METODE FIZIČKOG I HEMIJSKOG KONZERVISANJA NAMIRNICA ...namirnice.vet.bg.ac.rs/001 Studentski folder/New USHIT/3002 MKN... · 2 Fakultet veterinarske medicine u Beogradu Katedra za

1

Fakultet veterinarske medicine u BeograduKatedra za higijenu i tehnologiju namirnica animalnog porekla

UŽA SPECIJALIZACIJA

HIGIJENA I TEHNOLOGIJA NAMIRNICA

METODE FIZIČKOG I HEMIJSKOG KONZERVISANJA NAMIRNICA

- hlađenje, zamrzavanje, pakovanje, sušenje-

Doc. dr Dragan Vasilev


KONZERVISANJE NAMIRNICA NISKIM TEMPERATURAMA

- inhibicija mikroorganizama

- usporavanje enzimskih reakcija (tkivni enzimi)

- usporavanje hemijskih reakcija (oksidacija masti i pigmenata)

- usporavanje fizičkih promena (isparavanje vlage)

INHIBICIJA MIKROORGANIZAMA

-Zavisi od: t, pH, aw, Eh, nitrita i dr.

Primer:

Clostridium botulinum tip A i B temperatura inhibicije: < 10oC pri pH 7,0

< 30oC pri pH 5,0



Temperatura ohlađenog mesa: -1 do +7 oC

Ne rastu mezofilne i termofilne bakterije: Salmonella < 6 oC (na mesu < 7 oC)

Staphylococcus aureus < 5 oC

Psihrotrofi: Clostridium botulinum tip E: 3,3 oC (toksin 5 oC)

Clostridium botulinum tip B: 4 oC

Clostridium perfringens: 5 oC

Listeria monocytogenes: 4 oC (u prisustvu konkurentske mikroflore 7 oC)

Yersinia enterocolitica: 4 oC

Fakultet veterinarske medicine - Univerzitet u Beogradu Katedra za higijenu i tehnologiju namirnica animalnog porekla

2



Mikroflora ohlađenog mesa:

-Psihrotrofni i psihrofilni izazivači kvara

Početak skladištenja (visoka aw-vrednost): Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella

(pri višim temperaturama Enterobacteriaceae)

Posle dužeg skladištenja (snižava se aw-vrednost): Bacillus, kvasci i plesni

Mikrobiološki kvar ohlađenog mesa:

- Broj proteolita > 107/cm2

- kod DFD mesa (pH 6,2-6,8, malo glikogena): broj proteolita > 105/cm2



Mikroflora zamrznutog mesa:

Prestanak razmnožavanja:

Psihrofilne bakterije: – 7 oC

Kvasci: – 12 oC

Plesni: – 15 oC (Penicillium i Fusarium – 18 oC)

Efekat zamrzavanja na mikroorganizme:

Inhibicija

Odumiranje: - sporo zamrzavanje

- duže skladištenje

- bakterije osetljivije od kvasaca i plesni

- gram neg. osetljiviji od gram poz.



Odnos temperature zamrznutog mesa i aw-vrednosti (Leistner i sar, 1981)

Temperatura (oC) aw-vrednost-1 0,990-3 0,971-5 0,953-10 0,907-15 0,864-20 0,823-25 0,784-30 0,746


3



HLADNI ŠOK

Brzo snižavanje temperature

Temperatura između min. temp. rasta i tačke zamrzavanja

Bakterije naglo odumiru

Zavisi od:

- faze bakterijskog rasta (veća oštećenja u logaritamskoj fazi)

- koncentracije bakterija

- medijuma u kome se nalaze


RASHLADNI PROCES:

Temperatura muskulature 38-40 oC

Temperatura vazduha oko 0 oC

↓ vazduh se zagreva → vazduh se hladi na isparivaču

isparavanje vlage sa površine → vlaga se taloži na isparivaču

↓

gubitak mase (kalo hlađenja)

