Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. Peter Záhradník, Ing.

Proces aseptické výrobní technologie Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. Proces aseptické výrobní technologie Tepelné ošetření surovin/zařízení/obalu + Finalizace/plnění/balení bez přístupu nesterilního vzduchu Peter Záhradník, Ing.

Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. Aseptická technologie = symbiotické spojení rozumu, vědy, techniky a zručnosti „Podmíněná sterilita/stabilita“ - je zajištěna aseptickým zpracováním, osmotickým tlakem, pH, inertní atmosférou a zejména jejich synergismem. Know how = receptury, znalosti o surovinách, analýze a diagnostice Team zkušených zaměstnanců na všech úrovních Vývoj (technologové, implementace, optimalizace procesů, nové idee a sofistikovaná řešení) Nejslabší místo určuje kvalitu výsledku Peter Záhradník, Ing.

Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. POPIS ASEPTICKÝCH TECHNOLOGIÍ A VYROBNĚ - TECHNOLOGICKÝCH ZAŘÍZENÍ SUROVINY ANALÝZA, KVALITA APLIKACE BALENÍ/OBALY Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy Tepelné výměníky kontinuální procesy Kontejnerová stanice pro komponenty k další aplikaci spojení vakuového kotle a přepravního obalu Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy Příprava a dávkování surovin do výrobního zařízení Tepelné ošetření Chlazení Plnění/kontejnerová stanice Těsnost výrobního zařízení/čistota/myšlení obsluhy výrobního zařízení Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy Příprava a dávkování surovin do výrobního zařízení vybalování surovin z přepravných obalů (kartony, pytle, sudy …) průběžná kontrola kvality (laserový analyzátor cizích příměsí, vizuálně…) rozmrazování/MW kontinuální tunely (kostkování, řezaní přizpůsobení se výrobně- aplikačním technologiím u zpracovatelů) vážení/přepravné a dávkovací nerezové vozíky, digitální váhy mixování, homogenizace /účinné vysokootáčkové např. klecové mixéry a homogenizátory (rozpouštění práškových surovin, stabilizátory, kakao, vaječné žloutky, káva, SM…) doprava z velkokapacitních zásobníků silo/cukr/automatické tenzometrické váhy) zásobní tanky (tekuté g-f. sirupy/průtokoměry) dopravníky, potrubí /nasypávání/výtahy, vakuové dávkování Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy Tepelné ošetření Pro realizaci a výběr typu tepelného ošetření je určující: MB znečištění surovin (parametry 10 – 1 mil/g) technologické vlastnosti surovin (velikost kousků, pevnost…) charakter a trvanlivost výrobku/komponentu/přípravku/složky… typ a trvanlivost finálního výrobku/aplikace Dle použitých teplot a časových výdrží Pasterizace/vysoká (85-100°C), nízká (nad 70°C) Sterilizace (nad 100 °C) UHT (nad 121,1°C)/Uperizace 135°C/5 sec. Tyndalizace (inicializace spor/usmrcení vegetativních forem/neutrální produkty) Efektitiva/rychlost/šetrnost Přestup tepla celým produkčním objemem (všechny suroviny) resp. parciálně/postupně (skupiny surovin) Důraz se klade přestupu tepla jednotlivým kouskům dovnitř. Ohřev párou přes stěny, resp. přímo do produktu. Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy Chlazení Efektitiva/rychlost/šetrnost - vakuem /vakuová vývěva (součet odpařovacího a kondenzačního tepla , líh na ruce) - přestupem přes stěnu /duplikátor/chladící medium (voda, ledová voda, soljanka…) - kombinovaný způsob všech chladicích možností Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy Plnění/Kontejnerová stanice připojení sterilního a inertizovaného kontejneru (tlak N2) použití lihu a spec. rychlospojek permanentní přetlak v kontejneru (N2) i v kotli (sterilní vzduch) precizní ruční práce obsluhy/automatická sterilace spojovaných částí odběr vzorků pro MB, FCH a SH odběr kontravzorků plombování/výpustné hrdlo, pojišťovací ventil etiketace/legislatíva, EAN kódy/čítací zařízení dochlazení/tvorba konečné konzistence expedice/zpracování Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Tepelné výměníky kontinuální procesy teplotní spád – rozdíl teplot mezi ohřevným a ohřívaným mediem (bílkovinové nápeky/efektivita/rychlost/šetrnost) Contherm/Tetrapack - přestup tepla (pára, horká voda)/chladu (voda, ledová voda, soljanka…) přes stěny /trubky, desky Peter Záhradník, Ing.

