmian chemicznych i enzymatycznych
Zmian mikrobiologicznych
Technologiczne aspekty zamrażania i rozmrażania. Zasady szybkiego zamrażania i rozmrażania. Technika szokowego zamrażania żywności
W powietrzu (zamrażanie owiewowe, tunelowe, fluidyzacyjne)
W cieczach (np. immersyjne, natryskowe, tunelowe, taśmowe)
We wrzącym czynniku chłodniczym (np. azot, freon)
W kontakcie z ciałem stałym (kontaktowe jedno- i dwustronne, kriogeniczne temp. Poniżej -153oC)
Technika szybkiego rozmrażania (np. w układzie glikolowym)
Utrwalanie żywności przy zastosowaniu procesu odwadniania- przemysłowe metody suszenia i ich wpływ na jakość.
UTRWALANIE ŻYWNOŚCI OPARTE NA ODWADNIANIU I DODAWANIU SUBSTANCJI OSMOAKTYWNYCH
Woda
Decyduje o szybkości przebiegu reakcji chemicznych w żywności
Umożliwia działanie enzymów i rozwój mikroorganizmów
Wolna – niezwiązana – w warunkach obserwacji mikroskopowej swobodnie wypływa z produktu, zamarza w 0oC lub nieco poniżej. Może stanowić ok. 96% całej masy wody zawartej w żywności o wysokiej wilgotności
Woda uwięziona – 5-96% - posiada te same cechy, co woda wolna, tylko że jej wypływ jest ograniczony siatką przestrzenną struktury tkankowej lub utworzeniem np. żelu
Woda związana – nie jest dostępna dla mikroorganizmów i nie ma właściwości rozpuszczalnika
Aktywność wody (aw – water activity) – stosunek ciśnienia pary wodnej nad żywnością do ciśnienia pary wodnej nad czystą wodą w tej samej temperaturze
Wartość tę przyjęto w celu dokładniejszego określenia zapotrzebowania drobnoustrojów na wodę.
Czysta chemicznie woda ma aktywność aw=1
Ze wzrostem stężenia związków rozpuszczalnych aktywność wody spada poniżej wartości 1
W małym stopniu zależy od temperatury
Większość drobnoustrojów może rosnąc w środowiskach, których aktywność wody wynosi powyżej 0,95
Niektóre z drobnoustrojów mogą przeżyć przy aktywności wody wynoszącej 0,6
Drobnoustroje zdolne do wzrostu
Przy niskiej wilgotności środowiska zaliczane są do kserofilnych
Dużym stężeniu cukrów do osmofilnych
W dużych stężeniach soli do halofilnych
Aktywność wody a efekty biologiczne
Survival of microorganisms on dry and dehydrated products
Metody utrwalania żywności oparte na regulacji aktywności wody
Można je podzielić na
Metody oparte na dodawaniu substancji osmoaktywnych do żywności (głównie soli kuchennej lub cukru)
Metody oparte na usuwaniu wody z żywności
Metody kombinowane, stosujące jednocześnie odwadnianie i dodawanie substancji podwyższających ciśnienie osmotyczne
Suszenie umożliwia najwyższy stopień odwodnienia, do zawartości wody od 3% (mleko w proszku) do 10% (susze owocowo-warzywne)
Metody odwadniania dzielimy na
Mechaniczne (wirowanie, sączenie, prasowanie)
Fizykochemiczne (zastosowanie środków absorbujących wodę)
Zagęszczanie (usuwanie wody do ok. 30%)
Suszenie (redukcja wody do 10-15% czasem 20%)
Metody fizyczne obniżenia aktywności wody
Substancje osmoaktywne
Usuwanie wody
Suszenie
Zagęszczanie
Metody jakośwagowe
Odparowanie – zagęszczenie 60-80% s.m., max 95%; zastosowanie: soki, przeciery, pasty owocowe i warzywne, dżemy, galaretki, mleko
Kriokoncentracja – zagęszczanie przez wymrażanie wody i oddzielenie lodu od roztworu (max zagęszczenie 35-50%); można wszystkie – w praktyce wrażliwe na temperaturę (soki owocowe, p. mleczne)
Metody inaczejjakośwagowe
Osmoza – samorzutne przenikanie rozpuszczalnika z roztworów o mniejszym stężeniu do roztworów o większym stężeniu; membrana przepuszcza tylko rozpuszczalnik (H2O)
Dializa – jw. Ale membrana bardziej przepuszczalna – oprócz rozpuszczalnika (H2O) przepuszcza także część innych cząstek
Hiper-, ultrafiltracja – hiperfiltracja (odwrócona osmoza); rozpuszczalnik (H2O) przechodzi odwrotnie niż w osmozie i dializie (wbrew ciśnieniu osmotycznemu), dlatego wymaga zastosowania ciśnienia wewnętrznego
Zagęszczanie (koncentracja) – polega na częściowym usunięciu wody z ciał płynnych, zwykle do zawartości ok. 30%.
Powoduje to skoncentrowanie składników suchej substancji w mniejszej masie produktu, który nosi wtedy nazwę koncentratu
Metody zagęszczania dzieli się na
Równowagowe
Nierównowagowe
Odparowywanie
Wysokie znaczenie praktyczne (mleczarki, owoc-warz.)
Najintensywniej w temp. Wrzenia
Obniżenie ciśnienia – wrzenie i parowanie wody w niższej temp
Wyparki
Wyparki próżniowe – 70oC (31,2 kPa), 50oC (12,3 kPa)
Obniżenie temp. Wrzenia do 20-30oC z zastosowaniem termokompresji pośredniej
Odzyskiwanie substancji aromatycznych (ekstrakcja lub destylacja frakcjonowana skroplonych oparów)
Suszenie
Zespół operacji technologicznych mających na celu zredukowanie wody w produkcie przez wyparowanie i zmniejszenie przez to aktywności wody do wartości
Uniemożliwiającej rozwój mikroorganizmów
Ograniczenie do minimum przemian enzymatycznych
Ograniczenie do minimum przemian nieenzymatycznych
Optymalna temperatura dla procesu suszenia to 60oC (140oF)
Jeśli stosowane są wyższe temp. To gotowanie/pieczenie
Niewłaściwe warunki – uwięzienie wody w produkcie
Niska wilgotność poprawia wydajność
Zwiększenie prądu powietrza przyspiesza suszenie
Suszenie pozwala na
Zmniejszenie masy i objętości produktu
Usprawnienie transportu i przechowywania
Zwiększenie wygody stosowanie produktu przez konsumenta (mleko w proszku, koncentraty zup i dań gotowych)
Kształt krzywej suszenia zależy od
Rodzaju produktu
Typu urządzenia do suszenia
Temperatury
Prędkości powietrza
Wilgotności powietrza
Grubości/wielkości produktu
Suszenie może powodować zmiany
Barwy
Smaku
Tekstury
Lepkości
Stopnia rekonstrukcji (ang. Reconstitution Rate)
Wartości odżywczej
Stabilności w przechowywaniu
Barwa
Zmiana właściwości powierzchni = zmiana stopnia odbicia i barwy
Zmiany chemiczne pigmentów (karotenoidów i chlorofili) przez ciepło i utlenianie
Zapobiega temu blanszowanie owoców, dodatek kw. askorbinowego lub ditlenku siarki
Wskaźnik brązowienia (reakcje Maillarda) w produktach mlecznych i prod. Owocowych zależy od aktywności wody żywności i temperatury przechowywania
Szybkość ciemnienia znacznie wzrasta w wysokich temperaturach suszenia, gdy zawartość wilgoci w produkcie przekracza 4-5% i w temperaturze przechowywania 38oC powyżej
Smak i zapach
Odparowanie wody – utrata związków lotnych
Utrata lotnych zależy od temperatury i zawartości wilgoci w żywności i ciśnienia par substancji lotnych i ich rozpuszczalności w wodzie
Dlatego zioła i przyprawy suszy się w niskiej temperaturze
Zmiany w smaku – spowodowane enzymami utleniającymi lub hydrolitycznymi
Ograniczanie
W owocach za pomocą dwutlenku siarki, kwasu askorbinowego, kwasu cytrynowego
W mleku i sokach owocowych za pomocą pasteryzacji
W warzywach za pomocą blanszowania
Tekstura
Zmiany w teksturze mogą pogorszyć jakość
Zmiany w teksturze spowodowane
Żelatynizacją skrobi
Krystalizacją celulozy
Lokalnymi zmianami w zawartości wilgoci powodującymi wewnętrzne naprężenia
Pęknięcia, ściśnięcia – pomarszczony wygląd
Po rehydratacji nie odzyskuje pierwotnej struktury świeżego materiału
Różne produkty – różne zmiany
Wartość odżywcza
Różnice w stratach witamin związane są z różnicami w procedurach przygotowania, temperatury i czasu suszenia oraz warunków przechowywania
W owocach i warzywach, straty w przygotowaniu zwykle przekraczają te spowodowane operacją suszenia
Do żywności suszonej ciepło może być dostarczane przez
Przewodzenie (niebezpośrednie)
Konwekcję (bezpośrednie)
Promieniowanie (bez kontaktu z medium czy powierzchnią urządzenia)
Suszenie
Najczęściej stosuje się ogrzewanie konwekcyjne, w którym czynnik grzejny obmywa materiał lub przepływa przez warstwę suszonego produktu.
Rzadziej stosuje się ogrzewanie przez przewodzenie, w którym materiał suszony spoczywa bezpośrednio na powierzchni grzejnej.
Nagrzewanie materiału promieniami podczerwonymi stosuje się tylko w szczególnych przypadkach.
