KVARENJE HRANE

Šta je kvarenje hrane?

� Niz kemijskih, biokemijskih i mikrobioloških reakcija kojima se najprije narušava kvaliteta namirnice, a na kraju ona postaje neupotrebljiva za konzumiranje!

KOJA JE HRANA PODLOŽNA KVARENJU ?

� svježa hrana (voće, povrće, meso, jaja, riba i dr.)

� prerađevine (voćni sokovi, sir, maslac, kobasice)

� gotova i polugotova jela (termički obrađeno meso, juhe, variva i sl.)

� konzervirana hrana (ima ograničeni vijek trajanja)

Zašto dolazi do kvarenja hrane?

� Zbog prisustva mikroorganizama� Zbog enzimske aktivnosti� Zbog prisustva zraka (kisika)� Zbog utjecaja vlage� Zbog povišene temperature� Zbog interakcija između sastojaka hrane � Zbog djelovanja insekata, glodara i drugih životinja� Zbog vremena trajanja čuvanja

Procesi kvarenja odvijaju se postupno:1. faza: narušavanje kvalitete(organoleptičke promjene, smanjuje se nutritivna vrijednost)

2. faza kvarenje (hrana nije pogodna za konzumiranje)

U procesima kvarenja sudjeluju pojedini sastojci hrane tako što:� pomažu rast i razvoj mikroorganizama� sudjeluju u kemijskim reakcijama� mijenjaju se tvoreći razgradne produkte

GLAVNI SASTOJCI HRANE ODGOVORNI ZA KVARENJEGLAVNI SASTOJCI HRANE ODGOVORNI ZA KVARENJE:VODA – u kemijskim reakcijama, mikrobiološka aktivnost

UGLJIKOHIDRATI (šećeri) – razgrađuju se na tvari manjemolne mase kao što su kiseline, alkoholi, CO2

PROTEINI – razgrađuju se na aminokiseline, amine,amonijak, vodik sulfid

LIPIDI – razgrađuju se na masne kiseline, glicerol, perokside,estere

Za produženje trajnosti hrane primjenjuju se različiti postupci konzerviranja.

ŠTA JE TO KONZERVIRANJE ?

Sve operacije i procesi kojima se obrađuje hrana s ciljem sprečavanja mikrobiološke

aktivnosti, a time i produženja njene trajnosti

pri određenim uvjetima čuvanja.

Svi procesi konzerviranja mogu se svrstati u dvije skupine s obzirom na princip na kojem se zasniva

konzervirajući učinak.

� abioza

� uklanjanje mikroorganizama iz hrane (ultrafiltracija)

� uništenje mikroorganizama (sterilizacija, kemijski, konzervansi)

� anabioza

� stvaraju se uvjeti nepovoljni za rast i razvoj mikroorganizama (hlađenje, smrzavanje, sušenje, koncentriranje, biološke metode)

TERMIČKA STERILIZACIJAObrada toplinom u svrhu uništenje m.o. i inaktivacije enzima koji

bi pri normalnim uvjetima čuvanja mogli izazvati kvarenje hrane upakirane u hermetički zatvorenu ambalažu.Uvjeti provođenja sterilizacije moraju biti takvi da se osigura:� degradativne promjene što manje� sigurnost s obzirom na mogućnost preživljavanja spora(zadovoljavajuće je ako je vjerojatnost preživljavanja 1 spora u

10 12 ili više konzervi)� troškovi procesa što manji

Da bi se odredili uvjeti sterilizacije (temperatura/ vrijeme) potrebno je utvrditi:

� koji su m.o. potencijalni kontaminanti

� broj m.o. i njihovu starost

� koji m.o. je odlučujući za procjenu efikasnosti(Clostridium botulinum)

Termička otpornost mikroorganizama -sposobnost preživljavanja m.o. prilikom termičkog tretiranjaPotrebno je poznavati termičku otpornost kod letalne temperatureLetalna temperatura je 121,1 °C (250 °F).

