Određene namirnice podležu mikrobiokškoj aktivnosti. Vrste a često i broj mikroorganizama uslovljeni su hemijškim sastavom namirnice. U odgovarajućim uslovima, mikroorganizmi se razvijaju i kvare namirnicu. Na osnovu grube procene smatra se da oko jedne trećine proizvedene hrane u svetu propadne usled mikrobiološke aktivnosti.
U zavisnosti od hemijslkog sastava i enzimatskih, odnosno neenzimatskih reakcija, moguće je da dođe do promena u ukusu, mirisu a naročito u boji namirnice.
Produženje vremena upotrebe kao i očuvanje pune hranljive vrednosti i biološki aktivnih sastojaka lalkokvarljivih namirnica može da se izvede konzervisanjem. Time se usporavaju ili sprečavaju mikrobiološke, biohemijške i hemijske reakcije.
Upoznavanje sa postupcima koji se primenjuju za produženje upotrebne vrednosti lakokvarljivih namirnica kao i sa hemijskim i biohemijskim reakcijama koje se odvijaju pre konzervisanj a, tokom konzervisanja kao i u periodu čuvanja konzervisanih namirnica, glavni je zadatak predmeta Osnovi konzervisanja namirnica.
U želji da se studentima pomogne u razumevanju ove problematike, pripremljen je ovaj materijal sa nadom da će korisno poslužiti svojoj nameni.
Želim da se najlepše zahvalim recenzentima prof. dr Vlastimiru Crnčevicu, prof. dr Miloradu Stojanoviću i prof. dr Gordani Nilketić-Aleksić na uloženom trudu i korisnim sugestijama.
Svestan sam da u materijalu ima određenih propusta; na ukazanom propustu, dobronamernoj primedbi i sugestiji unapred se zahvaljujem.
Beograd, 1989. god.