Technologie a výrobně-technologické zařízení Někteří producenti výrobně technologických zařízení Tetrapak www.tetrapak.com Waldner www.processsystems.de Aseptomag www.aseptomag.ch Stephan www.stephan-machinery.com Ruland www.rulandec.de Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Základní – ovoce, zelenina, cukr, sůl, koření… (kakao, kondenzované resp. sušené mléko, žloutky…) Pomocné – tzv. aditivní, přídatné látky Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Základní suroviny - jednotlivě mražené kousky (IQF) technologicky předpřipravené - jednotlivě mražené kousky (IQF) - pyré nativní a zahuštěné, - koncentráty (NFC) - drť, - bloky - sterilované – vliv na ekonomiku, technologii, skladování… druhy, odrůdy, vlastnosti a jejich vliv na technologické zpracování balení - kartony, - PE/AL pytle - plechovky, sudy (pytle) Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Základní suroviny - kousky/kostky z velkých plodů (hrušky, mango, kiwi, meruňky, okurky, cibule, paprika…) Technologické operace - odšupování (mechanické, fyzikálně-chemické) - odpeckovávání (vypichování) - kostkování (řezačky, kostkovačky) - blanšírování - šokové mražení ve fluidních mrazících tunelech při - 40°C (?) - celé plody (borůvky, brusinky, maliny, hrášek, kukuřice…) - celé plody/půlky/kostky (jahody, višně, třešně…) Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Základní suroviny - JAHODY Peter Záhradník, Ing. American 13/ po a před zamražením Jahoda lesní/Polsko Camarosa /Egypt Senga Sengana/Srbsko Tioga/Turecko Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky, Zahušťovadla - většina má E čísla Zahušťovadla Barvivá Aromatické látky Nízkoenergetické sladidla Emulgátory Fortifikační látky Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Zahušťovadla/hydrokoloidy Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky Zahušťovadla/hydrokoloidy - produktům zajišťují homogenitu a konzistenci - využívají se vlastnosti jednotlivých zahušťovadel - dle účelu se různě kombinují Pektiny – amidované, metoxilované, nízko a vysoko - udržují ovocné kousky, zabraňují floataci Chemicky modifikované škroby (obykle vysoká „teplá viskozita) Fyzikálně modifikované škroby (nemají E číslo, řadí se mezi nativní škroby) LBG – moučka svatojánského chleba (mechanická izolace) Karagenany (z mořských řas, kapa, iota, gelová struktura, mléčné produkty) Gelanova guma (nový biotechnologicky vyráběný typ (má vlastnosti „kombinace pektinu se škroby“) Guarová guma (extrudát), Algináty (termostabilní vlastnosti) …. Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Barviva – oživují a navracejí přirozenou barvu výrobkům Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky Barviva – oživují a navracejí přirozenou barvu výrobkům - přírodní, - výjimečně syntetická (nová legislativa EÚ) - různá stabilita a odolnost na - tepelné ošetření, - světlo - pH a jiné chemické vlivy Betanín E 162(koncentrát červené řepy) Chov košenily(Dactylopius coccus) Mexiko Antokyany E 163 (koncentrát aronie, černé mrkve, červeného zelí) Karoteny E 160 a,c (koncentrát papriky, beta karoten – biotechnologicky, 8 apo karotenal…) Karamel E 150 a,b,c,d c (dle použití chemického činidla amoniak, sulfidy…) Karmín E 120 (živočišné barvivo, broučci Dactylopius coccus) Chlorofyly E 140 (špenát, Kurkumín E 100, riboflavín E 101, lutein E 160 b …, titánová běloba, černé uhlí Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Nízkoenergetické sladidla - aspartam, - acesulfam K, Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky Nízkoenergetické sladidla - aspartam, - acesulfam K, - cyklamáty ( 50 roky 20.století) - sukraloza, - stévia – novinka, přírodní´ cca 300 sladší než cukr , nulová energie, nekazí zuby, cukrová revoluce ?…) - Dia výrobky - výrobky so sníženou energetickou hodnotou, tzv. Light Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Aromatické látky - přírodně identické…. (syntetizované) Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky Aromatické látky - přírodní (oleje, extakty, silice… vytvořené fotosyntézou) - přírodně identické…. (syntetizované) - kombinace - umělé (nenacházející se v přírodě ale příjemně vonící (ethylvanilín) - historie vývoje aromat.látek spjatá s rozvojem analytických metod - plynová chromatografie, detektory - NMR, - Head space , - nová legislativa EU Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY Fortifikační látky - rostlinné extrakty Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky Fortifikační látky - rostlinné extrakty - vitamíny (antioxitační AEC, multivitamínové směsi...) - minerální látky (calcium, zinek, hořčík…) - flavonoidy a jiné antioxidanty (trans resveratrol - francouzský paradox) - rozpustné vlákniny (oligo-, frukto-oligosacharidy, inulín, oligofruktóza, prebiotický účinek ) Peter Záhradník, Ing.