Letalni efekt termi čkog tretiranja je funkcija:a) vremena b) temperature

Vrijeme sterilizacije ovisi o nizu faktora kao što su:

1) fizikalno-toplinska svojstva namirnice2) oblik i veličina konzerve3) vrsta mikroorganizama4) početni broj mikroorganizama5) starost i uvjeti rasta i razvoja mikroorganizama

Uništenje m.o. slijedi logaritamski tok - jednaki postotci preživjelih stanica ugibaju u svakoj sljedećoj jedinici vremena:

dN/dt = - kN

gdje jedN/dt - brzina uništenja spora

N - broj preživjelih sporat - vrijeme trajanja termičkog tretiranjak - konstanta brzine reakcije

Pojmovi koji izražavaju termičku otpornost:� TDT (Thermal Death Time) – vrijeme toplinske smrti

- vrijeme potrebno da se unište sve spore mikroorganizama u jednom pakovanju

Ova koncepcija je odbačena jer:a) ne vodi računa o specifičnoj populaciji m.o.

b) teoretski je nemoguće postići uništenje svih spora

TRT – (Thermal Reduction Time) vrijeme termičke redukcije

� vrijeme potrebno da se broj m.o. reducira na neku frakciju početnog broja

D – (Decimal Reduction Time) – vrijeme potrebno da se broj m.o. smanji na 1/10 početnog broja (za 90 %)

- bazira se na činjenici da kinetika uništenja m.o. slijedi logaritamski tok – jednaki postoci ugibaju u jedinici vremena

Drugi važni pojmovi u definiranju termičke otpornosti nekog mikroorganizma jesu:

temperaturni kvocijent

i

temperaturni koeficijent

Temperaturni kvocijent Q∆T= k1/k2

Temperaturni koeficijent Q10 = k1/k2

- omjer konstanti brzina reakcija kod dvije temperature koje se razlikuju za 10 °C

Vrijednost temp. koeficijenta:

� Za kemijske i biokemijske reakcije: 2 –3� Za uništenje mikroorganizama: 10

REŽIM POSTUPKA TERMIČKESTERILIZACIJE OVISI O:

pHgranična vrijednost 4,5

pH < 4,5 - kisele namirnice – pasterizacijapH > 4,5 – slabo kisele namirnice – sterilizacija

POSTUPCI I UREĐAJI ZA STERILIZACIJU

Sterilizacija se može se provesti na više načina:•prije punjenja u ambalažu (tekuće i polutekuće namirnice)•nakon punjenja i zatvaranja u ambalažu (svi oblici namirnica)•kombinirano, djelomično prije punjenja i djelomično nakon punjena u ambalažu (tekuće i polutekuće namirnice)

STERILIZACIJA PRIJE PUNJENJA U AMBALAŽU

� moguća je samo kod tekućih i polutekućih namirnica

� ostvaruje se tkzv. “brza” sterilizacija” –

visoka temperatura/kratko vrijeme� osniva se na principu “temperaturnog koeficijenta”

kza uništenje m.o. = 10

kza kemijske i biokemijske reakcije. = 2 – 3

� prijenos topline odvija se konvekcijom

POSTUPCI

HTST (High Temperature/Short Time)

UHT (Ultra High Temperature)

HSS (High Short Sterilization)

UREĐAJI

izmjenjivači topline:

a) cijevni

b) tankoslojni

c) cijevni s brišućom površinom

specifični postupak: uperizacija (direktni kontakt pare i mlijeka - sterilizacija mlijeka)

STERILIZACIJA NAKON PUNJENJA U AMBALAŽU

� vodene kupelji (pasterizacija)� tunelski pasterizatori (pasterizacija)� autoklavi (diskontinuirani) (sterilizacija)� autoklavi (kontinuirani) (sterilizacija)

Koje pasterizirane proizvode koristiti i zašto?

MLIJEKO� Trajnost iznosi do 8 dana pri čuvanju u hladnjaku� Dobra organoleptička svojstva� Sačuvana gotovo u potpunosti nutritivna vrijednostMLIJEČNE PRERAĐEVINEVOĆNI SOKOVI� Zbog niskog pH – duga trajnost� Najbolji postupak za konzerviranje voćnih sokova

UKISELJENO POVRĆE� Zbog niskog pH – duga trajnost� Vrlo dobra organoleptička svojstva

Koje sterilizirane proizvode koristiti i zašto?

Kod steriliziranih proizvoda provedena je ujedno i operacija kuhanja!MLIJEKO� Trajnost iznosi do 90 dana pri sobnoj temperaturi� Dobra organoleptička svojstva� Smanjena nutritivna vrijednostPOVRĆE� Grah – odmah gotov za upotrebu� Mahuna, grašak - odmah gotovi za upotrebu, promjenjena zelena boja, miris po kuhanom

MESNE PRERAĐEVINE

� Gotova mesna jela u limenci – odmah gotova za upotrebu, miris po “konzervi”