Odbywa się w urządzeniach zwanych suszarkami, które składają się z 3 elementów
Podgrzewacza (w którym czynnik suszący – powietrze – doprowadza się do żądanej temperatury)
Komory suszenia (w której czynnik suszący kontaktuje się z materiałem)
Mechanizmu wywołującego ruch czynnika suszącego
Materiał w komorze suszenia może być nieruchomy lub wprawiany w ruch
Suszarki
Konwekcyjne
Komorowe
Taśmowe
Tunelowe
Bębnowe
Talerzowe i daszkowe
Rozpyłowe
Fluidyzacyjne
Kontaktowe
Walcowe
Z mieszadłami
Klasyfikacja produktów jako obiektów suszenia
Grupa I | Grupa II | |
---|---|---|
Podstawowe kryterium wyboru metody | Optymalna wilgotność końcowa produktu | Optymalne warunki temperaturowe procesu |
Metoda określania podstawowego kryterium | Ocena kserostabilności i wilgotności krytycznej produktu | Ocena termostabilności i granicznej temp. Nagrzewania |
Główne wymagania stawiane w metodzie suszenia | Możliwość regulacji wilgotności końcowej produktu | Intensywność procesu, stosowanie standardowej aparatury |
Zalecane sposoby suszenia | Adsorpcyjno - kontaktowe | Rozpyłowe lub w złożu fluidalnym z wcześniejszą granulacją |
Trendy w suszeniu
Zwiększenie sprawności termicznej
Podwyższenie jakości produktu
Osiągniecie optymalnej wydajności
Wprowadzanie układów wieloprocesowych, np. kombinacji suszenia z reakcją chemiczną
Wprowadzenie suszarek dedykowanych
Wprowadzenie dodatkowego ogrzewania
Zastosowanie promieniowania akustycznego lub naddźwiękowego
Nowoczesne techniki suszenia
Suszenie mikrofalowe i dielektryczne
Odśrodkowe suszenie fluidyzacyjne
Ultradźwiękowe suszenie cieczy
Zastosowanie suszenia mikrofalowego
Produkt | Szczegóły | Skala | Państwo |
---|---|---|---|
Bekon | Wstępne gotowanie | I (przemysłowa) | USA |
Pulpety mięsne | Gorące powietrze, próżnia | P | Niemcy |
Kawałki kurczaka | Gorące powietrze | P | Japonia |
Żółtko jaj | Podczerwień | I | Japonia |
Warzywa | Gorące powietrze, próżnia | I | Wielka Brytania, Japonia |
Cebula | Gorące powietrze | I | USA |
Plastry ziemniaków | Gorące powietrze | I | Niemcy, Wielka Brytania |
Makaron | Gorące powietrze | I | USA, Włochy |
Ryż | Gorące powietrze | I | Wielka Brytania, USA |
Ziarna, orzechy | Próżnia | P | USA, Kanada |
Kakao, kawa | Prażenie | I | USA |
Herbatniki | Po pieczeniu | I | powszechnie |
Suszenie mikrofalowe
Zastosowanie mikrofal powoduje znaczne skrócenie czasu suszenia, szczególnie w połączeniu z suszeniem konwekcyjnym, o możliwość usunięcia większej ilości wilgoci
Porównanie suszenia różnymi metodami owoców czarnej porzeczki
Parametr | Suszenie atmosferyczne | Suszenie sublimacyjne |
---|---|---|
Suszarka taśmowa IR | Konwekc. Suszarka taśmowa | |
Czas suszenia (h) | 0,85 – 2,5 | 4-6 |
Zużycie energii (kWh/kg wody) | 1,0 | 1,65 |
Pocz. Zaw. H2O (%) | 98 | 98 |
Końc. Zaw. H2O (%) | 2,0 | 6,0 |
Temperatura (oC) | 30-60 | 50-110 |
Strata wit. C (%) | 56 | 91 |
Nowoczesne i niekonwencjonalne metody utrwalania żywności- ultrafiltracji, pulsujace pole elektryczne, p.p.magnetyczne, pulsujace światło.
PROCESY MEMBRANOWE
Wiadomości ogólne
Rozdzielanie mieszanin ciekłych i gazowych w procesach membranowych polega na permeacji(separacji) składników tych mieszanin przez przegrody o różnym stopniu porowatości
Przegrody membrany
Membrana – przegroda między dwoma płynami, umożliwiająca przenikanie wszystkich lub niektórych składników tych płynów
Podział membran ze względu na pochodzenie
Syntetyczne
Nieorganiczne
Organiczne (polimerowe)
Biologiczne
W organizmach żywych
Poza organizmami (fosfolipidowe)
Podział membran ze względu na strukturę
Symetryczne
Z porami cylindrycznymi
Porowate
Nieporowate
Niesymetryczne
Porowate
Z selektywną warstewką
Kompozytowe
Schemat rozdzielania składników za pomocą membrany
Schemat rozdziału strumieni w technice separacji membranowej
Efektywność lub sprawność rozdzielcza membrany i modułu membranowego
Szybkość permeacji – wyrażona przez gęstość strumienia przenikającego przez membranę
Gęstość strumienia masy [kg/(m2s)]. [mol/(m2s)]
Gęstość strumienia objętości [m3/(m2s)]
Selektywność membrany wyrażona współczynnikiem retencji R
$$R = 1 - \frac{\text{Cp}}{\text{Cp}}$$
Membrana płaska
Moduł płytowo – ramowy
a = 100 – 400 m2/m3
Moduł zwijany spiralnie
a = 300 - 1000m2/m3
Membrana cylindryczna
Moduł rurowy
a = m2/m3
Moduł kapilarny
a = 600 – 1200 m2/m3
Moduł hollow fiber
a = do 30 000 m2/m3
Transport masy w procesach membranowych
Bierny
Bierny ułatwiony
Aktywny
Zestawienie procesów membranowych
Różnica siły napędowej |
---|
Różnica ciśnień |
Mikrofiltracja Ultrafiltracja Nanofiltracja |
Osmoza odwrócona |
Procesy filtracji membranowej
Mikrofiltracja
Ultrafiltracja, nanofiltracja
Osmoza odwrócona
Siłą napędową tych procesów jest różnica ciśnień panująca po obu stronach membrany w module membranowym.
Roztwór surowy poddawany oczyszczaniu lub rozdzielaniu w procesach filtracji membranowej
Zawiesina mikrometrowych lub submakrometrowych cząstek
Roztwór wielkocząsteczkowych związków organicznych
Roztwór makrocząsteczkowych związków nieorganicznych
Mikrofiltracja
Proces membranowy najbardziej zbliżony do filtracji zawiesin w filtrach konwencjonalnych
Rozmiary porów w membranach wynoszą od 0,05µ do 10µm
Zatrzymywanie w retentacie cząstek o średnicy większej od 0,1µm
Proces ten pozwala na oddzielenie wodnych roztworów cukrów, soli, a także niektórych białek jako filtratu, pozostawiając w koncentracie najdrobniejsze cząstki stałe i koloidy
Siłą napędową procesu jest różnica ciśnień wynosząca od 0,01 MPa do 0,1 MPa
Zastosowanie
Przemysł spożywczy – przy sterylizacji i klarowaniu soków, wina i piwa
Przemysł farmaceutyczny – sterylizacja
Biomedycyna – oddzielanie plazmy krwi
Otrzymywanie bardzo czystej wody w przemyśle materiałów elektronicznych
Ultrafiltracja
Zastosowanie membran o rozmiarze porów od 1 do 50 nm
Umożliwia rozdzielanie składników na poziomie molekularnym – zatrzymanie w retentacie związków o dużej masie cząsteczkowej – rzędu kilku tysięcy Daltonów i więcej
Stosowane ciśnienia nie przekraczają na ogół 1 MPa
Zastosowanie
W przemyśle spożywczym
Zatężanie mleka
Separacja białek
Odzysk skrobi ziemniaczanej
Oczyszczanie soków owocowych, piwa i wina
W przemyśle farmaceutycznym
Wyodrębnianie enzymów
Wyodrębnianie antybiotyków
W biotechnologiach
Jako metody wyodrębniania produktów o dużych masach cząsteczkowych
Nanofiltracja (ultraosmoza)
Zatrzymaniu na membranie ulegają białka i pozostałe polimery, a także część cukrów i kwasów organicznych
Zastosowanie
Odsalanie serwatki
Odsalanie półproduktów biotechnologii
Umożliwia modyfikację składu mineralnego wielu produktów spożywczych
Osmoza odwrócona
Zastosowanie
Odsalanie wody morskiej i zasolonej
Produkcja ultraczystej wody wykorzystywanej w przemyśle elektronicznym
Różnica ciśnień 2-10 MPa
Historia … -_-
Porównanie procesów filtracji membranowej
Parametr | Mikrofiltracja | Ultrafiltracja | Osmoza odwrócona |
---|---|---|---|
Substancje zatrzymywane | Cząstki (bakterie, grzyby) |
Makrocząsteczki (białka) | Małocząsteczkowe związki organiczne i nieorganiczne |
Ciśnienie osmotyczne | Znikome | Nie znaczące, rzędu 1 kPa | Wysokie, rzędu 1 MPa |
Różnica ciśnień | <0,2 MPa | 0,1 – 1,0 MPa | >1 MPa |
Membrana | symetryczna | asymetryczna | Nieporowata |
Mechanizm separacji | Różnica rozmiarów cząstek i porów w membranie | Różnica rozpuszczalności i dyfuzyjności w membranie |
Techniczne aspekty procesów membranowych
Trudności w realizacji procesu
Polaryzacja stężeniowa
Adsorpcja na powierzchni membrany
Tworzenie warstwy żelowej na powierzchni membrany
Zatykanie porów membrany stałymi mikrozanieczyszczeniami – fouling
Deformacja porów pod wpływem ciśnienia
Wszystkie wymienione procesy wywołują powstawanie dodatkowych oporów w stosunku do transportu poszczególnych składników roztworu
Niekonwencjonalne metody utrwalania żywności
Wysokie ciśnienie hydrostatyczne (HHP)
Pulsujące pole elektryczne (PEF)
Pulsujące pole magnetyczne
Pulsujące światło
Radiacyjne (promieniowanie jonizujące, nadfioletowe, podczerwone)
Drgania naddźwiękowe
Pulsujące pole elektryczne
Poddanie produktów krótkotrwałym impulsom elektrycznym o wysokiej intensywności powodującym uszkodzenie błon komórkowych drobnoustrojów.