- brzina hlađenja

- cirkulacija vazduha

- vlažnost vazduha

- pH-vrednost mesa

- odnosi - masa mesa : površina mesa

- količina mesa : kapacitet komore


HLAĐENJE MESA

Temperatura mesa: papkara i kopitara -1 do +7 oC

živine i kunića -1 do +4 oC

unutrašnji organi, krv, krvna plazma -1 do +3 oC

Parametar Sporo hlađenje Brzo hlađenje Ultrabrzo hlađenje

TemperaturaI oko 20 oCII 10 oCIII 4 oC

-1 do +1 oCI goveđe -6 do -8 oC

svinjsko -8 do -12 oCII -1 do +2 oC

Relativna vlažnost vazduha

II 75 %III 85-90 % 90 - 95 %

I 95 - 100 %II 90 - 95 %

Cirkulacija vazduha

1-3 m/s1-3 m/s

I 2-4 m/sII 0,1-0,3 m/s

Trajanje 48 h Svinj.,ov.,tel.,jag. do 24 hgoveđe i konjske 24-36 h

Svinjske pol. 12-14 hGoveđe pol. 16-18 h

Kalo 3 % 1,5-2,0 % < 1,5 %


4


VLAŽNO HLAĐENJE

živinsko meso

- bazeni sa protočnom vodom: 2-4 lit/trupu, 60 min

- pod tuševima: 6-12 lit/trupu, 60min, br. Bakt. 90 % manji

- u aerosolu hladne vode

- kombinacija vlažnog i vazdušnog hlađenja

svinjske polutke, ovčiji trupovi

-aerosol hladne vode: 1 min svakih 15 min

- ovčiji trupovi 12 – 14 h

- svinjsko 10 h u aerosolu + 12-14 h u vazduhu, kalo 0,7 %



SKLADIŠTENJE OHLAĐENOG MESA

Temperatura -1 do +2 oC

Relativna vlažnost vazduha 90-95 %

Cirkulacija vazduha 0,1 – 0,3 m/s

ODRŽIVOST OHLAĐENOG MESA

Zavisi od: - stepena kontaminacije

- brzine hlađenja

- temperature skladištenja

- stepena rasecanja i usitnjavanja

Održivost pri 2 oC: - goveđe polovine do 3 sedmice

- teleći trupovi od 1 do 3 sedmice

- ovčiji trupovi od 1 do 2 sedmice

- svinjske polutke 10 do 14 dana

- iznutrice do 3 dana


5


Održivost ohlađenih goveđih polutki u zavisnosti od broja mikroorganizama

Broj mikroorganizama po 1 cm2 Održivost u danima pri 2 oC< 500 18 - 20

500 - 1000 15 - 171000 – 10.000 12 - 14

10.000 – 100.000 9 - 11> 100.000 < 9


ZAMRZAVANJE MESA

U dubini mesa < -12 oC

Količina zamrznute vode u mesu iznosi:

- 5 oC → 75 %

- 20 oC → 85 %

- 30 oC → 88 %

Nezamrznuta voda: hemijski vezana voda i nevezana voda koja sadrži visoku koncentraciju rastvorljivih materija


ZAMRZAVANJE MESA

BRZINA ZAMRZAVANJA

debljina zamrznutog sloja (cm) / 1 h

-Temperatura

-Cirkulacija vazduha

-Građa mesa

Vrlo sporo (< 0,2 cm/h)

Sporo (0,2-1 cm/h)

Brzo (1-5 cm/h)

Vrlo brzo ( >5 cm/h)

manji broj centara kristalizacije

veći broj centara kristalizacije


6


POSTUPCI ZAMRZAVANJA MESA

-trupovi, polutke, četvrti: - pre upotrebe se odmrzava i otkoštava

-otkošteno meso: - ekonomičnije (ušteda energije i prostora)

- razvrstavanje prema kvalitetu

- pakovanje (zaštita od oksidacije i sublimacije)

- upotreba bez odmrzavanja

jednofazni postupak: zamrzavanje pre nastupanja rigora

(postupak kraći, manji kalo, meso duže održivo)

dvofazni postupak: 1. hlađenje; 2. zamrzavanje


POSTUPCI ZAMRZAVANJA MESA

Trupovi, polutke, četvrti, blokovi otkoštenog mesa:

- temperatura -30 do -40 oC

- RVV 95-100 %

- cirkulacija vazduha 2-4 m/s

Manji komadi mesa, živina, riba:

- Protočni zamrzivači – struja hladnog vazduha -30 do -40 oC + kontakt sa hladnim metalnim pločama

