Kemijski konzervansi - VUSB

Veleučilište u Slavonskom Brodu
Stručni studij Bilinogojstvo
smjer Hortikultura
Vino i proizvodi iz hortikulture
Metode konzerviranja voća i povrća

Što je konzerviranje?
Konzerviranje
Zašto je hranu, a posebno voće i povrće, potrebno konzervirati?
Na koji način se očituje pokvarena hrana i koji su mogući uzroci (vanjski i
unutarnji) njenog kvarenja?
Nabrojite neke vrste konzerviranih proizvoda.
Kakvu hranu Vi osobno preferirate, svježu ili konzerviranu?
Da li će u budućnosti konzervirana hrana količinom uporabe prevladati nad
svježom?

Postupci konzerviranja
“Loše” mikroorganizme treba ili uništiti ili im onemogućiti rast i razvoj!
Fizikalni: termička sterilizacija (zagrijavanje, hlađenje, smrzavanje), sušenje
(dehidratacija), membranska filtracija, uparavanje, ionizirajuće zračenje (-zrake),
visokofrekventno zračenje, mikrovalno zračenje, ultrazvuk, svjetlo, koncentriranje,
vakuum, inertni plinovi…
Kemijski: dodatak soli, dodatak šećera, dodatak kiselina, dodatak alkohola,
dodatak aditiva (konzervansi)…
Biokemijski: mliječno i alkoholno vrenje (fermentacija)
Kombinirani: u specifičnim slučajevima kombiniraju se neke od gore
navedenih metoda (npr. dimljenje).

O čemu ovisi izbor pojedine metode?
Uz konzerviranje, jako treba paziti i na skladištenje!
postupak primjena
hlađenje
smrzavanje
sušenje
zračenje
termička sterilizacija
pasterizacija
koncentriranje
voće i povrće
sokovi od voća i povrća
membranska filtracija sokovi od voća
kemijski postupci poluproizvodi od voća
dodatak šećera proizvodi od voća
Tablica 1. Moguća uporaba nekih metoda konzerviranja.

Slika 1. Louis Pasteur (1822-1895), francuski kemičar i biolog.

Pasterizacija
Pasterizacija je metoda termičke sterilizacije koja se provodi na t < 100 °C.
Pasterizacija je dobila ime po Louis Pasteuru koji je prvi primijenio ovu metodu.
Proučavajući vinsku kiselinu, fermentaciju i bolesti vina, zaključio je da se klice
iz kojih nastaju mikroorganizmi uzročnici nekih bolesti mogu uništiti zagrijavanjem.
Iako se pasterizacijom ne mijenja bitno sastav, ukus i prehrambena vrijednost
namirnice, svakom termičkom obradom dolazi do degradacijskih procesa u hrani
(gubitak vitamina, pigmenata…).
Najčešće se pasteriziraju mlijeko (63°C - 30 min), voćni sokovi, marmelade,
kompoti, pivo (60°C - 20 min)…

Sterilizacija
Tijekom postupka termičke sterilizacije u užem smislu namirnice se zagrijavaju
na t > 100 °C u određenom vremenskom periodu.
Sterilizacija konzervi (namirnica u limenim posudama) obavlja se pomoću
vodene pare u autoklavima (zagrijavanje vode iznad T v i pod povišenim tlakom), uz
posude koje se hermetički zatvaraju – osigurava se trajnost i stabilnost namirnica.
Npr. voće se zagrijava 40-50 min na 100 °C < t > 110 °C, a povrće se zagrijava
10-30 min na t 115 °C…
Slika 2. Autoklav.

Hlađenje i smrzavanje
Konzerviranje hlađenjem najmanje negativno utječe na kakvoću namirnice, ali
trajnost joj se ne povećava na dulji period.
Snižavanjem temperature (hlađenjem) u namirnici se usporavaju normalne
enzimske aktivnosti, ali i rad mikroorganizama – smrzavanjem se skoro zaustavljaju.
Hlađenje se primjenjuje pri konzerviranju mnogih svježih namirnica: voća,
povrća, mesa, ribe, mlijeka, mliječnih prerađevina…
Smrzavanje trajnije čuva namirnicu, ali može izazvati nepovratne promjene; te
promjene su veće ako je smrzavanje sporije jer tada nastaju veći kristalići leda.
Proizvodi brzo smrznuti na –30 °C ili niže čuvaju se, prevoze i prodaju na –18 °C.

