Z LEPŠOVÁNÍ PODMÍNEK PRO VÝUKU TECHNICKÝCH OBORŮ A ŘEMESEL Š VEHLOVY STŘEDNÍ ŠKOLY POLYTECHNICKÉ P ROSTĚJOV REGISTRAČNÍ ČÍSLO CZ.1.07/1.1.26/

K ONZERVAČNÍ METODY II. I NG. V ÍT M ICHALEC

Přehled konzervačních metod 1. Abióza 1.1.Sterilace fyzikálními zákroky  Termosterilace  Termopasterace  Elektrosterilace  Sterilace vysokofrekvenčním ohřevem – mikrovlnné záření  Radiosterilace a radiopasterace  Sterilace střídavým tlakem – ultrazvukem  Sterilace vysokým tlakem 1.2. Sterilace chemickými zákroky  Konzervace kyslíkem  Konzervace peroxidem vodíku  Konzervace ionizovaným stříbrem  Konzervace fumiganty

2. Anabióza 2.1. Anabióza fyzikálně-chemickou úpravou potravin  Osmoanabióza  Konzervace sušením  Konzervace zahušťováním  Konzervace membránovými procesy  Konzervace jedlou solí  Konzervace přísadou cukru  Psychroanabióza  Konzervace mrazením  Konzervace chlazením  Konzervace odnímáním kyslíku a úpravou skladovací atmosféry  Konzervace mechanickým odvzdušňováním  Konzervace pomocí CO2  Balení do ochranné atmosféry

2.2 Anabióza chemickou úpravou potravin  Konzervace umělou alkoholizací  Konzervace okyselováním  Konzervace antibiotiky, bakteriociny, fytoncidy  Konzervace s použitím chemických konzervačních látek 2.3 Anabióza biologickou úpravou potravin  Ethanolové kvašení  Mléčné kvašení  Mikrobiální proteolýza

ANABIÓZA

Anabióza fyzikálně-chemickou úpravou potravin - Osmoanabióza  Konzervace sušením  Konzervace zahušťováním  Konzervace membránovými procesy  Konzervace jedlou solí  Konzervace přísadou cukru

Osmoanabióza Při osmoanabióze se odejme tolik vody, aby její zbytek nebyl dostačující pro rozvoj mikroorganismů Dostupnost vody pro mikroorganismy měříme mírou mobilnosti vody, kterou je tzv. aktivita vody – aw Aktivita vody se posuzuje jako poměr relativní vlhkosti vzduchu (RVV), který danou potravinu nezvlhčuje ani nevysouší, je tedy s potravinou v rovnováze (RRV = rovnovážná vlhkost vzduchu). Jeli RRV: menší než 90%, potravina se již nekazí běžnými bakteriemi 80 – 72 % potravina se již nekazí běžnými plísněmi menší než 88% potravina se již nekazí běžnými kvasinkami Prakticky se potraviny vysouší na RRV 60 – 70%.

Konzervace sušením Jedná se o skutečné odnímání vlhkosti dané potravině Předpokladem je to, že koloidní látky nesmějí být nenávratně dehydrovány, tj. k zachování úplné bobtnavosti koloidních látek je třeba zachovat veškerou hydratační vodu, ale také část vody imobilizované. Tento obsah vody může ohrožovat údržnost, praktikujeme neúplné sušení s přídavkem cukru nebo soli Nejčastěji sušíme různé druhy ovoce a zeleniny, ale také mléko, houby atd. Provádíme např. sušení vzduchem, ohřátým vzdušným proudem, vakuové sušení, sušení infračerveným zářením aj.

Konzervace zahušťováním Při konzervaci zahušťování zůstává ve výrobcích malý zbytek vody, takže potravina již nepodléhá mikrobiálnímu kažení. Uplatňuje se u ovocných hmot (šťávové koncentráty, marmelády, povidla). Zahušťování probíhá většinou za sníženého tlaku na vakuových odparkách (bod varu se pohybuje kolem ̊ C).

Konzervace membránovými procesy Tato metoda je založena na vyrovnávání koncentrace látek a tedy i osmotického tlaku mezi dvěma roztoky, které jsou navzájem oddělené polopropustnou membránou. Můžeme využívat tyto metody: Přímá osmóza – voda z méně koncentrovaného roztoku přechází do více koncentrovaného do okamžiku nastolení rovnováhy. Reverzní osmóza – na koncentrovanější roztok se působí vyšším mechanickým tlakem, který je větší než tlak osmotický a tím se směr pohybu molekul vody obrátí. Ultrafiltrace – je obdobou reverzní osmózy.