- Kriogena sredstva – pare čvrstog CO2 pri -79 oC ili tečnog N2 pri -196 oC

- Hladni rastvori – polihidroksilni alkoholi (glicerol, glikokol, propilenglikol)


UTICAJ ZAMRZAVANJA NA MESO

inhibicija enzima - prestaje glikoliza i razlaganje ATP-a (prerigoralno meso)

- prestaje zrenje (ohlađeno meso)

fizičke promene - tvrda konzistencija

- veća zapremina (oko 9 %)

- oštećenje membrana (veća kod sporijih postupaka)

strukturne promene - voda se odvaja od površine membrana

- oslobađanje Ca++ i enzima iz organela (GOT iz mitohondrija)

oksidacija lipoida – hidroliza i oksidacija masti je zamrzavanjem samo usporena

denaturacija proteina posledica: - odvajanja vode

- konc. min. mat. u nezamrznutom delu vode

inaktivacija parazita - Cysticercus bovis: -10 oC – 10 dana; -20 oC – 3 dana

- Trichinella spiralis: -25 oC – 10 dana (debljina mesa 25 cm)


7


SKLADIŠTENJE ZAMRZNUTOG MESA

temperatura: < -12 oC; -18 oC, -24 oC; -30 oC - KONSTANTNA

RVV: 95-100 %

Cirkulacija vazduha: 0,1 m/s

ODRŽIVOST ZAMRZNUTOG MESA

Zavisi od: - brzine i postupka zamrzavanja

- temperature

- vrste mesa

- načina pakovanja


ODRŽIVOST ZAMRZNUTOG MESA (Wirth, 1976)

Temperatura Meso Održivost (meseci)

- 18 oC

Svinjsko, masnoTelećeOvčije

ŽivinskoSvinjskoGoveđe

4 - 55 - 66 - 86 - 86 - 8

10 - 12-24 oC Svinjsko

Goveđe8 – 10do 18

-30 oC Svinjsko Goveđe

12 – 14do 24


Direktiva o načinu kontrole prometa i postupanja sa zamrznutim mesom (24.03.2015.)

- zamrznuto meso može da se uvozi samo ako nije skladišteno duže od 6meseci od datuma klanja ili zamrzavanja i ako je krajnji korisnik subjekat čijije objekat odobren za delatnost rasecanja i prerade mesa.

- zabranjeno je ponovo zamrzavati jednom odmrznuto meso i stavljati ga upromet kao zamrznuto

- zamrznuto meso može da se stavi u lanac maloprodaje samo kaoprethodno zamrznuto meso

- meso odmrznuto u objektu odobrenom za odmrzavanje i pakovanje možeda stavi u promet pod uslovom da su jasno deklarisani:

datum zamrzavanjadatum odmrzavanjarok upotrebeuputstvo da se odmrznuto meso ne sme ponovo zamrzavati


8


PROMENE ZAMRZNUTOG MESA TOKOM SKLADIŠTENJA

Kalo – sublimacija na površini (-18 oC i RVV 95-100 %; 1-1,5 % za 12 meseci)

Rekristalizacija – pri promeni temperature → denaturacija proteina; veći kalo

Užeglost – oksidacija slobodnih masnih kiselina na površini; metmioglobin

Opekotine – intenzivna sublimacija - ograničena područja sivo smeđe boje

- sadržaj vode veoma mali (10-15 %)

- proteini koagulisani

- masne kis. i pigmenti oksidisani (užeglost)

Diskoloracija mesa i kostiju: kod mlade živine – Hb iz oštećenih eritrocita kostne srži


ODMRZAVANJE

sporije od zamrzavanja (dugo se zadržava ispod krioskopske tačke)

prolazna rekristalizacija

kalo odmrzavanja (%) = količina tečnosti *100/ količina zamrznutog mesa

- osobine mesa (pH, SVV, masno tkivo)

- brzina i način zamrzavanja

- uslovi i dužina skladištenja

- način odmrzavanja

Temperatura odmrzavanja: 4 – 7 oC (maksimalno 10 oC)

Trajanje: - polutke, četvrti i blokovi oko 24 h

- manji komadi mesa 6 h (10 oC) do 9 h (5 oC)


