konzerviranje hrane

Primarni uzrok kvarenja hrane su mikroorganizmi, a postupci održavanja imaju za cilj spriječiti njihov rast i razvoj u hrani koja se čuva i promijeniti hemijska svojstva namirnice ili pakiranja i zatvaranja na način da se ograniči njen daljnji razvoj, čime se povećava sigurnost.prehrambeni proizvodi.Kako se to radilo u praistoriji i antici i kako danas saznaćete iz sljedećeg članka.

prošlost Vjerojatno najstariji način da se produži rok trajanja namirnica bio je dimljenje i sušenje na vatri ili na suncu i vjetru. Na taj način bi meso i riba mogli, na primjer, preživjeti zimu (1). Sušenje je već 12 hiljada. godine bio je u širokoj upotrebi na Bliskom istoku i centralnoj Aziji. Međutim, ono što vjerovatno nije bilo shvaćeno u to vrijeme je da je uklanjanje vode iz proizvoda produžilo njegov vijek trajanja.

1. Dimljenje ribe na vatri

Antika Sol je odigrala neprocjenjivu ulogu u borbi čovječanstva protiv mikroba koji uzrokuju kvarenje hrane, što ograničava vitalnu aktivnost mikroorganizama. Već je bila naširoko korištena u staroj Grčkoj, gdje se upotreba salamure koristila za produženje životnog vijeka ribe. Rimljani su, zauzvrat, marinirali meso. Apicije, autor čuvene kuvarice iz vremena Avgusta i Tiberija „De re coquinaria libri X” („O veštini kuvanja knjiga 10”), savetovao je da se ovako konzervisani proizvod omekša kuvanjem u mleku.

Za razliku od izgleda, istorija hemijskih aditiva za hranu je takođe veoma duga. Stari Egipćani koristili su koheneal (danas E 120) i kurkumin (E 100) za bojenje mesa, natrijum nitrit (E 250) za soljenje mesa, a sumpor dioksid (E 220) i sirćetnu kiselinu (E 260) kao boje . konzervansi. . Ove supstance su se takođe koristile u slične svrhe u staroj Grčkoj i Rimu.

Uredu. 1000 penija Kako francuska novinarka Magelon Toussaint-Samat ističe u svojoj knjizi "Istorija hrane", zamrznutu hranu u Kini je već poznavalo 3 ljudi. prije mnogo godina.

1000-500 tenge U Auvergneu u Francuskoj, arheološka iskopavanja otkrila su više od hiljadu žitnica iz galskog doba. Naučnici vjeruju da su Gali znali tajne skladištenja hrane u vakuumu. Prilikom skladištenja žitarica najprije su pokušavali vatrom uništiti bakterije i druge mikrobe, a zatim su svoje žitnice punili tako da im je bio blokiran pristup zraka do nižih slojeva. Zahvaljujući tome, žito se može čuvati dugi niz godina.

IV-II vpne Namirnice se također pokušavaju očuvati kiseljenjem, posebno korištenjem octa. Poznati primjeri potiču iz starog Rima. Tada se pravila popularna marinada za povrće od sirćeta, meda i senfa. Prema Apichushu, med je bio pogodan i za marinade, jer je održavao meso svježim nekoliko dana čak i po vrućem vremenu.

U Grčkoj su se u tu svrhu koristile dunja i mješavina meda sa malom količinom osušenog meda - sve to i proizvodi bili su čvrsto spakovani u tegle. Rimljani su koristili istu tehniku, ali su umjesto toga kuhali mješavinu meda i dunje do čvrste konzistencije. Indijski i orijentalni trgovci su zauzvrat donijeli šećernu trsku u Evropu - sada su domaćice mogle naučiti kako napraviti "konzerviranu hranu" zagrijavanjem voća pomoću trske.

1794-1809 Era modernog konzerviranja datira iz Napoleonovih kampanja, tačnije 1794. godine, kada je Napoleon počeo tražiti načine za skladištenje kvarljive hrane za svoje trupe koje su se borile u inostranstvu, na kopnu i na moru.