SUROVINY - upravují pH (vliv na chuť, bakteriostatický účinek) Jiné Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky Emulgátory - molekuly mají bipolární charakter , - spojují tuky a oleje s vodní fází (mléčné karamely, čokolády…) Regulátory pH - upravují pH (vliv na chuť, bakteriostatický účinek) - kyselina citronová, jablečná, vinná… jejich soli, hydroxid sodný potr Jiné Peter Záhradník, Ing.

Rozpustná vláknina - cca 75 % rozpustné vlákniny je zfermentována v tlustém střevě, tím je její energetický příspěvek zanedbatelný, - zajímavou výhodou je její nízký glykemický index a nízký index inzulinémie, - podle současných poznatků vyplývá, že kontrolovaná glykémie během jídla může zabránit vzniku nadváhy, - glykémie skutečně odráží rychlost, jakou je glukóza vstřebávána do krve, - glykémie (vyjma sportu) při běžném každodenním stravování nemá být vysoká, - významným parametrem je rovněž tzv. glykemická odpověď, znázorňující koncentraci glukózy v cirkulující krvi a zároveň pocit sytosti. - vědecké studie prokazují prodloužené uvolňování energie, které je spojeno s pozitivními účinky na pocit sytosti Peter Záhradník, Ing.

ANALÝZA, KVALITA Fyzikálně-chemické analýzy - pH, - Rf (°Brix) - vážková sušina (%) - obsah tuku - absorbance/barvící schopnost - mikroskopické analýzy/škroby, krystaly tuků, kuličky olejů… - sítová analýza/kusovitost - reologické/pohybové vlastnosti - viskozita/ rotační a roz visk. - penetrometrie - metoda měření CO2 … Peter Záhradník, Ing.

ANALÝZA, KVALITA Mikrobiologické analýzy - klasické/Petriho misky, média dle typů K,P, CPM, salmonella… - pomnožení v tekutých bujonových médiích a následná aplikace na P.misky - CO2/ppm, nepřímá metoda, - nevýhoda -nestanovuje množství ale pouze přítomnost/několik měření - výhoda rychlost při rozhodování - průtoková cytometrie a jiné alternativní metody rychlých stanovení Peter Záhradník, Ing.