OSOBINE ODMRZNUTOG MESA

BOJA – manje stabilna zbog delimične oksidacije pigmenata

AROMA – oksidacija masnih kiselina i gubitak aromatičnih mnaterija

KONZISTENCIJA – mekša zbog strukturnih promena u tkivima

SVV – lošija zbog denaturacije proteina

SOČNOST – slabija

HRANLJIVA VREDNOST – manja: - inaktivacija vitamina B kompleksa

- gunitak hranljivih materija pri odmrzavanju

POSLE ODMRZAVANJA NE SME DA SE PONOVO ZAMRZAVA


9


DELIMIČNO ODMRZAVANJE max do -5 oC

Otkošteno zamrznuto meso

Priprema za preradu ili toplotnu obradu

- lakše sečenje

- manji kalo odmrzavanja

Zamrznuto prerigoralno meso

- sprečava se rigor odmrzavanja

- aktivna ATP-aza

- kristali leda sprečavaju kontrakciju mišća

- potpuno odmrzavanje kad se razloži ATP


PAKOVANJE MESA

- inhibira se razvoj mikroorganizama

- zaštita od kontaminacije

- sprečava se oksidacija masti i pigmenata mesa

- zaustavlja se isparavanje vlage

USLOVI:

- pH-vrednost mesa < 5,8

- Dobra higijena

- Hladni lanac

ODRŽIVOST

Upakovano meso u komadima i proizvodi od mesa 30-90 dana

Upakovano mleveno meso 1-2 sedmice


NAČINI PAKOVANJA MESA

- pakovanje u vakuumu

- pakovanje u atmosferi gasova za pakovanje (MAP)

- aktivna pakovanja (AP) : - antimikrobna pakovanja

- pakovanja za kontrolu vlage

- pakovanja za eliminaciju kiseonika (oxygen scavangers)

- pakovanja koja uklanjaju neugodne mirise


10


MATERIJALI ZA PAKOVANJE

- Folije i posude

- polietilen, polipropilen , poliamid, polistirol, polivinilidenhlorid

- Uslovi: - bezbedni za upotrebu

- mehaničke i termičke osobine

- propustljivost za svetlo (%)

- propustiljivost za gasove (O2, CO2, N2) cc/m2/24h

- propustiljivost za vodenu paru (g/m2/24h)

- stabilni na masti i ulja

- pogodni za štampanje


PAKOVANJE U VAKUUMU

- mikroaerofilni uslovi

- oslobađa se izvesna količina CO2

- inhibiran rast aerobih gram-negativnih bakterija

goveđe meso

proizvodi od mesa

KVAR VAKUUM PAKOVANOG MESA

- Lactobacillus, Leuconostoc, Carnobacterium - nakupljanje organskih kiselina

- Clostridium estertheaticum – gasovi neprijatnog mirisa (govedina iz Južne Amerike)


PAKOVANJE U ATMOSFERI GASOVA ZA PAKOVANJE (MAP)

CO2 - konzervans → ugljena kiselina - snižavanje pH

- oštećenje permeabilnosti membrana bakterija

- inhibicija enzima bakterija

- pri t >5oC – opada rastvorljivost CO2 → slabiji inhibitorni efekat

O2 – stabilizator boje mesa - oksimioglobin

- nepovoljno: oksidacija masti; rast aeroba

N2 – inertni gas - sprečava deformaciju pakovanja

- sprečava izdvajanje mesnog soka


11


PAKOVANJE U ATMOSFERI GASOVA ZA PAKOVANJE (MAP)

Koncentracija gasova:

- sveže meso: kiseonik 60-75 %; azot 15-30 %; ugljen dioksid 10-25%

80 % kiseonik i 20 % ugljen dioksid

- proizvodi od mesa: - fermetisane kobasice: ugljen dioksid

- barene kobasice: ugljen dioksid 30-40 % i azot 60-70%

KVAR MESA U MAP

- bez kiseonika: Brochotrix thermosfacta – stvara organske kiseline

- sa kisonikom: Pseudomonadaceae – proteolitičke bakterije


AKTIVNA PAKOVANJA

- Pakovanje koje menja uslove upakovane hrane i ima za cilj da produži rokupotrebe

- AP tehnike uključuju fizičke, hemijske ili biološke reakcije aktivnekomponente ambalažnog materijala sa atmosferom iznad upakovanog sadržajakako bi se postigli željeni efekti

Pakovanja za eliminaciju kiseonika (oxygen scavanger)

- gas propustljive kesice koje sadrže čestice redukovanog gvožđa

Pakovanja sa antioksidantnim i kiseoničnim interceptorima (vit. E, BHA, BHT...)