Godine 1795. francuska vlada je ponudila bonus od 12. franaka za one koji smisle način da produže rok trajanja proizvoda. U 1809. godini primio ga je Francuz Nicolas Upper (3). On je izmislio i razvio metodu vrednovanja. To je uključivalo dugotrajno kuhanje hrane u kipućoj vodi ili na pari, u hermetički zatvorenim posudama, kao što su vrčevi ili metalne konzerve. Iako je ocjenjivanje uspostavljeno u Francuskoj, a proizvodnja limenki počela je u Engleskoj, tek u Americi je metoda razvijena u praksi.

XIX vek. Soljenje hrane je poznato od davnina. Vremenom su ljudi počeli da eksperimentišu, a u 20. veku su otkrili da određene soli daju mesu privlačnu crvenu boju umesto sive. Kroz eksperimente provedene u XNUMX. stoljeću, naučnici su shvatili da mješavina soli (nitrata) sprječava razvoj bacila botulinuma.

1821 Uočeni su prvi pozitivni efekti primjene modificirane atmosfere na prehrambene proizvode. Jacques Etienne Bérard, profesor na Farmaceutskom fakultetu u Montpellieru u Francuskoj, otkrio je i objavio svijetu da skladištenje voća u uvjetima niske količine kisika rezultira sporijim sazrijevanjem i dužim rokom trajanja. Međutim, skladištenje kontrolirane atmosfere (CAS) nije korišteno sve do 30-ih, kada su jabuke i kruške pohranjene na brodovima u prostorijama s visokim razinama CO.₂ – produžavaju njihovu svježinu.

5. Ludwik Pasteur – portret Alberta Edelfelta

1862-1871 Prvi frižider je razvio australijski pronalazač Džejms Harison, po zanimanju štampar. Čak je pokrenuta i njegova proizvodnja i ona je stigla na tržište, ali u većini izvora izumitelj ove vrste uređaja je bavarski inženjer Karl von Linde. Godine 1871. koristio je sistem za hlađenje u minhenskoj pivari Spaten koji je omogućavao proizvodnju piva ljeti. Rashladno sredstvo je bio dimetil etar ili amonijak (Harison je takođe koristio metil etar). Led dobijen ovom metodom formiran je u blokove i transportovan u domove, gde je završavao u izolovanim ormarićima u kojima se hrana hladila.

1863 Ludwik Pasteur (5) naučno objašnjava proces pasterizacije, koji omogućava inaktivaciju mikroorganizama uz zadržavanje ukusa hrane. Klasična metoda pasterizacije podrazumijeva zagrijavanje proizvoda na temperaturu iznad 72°C, ali ne više od 100°C. Na primjer, uključuje zagrijavanje na 100°C u trajanju od jedne minute ili na 85°C u trajanju od 30 minuta u zatvorenom uređaju koji se zove pasterizator.

1899 Destruktivni učinak visokog pritiska na mikroorganizme pokazao je Bert Holmes Height. Podvrgao je mlijeko pritisku od 10 MPa 680 minuta na sobnoj temperaturi, uz napomenu da se kao rezultat toga smanjio broj živih mikroorganizama sadržanih u mlijeku. Zauzvrat, meso pod pritiskom od 540 MPa na temperaturi od 52 °C tokom jednog sata nije pokazalo mikrobiološke promjene tokom tri sedmice skladištenja.

U narednim godinama vršena su fundamentalna istraživanja o uticaju visokog pritiska, tj. na proteine, enzime, strukturne elemente ćelija i cijelih mikroorganizama. Ovaj proces se zove paskalizacija, po velikom francuskom naučniku Blaiseu Pascalu, i još uvijek se razvija. 1990. godine na japansko tržište uveden je džem pod visokim pritiskom, a sljedeće godine uvedeno je više prehrambenih proizvoda poput voćnih jogurta i želea, preljeva za salatu od majoneza itd.

1905 Predložili britanski hemičari J. Appleby i A. J. Banks. Praktična primjena ozračivanja hrane počela je 1921. godine, kada je američki naučnik otkrio da rendgenski zraci mogu ubiti trihinelu, parazit koji se nalazi u svinjetini.