Sušenje (dehidratacija)
Dehidratacija predstavlja sve postupke uklanjanja vode iz neke tvari (namirnice).
Ovo je jedna od najstarijih i najčešće korištenih metoda konzerviranja hrane
(voće, povrće, meso, riba, žitarice, gljive, začini…).
Pri sušenju namirnica raste koncentracija suhe tvari u njima, te se stvaraju
nepovoljni uvjeti za rast mikroorganizama i aktivnost prisutnih enzima.
Zbog nekih specifičnosti, ovaj postupak se često kombinira s drugima (npr. s
dimljenje mesa, ribe ili sira).
Za ovu svrhu kao gorivo se prvenstveno koristi bjelogorično drvo.

Slika 3. Suho meso i riba.

Ozračivanje -zrakama
-zrake predstavljaju visokoenergijski dio elektromagnetskog spektra.
Budući da se uništavaju bakterije i nametnici u namirnicama zračenjem koje
uzrokuje biološke promjene i kod ljudi, potreban je veliki oprez kod doze zračenja.
Ovim postupkom ne povisuje se temperatura – naziva se i hladnom sterilizacijom.
Primjena ionizirajućeg zračenja ( 60 Co i 137 Cs) mijenja neka organoleptička svojstva:
namirnica mekša, a javlja se neugodan miris i okus, te gubitak nutritivne vrijednosti.
Ozračeni proizvodi ne smiju se više ozračivati i to treba biti posebno deklarirano.
Najčešće se ozračuje voće i povrće, kao i začinsko bilje.

Liofilizacija
Liofilizacija je postupak kojim se voda iz smrznutih namirnica uklanja direktnom
sublimacijom leda u vodenu paru!
Ovo je nova metoda posebno pogodna za eliminaciju vode iz osjetljivih namirnica
koje se ne mogu sušiti standardnim postupcima sušenja ili se tako ne suše dovoljno.
Postupak je posebno dobar za očuvanje za očuvanje ogranoleptičkih svojstava
namirnica s naglašenim aromatičnim svojstvima (npr. začini).
Namirnice ovako konzervirane dugotrajne su, zadržavaju svoju boju, okus i miris,
dobro rehidratiraju dodatkom vode, a zadržavaju i teksturu.

Slika 4. Neki modeli liofilizatora.

Koncentriranje
Koncentriranje je skup postupaka konzerviranja koji se provode uparavanjem,
smrzavanjem ili nekim membranskim procesima.
Bitno je da pri koncentriranju ne smije doći do degradacije sastojaka hrane i da je
postupak selektivan, tj. da se uklanja samo voda, a da se ostali sastojci zadržavaju u
nastalom koncentratu.
Maseni udio vode u koncentriranoj namirnici obično se kreće od 25 % do 30%.
Danas se najviše koristi uparavanje pri sniženom tlaku.

Dodatak prirodnog konzervansa
Prirodni konzervansi od davnina se koriste pri konzerviranju voća, povrća,
mesa, mlijeka i sl.
Najčešće se koriste: šećer, kuhinjska sol, alkohol etanol, octena kiselina, med…
Šećer kao konzervans se koristi pri proizvodnji marmelade, džemova, voćnih
sirupa, želea i sl. proizvoda.
Dodavanje soli u namirnici smanjuje broj mikroorganizama ili im inhibira
aktivnosti (npr. soljenje mesa nakon svinjokolje).
Dodavanje octene kiseline snižava pH, a mnogi mikroorganizmi ne opstaju u
jače kiselom mediju.

Dodatak kemijskog konzervansa
Kemijski konzervansi su tvari koje dodane u malim količinama sprječavaju
kvarenje hrane.
Ako inhibiraju rast i razvoj mikroorganizama, govorimo o njihovom
baktericidnom i fungicidnom djelovanju (benzojeva kiselina, natrijev benzoat).
Konzervansi mogu sprječavati kemijske promjene u namirnicama: oksidacija,
esterifikacija, hidroliza, polimerizacija i sl., ali i fizikalne promjene: sprječavaju
kristalizaciju i starenje, održavaju elastičnost i čvrstoću ploda i dr.
Kemijski konzervansi trebaju biti dobro topljivi u vodi: kiseline i njihove soli.
Upotrebljavaju se uglavnom kod poluproizvoda te se kasnije što više odstranjuju.

Hvala na pažnji!