Antimikrobna pakovanja – antimikrobne supstance inkorporisane u materijal zapakovanje (soli srebra, organske kiseline, bakteriocini-nizin, konalbumin, lizozim,hitin i hitozan...)


SUŠENJE MESA- smanjuje se sadržaj vlage i aw-vrednost

- usporavaju se enzimske reakcije

- zaustavlja razmnožavanje mikroorganizama

DUFUZIJA VLAGE

- spoljašnja – isparavanje vlage sa površine – pp vodene pare i temperaturavazduha

- unutrašnja – migracija vlage ka površini mesa – pp vodene pare na površinimesa

Odavanje vode:

1. Ekstracelularna voda i slabo imobilizovana voda – normalni atmosferski pritisak

2. Čvrsto imobilizovana voda – liofilizacija

3. Hemijski vezana voda trajno vezana (4-5 %)


12


POSTUPCI SUŠENJE MESA

Sušenje pri normalnom atmosferskom pritisku

- Temperatura (10-15, 15-20 oC)

- Cirkulacija vazduha – obezbeđuje ujednačenu temperaturu i RVV

- Relativna vlažnost vazduha (2-4 jedinice niža od aw-vrednosti mesa)

- Osobine mesa - građa i sastav mesa (pokrivenost kožom i masnim tkivom)

- pH (izoelektrična tačka proteina miofibrlia)

Sušenje u vakuumu

- Liofilizacija: zamrzavanje → sublimacija pri 20-40oC i niskom pritisku 5-6 mbar

- Skladištenje u vakuumu ili atmosferi zaštitnih gasova (azot)


AKTIVNOST VODE

Količina vode koju mikroorganizmi mogu da koriste za razmnožavanje

aw = p(u hrani)/ps(zasićana para) = RVV/100

Zavisi od:

- Sadržaja vlage

- Vrste i količine materija rastvorljivih u vodi

- Načina vezivanja vode

Uticaj na mikroorganizme:

- Usporavanje i inhibicija rasta

- Prestanak proizvodnje toksina

- Promena u izgledu i građi ćelija

- Delimično smanjenje broja živih ćelija (nikada ne odumiru u potpunosti)


Minimalne aw-vrednosti za razmnožavanje važnijih grupa mikroorganizama

aw Mikroorganizmi

0,96 Pseudomonadaceae i Enterobacteriaceae0,95 Patogene i toksogene bakterije:

- Salmonella vrste- Bacillus cereus- Clostridium botulinum tip A - Clostridium perfringens- E. coli

0,94 - C. Botulinum tip B- Vibrio parahemolyticus

0,90-0,93

Starter kulture:-Lactobacillus, -Lactococcus-Pediococcus-Micrococcus

0,75-0,90 Kvasci i plesni


13


Podela hrane na osnovu aktivnosti vode

1. Hrana visoke vlažnosti (HMF): aw = > 0,90• Sveže meso: 0,99• Poluproizvodi od mesa: 0,98• Konzerve (F-vrednost), barene i kuvane kobasice, dimljeni proizvodi od mesa,

fermentisane kobasice za mazanje: 0,95-0,98• Grubo usitnjene barene kobasice, mortadela: < 0,95 (< vode, više soli, prot.

dodaci)• Fermentisane polusuve kobasice (pH): 0,90-0,94

2. Hrana srednje vlažnosti (IMF): aw = 0,60-0,90• Suvomesnati proizvodi i fermentisane suve kobasice: 0,80-0,90• Soljena creva i soljene kože: 0,75

3. Hrana niske vlažnosti (LMF): aw = < 0,60• Liofilizovano meso, suva creva, proteinski dodaci: <0,60


Documents

METODE FIZIČKOG I HEMIJSKOG KONZERVISANJA NAMIRNICA ...namirnice.vet.bg.ac.rs/001 Studentski folder/New USHIT/3002 MKN... · 2 Fakultet veterinarske medicine u Beogradu Katedra za