APERTYZACJA

                                                                                                                                                          Wykład 1 (16.04.2009)

APERTYZACJA-              metoda cieplnego utrwalania żywności w zamkniętych hermetycznie naczyniach (słoiki, puszki metalowe, butelki). Polega na długotrwałym gotowaniu we wrzącej wodzie lub parze, celem zniszczenia wegetatywnych form przetrwalników (pasteryzacja w temp. do 100⁰C) lub przetrwalników (temp > 100⁰C, zazwyczaj 112-121⁰C).

Opracowana w 1803r. przez Nicolasa Apperta.

KONSERWAMI w naczyniach nazywamy prod. żywnościowe pochodzenia zw. lub roślinnego, zamknięte w szczelnych puszkach metalowych, słoikach lub butelkach szklanych, utrwalane za pomocą zgrzewania, pasteryzacji lub sterylizacji (zwykle 112-121⁰C) przez czas do 1godz. W celu zniszczenia nie tylko pleśni, drożdży, wegetatywnych form bakterii, jak też enzymów, ale również przetrwalników bakterii (które przetrzymują temp 100⁰C w środ. niekwaśnym lub mało kwaśnym).

ZAGROŻENIA MIKROBIOLOGICZNE – ZASADA „GRUBY TOM”

·         Food

·         Acidity (kwasowość)

·         Time

·         Temperature

·         Oxygen

·         Moisture (wilgotność)

Termin przydatności do spożycia – 1 rok, ponieważ:

a)      Opakowanie nie wytrzymywało dłużej niż rok – wypadały kółka z puszki

b)      Cykl biologiczny, tzn. surowce były dostępne latem, a producent chciał, aby produkt był dostępny cały rok.

·         Opakowanie szklane:
~ nietypowy kształt opakowania – problemy z automatyzacją procesu, najczęściej trzeba napełnić opakowanie ręcznie
~ pożądane jest opakowanie szkliste, lśniące (a nie matowe).

Problemy dla technologa:

1. woda w autoklawie – miękka (aby nie osadzał się kamień) o parametrach wody zdatnej do picia (tak, aby nie zagrażała człowiekowi).
   
   Gdy woda kiepskiej jakości, to wtedy ma dużo metali ciężkich a także wodę, która dostanie się do produktu, powoduje jego zmianę.
   
   Oliwienie słoików-eliminacja korozji i matowienia (powstawania osadu) słoika <zbielałym nalotem>.
2. zacieranie się szkła (szczególnie na wystających krańcach).
   Huty szkła dodają mniej dodatków uszlachetniających, przez co słoiki są mniej śliskie  --> powoduje to częstsze pękanie szkła.
   
   
   ~ zacieranie szkła                                                        musimy sprawdzić, który czynnik powoduje dużą
   ~ pękanie szkła na skutek termiczny                             „stłuczkę” w naszym zakładzie.

PASTERYZACJA - kilkunastominutowe ogrzanie w temp <100⁰C; pozwala na zniszczenie enzymów i form wegetatywnych dbn.

W prod. z owoców i warzyw o pH poniżej 4,5 dzięki współdziałaniu jonów wodorow. i temp. ma miejsce także zahamowanie bakterii z rodz. Clostridium.

STERYLIZACJA -

TYNDALIZACJA – najczęściej stosowana do: grzybów, fasolki szparagowej (chyba, że dodajemy czynnik obniżający pH, to wtedy nie trzeba). Polega na trzykrotnej pasteryzacji co 24h.
~ pierwsza zabija gł. Formy wegetatywne, ale nie jest w stanie zabić niektórych form przetrwalników
~ druga – po okresie 24h pod wpływem impulsu termicznego z przetrwalników àformy wegetatywne.

WADY KONSERW:

1        Bombaże

Ø                                                                                      Techniczne (fizyczne) – źle przeprowadzony proces technologiczny, na skutek innych rodz. bombaży)

Ø      Chemiczne – spowodowane działaniem czynników zewn. i wewn.