ANALÝZA, KVALITA Senzorické analýzy - chuť/sladká, slaná, kyselá, hořká,umami - vůně - barva - konzistence - celkový dojem Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Co se aplikuje? Ovocné komponenty Neovocné komponenty Cereální komponenty Komponenty s pevnými kousky/difuzní osmoza zeleninové komponenty Bio, přírodní a vellness komponenty Fortifikované, funkční, light, dia, celiatické… Komponenty bez spor/ UHT Komponenty/přípravky/ složky jsou součástí finálního výrobku a zároveň jména různých marketingových značek zajišťují vysokou zdravotní bezpečnost při aplikaci ve výrobních technologiích za studena. zjednodušují a urychlují výrobní proces a rozšiřují produktovou nabídku www.frujo.cz Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Do čeho se komponenty aplikují? Mlékárenské výrobky Mražené krémy a zmrzliny Tukový průmysl, lahůdky a pochutiny Nápoje Convenience food Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Mlékárenský průmysl jogurty, dezerty a zakysané smetany - míchané, dvousložkové, fermentované v obalu, termizované, pěny tvarohy a tvarohové dezerty - míchané, dvousložkové, termizované, pěny fermentované mléka a podmáslí, snídaňové nápoje s obsahem cereálií pudingy, panna cotta, mléčné rýže a krupice - podložené, dvoukomorové UHT mléka a koktejly, syrovátkové nápoje čerstvé sýry, cottage, brynza a jiné ovčí nebo kozí sýry, nakládané sýry pomazánky a pomazánkové másla jogurtové nebo sýrové dresingy, zálivky, dipy a omáčky k teplým jídlům svačinky typu "majonézové saláty" a jiné aplikace TEPLOTNÝ ŘĚTĚZEC Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Průmysl mražených krémů a zmrzlin Impulzní zmrzliny /kornouty, nanuky… Rodinné balení mražených krémů / rolády, vaničky… sofistikované komponenty akceptují podmínky technologické aplikace a charakter finálního mraženého krému. od komponentů aplikovaných v mlékarenství se liší různorodější texturou a mnohem větší konzistenční variabilitou. důležitá je dynamická viskozita a velikost částic menší než 2 mm/dekorační a plnící zařízení, vodní aktivita, textura a reologické vlastnosti takových komponentů jsou pro splnění vytvořené senzorické kvality zásadními parametry "freez-thaw" stabilita /přenos výrobku domů/částečné rozmražení /vzájemná migrace jednotlivých vrstev nebo kousků ovoce a zmrzliny během dalšího zmražení a skladování. Typické aplikační kategorie jsou toppingy a tekuté sirupy, ripple a layery, pencily komponenty s pěknými ovocnými kousky „jak se dělá zmrzlina“ www.benjerry.com/flavors/from-cow-to-cone Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Tukový průmysl, lahůdky a pochutiny Zeleninové komponenty - spojení zelenin s nejrůznějšími bylinkami a nepřeberným množstvím koření zajímavou doplňující skupinu slaných komponentů tvoří masová ochucení vhodně spojené s kořením a zeleninou (např. šunka, ryby). nejrůznější variace chutí na bázi papriky, cibule, česneku, bylinek, rajčat, křenu, sýrů včetně jejích různých kulinárních opracování a mnoha dalších známých gastronomických chutí mezinárodní kuchyně jakým je pesto, quiche lorain, pizza, arabiata, liptauer, julien pomazánky z rostlinných tuků a ochucené margaríny majonézové omáčky a omáčky k teplým jídlům dresingy, dipy, zálivky, hořčice, kečupy a jiné zeleninové omáčky majonézové saláty a další Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Schéma výroby ochucené smetanově-tukové pomazánky Peter Záhradník, Ing.

APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Nápojový průmysl Schéma výroby ovocného nápoje s mlékem Ovocné džusy a šťávy nápoje, limonády, sirupy Peter Záhradník, Ing.

BALENÍ/OBALY Nerezový kontejner Inertní atmosféra dusíka/tlak cca + bar nápustní/výpustní ventil, víko – mikrobiologický filtr, pojišťovací ventil, ventil k tlakováni, lihové zátky, plastové krytky, plomby… Peter Záhradník, Ing.

BALENÍ/OBALY systém „bag-in box“/mnohavrstevný vlnitý laminovaný karton s integrovaným dnem a vyztuženou vložkou pro výpustný ventil, do kterého se vkládá flexibilní vak s plnícím a vypouštěcím uzávěrem Peter Záhradník, Ing.

BALENÍ/OBALY Combo Aseptic bag-in-box Peter Záhradník, Ing.

BALENÍ/OBALY Plnící stanice „FLUID-BAG“ Peter Záhradník, Ing.

Využití průtokové cytometrie při mikrobiologické kontrole potravin ANALÝZA, KVALITA Využití průtokové cytometrie při mikrobiologické kontrole potravin Peter Záhradník, Ing.

Stávající konvenční metody - 48 - 170 hod. dle typu Klasická mikrobiologie + Kvantitativní analýza Suroviny Zpracování Konečný produkt 3 - 7 dnů 3 - 7 dnů 3 - 7 dnů

Dnes vím, jak dnes vyrábím. Průtoková cytometrie Výsledek za 24 hodin = Dnes vím, jak jsem vyráběl včera. Výsledek za 90 minut Dnes vím, jak dnes vyrábím.