Konzervace přísadou cukru Vyšší koncentrace cukrů není vhodná pro rozvoj mikroorganismů, může dojít až k jejich plazmolýze a tím k usmrcení Z chuťových důvodů je použití této metody omezené – používá se např. u ovoce a výrobky z něj (marmelády, džemy, sirupy, kandované ovoce) Konzervace jedlou solí Kuchyňská sůl (NaCl) zvyšuje osmotický tlak a snižuje aktivitu vody Tuto konzervační metodu lze použít při konzervaci zeleniny (nálevy, konzervace do soli), u ryb – hrubě solené ryby (25% soli – slanečci) a jemně solené ryby (do 15% NaCl) Dále se konzervace solí používá u masa a to ke zvýšení jeho údržnosti a vaznosti a ke stabilizaci barvy.

Anabióza fyzikálně-chemickou úpravou potravin - Psychroanabióza  Konzervace zmrazováním  Konzervace chlazením

Mrazení Prodlužuje úchovnost potravin o měsíce až roky Přestávají se při něm množit i psychrofilní MO (mohou žít až do -10 ̊ C, některé plísně až do -12 ̊ C ) Enzymy jsou vůči teplotám odolnější, snáší i teploty -18 ̊ C, lipolytické enzymy se dokonce při běžných mrazírenských teplotách neaktivují vůbec Předností zmrazování potravin je šetrnost vůči nutričním a senzorickým vlastnostem potravin Problémem při zmrazování je tvorba ledu, který má na potravinu nepříznivé účinky. Může dojít mechanickému poškození potraviny (po rozmrazení má potravina měkkou konzistenci a vytéká z ní šťáva - ostré hrany krystalků ledu poškodily potravinu), dále může nastat biochemické poškození (uvolnění tkáňových enzymů – vede ke změně barvy zejména po špatném rozmrazení, ke ztrátě vitaminů atd.).

Rozlišujeme 3 fáze: 1. Vlastní zmrazování Rychlost zmrazování určujeme dle druhu suroviny. Při zmrazování je důležité překonání pásma maximální tvorby krystalů, které nastává při teplotě -6 až -8 ̊ C. Po překonání tohoto teplotního pásma je tvorba krystalů málo výrazná a při teplotě -25 až -35 ̊ C se úplně zastavuje. Techniky zmrazování: proudícím vzduchem (o teplotě -40 až -50 ̊ C, proudící rychlostí 10 metrů za sekundu) zmrazování v deskových zmrazovačích (mají skříňové uspořádání, desky jsou výparníky chladících strojů, chladivo je amoniak) kryogenní zmrazování (pomocí tekutého dusíku – teplota -196 ̊ C nebo pevným CO 2 ).

2. Mrazírenské skladování Jedná se o udržování teploty, při které byly potraviny zmrazeny, tj. méně než -18 ̊ C Už zvýšení této teploty o pouhé 3 ̊ C může vyvolat aktivaci enzymů a změny potravin. Také proto při eventuálním výpadku energie, musí mít mrazírny vlastní dieselagregáty, kterými výpadek nahradí Rozmrazená potravina byla neměla být opět zmrazována 3. Rozmrazování potravin Mělo by být pomalé, aby voda z krystalických center postupně migrovala do původních míst a funkcí Rozmrazování proto provádíme v chladničce nebo ve studené vodě.

Chlazení Nejedná se o typickou konzervační metodu, protože údržnost rychle se kazících potravin je při něm prodloužena jen o několik dní, popřípadě týdnů Snížením teploty se totiž zpomaluje činnost enzymů, takže se zpomalují také rozkladné procesy. Navíc nedochází k množení mezofilních a termofilních MO Chladírny jsou zpravidla temné bezokenní místnosti, dobře větratelné a izolované proti teplu Teploty se při chlazení pohybují od 0 do 4 ̊ C, ale neměly by klesnout pod 0 ̊ C.

Anabióza fyzikálně-chemickou úpravou potravin – Konzervace odnímáním kyslíku a úpravou skladovací atmosféry  Mechanické odvzdušňování  Konzervace CO 2  Úprava skladovací atmosféry  Balení do ochranné atmosféry

Mechanické odvzdušňování Provádí se ve vzduchotěsných skříních nebo v evakuačních nádobách Prodlužuje trvanlivost jen na omezenou dobu Nastolí se anaerobní prostředí a zároveň se zvyšuje koncentrace CO 2 jako hlavního metabolitu MO Zároveň se upravují podmínky nevhodné pro rozvoj anaerobních MO (kyselost, nižší teplota)

Konzervace CO 2 Uplatňuje se např. při konzervaci ovocných šťáv (jedná se o impregnaci šťáv za přetlaku CO 2 ) Zabraňuje množení MO a nemikrobním enzymatickým změnám. Úprava skladovací atmosféry Atmosféra se ochuzuje o O 2 a obohacuje o CO 2 a N 2. používá se např. pro skladování zahradních plodin – navazuje na hemibiózu a zpomaluje dozrávání.