Ø      Mikrobiologiczne

§         Drożdże

§         Bakterie – beztlenowce: Clostridia (Cl. saccharobutricum, Cl. perfingeus, Cl. botulinum, Cl. sporogenes)

2        Zepsucia płasko-kwaśne (bez bombażu, nie akceptowane organoleptycznie)

Ø      pH > 4,5

Ø      pH < 4,5

3        Zepsucia płaskie – tlenowe: Bacillus (np. upłynnienie się treści konserwy) – (Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus mesentericus, Byssochlamys fulwa).

Wykład 2 (23.04.2009)

PRZYCZYNY ZEPSUĆ KONSERW:

1st               Nieszczelność opakowania (mikroflora heterogenna)

Ø      Niedostateczne zamknięcie puszki – spr. podwójnej zakładki – pilniczek i lupa J

Ø      Niewłaściwie sporządzony szew

Ø      Korozja blachy lub wytworzenie małych otworów powodujących rozhermetyzowanie (wywołuje bombaże oraz zakażenia wtórne) – gł. twarda woda

Ze wzgl. Na niebezpieczeństwo korozji max. czas składowania konserw przyjmuje się na:

à 12 m-cy dla owocowych
à 24-48 m-cy dla warzywnych

ZAMYKARKA- wytwarzanie podwójnej zakładki - 3 elementy robocze- talerz, krążek I i krążek II. Nie może być zbyt mała i zbyt duża siła docisku (uszkadza metal i powoduje korozję).
Prawidłowo wykonana podwójna zakładka składa się z 5 warstw na przekroju poprzecznym.

Ø      Uszkodzenie lakieru na zewn. ścianach gdy owoce kolorowe (czerw. Lub pomarańcz.) – wpływ barwników antocyjanowych. (np. koncentrat pomidorowy w puszkachàmoże śmierdzieć blachą-dla konc. pomid. Białe wnętrze puszki bo izolacja tam jest).

Ø      Obecność siarczków, które mogą pochodzić z samej konserwy lub z uszczelki wykonanej z kauczuku wulkanizowanego;

Ø      Użycie na puszki blachy o wysokiej zawartości fosforu oraz blachy wykazującej wysoką porowatość pobiały;

Ø      Obecność barwników antocyjanowych lub innych zw. łatwo podlegających redukcji;

Ø      Obecność pewnych zw. stałych wiążących się z cyną, przez co spada w zalewie stężenie jonów cyny i przyspiesza się proces dalszego rozpuszczania pobiały;

Uszczelki w słoikach-inna budowa dla pasteryzacji i sterylizacji. Zakrętka z 6 zaczepami – do sterylizacji, z 4 do pasteryzacji.
Dlaczego 4 i 6 zaczepów? Bo równomierne rozłożenie sił i co za tym idzie szczelność.

2nd            Niska kwasowość (pH w zalewie wodnej lub syropie ok. 4) przy braku czynników obniżających potencjał oksydoredukcyjny, np. kwas askorbinowy.

3rd             Przechowywanie konserw w wysokiej temp (ważna też wilgotność – zbyt duża à wykraplanie się wody à zapleśnienie, korodowanie opakowań)

4th             Niedostateczne schłodzenie puszek po sterylizacji(niebezpieczeństwo rozwoju termofili) termofile względnie rozwijają się przy 20⁰C (zbyt niskie też źle bo możliwe rozszczelnienie)

Ø      Niebezpieczeństwo zasysania niejałowej wody

Ø      Niebezpieczeństwo rozwoju mikroflory termofilnej

Ø      Niebezpieczeństwo zasysania niejałowego powietrza

Ø      Zbyt duża redukcja ciśnienia (rozerwanie opakowania)

5th             Samosterylizacja – brak mikroflory w zepsutym produkcie. Mikroflora początkowo obecna w prod. powoduje wydzielenie subst. szkodliwych dla niej samej, co prowadzi do jej obumarcia. Produkt sterylny jest jednocześnie już zepsuty.

Czasami myje się słoiki już po pasteryzacji/sterylizacji – gdy jakiś słoik się rozbije i zabrudzi inne.

Gdy po obróbce termicznej schłodzenie do 30⁰C – następny dzień – słoik z wieczkiem do góry (pykanie – nieakceptowane przez konsumenta mimo, że nie świadczy to o otwarciu ani zepsuciu) – wtedy prod. do chłodni – wieczko się wciśnie.