Sadržaj
Predgovor
Uvod
I DEO. PROMENE LAKOKVARLJIVIH NAMIRNICA
1. Promene nemikrobiološke prirode
2.1. Mehaničke promene
1.2. Biohemijske promene
1.2.1. Disanje kao biohemijska promena
2. Promene mikrobiološke prirode
2.1. Mikrobioioške promene lakokvarljivih namimica
2.2. Uslovi za razvoj mikroorganizama
2.2.1. Fizički faktori
2.2.2. Hemijski faktori
2.2.3. Biološki faktori
II DEO. OSNOVNI PRINCIPI KONZERVISANJA LAKOKVARLJIVIH NAMIRNICA
1. Postupci konzervisanja koji se zasnivaju na produženju životnih funkcija lakokvarljivih namirnica
1.1. Mogućnost uticaja na biohemijske promene biljnog tkiva
1.1.1. Uticaj na biohemijske reakcije namirnica biljnog porekla u toku čuvanja u hlađenom prostoru
1.1.1.1. Uslovi čuvanja i promene do kojih dolazi tokom skladištenja
1.1.2. Cuvanje biljnih delova u običnim uslovima
1.2. Mogućnost uticaja na namirnice životiinjskog porekla
2. Postupci kojima se uništavaju mikroorganizmi
2.1. Primena povišene temperature
2.1.1. Cinioci koji utiču na brzinu uništavanja mikroorganizama
2.1.2. Delovanje konstantne letalne temperature
2.1.3. Dejstvo promenljive letalne temperature na preživljavanje mikroorganizama
2.1.4. Cinioci koji utiču na termičku otpornost mikroorganizama
2.1.4.1. Vrsta mikroorganizama
2.1.4.2. Visina temperature
2.1.4.3. Hemijski! sastav
2.1.5. Dejstvo subletalne temperature
2.1.6. Principi termičkog konzervisanja
2.1.6.1. Pojam toplotne sterilizacije
2.1.6.2. Neophodni efekti toplotne sterilizacije
2.1.6.3. Upoređenje učinka režima sterilizacije
2.1.6.4. Potrebne sterilizacione vrednosti
2.1.7. Izračunavanje sterilizacione vrednosti
2.1.8. Nedostatak načina proračuna režima sterilizacije
2.1.9. Uticaj režima sterilizacije na kvalitet proizvoda
2.1.10. Fizički parametri termičke sterilizacije
2.1.10.1. Zahvati kojima se može smanjiti unutrašnji pritisak sterilizacije
2.1.11. Tehničko izvođenje toplotne sterilizacije
2.1.12. Kvarenje namirnica konzervisanih toplotom
2.1.13. Mere za smanjenje broja kvarenja
2.1.14. Utvrđivanje održivosti konzervi
2.1.15. Trovanje namirnica konzervisanim toplotom
2.2. Primena zračenja za uništavanje mikroorganizama
2.2.1. Toplotno elektromagnetno zračenje
2.2.2. Hladno elektromagnetno zračenje
2.2.2.1. Ultra’ljubičasto zračenje
2.2.2.2. Jonizujuće zračenje
2.2.3. Primena zračenja
2.2.3.1. Svrha zračenja
2.2.3.2. Zdravstveni aspekt ozračivanja namirnica
2.2.3.3. Hemijske promene u ozračenim namirnicama
2.2.3.4. Promene u hranljivoj vrednosti ozračene namirnice
2.2.3.5. Uticaj zračenja na mikroorganizme
2.2.3.6. Uticaj zračenja na enzime nemikrobiološkog porekla
2.2.3.7. Korišćenje zračenja u praksi
22.3.8. Izvori zračenja
2.2.3.9. Perspektiva korišćenja zračenja
3. Postupci konzervisanja kojima se stvaraju nepovoljni uslovi za mikrobiološku aktivnost
3.1. Konzervisanje namirnica zamrzavanijem
3.1.1. Uticaj zamrzavanja na mikroorganizme .
3.1.2. Uticaj niskih temperatura na enzime
3.1.3. Temperatura zamrzavanja namirnica
3.1.4. Količina zamrznute vode
3.1.5. Brzina zamrzavanja namirnica
3.1.5.1. Prethlađivanje namimica
3.1.6. Način zamrzavainj.a i uređaji za zamrzaivanje
3.1.6.1. Direktno zamrzavanje
3.1.6.2. Indirektno zamrzavanje
3.1.7. Uređaji za proizvodnju hladnoće za indirektno zamrzavanje
3.1.7.1. Apsorpcioni uređaji
3.1.7.2. Kompresioni uređaji
3.1.8. Skladištenje i promene zamrznutih namirnica
3.2. Osmoanabioza
3.2.1. Odnos mikroorganizama prema vodi
3.2.1.1. Aktivnoist vode
3.2.1.2. Mikroorganizmi i aktivnost vode
3.2.1.3. Uticaj prirode namirnice na aktivnost vode
3.2.2. Konzervisanje namirnica na principu smanjivanja aktivnosti vode
3.2.2.1. Konzervisanje namirnica sušenjem
3.2.2.1.1. iSorpciona izoterma
3.2.2.1.2. Sušenje zagrevanjem
3.2.2.1.3. Uređaji za sušenje
3.2.2.1.4. Sušenje liofilizacijom
3.2.2.1.5. Uticaj sušenja na kvalitet namirnice
3.2.2.2. Koncentrisanje namirnica
3.2.2.2.1. Koncentrisanje primenom toplote
3.2.2.2.2. Koncentrisanje zamrzavanjem
3.2.2.2.3. Koncentrisanje izdvajanjem vode putem membranskih fenomena
3.2.2.3. Dodatak određenih jediinjenja radi smanjenja aktivnosti vode
3.2.2,3.1. Konzervisanje namirnica dodatkpm kuhinjske soli
3.3. Konzervisanje namirnica dodatkom hemijskih konzervanasa i antibiotika
3.3.1. Efikasnost hemijskih konzervanasa
3.3.3. Vrste hemijskih konzervanasa
3.3.2.1. Neorganska jedinjenja
3.3.2.2. Prirodna organska jedinjenja
3.3.2.3. Veštački fungicidi
3.3.3. Antibiotici i fitoncidi
3.4. Biološko konzervisanje
III DEO. OKSIDACIONE PROMENE NAMIRNICA
1. Oksidacija kiseonikom
1.1. Oksidacija vazdušnim kiseonikom
1.1.1. Oksidacija polifenola
1.1.2. Oksidacija askorbinske kiseline
1.1.3. Oksidacija lipida
1.1.3.1. Biološka oksidacija lipida
1.1.3.2. Autooksidacija lipida
1.2. Oksidacija atomskim kiseonikom
2. Anaerobna oksidacija
3. Mere za sprečavanje oksidacionih promena
3.1. Deaeracija
3.1.1. Pakovanje
3.1.2. Deaeracija u užem smislu
3.2. Primena povišene temperature
3.2.1. Primarna termička obrada
3.3. Primena snižene temperature
3.4. AntiOksidaciono potapanje
3.5. Hemijska deaeracija
3.5.1. Antioksidanti
3.5.1.1. Prirodni antioksidanti
3.5.1.2. Veštački antioksidanti
4. Neenzimatske promene
Uvod
Za punovrednom i pravilnom ishranom čovek ima potrebe iz više razloga. Normalan rast i razvoj, otpornost prema infekcijama i bolestima, prevremeno starenje kao i odvijanje uobičajenih aktivnosti — samo su neki aspekti uticaja pravilne ishrane na čoveka.