Anabióza chemickou úpravou potravin – chemoanabióza Konzervace umělou alkoholizací Konzervace okyselováním Konzervace s použitím chemických konzervačních látek Konzervace antibiotiky, bakteriociny a fytoncidy

Konzervace umělou alkoholizací K tomuto účelu se používá čistý líh, který je pro MO toxický Některé MO ve vyšší koncentraci alkoholu hynou – např. salmonely při 8%, kvasinky při 14%, vibrio cholerae při 3%, jiné MO líh pouze ochromuje (vysušuje). Líh se používá např. při konzervaci likérů nebo při výrobě některých druhů cukrovinek.

Konzervace okyselováním Využívá se kyselin – např. kyseliny citronové, jablečné, vinné, octové nebo mléčné Nejúčinnější z těchto kyselin je kyselina octová, která reaguje s plazmatickou membránou MO, při koncentraci 4-6% usmrcuje vegetativní formy MO Kyselina octová je však chuťově velmi výrazná a proto přijatelná koncentrace v potravinách je do 3% Ostatní kyseliny jsou méně účinné, ale zároveň také méně výrazné, proto se využívá synergického účinku všech těchto kyselin. Tato konzervační metoda se používá např. při marinování ryb a také při konzervaci zeleniny.

Konzervace s použitím chemických konzervačních látek o Chemické látky, které se do potravin přidávají činnost MO pouze ochromují, a to napadením jejich buněčných obalů a také enzymů nebo nukleových kyselin, ale většinou MO nezabíjejí. o Chemické konzervační látky musí být účinné i při nízkých koncentracích, nesmí ovlivňovat senzorické vlastnosti potravin a nesmí být zdraví škodlivé o Mezi nejčastěji používané konzervační látky patří: Oxid siřičitý a siřičitany - nejlépe působí v kyselém prostředí, proto se používají nejčastěji u ovocných materiálů a vín, inhibují enzymy Kyselina mravenčí – inhibuje enzymy

Kyselina benzoová a benzoáty – působí na cytoplazmatickou membránu, ochromuje funkce redoxních systémů, používá se k inhibici kvasinek a plísní Kyselina sorbová a sorbáty – je účinná proti plísním a kvasinkám Kyselina propionová – inhibice plesnivění a tzv. nitkovitosti chleba, dále také plesnivění obilí v silech a ochrana rybích a drůbežích výrobků Dusičnany a dusitany - součástí solících směsí u masa

Anabióza biologickou úpravou potravin – cenoanabióza Etanolové kvašení Mléčné kvašení Mikrobiální proteolýza

Etanolové kvašení Při této fermentaci se uplatňují různé druhy kvasinek (pivní, vinné), které zkvašují cukr na CO 2 a etanol Etanol poskytuje např. ochranu před oxidací a jeho přítomnost usmrcuje mikroorganismy Uplatňuje se při výrobě vín, pálenek a piva. Mikrobiální proteolýza Jedná se o rozklad bílkovin působením mikroorganismů U nás se používá v oblasti výroby sýrů při zrání sýrů – např. romadúr, olomoucké tvarůžky Také sójová omáčka je výsledným produktem složitých enzymových amylolytických procesů při zpracování sóji.

Mléčné kvašení Této konzervace se účastní bakterie mléčného kvašení, které se dělí na homofermentativní a heterofermentativní Homofermentativní bakterie produkují (zkvašují cukr) na kyselinu mléčnou Heterofementativní vedle kyseliny mléčné produkují také další produkty např.: kyselinu octovou, etanol, bakteriociny atd. Uplatňuje se při výrobě fermentativních mléčných a masných výrobků (jogurty, acidofilní mléka, zakysané smetany a také např. trvanlivé salámy poličan, herkules, křemešník, paprikáš, uherák atd.) a také při výrobě kysaného zelí nebo kvašených okurků

Použitá literatura: Velíšek J., Hajšlová J.,Chemie potravin I a II, Ossis,Tábor,2009, Kyzlink V.,Teoretické základy konzervace potravin,SNTL,Praha,1989 Děkuji za pozornost