Hrana je tretirana radioaktivnim izotopima cezijuma 137 ili kobalta 60 u olovnim izolatorima - izotopi ovih elemenata emituju elektromagnetno jonizujuće zračenje u obliku gama zraka. Dalji rad na ovim metodama započeo je u Engleskoj nakon 1930. godine, a zatim u Sjedinjenim Državama nakon 1940. godine. Počevši oko 1955. godine, istraživanja o očuvanju hrane radijacijom počela su u mnogim zemljama. Ubrzo je hrana konzervirana pomoću jonizujućeg zračenja, što je omogućilo produženje roka trajanja, na primjer, peradi, ali nije osiguralo potpunu sterilnost proizvoda. Uspješno se koriste za suzbijanje klijanja krompira i luka.

1906 Zvanično rođenje procesa sušenja zamrzavanjem (6). U svom radu predstavljenom na Akademiji nauka u Parizu, biolog Frederic Bordas i liječnik i fizičar Jacques-Arsene d'Arsonval dokazali su da je moguće sušiti smrznuti i temperaturno osjetljiv krvni serum. Ovako osušena surutka ostala je dugo stabilna na sobnoj temperaturi. Izumitelji su u svojim kasnijim studijama opisali da se njihova metoda može koristiti za popravljanje i održavanje seruma i vakcina u dobrom stanju. Uklanjanje vode iz smrznutog proizvoda također se događa u prirodnim uvjetima - to su dugo koristili Eskimi. Industrijsko sušenje zamrzavanjem korišćeno je u drugoj polovini XNUMX veka.

6. Liofilizirani proizvodi

1913 DOMELRE (DOMestic ELECtric Refrigerator), prvi električni frižider za domaćinstvo, krenuo je u prodaju u Čikagu. Iste godine u Njemačkoj su se pojavili hladnjaci. Američki model imao je drveno kućište i mehanizam za hlađenje na vrhu. To zapravo nije bio hladnjak kako ga danas razumijemo, već rashladna jedinica dizajnirana da se instalira na vrh postojećeg hladnjaka.

Rashladno sredstvo je bio otrovan sumpor dioksid. Njemački frižideri (proizvođača AEG) bili su obloženi keramičkim pločicama. Međutim, gotovo samo njemački ugostitelji mogli su sebi priuštiti ove uređaje, jer koštaju 1750 modernih maraka, što je isto kao i seosko imanje.

7. Clarence Birdseye na krajnjem sjeveru

1922 Clarence Birdseye, dok je zamrzavao labradora (7), otkrio je da se na -40°C ulovljena riba gotovo odmah smrzava, a kada se odmrzne ima svjež okus, potpuno drugačiji od smrznute ribe koja se mogla kupiti u New Yorku. Ubrzo je razvio tehniku ​​za brzo zamrzavanje hrane.

Sada je poznato da brzo zamrzavanje proizvodi manje kristale leda, koji oštećuju strukture tkiva u manjoj mjeri nego druge metode. Birdseye je eksperimentirao sa zamrzavanjem ribe u kompaniji Clothel Refrigerator Company, a kasnije je osnovao vlastitu Birdseye Seafoods Inc. Specijalizirala se za zamrzavanje ribljih fileta na hladnom zraku na -43°C, ali je bankrotirala 1924. godine zbog nedostatka interesa potrošača.

Međutim, iste godine, Birdseye je razvio potpuno novi proces za komercijalno brzo zamrzavanje – pakovanje ribe u kartonske kutije, a zatim zamrzavanje sadržaja između dvije rashlađene površine pod pritiskom; i osnovao novu kompaniju, General Seafood Corporation.

8. Reklama za Electrolux frižider iz 1939. godine.

1935-1939 Zahvaljujući Electroluxu, frižideri počinju masovno da se pojavljuju u običnim kućama Kowalskog (8).