Czynniki determinujące letalne działanie PEF na drobnoustroje
Właściwości pola – natężenie, częstotliwość pulsów, czas ekspozycji
Właściwości drobnoustrojów – gatunek, koncentracja, stadium wzrostu
Właściwości środowiska produktu – przenikalność elektryczna, siła jonowa, temperatura, pH
W zależności od rodzaju drobnoustrojów i ich gatunku czas trwania jednego pulsu wynosi od mikro- do milisekund.
Stosuje się od kilku do 60 pulsów w odstępach 1s.
Przyrost temperatury materiału wynosi około 0,3oC/impuls.
Eksperyment
Pseudomonas fluorescens – natężenie pola 22,5 kV/cm, 20 impulsów w odstępach 1s spowodowało obniżenie liczby komórek o 4 cykle logarytmiczne.
Bakterie Gramujemne są mniej odporne na działanie PPE niż Gramdodatnie.
Schemat oddziaływań PPE na membranę komórki bakteryjnej.
Krytyczne natężenie pola elektrycznego (Ec)
Ec = Vc / f*a
Gdzie:
Vc – napięcie krytyczne
f – współczynnik kształtu komórki
a – promień komórki
Dla komórek o kształcie zbliżonym do kulistego f = 1,5.
Dla komórek o kształcie cylindrycznym współczynnik f wyznacza się z równania:
f = L / (L – D/3)
gdzie: L – długość, D – średnica komórki
PPE i trwałość produktu
Produkt: masa jajowa |
---|
↓ |
Dodatek kw. cytrynowego 0,15% |
↓ |
Oddziaływanie PPE E = 30 kV/cm τ = 489 µs (266 imp.) W = 6331 J/ml |
↓ |
Trwałość 20 d (4oC) |
Celka przepływowa (V = 5ml)
Celka stacjonarna (V = 20ml)
Pulsacyjne pole elektryczne – podsumowanie
Pulsacyjne pola elektryczne w istotny sposób wpływają na redukcję mikroflory w produktach spożywczych
Główną trudnością przy stosowaniu tej metody jest prawidłowy dobór parametrów PPE uwzględniający zarówno rodzaj drobnoustrojów, przeciwko którym skierowane jest oddziaływanie, jak również właściwości fizykochemiczne samego produktu
Właściwości funkcjonalne reologiczne i sensoryczne produktów żywnościowych utrwalonych pulsacyjnymi polami elektrycznymi są najczęściej lepsze od właściwości produktów utrwalanych metodami klasycznymi
Nie potwierdzono do tej pory skuteczności metody PPE w odniesieniu do przetrwalników
W praktyce przemysłowej metoda PPE będzie prawdopodobnie w większości przypadków wykorzystywana równolegle z innymi metodami utrwalania żywności zgodnie z „teorią plotków”
Pulsujące pole magnetyczne
Natężenie pola – od 5 do 50 T (tesli)
Częstotliwość – od 5 do 500 kHz
Czas trwania jednego pulsu – od 10µs do 1s
Mięso zakażone Streptococcus thermophillus – natężenie pola 12T jeden puls o częstotliwości 6 kHz powoduje obniżenie liczby drobnoustrojów z 25000 do 970/cm2
Sok pomarańczowy – natężenie pola 40T, jeden puls o częstotliwości 4,6 kHz (?) powoduje obniżenie liczby drobnoustrojów z 25000 do 6/cm2
Pulsujące światło
Działanie bakteriobójcze ma pulsujące światło o długości fali między 170 a 2600nm i intensywności 0,01-50 J/cm2
Światło generowane jest przez lampę ksenonową, która emituje impulsy światła o czasie ok. 300µs i długości fali pokrywającej zakres od ultrafioletu (UV) do podczerwieni (od 200 do 1100nm)
Doświadczenie wykonane ze Staphylococcus aureus pokazało, że dwa impulsy światła o intensywności 0,75 J/cm2 każdy są w stanie zniszczyć 107 komórek/cm2
Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Bacillus subtilis i Aspergillus Niger w ilości 105 komórek/cm2 nie przeżywały pojedynczego błysku o natężeniu od 0,5 do 1 J/cm2
Nowoczesne i niekonwencjonalne met. utrwal. żywn.: wysokich ciśnień, skojarzone metody (?), met. radiacyjne.
Niekonwencjonalne metody utrwalania żywności
Radiacyjne (promieniowanie jonizujące)
Wysokie ciśnienie hydrostatyczne (HHP)
Zgodnie ze standardami Kodeksu Żywnościowego napromieniowanie żywności jest dozwolone, o ile:
Nie powoduje żadnych zagrożeń zdrowotnych
Jest korzystne i bezpieczne dla konsumenta
Nie zastępuje podstawowych wymagań sanitarno – higienicznych zawartych w funkcjonujących systemach zapewnienia jakości (dobra praktyka higieniczna, system HACCP, dobra praktyka produkcyjna lub rolnicza)
Zgodnie z obowiązującą Ustawą z dnia 11 maja 2001r. o warunkach zdrowotnych żywności i żywienia (DzU nr 63, poz. 634) napromienianie promieniowaniem jonizującym jest dopuszczalne, jeżeli nie stanowi zagrożenia dla zdrowia i życia człowieka oraz jest technologicznie uzasadnione. Nie może zastępować prawidłowych warunków sanitarnych i zasad higieny. Również nie może być stosowane do żywności zawierającej konserwanty i stabilizatory.
Użyteczność promieni X, Beta i Gamma w utrwalaniu żywności determinuje ich zdolność do penetracji produktów żywności, działanie letalne na drobnoustroje oraz wpływ, jaki wywierają na jej jakość sensoryczną.
Promienie Beta posiadają bardzo ograniczoną przenikliwość i nie są stosowane w utrwalaniu żywności.
Promienie X mają wprawdzie znaczną zdolność penetracji, ale nie mogą być kierowane bezpośrednio na produkt. Ich energia ulega więc rozproszeniu i tym samym efektywność letalna jest mała.
Zastosowanie w praktyce znalazły głównie promienie gamma (fotony), posiadające znaczną zdolność penetracji materii i zabijania drobnoustrojów.
Ich źródłem są promieniotwórcze izotopy kobaltu (60Co) i cezu (137Cs).
W technologii radiacyjnej sterylizacji zwykle używany jest 60Co. Radioaktywny izotop, którego energia promieniowania w następstwie eksploatacji uległa znacznemu obniżeniu.
Maksymalna dawna promieniowania, jaką można stosować bez wywołania niekorzystnych zmian w żywności nie może przekraczać 10 kGy. Tak utrwalana żywność nie wykazuje zmian jakościowych i uznawana jest za bezpieczną dla zdrowia konsumentów.
Promieniowanie jonizujące. Stosowane dawki
Niskie – do 1 kGy (1 grej) – wykorzystywane do hamowania kiełkowania, zwalczania szkodników magazynowanych zbóż (tzw. Radiodezynsekcja), regulacji dojrzewania warzyw i owoców. Tak niskie dawki promieniowania jonizującego nie obniżają wartości odżywczej i jakości żywności ani nie pogarszają jej właściwości organoleptycznych.
Średnie – 1 – 10 kGy – redukują lub eliminują mikroorganizmy (tzw. Radiopasteryzacja). W tym zakresie dawek promieniowania jonizującego mogą pojawić się zmiany chemiczne i organoleptyczne utrwalanych produktów.
Wysokie – 10 – 50 kGy – powodują radiosterylizację żywności. Nie przyczyniają się natomiast do powstawania czynników niebezpiecznych dla zdrowia, ale powodują znaczne zmiany chemiczne i organoleptyczne, wywołując pogorszenie jakości napromieniowania produktów. Dawki te nie zostały dotychczas zatwierdzone do powszechnego stosowania.
Efekt letalny promieni jonizujących wzrasta ze wzrostem zastosowanej dawki. Skuteczność ich ogranicza jednak brak dostępu tlenu do produktów, niska aktywność wody (Aw) w ich środowisku, a także stan zamrożenia. Wrażliwość mikroorganizmów na dawki promieniowania jest funkcją ich rozmiarów i zawartości wody.
W procedurach radiacyjnego utrwalania żywności używane są następujące metody:
Radapertyzacja – redukuje liczebność drobnoustrojów do poziomu, w którym nie są one zdolne do spowodowania zepsucia żywności. Nazywana jest radiacyjną pasteryzacją. Jej celem jest niszczenie mikroflory gnilnej w żywności wysokim pH, w szczególności gram-ujemnych psychotrofów oraz drożdży i pleśni w produktach kwaśnych. W tym procesie stosowane są umiarkowane dawki promieniowania. Produkty tak utrwalane muszą być przechowywane w warunkach chłodniczych.
Radycyzacja – niszczy formy wegetatywne drobnoustrojów patogennych. W tym celu stosowane są wyższe dawki promieniowania od 2,5 do 5 kGy. Nie niszczą one jednak spor, a także niektórych opornych na ich działanie szczepów patogennych bakterii, np. Salmonella Typhimurium. Z tych powodów i te produkty muszą być przechowywanie w warunkach chłodniczych.
Raduryzacja – w tej metodzie stosowane są wysokie dawki promieniowania (30 kGy), zapewniające niszczenie spor Cl. Botulinum, podobne jak w przypadku sterylizacji termicznej, tzn. ich redukcję na poziomie 12D. Metoda ta jednak nie może być stosowana ze względu na zmiany sensoryczne produktów eksponowanych na tak duże dawki promieniowania.