6th             Niedosterylizowanie – obraz mikroflory na bardziej jednolity (na ogół 1 gatunek) niebezpieczeństwo rozwoju przetrwalników, bakterii ferment. masłowej  (zostaną tylko te najbardziej termooporne)

Ø      Źle dobrane parametry (umożliwiające rozwój zarodników /Bacillus subtilis, Bacills mesentericsus/ lub postaci termofilnych /drożdże i niektóre rodzaje bakt. kw. mlekowego/

Ø      Odstępstwo od ustalonych parametrów technolog. (czynnik ludzki – np. skrócenie o 5 min.)

Ø      Wysoki stopień zanieczyszczenia surowca

7th             Bombaż chemiczny wywołany zjawiskami chem. i elektrochem., związanymi z potencjałem metali, pH i rH (potencjałem oksydoredukcyjnym). Prowadzi do korozji opakowania z blachy stalowej, cynowej oraz do perforacji (r-cja opakowania i treści opakowania).

Gdy np. odbieramy marchew – jest dużo odpadów (ziemia i korzonki) à może to oznaczać dla nas sygnał, że coś może być nie tak. Czasami mogą się rozwijać dbn., które powodują bombaże.

PRZYCZYNY BOMBAŻU CHEMICZNEGO:

·  Obecność kw. org, których roztwór jest elektrolitem (rodzaj kw. ma większe znaczenie niż pH. Np. duża korozyjność rabarbaru związ. z zawartością w nim kw. szczawiowego).

·  Obecność por w pokryciu cyną blachy stalowej (co powoduje powstawanie ogniwa elektrochem, gdzie Fe jest anodą a Sn katodą)

·  Obecność O2 i antocyjanów powoduje rozpuszczenie Sn, która stanowi powłokę ochronną.

8th             Bombaż mikrobiologiczny wywołany jest rozwojem dbn wytwarzających gazowe prod. przemiany materii, np.

Ø      Drożdże CO2

Ø      Bakterie gnilne H2S (powstawanie H2S może być związane z bombażem chem. i nie musi powodować uwypuklenia wieczka, na skutek rozpuszczenia się siarkowodoru w treści konserwy)

Ø      Bakterie kw. mlekowego CO2

PRZYCZYNY BOMBAŻU MIKROBIOLOGICZNEGO:

·  Niedostateczna sterylizacja lub pasteryzacja umożliwiająca rozwój zarodników (Bacillus cereus i Bacillus mesentericus) lub postaci termofilnych (drożdże i niektóre rodz. bakterii kw. mlekowego)

·  Wtórne zakażenia konserwy na skutek nieszczelnego zamknięcia wieczka lub perforacji puszki na skutek korozji.

ZEPSUCIA MIKROBIOLOGICZNE KONSERW BEZ OBJAWÓW BOMBAŻU:

·  Płasko-kwaśne – spowodowane rozwojem beztl. bakterii przetrwalnikujących (konserwy o pH <4,5 i >4,5)

·  Płasko-niekwaśne

o       Bakterie peptonizujące (Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus mesentericus)

o       Pleśnie niepektynolityczne wytwarzające askospory termooporne (Byssochlamus fulwa)
 

9th             Bombaż fizyczny (techniczny)

Ø      Nadmierne wypełnienie (np. krzywe ustawienie maszyny – źle wyregulowane lub niewykalibrowany surowiec)

Ø      Brak odpowietrzenia przed zamknięciem (podczas ogrzew. podnosi ciśnienie w opakowaniu à może je uszkodzić). Odpowietrzamy przez zalanie gorącą zalewą i wtryskiem pary pod wieczko.