60-ih. Antibiotici se počinju koristiti za očuvanje hrane. Međutim, brzo povećanje otpornosti bakterija na ove spojeve dovelo je do zabrane njihove upotrebe. Ubrzo je otkriveno da bakterije mliječne kiseline proizvode efikasan prirodni antibiotik, nizin, koji nije povezan s medicinskim antibioticima. Nisin se posebno čuva u dimljenom mesu i sirevima.

90-ih. U drugoj polovini poslednje decenije prošlog veka počela su istraživanja o upotrebi plazme za inaktivaciju mikroba, iako je metoda dekontaminacije hladnom plazmom patentirana još 60-ih godina prošlog veka.Trenutno je upotreba plazme na niskim temperaturama u proizvodnji hrane smatra se tehnologijom prve generacije, što znači da u početnom periodu razvoja.

9. Naslovnica knjige Lotara Leistnera i Grahama Goulda o tehnici trčanja s preponama.

2000 Lothar Leistner (9) definira tehnologiju barijera, odnosno metodu za precizno eliminisanje patogena iz hrane. On uspostavlja određene "prepreke" koje patogen mora savladati da bi preživio. Riječ je o razumnoj kombinaciji metoda koje osiguravaju sigurnost hrane i mikrobiološku stabilnost, kao i optimalan ukus, nutritivni kvalitet i ekonomsku isplativost. Primjeri prepreka u prehrambenom sistemu su visoke temperature obrade, niske temperature skladištenja, povećana kiselost, smanjena aktivnost vode ili prisustvo konzervansa.

Uzimajući u obzir prirodu proizvoda i mikrofloru koja je prisutna na njemu, odabire se skup gore navedenih faktora kako bi se uklonili mikroorganizmi iz prehrambenih proizvoda ili ih neutralizirali. Svaki faktor je još jedna prepreka. Preskačući ih jedan po jedan, mikrobi slabe, na kraju dostižući tačku u kojoj više nemaju snage da nastave skakati. Tada njihov rast prestaje i njihov broj se stabilizuje na sigurnom nivou - ili umiru. Posljednji korak u ovom pristupu su kemijski konzervansi, koji se koriste samo kada druge prepreke ne inhibiraju dovoljno mikrobno djelovanje ili kada prepreke uklanjaju većinu hranjivih tvari iz hrane.

Metode očuvanja hrane

Fizički

• Thermal – uključujući upotrebu visokih ili niskih temperatura:

     - hlađenje,

     – smrzavanje,

     – sterilizacija,

     – pasterizacija,

     – bljedilo,

     – tindalizacija (frakcionisana pasterizacija je metoda konzerviranja konzervirane hrane koja se sastoji od dva ili tri puta pasterizacije u intervalu od jednog do tri dana; termin potiče od imena irskog naučnika Johna Tyndalla).

• Smanjena aktivnost vode promjenom temperature ili dodavanjem tvari koje mijenjaju osmotski tlak:

     - sušenje,

     – kondenzacija (isparavanje, kriokoncentracija, osmoza, dijaliza, reverzna osmoza),

     – dodavanje osmoaktivnih supstanci.

• Upotreba zaštitnih plinova u skladišnim komorama (modifikovana ili kontrolisana atmosfera) ili u pakovanju hrane:

     - nitrogen,

     - ugljen-dioksid,

     – vakuum.

• zračenje:

     - UVC,

     – jonizujuće.

• Elektromagnetna interakcija, koji se sastoji u primjeni svojstava elektromagnetnog polja:

     – pulsirajuća električna polja,

     – magnetna električna polja.

• Pritisak aplikacije:

     — ultra-visoka (UHP),

     – visok (BDP).

Hemijski

• Za dodavanje hemikalija u otopinu konzervansa:

     – kiseljenje,

     – dodavanje neorganskih kiselina,

     – kiseljenje,

     – upotreba drugih hemijskih konzervansa (antiseptici, antibiotici).

• Dodavanje hemikalija u procesnu atmosferu:

     - pušenje.

biološki

• Procesi fermentacije pod uticajem mikroorganizama:

     – fermentacija mliječne kiseline,

     - sirće,

     – propionski (uzrokuju ga propionske bakterije).