Polska nie prowadzi napromieniowania żywności na skalę komercyjną, a podwarszawski zakład, który ma pozwolenie na taki proceder, stosuje tę technologię tylko eksperymentalnie. Polska, podobnie jak wszystkie kraje UE, dopuszcza także do obrotu napromieniowane przyprawy. W Polsce napromieniowanie przypraw ziołowych wykonywane jest w Stacji Pilotowej we Włochach należącej do Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie wyposażonej w akcelerator liniowy LAE 13/9 o mocy 10 kW i energii elektronów 10 MeV oraz w komorze radiacyjnej Instytutu Techniki Radiacyjnej Politechniki Łódzkiej wyposażonej w izotopowe źródła kobaltowe.
Radura – symbol, którym znakowana jest żywność utrwalana przez napromieniowanie.
Wyraźnie oznakowane poprzez umieszczenie napisu: „napromienione” albo „poddane działaniu promieniowania jonizującego”.
Wprowadzenie do obrotu handlowego żywności poddanej napromieniowaniu wymaga zezwolenia Głównego Inspektora Sanitarnego.
Artykuły rolno-spożywcze dopuszczone w Polsce do zabiegu utrwalania promieniowaniem jonizującym.
Kodeks Żywnościowy FAO/WHO podaje, iż utrwalaniu radiacyjnemu mogą być poddawane takie środki spożywcze jak:
Kurczaki – w celu przedłużenia okresu przechowywania i/lub zredukowania liczby bakterii patogennych, tj. Salmonella
Ziarno kakaowe – w celu ochrony przed szkodnikami podczas przechowywania oraz obniżenie zakażeń mikrobiologicznych
Suszone daktyle – w celu ochrony przed szkodnikami podczas przechowywania
Owoce mango – aby chronić przed szkodnikami, zminimalizować procesy gnilne, obniżyć skażenia mikrobiologiczne (połączenie radiacji i obróbki termicznej)
Papaja – w celu ochrony przed szkodnikami, zminimalizowaniu procesów gnilnych
Ziemniaki i cebula – zabezpieczenie przed kiełkowaniem podczas przechowywania
Jadalne nasiona roślin strączkowych (np. fasola, groch) oraz ryż – ochrona przed szkodnikami podczas przechowywania
Przyprawy – ochrona przed szkodnikami, obniżenie skażeń mikrobiologicznych, obniżenie ilości mikroorganizmów patogennych
Surowe truskawki – w celu przedłużenia okresu przechowywania
Surowe ryby i przetwory rybne – w celu ochrony przed szkodnikami podczas przechowywania i sprzedaży, zredukowania skażeń mikrobiologicznych, wyeliminowania mikroflory patogennej
Zboże – skuteczniejsza ochrona przed szkodnikami
Urządzenia do radiacyjnego utrwalania żywności
W większości instalacji przeznaczonych do napromieniania żywności wykorzystuje się źródła kobaltowe zawierające γ-promieniotwórczy izotop kobaltu-60.
Obecnie znaczną popularność zdobywa technika akceleratorowa. Wykorzystuje się przyspieszone elektrony, które mają jednak ograniczoną przenikliwość lub powstałe w tzw. Procesie konwersji promieniowanie X.
Schemat instalacji z akceleratorem liniowym do napromieniania różnych produktów spożywczych bezpośrednio elektronami lub po konwersji promieniowaniem X.
High Pressure Processing
Metoda obróbki żywności polegająca na poddaniu produktu działaniu wysokiego ciśnienia (100-1000 MPa) – z lub bez dodatku ciepła w celu inaktywacji mikroorganizmów lub aby osiągnąć jakość pożądaną przez konsumenta.
Wysokie ciśnienie w komorze może być uzyskiwane
Sposobem bezpośrednim przez sprzężenie medium za pomocą tłoka, stosowane zwykle w urządzeniach laboratoryjnych i półtechnicznych
Sposobem pośrednim za pomocą pompy, stosowanym w urządzeniach technicznych
Działanie destrukcyjne jest tym większe im wyższe jest ciśnienie i dłuższy czas trwania ciśnienia, chociaż są wyjątki od tej reguły, wskazujące na złożony charakter oporności drobnoustrojów na wysokie ciśnienia.
Wysokość ciśnienia potrzebnego do zmniejszenia liczby wybranych drobnoustrojów patogennych o 5 cykli logarytmicznych.
Drobnoustroje | Ciśnienie (MPa) |
---|---|
Yersinia enterocolitica | 275 |
Aeromonas hydrophila | 300 |
Salmonella typhimurium | 350 |
Listeria monocytogenes | 375 |
Salmonella eneritidis | 450 |
Campylobacter jejuni | 500 |
Escherichia coli O157:H7 | 680 |
Staphylococcus aureus | 700 |
Konfitury, dżemy owocowe
Wartość ciśnienia 400-600 MPa przez około 10-30 minut sprawia, że połączenie świeżych owoców z cukrem i pektyną daje przyspieszoną penetrację cukru i żelowanie oraz jednocześnie pasteryzację. Okres przechowywania tak przetworzonego wyrobu wynosi ok. 2 miesięcy. Cena jest 2,5 krotnie wyższa od produktu wyprodukowanego metodą tradycyjną.
Produkty mięsne, szynki gotowane, mięso wieprzowe
Wartość ciśnienia 250 MPa, w temp. 20-40oC przez około 3 godziny sprawia, że uzyskana zostaje poprawa jakości organoleptycznej, mikrobiologicznej oraz więcej wody zatrzymujemy w produkcie.
Ryż hipoalergiczny
Przy ciśnieniu 400 MPa w temp. 20oC przez około 10 minut wyeliminowano 95% białek wywołujących alergię.
Śledzie wędzone
Śledzie w plastrach marynowane lub w winie bądź oleju podano ciśnieniu 185 MPa w temp. 15oC przez około 30 minut uzyskano unikalną teksturę oraz 10 – 100-krotną redukcję liczby mikroorganizmów. Okres przechowywania tak przetworzonego wyrobu wynosi ok. 1 roku.
Ostrygi, krab
Wartość ciśnienia 400 MPa w temp. 7oC przez ok. 10 min dało efekt bezpieczeństwa mikrobiologicznego oraz łatwiejsze oddzielenie mięsa od skorupy. Okres przechowywania tak przetworzonego wyrobu wynosi ok 5 tygodni.
USA: guacamole, szynka, sok i ostrygi
Europa i Japonia: dżemy, galaretki, ryby, produkty mięsne, plasterkowana szynka, sosy sałatkowe, ciastka ryżowe, soki i jogurty
HPP – jakie korzyści dla konsumenta?
Zalety
Zwiększenie trwałości produktów w wyniku niszczenia drobnoustrojów
Modyfikacja biopolimerów np. białek
Aktywacja jednych enzymów i inaktywacja innych
Ukierunkowanie odpowiednich przemian np. usuwanie białek powodujących alergię u konsumentów
Zachowanie dobrej jakości organoleptycznej, zwłaszcza barwy i zapachu, wynikające z tego, że w metodzie HPP nie uszkadza się wiązań kowalencyjnych
Zwiększenie dyspozycyjności produktu, poprzez zmianę jego zwartości, temperatury zamarzania i topnienia
Wady
Duża odporność przetrwalników bakterii na działanie wysokich ciśnień i związane z tym bezpieczeństwo żywnościowe
Duży nakład inwestycyjny
Duże późniejsze nakłady eksploatacyjne
HPP – wyposażenie i koszty
USA, Avure Technologies (Kent, WA)
Pojemność 215 l.
4,5 miliona kg żywności w ciągu roku
Koszt urządzenia 500 000$ - 2 500 000$
Fakty i mity o HPP
MIT: proces eksperymentalny,
FAKT: wiele produktów pasteryzowanych ciśnieniowo jest dostępnych na rynku
MIT: proces okresowy – mała wydajność,
FAKT: wyposażenie dostępne na rynku – kilka ton/h, dostępne również systemu pół okresowe
MIT: proces bardzo drogi,
FAKT: koszt mniej niż 5 centów za kg dla produktów wysokiej jakości
Nowoczesne przemysłowe techniki schładzania i mrożenia żywności. -> wysłała slajdy rok temu
Metody utrwalania żywności poprzez zakwaszenie. (?)
Techniki i technologie kształtujace strukturę i teksturę żywności (piekarnictwo, struktury ciast, mięsa, tenderyzacja). -> wysłała slajdy rok temu
Techniki i technologie kształtujace wygląd zewnetrzny (w tym barwę), smak i zapach żywności. -> slajdy na fejsie
Techniki i technologie stosowane produkcji wybranych surowców, półproduktów i produktów roślinnych.
WYBRANE TECHNIKI I TECHNOLOGIE STOSOWANE W PRODUKCJI WYBRANYCH SUROWCÓW, PÓŁPRODUKTÓW I PRODUKTÓW ROŚLINNYCH
Surowce – naturalne produkty pochodzenia roślinnego, zwierzęcego lub mineralnego stanowiące materiał wyjściowy do wszelkich procesów technologicznych i uzyskania gotowego wyrobu
Półprodukty – surowce żywnościowe poddane częściowej obróbce technologicznej, wymagające przed spożyciem odpowiedniego przygotowania, np. warzywa i owoce obrane, warzywa i owoce mrożone itp.
Produkty – środki spożywcze powstałe w wyniku procesu produkcyjnego
Surowce pochodzenia roślinnego
Zboża
Rośliny okopowe
Rośliny strączkowe
Owoce
Warzywa
Rośliny oleiste
Etapy w przetwórstwie roślinnym
Produkcja roślinna |
---|
↓ |
Konsument |
Obróbka wstępna surowca – czynności wykonywane na surowcu przed jego przerobem m.in.
Czyszczenie
Sortowanie
Kondycjonowanie
Usuwanie części niejadalnych
Rozdrobnienie
Wytłaczanie
Cel obróbki wstępnej
Zwiększenie wartości użytkowej i trwałości surowca
Obniżenie kosztów transportu i magazynowania
Ułatwienie procesu technologicznego
Uzyskanie gotowego produktu o wyższej jakości
Czyszczenie surowca.