Ø      Odkształcenia mechaniczne

TERMOSTATOWANIE KONSERW:

·         Konserwy sterylizowane i pasteryzowane w temp. 30⁰C ± 1⁰C przez 10 dni

·         Przetwory wysokosłodzone, dżemy i soki zagęszczone – w temp. 30⁰C ± 1⁰C przez 14 dni

·         Konserwy przeznaczone na eksport do krajów o klimacie śródziemnomorskim należy równolegle termostatować w temp. 55⁰C ± 1⁰C przez 5 dni

CIEKAWOSTKA: Procesowi termostatowania poddaje się co najmniej 2 opakowania z danej partii produkcyjnej. 1 opakowanie pozostawia się dla porównania w temp. pokojowej. Stan opakowań należy kontrolować codziennie. Gdy jedno opakowanie z partii ulegnie bombażowi powtarzamy badanie na podwójnej ilości opakowań jednostkowych.
 

PODSTAWOWE ZMIANY ZACHODZĄCE W PRZETWORACH APERTYZOWANYCH:

·         Kierunki zmian zachodzących w produkcie:

o       Zmiany organoleptyczne (np. brązowe plamki na ogórkach konserwowych – szczególnie marki Tesco :P)

o       Zmiany w zawartości witamin

o       Interakcje między produktem a opakowaniem

·         Etapy zmian zgodnie z charakterem przebiegu procesu technologicznego:

o       Zmiany w żywej tkance podczas przygotowania surowca do przerobu

§         Zmiany zabarwienia

§         Zmiany konsystencji

§         Zmiany związki smakowitości

o       Zmiany w czasie przerobu i przechowywania

§         Zmiany zabarwienia

§         Zmiany konsystencji

§         Zmiany związki smakowitości

CIEKAWOSTKA: Gdy mamy duże i małe opakowanie, tak samo produkowane i taka sama obróbka termicznaàinne termin y przydatności do spożycia. Skrócony czas dla dużych opakowań bo dawka cieplna mogła być niedostateczna.
 

CZYNNIKI WYZNACZAJĄCE SPECYFICZNOŚĆ MIKROFLORY:

·         Właściwości żywności, np. jej skład chem., pH, potencjał redox oraz aw

·         Warunki przechowywania i transportu żywności – szczególnie temp. i skład gazów nad żywnością, ciśnienie cząstkowe O2 i CO2 oraz wilgotność względna

·         Synergizm i antagonizm pomiędzy składowymi początkowej mikroflory

Wykład 3 (30.04.2009)

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA WZROST I INAKTYWACJĘ MIKROORGANIZMÓW W ŻYWNOŚCI:

·         Temperatura

·         Kwasowość, pH

·         aw

·         wilgotność

·         wł. sorpcyjne

·         dostępność O2, poziom CO2

·         zawartość i dostępność składników odżywczych

·         obecność substancji antymikrobiologicznych

·         różne rodzaje promieniowania

·         ciśnienie hydrostatyczne

·         ultradźwięki

·         potencjał redox /Clostridium wymaga (-), Bacillus (+) /

·         zawartość związków rozpuszczalnych typu soli i innych

Temperatura wzrostu:              Aktywność wody:              pH:
Termofile à 20-90⁰C              Bakterie: 1-0,9              Drożdże i pleśnie 1-8
Mezofile à 0-50⁰C              Drożdże: 1-0,8              Bakterie: 5-9
Pleśnie à -5-40⁰C              Pleśnie: 1-0,7
Psychrofile à -10-30⁰C

% tlenu:
aeroby 80-100
wzgl. aeroby 40-100
mikroaerofile 20-80
anaeroby 0-20

EFEKT DZIAŁANIA CIEPŁA NA KOMÓRKI ZALEŻY OD:

·         Stanu fizjologicznego komórek dbn. (kom. w fazie logarytmicznego wzrostu są bardziej wrażliwe na ogrzewanie, niż starsze w fazie wzrostu stacjonarnego).

·         Czynników środowiskowych

o       Woda. Komórki cechuje większa oporność na ogrzewanie przy braku wody (wysuszone komórki i przetrwalniki wymagają znacznie wyższej temp. i dłuższego czasu jej działanie w procesie sterylizacji) – niektóre reakcje zachodzą tylko w środowisku wodnym.

o       Substancje rozpuszczalne (zmieniają skład i przenoszenie ciepła).

Śmierć komórek w wyniku działania ciepła jest funkcją wykładniczą temp. i czasu jej działania.

Gdy brak soli w produkcie ...