Zbog ovih razloga potrebino je da se u što je moguće većoj meri sačuva hranljiva i biološka vrednost namirnica. U ovom smislu ne misli se samo na očuvanje ugljenih hidrata, belančevina i masti već i na kompleks fiziološki alktivnih i nezamenljivih materija ikao što su: esencijalne aiminokiseline, vitamini, nezasićene masne kiseline i mikroelementi.
U svim živim organizmima neprestano se odigravaju i smenjuju određene reakcije. U prirodi mogu da se zapaze dve glavne grupe reakcija. U prvoj grupi se odvijaju procesi asimilacije (sinteze), pri čemu se iz jeidnoistavne neorganske materije stvaraju složena organska jedinjenja. U ovim reakcijama vezuje ise određena količiina energije koja potiče ili direktno iz spoljašnje sredine (svetlost) ili iz hemijske vezane energije u tkivima biljaka i životinja.
U drugoj igrupi reakcija odvijaju se procesi razlaganja i(diisimilacije). U toku ovih reakcija dolaizi do razgradnje organskih jedinjenja uz oislobađanje vezane energije i jednostavnih supstanci koje služe kao početne komponente u reakcijama asimilacije. Deo oslobođene energije organizmi koriste za održavanje životnih funkcija i za nove reakcije asimilacije.
Do razlaganja organske materije dolazi posredstvom enzima same ćelije biljnog ili životinjskog tkiva ili se razlaganje, što je češći slučaj odigrava usled delovanja milkroorganizama.
Sve do sada rečeno ima dodirnih tačaka sa konzervisanjem namirnica u tolikoj meri što se tokom rasta biljaka, isve do fiziološke zrelosti, odvijaju pretežno asimilacioni procesi. Nastala organska jedinjenja čovek koristi iz namirnica biljnog porekla. Nastavljanjem reakcija sinteze u telu životinja nastaju mišići, mleko, masti, jaja i drugi proizvodi, koje čovek koristi kao namirnice životinjskog porekla.
U bilo kojem heterotrofnom organizmu namirnica mora da se oksidiše do jednostavnijih jedinjenja. Potencijalni heterotrofi, pored čoveka su životinje i mikroorganizmi.
Sa aspekta održavanja života ne može da nam bude svejedno ko će da iskoristi akumuliranu energiju i materiju.
Borba iza opstanak je doprinela da se razviju smilšljeni postupci koji omogućuju da se za određeno vreme produži upotrebna vrednost lako
kvarljivim namirnicama, tj. da se razvije tehnologija ikonzervisanja. Prema tome, tehnologija konzervisanj a treba da pronađe i koristi različite metode koje omogućuju da lakokvarljivi poljoprivredni proizvodi ne podlegnu neželjenim procesima razlaganja. Ovo znači da se tokom konzervisanja primenjuju određeni smišljeni postupci koji omogućuju da se namirnica održi duže nego što to dozvoljava njena priroda.
Postupcima konzervisanja lakokvarljiva namirnica treba da se sačuva od:
— spontanih (autolitičkih) procesa i
— neželjene mikrobiološke aktivnosti.
Obe grupe reakcija po pravilu vode opadanju kvaliteta i kvarenju namimica.
Zanemarujući ekonomski aspekt, najboljim se smatra onaj postupak konzervisanja ikoji u poređenju sa početnim karakteristikama namirnice obezbeđuje najduži rok čuvanja uz najmanje nepoželjnih promena.
Konzervisane namirnice mogu dosta dugo da se čuvaju i da budu upotrebljive za ishranu; po pravilu, to traje više meseci, pa i godina. Proizvodi nastali konzervisanjem a čija trajnost sa aspekta delovanja mikroorganizama ipraktično nije ograničena, nazivaju se konzerve. Konzervom, u užem smislu reči, nazivaju se proizvodi konzervisani toplotom i hermetički zatvoreni u limenim kutijama.
Konzervisana namirnica sa ograničenim vremenom upotrebe (5—6 meseci) a čija je upotrebna vrednost uglavnom uslovljena određenim uslovima skladištenja (obično temperatura 0—5 stepeni), naziva se polukonzerva.
Pored sprečavanja kvarenja lakokvarljivih namirnica, kao primarnog zadatka konzervisanja, potrebno je da se vodi računa i o drugim aspektima. Sem očuvanja hranljivih sastojaka važno je da se sačuva boja, miris i ukus konzervisane namirnice. Ništa manje značajno nije ni očuvanje vitamina.
Primenjeni postupci pri konzervisanju uglavnom u većoj ili manjoj meri uslovljavaju pad nekog parametra kojim se definiše kvalitet. Međutim, savremena tehnika konzervisanja omogućuje ne samo očuvanje punog kvaliteta ishodne sirovine već se dodatkom određenih komponenata i primenjenim postupkom može poboljšati hranljiva vrednost kao i organoleptička svojstva namirnica.