Podział zanieczyszczeń
Mineralne – np. ziemia, piasek, kamienie
Roślinne – np. plewy, słoma, nasiona chwastów
Zwierzęce – np. sierść, pierze
Chemiczne – metale ciężkie, pozostałości środków chemicznych używanych do zwalczania chwastów, szkodników
Mikrobiologiczne – spowodowane zakażeniem różnego typu drobnoustrojami
Biologiczne – pierwotniaki, roztocza, pajęczaki
Metody czyszczenia
Na sucho
Przesiewanie
Szczotkowanie
Ocieranie
Aspiracja (powietrzem, odpylające)
Magnetyczne rozdzielanie
Na mokro
Mycie
Flotacja (separację frakcji lżejszych od cieczy)
Czyszczenie ultrasoniczne (z wykorzystaniem fal akustycznych)
Filtracja
Odbywa się przy użyciu urządzeń i maszyn, służących do mycia, moczenia i przenoszenia surowca, jak np. zamaczalniki, kanały spławiakowe (transport wodny) i myjki
Zamaczalniki
Zbiorniki zaopatrzone w doprowadzenie czystej wody (lub wody pochodzącej z następnych etapów mycia) oraz w odprowadzenia wody zużytej
Dolne – do usuwania brudnej wody z zanieczyszczeniami ciężkim
Górne – do odprowadzania wody z zanieczyszczeniami, unoszącymi się na jej powierzchni
Procesy zachodzące podczas mycia
Oddzielanie przyległych do powierzchni owoców zanieczyszczeń następuje w wyniku działania siły mechanicznej wywoływanej przez nich szczotek, łopatek, przetłaczania powietrza oraz działania natrysków wodnych
Na rozpuszczalność molekuł w roztworach ma wpływ zarówno natura cząsteczki rozpuszczonej jak również właściwości fizykochemiczne rozpuszczalnika
Powszechnie znana jest zasada: „podobne rozpuszcza podobne”. Polarne cząsteczki są zatem dobrze rozpuszczalne w polarnych rozpuszczalnikach, a nie przechodzą do niepolarnej fazy ciekłej
Płuczki (myjki)
Myjki łapowe – zbudowane z wanny, o zaokrąglonym dnie rusztowym, zawierającej wał z łapami umocowanymi spiralnie, które mieszają i przesuwają surowiec w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu wody myjącej
Płuczki szczotkowe – zawierające w wannie zestaw szczotek myjących, wykonanych z materiałów różnej twardości i obracających się w kierunku przeciwnym do ruchu surowca. Służą do mycia ogórków, ziemniaków, pomidorów, jabłek, patisonów itp.
Myjki bębnowe – mają postać cylindrycznego bębna zbudowanego z perforowanej blachy lub pryzmatycznych prętów, do którego jest doprowadzany surowiec i woda w postaci natrysku; ruch surowca od wlotu do wylotu bębna jest wywołany nachyleniem bębna lub przez listwę nawiniętą śrubowo na wewnętrznej powierzchni bębna. Myjka ta znajduje zastosowanie we wszystkich zakładach produkujących przetwory owocowo – warzywne.
Myjki natryskowe – surowiec na taśmie jest myty natryskiem strumienia wody regulowanym ciśnieniu, dostosowanym do mechanicznej wytrzymałości mytego materiału
Myjki wodno – powietrzne – ruch surowca (delikatnego) i wody w czasie mycia w wannie jest wymuszony przez unoszące się pęcherzyki powietrza, doprowadzonego pod ciśnieniem
Myjki ślimakowe – częścią roboczą jest ślimak, umieszczony w korycie nachylonym do poziomu; ślimak obracając się przesuwa myty surowiec z dołu do góry, w kierunku przeciwnym do ruchu myjącej wody
Płuczki wibracyjne – działają na zasadzie wibrowania surowca i wody myjącej w wannie wprawionej w drgania mechaniczne. Służą głównie do płukania zielonego groszku
Sortowanie
Rozdzielanie surowca na grupy, różniące się cechami fizycznymi, przede wszystkim wielkością, kształtem i masą jednostkową
Ułatwia przeprowadzenie dalszych operacji i procesów jednostkowych
Poprawia wygląd surowca i czyni go bardziej atrakcyjnym dla nabywców
Wyróżniamy
Sortowanie rolkowe
Sortowanie prętowe
Ślimakowe
Tarczowe
Sortowniki kaskadowe
Urządzenia do sortowania
Sortowniki – surowiec rozdzielany jest na frakcje wielkościowe na podstawie najmniejszego wymiaru
W urządzeniach tych elementami roboczymi są
Sita
Linki i taśmy na kołach pasowych
Sortowanie wg koloru (fotokomórka)
Schemat, który nie ma tytułu i nic na nim nie widać -_-
Urządzenia do sortowania. Separacja elektrostatyczna
Separacja rozdrobnionych materiałów roślinnych np. nasion rzepaku
Wykorzystuje właściwości cząstek wynikające z różnic w ich ładunku elektrycznym, przewodnictwie elektrycznym oraz przewodności elektrycznej
Jest możliwa głównie dzięki sile elektroforezy – oddziaływaniu pola elektrycznego na cząstkę posiadającą ładunek, znajdującą się w tym polu
Ładunek „powierzchniowy” otrzymujemy poprzez elektryzację cząstek
Wytłaczanie
Stosuje się w celu wydobycia z tkanek roślinnych żądanych frakcji – oddzielenia części stałych od płynnych
Proces musi być zawsze poprzedzony dezintegracją materiału, który poddaje się wytłaczaniu (tkanki należy rozerwać, zniszczyć struktury komórkowe)
Przerabiany materiał powinien charakteryzować się odpowiednim stopniem dojrzałości
Produkcja soków owocowych i warzywnych oraz soków zagęszczonych
START
↓
Przygotowanie hali produkcyjnej
↓
Surowce Przyjęcie surowca
↓
Woda Mycie surowca Ścieki
↓
??? Odpady
↓
???
↓
???
↓
???
↓
???
↓
Tłoczenie Sok
↓
Woda Ekstrakcja i tłoczenie Odpad
↓
??? soków
↓
Pasteryzacja ???
↓
???
↓
???
↓
Filtracja Odpad
↓
Zagęszczanie
↓
Schładzanie
↓
Beczki Magazynowanie
↓
KONIEC
Kondycjonowanie
Nawilżanie ziarna
Podgrzewanie ziarna
Podsuszanie ziarna
Stosowane, aby zmiękczyć okrywę ziarna w celu łatwiejszego oddzielenia od bielma i poprawienia wartości wypiekowej mąki
Ułatwia wypływ oleju w czasie tłoczenia nasion rzepaku
Usuwanie części niejadalnych
Odszypulczanie
Polega na obrywaniu szypułek wiśni, czereśni, porzeczek, truskawek itp.
Do mechanicznego obrywania służą maszyny – obrywarki albo odszypulczarki, których podstawowymi elementami roboczymi są zespoły stalowych wałków, które nachylone w stosunku do poziomu, obracają się parami
Chwytają szypułki je odrywają, gdyż odstęp między wałkami jest tak ustawiony, że mieści się w nim tylko szypułka
Drylowanie
Usuwanie pestek z owoców pestkowych. Stosowane urządzenia to tzw. Drylownice lub odpestczarki
Taśmowe
Bębnowe
Na powierzchni bębna lub taśmy znajdują się zagłębienia z otworami o średnicy pestek, a powyżej nich zamontowane są wybijacze pestek
Rozdrabnianie
Zmniejszanie wymiarów cząstek materiałów
Uzyskiwanie cząstek materiału rozdrobnionego o różnorodnych i nieregularnych kształtach
Materiał poddawany jest działaniu sił zewnętrznych, w wyniku których ulega on rozpadowi na mniejsze cząstki
Prowadzi do rozwinięcia powierzchni materiału, co decyduje o szybkości przebiegu innych procesów fizycznych jak np. ekstrakcji, suszenia, rozpuszczania oraz wpływa na szybkość i wydajność reakcji chemicznych
Połączone z odsiewanie umożliwia uzyskanie frakcji o określonych rozmiarach cząsteczek, wykorzystywanych w różnych procesach do dalszego przetwarzania
Podobne przedziały wielkości ułatwiają proces mieszania różnych materiałów
Poprawia, a nieraz umożliwia przydatność konsumpcyjną surowców oraz ich wykorzystanie do dalszych procesów, ale równocześnie dezintegrując tkanki zapoczątkowuje procesy psucia
Typy
Szarpanie (owoce i warzywa)
Gniecenie (owoce, ziarna zbóż)
Przecieranie (owoce i warzywa)
Rozcieranie (owoce i warzywa)
Śrutowanie (nasiona oleiste, ziarna zbóż)
Drobienie i mielenie (ziarna zbóż)
Podział produktów owocowych i warzywnych
Produkty owocowe i warzywne |
---|
↓ |
Półprzetwory owocowe i warzywne |
↓ |
??? |
Technologia mrożenia owoców i warzyw
Wstępne przebierania
Czyszczenie, mycie
Sortowanie wg wielkości i stopnia dojrzałości
Usuwanie części niejadalnych
Rozdrabnianie
Blanszowanie
Chłodzenie
Ociekanie
Mrożenie właściwe (np. tunele fluidyzacyjne)
Składowanie zamrażalnicze (luzem lub w opakowaniach)
Pakowanie
Przechowywanie
Rozmrażanie (w przypadku półproduktów)
Technologia produkcji soków klarownych
Przebieranie, czyszczenie i mycie owoców
Rozdrabnianie lub miażdżenie owoców
Tłoczenie miazgi (możliwość obróbki enzymatycznej)
Wirowanie moszczu
Pasteryzacja przepływowa moszczu
Pektynoliza soku (depektynizacja) tj. obróbka enzymatyczna
Klarowanie właściwe
Filtracja
Rozlew do butelek
Pasteryzacja
Pakowanie do butelek
Magazynowanie
Technologia produkcji konserw apertyzowanych
Przebieranie, czyszczenie i mycie surowca
Usuwanie części niejadalnych
Sortowanie
Blanszowanie 85 – 95oC
Chłodzenie
Preparowanie owoców (nakłuwanie)
Napełnienie opakowań i zalewanie zalewą
Odpowietrzanie konserw
Zamykanie
Obróbka termiczna
Chłodzenie
Magazynowanie
Techniki i technologie stosowane produkcji wybranych surowców, półproduktów i produktów zwierzęcych.