Adenosin-trifosfát (ATP)/bioluminiscence Princip metody Všechny životaschopné buňky obsahují ATP V přítomnosti substrátu D-luciferinu, kyslíku a hořečnatých iontů, využívá enzym luciferása energii z ATP, okysličuje D -luciferin a produkuje světlo. Množství vyprodukované bioluminiscence je měřeno citlivým luminometrem a je úměrné množství ATP ve vzorku.

Technologie fluorescenčního označování FLUORASSURE® - metoda Technologie fluorescenčního označování Enzymy Volný fluorochrom Bakterie Celkový počet životaschopných Enzymatická aktivita Celistvost membrány Specifický substrát Identifikační testy Specifické enzymy Sondy nukleových kyselin Protilátky Enzyme Protilátky Sondy nukleových kyselin

Princip cytometrické metody Fluorescenční označování životaschopných mikroorganismů Odečítání označených buněk průtokovým cytometrem s laserem a vyhodnocovací celou - BactiFlow ALS, BactiFlow, D-Count

BactiFlow ALS Technologie stejná jako D-Count pouze poloviční počet vzorků v jedné šarži Na rozdíl od BactiFlow je BactiFlow ALS v plně automatickém provedení

Zařízení D-Count x BactiFlow ALS Spolehlivé rozlišení mikroorganismů od ostatních částic použitelné pro širokou řadu produktů vysoká citlivost Okamžité zobrazení počtu buněk bez nutnosti interpretace dat snadná čitelnost dispeje Absolutní dohledatelnost dat snadná validace

D-Count–BactiFlow ALS Porovnání s kultivační metodou Produkty očkované < 10 c.f.u./ umístěné v nádobách & inkubované 24 h při 30 °C

Proaktivní kontrola výroby (HACCP) D-Count - BactiFlowALS - ChemScanRDI Proaktivní kontrola výroby (HACCP) Použitelnost detekce: - celkový počet životaschopných organismů (TVC) - specifické kvasinky a plísně Inkubační doba před analýzou: není vyžadována Kvantitativní výsledky k dispozici během 45 min Řada aplikací: - suroviny (koncentráty, kontejnerové ovoce) - rozpracované produkty - kontroly pasterizace - technologická voda - validace čistícího procesu

Okamžitá analýza surovin D-Count - BactiFlowALS - ChemScanRDI Okamžitá analýza surovin Okamžitá kontrola surovin před jejich vykládkou Definovaná kriteria přijatelnosti převedení do výroby např. přijmout, upravit, zamítnout Bezprostřední hlášení problémů dodavatelům Vrácení surovin nevyhovujících spefikacím před vykládkou

Okamžité údaje k dispozici = skutečné úspory D-Count - BactiFlowALS - ChemScanRDI Okamžité údaje k dispozici = skutečné úspory Pozitivní výsledky k uvolnění surovin Kontrola kvality před vykládkou Minimalizace zpoždění hlášení problémů dodavatelům Zabezepečení rychlé náhrady kontaminovaných materiálů Významné úspory díky předcházení vzniku rizik Aktivní monitoring kritických bodů ve výrobě Rychlé odhalení a lokalizace kontaminace Rychlé přijetí nápravného opatření Významné energetické úspory díky optimalizaci procesu pasterizace Rostoucí výrobní kapacita a flexibilita Nízké výrobní ztráty Kvalitnější organoleptické znaky finálních produktů

Zisky díky rychlosti a citlivosti D-Count - BactiFlowALS - ChemScanRDI Zisky díky rychlosti a citlivosti Suroviny Zpracování Konečný produkt úspora 2 až 4 dny úspora 2 až 4 dny úspora 2 až 4 dny CELKOVÁ ÚSPORA ČASU VE VÝROBNÍM CYKLU: 6 - 12 DNÍ

ChemScanRDI x D-Count - BactiFlow Celkové shrnutí Testování finálních výrobků v průběhu několika hodin, nikoliv dnů Rychlé odhalení problémů (suroviny  konečný produkt) Okamžité hlášení případů kontaminace Rychlé přijetí účinných nápravných opatření Minimalizace kontaminačních rizik a ztrát (jméno firmy) Pokles nákladů na evidenci a skladování Pokles výrobních ztrát Pokles energetické spotřeby při pasterizaci nebo jiném ošetření Minimalizace přerušení výroby Růst flexibility výroby

Děkuji za pozornost Peter Záhradník, Ing.