TECHNIKI I TECHNOLOGIE STOSOWANE W PRODUKCJI WYBRANYCH SUROWCÓW, PÓŁPRODUKTÓR I PRODUKTÓW ZWIERZĘCYCH
Kruchość
Najbardziej ceniony i pozytywny skutek poubojowych zmian proteolitycznych w tkance mięśniowej zwierząt rzeźnych
Zależy od
Rasy, gatunku, wieku, płci, sposobu żywienia, dobrostanu zwierząt
Czynników poubojowych tj. stężenie pośmiertne, skurcz chłodniczy, dojrzewanie mięsa
Stopień otłuszczenia
Klasa otłuszczenia | Cechy dodatkowe |
---|---|
1 bardzo małe | Brak tłuszczów w jamie klatki piersiowej |
2 małe | W jamie klatki piersiowej mięsnie między żebrami wyraźnie widoczne |
3 średnie | W jamie klatki piersiowej mięsnie między żebrami jeszcze widoczne |
4 duże | Wyraźne smugi tłuszczu na udźcu; w jamie klatki piersiowej mięśnie między żebrami mogą być poprzerastane tłuszczem |
5 bardzo duże | Udziec niemal całkowicie pokryty tłuszczem, tak że smugi tłuszczu nie są wyraźnie widoczne; w jamie klatki piersiowej mięśnie między żebrami poprzerastane tłuszczem |
Wędliny !!!!
Wędzonki
Szynka
Szynka surowa dojrzewająca
Szynka wysoko wydajna
Wędzonki szynkopodobne
Łopatka
Łopatka wysoko wydajna
Polędwica
Polędwica wysoko wydajna
Baleron
Baleron wysoko wydajny
Boczek wędzony, wędzonki boczkowe, wędzonki z okrywą tłuszczową i inne
Słonina wędzona
Podgardle wędzone
Kiełbasy
Homogenizowane
Drobno rozdrobnione
Drobno rozdrobnione surowe
Drobno rozdrobnione wysoko wydajne
Średnio rozdrobnione
Średnio rozdrobnione surowe
Średnio rozdrobnione wysoko wydajne
…
Wędliny podrobowe
Wątrobianki
Kiszki
Salcesony
pasztetowe
Produkty blokowe
Drobno rozdrobnione
Średnio
Grubo
Podrobowe
Studzieniny
Rolady
Schemat procesu produkcji wędzonek: polędwicy wędzonej i polędwicy sopockiej
Schemat procesu produkcji (100kg) kiełbasy myśliwskiej średnio rozdrobnionej
Schemat procesu produkcji (100kg) serdelków drobno rozdrobnionych
Rozdrabnianie wstępne na wilku
Ujednolicenie rozmiaru cząstek mięsa i ułatwienie procesu kutrowania poprzez wstępne naruszenie struktury tkankowej mięsa
Kutrowanie
Odpowiednie rozdrobnienie mięsa
Uwodnienie białek dodaną wodą w postaci lodu
Zemulgowanie tłuszczu
Urządzenia
Wilk
Kuter
Mleko
Płynna wydzielina gruczołów mlecznych ssaków
Składniki mleka krowiego | Zawartość (%) |
---|---|
Woda | 87,7 |
Tłuszcz | 3,4 |
Kazeina | 2,5 |
Inne białka | 0,7 |
Laktoza | 4,8 |
Inne związki organiczne | 0,2 |
Związki mineralne | 0,7 |
Etapy produkcji mleka spożywczego
Odbiór mleka surowego
↓
Normalizacja zawartości tłuszczu
↓
Homogenizacja
↓
Obróbka termiczna
↓
Rozlew do opakowań
↓
Przechowywanie
Mleko pełne (3,2% tłuszczu)
Mleko półtłuste (2,5%, 2,0%, 1,5%, 1,0% tłuszczu)
Mleko odtłuszczone (najwyżej 0,5% tłuszczu)
Etapy produkcji mleka spożywczego
Normalizacja – doprowadzenie zawartości tłuszczu w mleku do wysokości zwierającej się zazwyczaj w przedziale od 0,5% do 3,6 ustalonej i deklarowanej rzez producenta na opakowaniu
Homogenizacja – rozdrobnienie kuleczek tłuszczowych i ujednolicenie ich rozmiarów w mleku. Mleko spożywcze homogenizowanie nie powinno zawiera więcej niż 15% kuleczek tłuszczowych o średnicy powyżej 2µm
Obróbka termiczna – w zależności od jej rodzaju rozróżnia się mleko
Spożywcze pasteryzowane w temp nie niżej niż 71,70C/15s
Spożywcze pasteryzowane w temp ponad 800C
Spożywcze homogenizowane o przedłużonej trwałości poddawane obróbce UHT podczas przepływy w temp. nie niższej niż 1350C co najmniej przez 1s i aseptycznie pakowane w torebki z folii polietylenowej
Mleko UHT – poddane obróbce UHT podczas przepływu w temp nie niższej niż 135C co najmniej przez 1 s i aseptycznie pakowane w opakowania kartonowe
Sery
Produkty otrzymane przez wydzielenie z mleka białka i tłuszczu w formie skrzepu i odpowiednią obróbkę skrzepu
W zależności od metody wydzielenia skrzepu wyróżnia się
Kwasowe
Kwasowo – podpuszczkowe
Podpuszczkowe
Schemat technologiczny produkcji sera twarogowego
Mleko przerobowe (chude lub normalizowane; pasteryzowane)
↓
Szczepienie zakwasem
↓
Ukwaszenie i koagulacja
↓
Szczep (masa serowa)
↓
Obróbka masy serowej
↓
Prasowanie lub wyciskanie
↓
Ser biały (kwasowy)
Schemat blokowy produkcji jogurtu
Przyjęcie i ocena mleka
↓
Ogrzewanie 40-450C
↓
Wirowanie i normalizacja tłuszczu śmietanka niepasteryzowana
↓
Normalizacja S.M. 20-250C proszek mleczny
↓
Ogrzewanie wstępne
↓
Homogenizacja 65-700C, 15-20MPa
↓
Pasteryzacja 920C, 8 min
↓
Chłodzenie 42,50C
↓
Mieszanie szczepionka
↓
Inkubacja 450C, pH 4,5
↓
Chłodzenie 200C
↓
Pakowanie kubeczki, wieczka
↓
Magazynowanie chłodnicze 4-60C
Schemat technologiczny produkcji sera podpuszczkowego
Mleko przerobowe (chude lub normalizowane; pasteryzowane)
↓
Szczepienie zakwasem
↓
Zaprawianie podpuszczką
↓
Koagulacja
↓
Skrzep (masa serowa)
↓
Obróbka masy serowej
↓
Solenie
↓
Dojrzewanie
↓
Ser podpuszczkowy
Ogólny schemat produkcji mleka w proszku
Odbiór i klasyfikacja mleka
↓
Oczyszczanie i normalizacja
↓
Pasteryzacja wstępna i oziębianie
↓
Normalizacja końcowa
↓
Pasteryzacja wtórna
↓
Zagęszczanie
↓
Homogenizacja (dotyczy mleka w proszku pełnego)
↓
Suszenie i wychładzanie
↓
Pakowanie
↓
Przechowywanie
Suszenie rozpyłowe
Suszarka rozpyłowa
Wyposażona w głowicę rozpylającą płynny produkt do postaci drobnych kropli
Krople owiewane są przez gorące powietrze w komorze roboczej
Woda natychmiast odparowuje z kropli ulatniając się, a proszek opada siłą grawitacji i jest odbierany w dolnej części cyklonu
Suszenie
Polega na mechanicznym rozpyleniu mleka zagęszczonego przez wirujące dysze rozpyłowe w specjalnej wieży, gdzie w zetknięciu z gorącym powietrzem następuje odparowanie wody z opadających kropelek mleka
Temperatura powietrza 150-3000C
Czas suszenia 1-10s
Każda suszarka rozpyłowa zawiera
Pompę dozującą produkt
Atomizer
Ogrzewacz powietrza
Rozpylacz powietrza
Komorę roboczą
System odprowadzania powietrza
System odbiory produktu
Suszarka walcowa
Wolno poruszający się bęben od wewnątrz ogrzewany jest parą o temp 120-170
Dozowany na walec produkt gwałtownie jest ogrzewany i następuje szybkie odparowanie wody
Zanim walec wykona pełny obrót, produkt jest zeskrobywany z niego przy użyciu noża
Masło
Produkt wysokotłuszczowy otrzymywany wyniku zmaślania wydzielonej i odpowiednio przygotowanej śmietanki.
W trakcie zmaślania dochodzi do ok 20-ktornej w porównaniu z mlekiem koncentracji tłuszczu i rozpuszczonych w nim witamin, przy jednoczesnym obniżeniu zawartości białka, laktozy, soli min i wody.
Surowiec do produkcji masła to śmietanka o kwasowości nie wyższej niż 6,0-8,0 0SH.
Powinna by uzyskana z mleka odpowiadającego normie jakościowej na mleko surowe do skupu.
Produkcja masła
Wydzielanie śmietanki z mleka
(zaw. tłuszczu 30-35% w metodzie periodycznej, 38-45% w metodzie ciągłej)
↓
Pasteryzacja śmietanki (95+-2)
↓
…
Drób
Typy użytkowe kur
Nieśne – hodowlane produkcja jaj ok. 200szt/rok (rasy: Leghorn)
Mięsne – użytkowe na mięso (rasy: Cornish, White Amerikan)
Ogólnoużytkowe - jaja, mięso, pierze (White Rock, Sussex)
Amatorskie - karłowate, ozdobne
Ubój i obróbka poubojowa
Odbiór drobiu
Ubój
↓
Oparzanie (w oparzelniku wodnym 58-60C/2-3 min)
↓
Skubanie
↓
Patroszenie
↓
Schładzanie
↓ porcjowanie
Pakowanie
↓ wysyłka
Zamrażanie
↓
Składowanie
Przetwórstwo drobiowe
Wykorzystywane są
Całe tuszki
Elementy tuszek
Z kością lub bez kości
Podroby drobiowe
MDOM – mięso drobiowe odkostnione mechanicznie
Przetwory z mięsa drobiowego
Wyroby zawierające ponad 50% mięsa drobiowego
Konserwy
Wędliny
Wyroby garmażeryjne
Jaja
Skład chemiczny jaj
Klasy wagowe jaj kurzych
S – jaja małe - <53g
M
L
XL
Znakowanie jaj kurzych spożywczych 3/PL/24071304
3 – oznaczenie chowu
PL – oznaczenie kraju
24 – kod województwa
07 – kod powiatu
13 – kod zakresu działalności
04 – kod fermy w danym powiecie
Jaja
Zmiany w treści jaj podczas przechowywanie
Utrata wody, wzrost komory powietrznej (4mm 10-30mm)
Zmniejszenie ciężaru własnego
Przenikanie wody z białka do żółtka (do 21%)
Zwiotczenie chalaz (żółtko w centrum żółtko przy skorupce)
Spadek indeksu żółtka (0,45-0,25)
Maleje udział białka gęstego a wzrasta rzadkiego
Alkalizacja, wzrost pH (żółtka 6,06,7; białka 7,6 9)
Wzrost zawartości NH3
Metody utrwalania jaj
Chłodzenie 0-1C, wilg wzgl. Powietrza 85%
Wapnowanie w wodzie wapiennej (10C)
Atmosfera gazów obojętnych (0,3#Co2)
Parafinowanie
Polewanie masami plastycznymi
Termostabilizacja (w wodzie 55C/8min, w oleju 90C/1-5s)
…
Technologia masy mrożonej
Miód
Pozyskiwanie plastrów z dojrzały miodem i odsklepianie
Wirowanie
↓
Filtrowanie
↓
Dojrzewanie
↓
Krystalizacja
↓
Konfekcjonowanie
↓
Składowanie (8-12C)
Nowoczesne systemy i techniki pakowania w przetwarzaniu żywności.
Pakowanie
Papier – 36%
Tworzywa sztuczne – 34%
Metal – 17%
Szkło – 10%
Inne – 3%
Opakowanie jako element produktu
Kształtowanie opakowania jest ściśle zintegrowane ze strategią produktu. W rozwiniętym marketingu opakowania zalicza się do elementów tworzących produkt rzeczywisty.
Funkcje opakowań
Zabezpieczenie wartości użytkowej towaru
Promowanie produktu
Usprawnienie sprzedaży
Identyfikowanie produktu przez dostarczenie pełnej informacji
Identyfikowanie produktu przez dostarczenie pełnej informacji powinno obejmować
Nazwę
Markę
Gramaturę
Cenę
Okres gwarancji
Datę produkcji
Niekiedy składniki produktu i instrukcję użytkowania
Kod kreskowy
Czasem reklama
Rola etykiety dostarczające informacje o produkcie i marce
Względy ekologiczne i ekonomiczne powodują wyraźne tendencje do
Obniżania masy i redukowania nadmiaru opakowań – np. redukcja grubości folii górnych w PA/PE o 10 mikronów to oszczędność rzędu 14%, a o 16 mikronów to już 25%
Promowania opakowań wielokrotnego użycia
Produkcji opakowań ekologicznych – np. z większościowym udziałem minerałów, które są mniej materiałochłonne, energochłonne i tańsze w wytworzeniu
Rozwoju recyklingu
W procesie projektowania nowego produktu na etapie doboru opakowań należy zwrócić szczególną uwagę na te cechy opakowania, które w maksymalny sposób będą
Chronić właściwości fizyko-chemiczne wyrobu
Spowalniać czynniki powodujące obniżenie jego jakości przez czas składowania i dystrybucji
Opakowanie produktu zalicza się do podstawowych instrumentów strategii marketingowej związanej z produktem
Najczęściej są to niekorzystne zmiany spowodowane przez
Zmiany fizyczne, zmiana aktywności wodnej (utrata wilgotności), zmiany tekstury produktu, ubytek masy, uszkodzenia mechaniczne itp.
Reakcje chemiczne i biochemiczne spowodowane obecnością enzymów, procesami utleniania lub hydrolizy
Zanieczyszczenia produktami działalności mikroorganizmów np. bakterii, grzybów, drożdży
Opakowanie to element wyposażenia produktu, który identyfikuje dany produkt wyodrębnia go spośród produktów konkurencyjnych, przekazuje informacje o jego jakości, zastosowaniu, sposobie użytkowania.
Kształt, barwa, szata graficzna są elementami wywierającymi bezpośredni wpływ na wybór produktu i przyciągającymi uwagę konsumenta.
Opakowanie przyjmuje rolę tzw. Cichego sprzedawcy. Opakowania w przedsiębiorstwie spełniają, zatem rolę wynikającą z ich podstawowych funkcji – ochronnej, informacyjnej, wyróżniającej i promocyjnej.
Opakowane jest dla produktu twarzą, tak jak reklama jest jego głosem
Opakowanie spełnia istotną rolę w komunikacji wizerunku marki i cech produktu
Wszystkie elementy komunikacji, z jakimi spotyka się konsument, powinny tworzyć spójną i unikalną całość
Opakowanie jest najważniejszym środkiem komunikacji w miejscu zakupu
↓
Konieczność uwzględnienia szerszego kontekstu, w jakim opakowanie będzie funkcjonować.
Opakowanie
Marka (wizerunek)
Konsument (potrzeby)
Produkt (cechy produktu)
Kategoria (otoczenie konkurencyjne)
Zapewnienie stabilnych parametrów jakościowych bez zmian produktu ma istotne znaczenie w otrzymywaniu nowych produktów, jego wygodnych form, jak i w utrzymaniu trwałości przez określony czas.
Aktywną rolę w zapobieganiu lub zmniejszania zakresu zmian obniżających jakości produktów obok działań technologicznych mają odpowiednio zastosowane techniki i opakowania zmierzające do przedłużenia trwałości produktów.
NOWOCZESNE SYSTEMY I TECHNIKI PAKOWANIA W PRZETWARZANIU ŻYWNOŚCI
Definicja opakowania
Zewnętrzna warstwa służąca do zabezpieczania produktu spożywczego w trakcie transportu i przechowywania
Stanowi element marketingowy, zachęcający do nabycia towaru
To wyrób, który został użyty w celu stworzenia dodatkowej warstwy zew w stosunku do innego wyrobu, mającej za zadanie ochronę produktu opakowanego przed szkodliwym oddziaływaniem czynników zew i/lub ochronę otoczenia przed ewentualnym szkodliwym oddziaływaniem produktu
Klasyfikacja opakowań
Opakowania | ||
---|---|---|
↓ | ↓ | ↓ |
Jednostkowe | Zbiorcze (pośrednie) | Transportowe |
↓ | ↓ ↓ | ↓ |
Jednorazowego użytku | Wielokrotnego użytku (zwrotne) |
Jednostkowe mogą być wielokrotnego użytku, ale transportowe nie mogą być jednorazowego użytku
Funkcje opakowań
Ochronna
Logistyczna (dystrybucyjna, transportowa)
Informacyjna (sprzedażowa, edukacyjna)
Promocyjna (estetyczna, reklamowa, sprzedażowa)
Ekonomiczna
Ekologiczna
Wymagania w zakresie opakowań żywności
Etap | Wymagania stawiane opakowaniom |
---|---|
Wytwarzanie opakowania | Prosta technologia wytwarzania, małe koszty |
Pakowanie/ Napełnianie | Odpowiednia wytrzymałość, możliwość pakowania z dużą szybkością i wydajnością napełniania, przydatność do automatycznego pakowania |
Manipulowanie/Transport | Mała objętość i mała masa opakowania w celu obniżenia energii transportu, opakowanie bezpieczne i wytrzymałe w celu minimalizacji strat |
Etap | Wymagania stawiane opakowaniom |
---|---|
Marketing | Atrakcyjne wzory, przeźroczystość, ochrona pakowanego produktu, możliwość sztaplowania, minimalna przestrzeń zajmowana w handlu detalicznym |
Zakupy konsumenta | Lekkie, łatwe i bezpieczne do przenoszenia, wygodne rozmiary i wielokrotność tych rozmiarów |
Przechowywanie przez konsumenta | Utrzymanie świeżości i jakości pakowanego produktu przez długi okres w ekstremalnych warunkach, temperatury i wilgotności |
Stosowanie przez konsumenta | Wygodne i łatwe otwieranie, dozowanie, zamykanie, wyrzucanie |
CHARAKTERYSTYKA TECHNIK PAKOWANIA
Pakowanie próżniowe (VAC)
Polega na ewakuacji powietrza z opakowania, które następnie jest szczelnie zamykane zwykle przez zgrzewanie
Wytworzenie próżni w opakowaniu można osiągnąć poprzez
Wdmuchiwanie silnego strumienia pary wodnej
Odsysanie powietrza za pomocą dysz podłączonych do pomp próżniowych
Obkurczane folii termokurczliwej pod wpływem ogrzewania
Niezbędnym warunkiem jest użycie materiału opakowaniowego o odpowiedniej barierowości w stosunku do gazów, dającej możliwość utrzymania próżni w okresie przydatności do spożycia zabezpieczonego produktu
Zalety
Chroni przed rozwojem mikroorganizmów i wydłuża trwałość
Ogranicza wysychanie
Chroni przed utratą smaku i zapachu
Chroni przed dotykiem i uszkodzeniami mechanicznymi
Zmniejsza straty masy oraz eliminuje wpływy atmosferyczne z zewnątrz (wilgoć, tlen)
Modyfikowana atmosfera (MAP)
MAP jest to sposób pakowania z wykorzystaniem mieszanin gazowych
W opakowaniu powietrze zastąpione zostaje mieszaniną gazów o składzie odpowiednio dobranym w zależności od rodzaju pakowanego produktu
Opakowanie z atmosferą gazów ochronnych uzyskuje się przez wypełnienie powstałej próżni. Wprowadzenie mieszanki gazowej następuje po uprzedniej ewakuacji powietrza lub powietrze wypycha się z wnętrza opakowania bezpośrednio za pomocą wprowadzanego strumienia gazu ochronnego.
Pakowanie w zmodyfikowanej atmosferze ma na celu przede wszystkim lepsze zachowanie naturalnych cech sensorycznych produktów i ich początkowego stanu higienicznego.
Gazy stosowane w metodzie MAP
Dwutlenek węgla CO2
Zasadniczy wpływ na przedłużenie okresu trwałości pakowanych produktów
Inhibituje rozwój flory bakteryjnej w mięsie
Dobra rozpuszczalność w wodzie i przenikanie przez błony komórkowe
Nie wchodzi w reakcję z materiałem opakowaniowym
Azot N2
Zachowuje się neutralnie w stosunku do pakowanych produktów
Nie wchodzi w reakcję z innymi gazami
Zapobiega deformacji zapakowanego produktu
Stosowany jest do ewakuacji tlenu i innych gazów atmosferycznych z wnętrza opakowania
Nie posiada barwy ani zapachu
Nie wchodzi w reakcję z materiałem opakowaniowym
Tlen O2
Używany wyłącznie w mieszankach gazowych
Wysokie stężenie tlenu pozwala kontrolować ilość mikroorganizmów (60-80% stabilizacja rozwoju bakterii tlenowych, powyżej stężenia 40% zanika rozwój mikroorganizmów beztlenowych)
Argon Ar
Ma takie same właściwości jak azot
Jest chemicznie obojętny, bezwonny, nie ma smaku
Tlenek węgla CO jest gazem
Toksyczny, bezbarwny, bezwonny i palny
Trwały (nie rozpada się na węgiel i tlen) do temp 40C
Ozon O2
Nietrwała forma tlen
Działanie utleniające i dezynfekcyjne
Zastosowania do konserwacji żywności
Rodzaj produktu | Skład mieszaniny gazów (%) w metodzie MAP |
---|---|
O2 | |
Mięso surowe | 60-85 |
Mięso świeże mielone | 35 |
Materiały stosowane do pakowania w MAP
Materiał opakowaniowy | Właściwości |
---|---|
Symbol | Materiał |
PE-LD | Polietylen małej gęstości |
PE-LLD | Polietylen liniowy małe gęstości |
PE-HD | Polietylen wysokiej gęstości |
PP | Polipropylen |
EVAC | Kopolimer etylen-octan winylu |
PA | Poliamidy |
PET | Politereftalan glikolu etylenowego |
PVC | Polichlorek winylu |
PVDC | Kopolimer polichlorek winylidenu |
EVAL | Kopolimer etylenu z alkoholem winylowym |
PS | Polistyren |
PU | Poliuretan |
MAP – nowe kierunki badań
TOTR (Tailored Oxygen Transmission Rate) – opakowanie o ograniczonej przepuszczalności w stosunku do tlenu
Folie „inteligentne” zwiększające przepuszczalność gazową wraz ze wzrostem temperatury
Antifog films – folie opakowaniowe w powłokami antyroszeniowymi, uniemożliwiającymi skraplanie się pary wodnej od środka opakowania
Pakowanie typu skin-pack
Jest to rodzaj opakowania, w którym produkt (lub produkty) są umieszony na tacce, a cienka folia przezroczystego tworzywa sztucznego otacza produkt i tackę
Najczęściej jest to folia (LDPE, PCV, jonomerowe, itp.) o właściwościach termokurczliwych
Opakowanie skóra nieco przypomina blister z tą istotną różnicą, że z tworzywa sztucznego otaczająca produkt jest utworzony przez produkt, a nie jest…
Zalety
Estetyczna prezentacja produktu
Możliwość eksponowania wyrobu na zawieszkach
Możliwość wielobarwnego nadruku i reklamy firmy lub prezentacji wyrobu i instrukcji obsługi
Ochronne działanie folii przed działaniem czynników zewnętrznych
Możliwość pakowania małych serii, bowiem nie wymaga specjalnych form do wytłoczek i zgrzewania
Trudniejsze uszkodzenie opakowania
Kontrolowana atmosfera (CAP)
Controlled Athmosphere Packaging – opakowanie w którym pożądany skład gazowy atmosfery jest utrzymywany dzięki różnym dodatkom do opakowania
Określane bywają one również jako APS (Active Packaging System) – opakowania aktywne, w których wykorzystuje się oddziaływanie opakowania na atmosferę lub na zapakowany produkt
Systemy opakowań aktywnych
Opakowania aktywne
Wpływają na warunki panujące wewnątrz opakowania, w których produkt, pakowanie i otoczenie wzajemnie na siebie oddziałują
Mają one za zadanie nie tylko wydłuży trwałość, ale przede wszystkim dążą do polepszenia a zarazem ulepszenia
Przy wprowadzaniu opakowań aktywnych bierze się pod uwagę
Właściwości pakowanego produktu
Charakterystykę opakowania
Koszty
Względy bezpieczeństwa
Przepisy prawne regulujące zastosowanie środków chemicznych do kontaktu z żywnością
Pochłaniacze tlenu
Absorbują one tlen, który znajduje się wewnątrz opakowania oraz pochłaniają tlen przenikający przez materiał opakowania w trakcie przechowywania
Stosuje się
Sproszkowane żelazo, kwas askorbinowy, nienasycone kwasy tłuszczone, nienasycone węglowodory oraz enzymy w postaci mikrokapsułek lub światłoczułe barwniki
Zalety aktywnych opakowań
Opóźnienie lub całkowite zahamowanie wzrostu pleśni, drożdży oraz bakterii tlenowych
Ograniczają utlenianie tłuszczu
Ograniczają zmianę barwy mięsa
Pochłaniacze wody
Celem stosowania jest zmniejszenie biologicznej aktywności wody, a co za tym idzie zahamowanie wzrostu bakterii
Sposoby osuszania opakowania
Folie osuszające, zbudowane najczęściej z 2 warstw poliolefin (PE lub PP) lub tworzywa sztucznego o dużej przepuszczalności pary (alkohol poliwinylowy – PVOH), między które umieszcza się środek osuszający w postaci warstwy glikolu propylenowego, stanowiącego barierę dla wilgoci
Saszetek wykonanych z tworzyw zawierające celulozę b parę wodną
Podkładki absorbujące nadmierny wyciek.
Emitery i absorbenty zapachów
Mają zastosowanie w przypadku, gdy z opakowania z tworzywa polimerowego wydzielany jest niepożądany zapach, osłabiany jest zapach składników produktu lub zmieniają się cechy sensoryczne podczas obróbki cieplnej
Folie antybakteryjne
Interesującym rozwiązaniem w produkcji opakowań aktywnych jest nasycanie materiału opakowaniowego substancjami antybakteryjnymi
Substancje te dodaje się bezpośrednio do tworzywa sztucznego, z którego wykonane jest opakowanie (polimery) lub umiejscawia się je w nim poprzez wiązania jonowe albo kowalencyjne
Innym ze sposobów jest powlekanie powierzchni folii opakowaniowej substancją aktywną lub umieszczanie jej w saszetce bądź wkładce wewnątrz opakowania
Systemy opakowań inteligentnych
Zasada działania
Śledzenie i informowanie o warunkach, w jakich znajduje się zapakowana żywność
Cele stosowania
Zbieranie informacji na temat stanu i jakości żywności podczas transportu i magazynowania. Opakowania tego typu posiadają „inteligentne cechy”: „wykrywanie, odczuwanie, zapisywanie, śledzenie”.
Opakowanie inteligentne nie wpływa na poprawienie jakości zapakowanej w niej żywności poprzez uwalnianie swoich składników, lecz tylko dostarcza informacji wszystkim uczestnikom łańcuch w dystrybucji
Wskaźniki czasu i temperatury TTI – Time Temperature Indicators
Umieszcza się w kontenerach chłodniczych lub umieszcza się na opakowaniach jako naklejki bądź etykiety.
W ten sposób są nierozłącznie powiązane z opakowaniem i mogą rejestrowa czas i temperaturę produktu podczas przechowywania chłodniczego
Wskaźniki świeżości
Działają dzięki wykrywaniu zmian pH wewnątrz opakowania, która jest następstwem psucia się produktu. Wskaźnik zmienia kolor w przypadku wykrycia produktów przemiany materii mikroorganizmów
Wskaźniki nieszczelności
Rozpoznanie, że opakowanie utraciło szczelność jest bardzo istotne w przypadku pakowania w zmodyfikowanej atmosferze, gdyż osłabia się jej ochronne działanie i może dojść do zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Jako wskaźnik nieszczelności stosuje się wskaźnik zawartości tlenu i CO2.
Techniki i technologie, enzymy, procesy biochemiczne w produkcji żywności. -> slajdy na fejsie
Wpływ technik i technologii w przetwarzaniu żywności na jakość produktów spożywczych. (?)