Konserwowanie żywności – mrożenie, suszenie, pasteryzacja, tyndalizacja, maceracja

Aktualizacja: 20 maja, 2024

Konserwowanie żywności ma na celu zachowanie i utrzymanie świeżości produktu, czystości mikrobiologicznej oraz odpowiedniej wartości odżywczej żywności poprzez zastosowanie metod fizycznych, chemicznych i biologicznych. Każdy produkt, który dostępny jest w sklepie, a jego termin przydatności do spożycia jest długi musiał być wcześniej zakonserwowany. Tradycyjne metody zabezpieczania żywności znane były już w minionych latach i nadal cieszą się dużą popularnością. Wykorzystywane są one na potrzeby domowego zabezpieczenia świeżości produktów spożywczych.

Mrożenie

Mrożenie ma na celu po pierwsze obniżenie temperatury wewnętrznej żywności, która powinna być niższa niż temperatura krioskopowa (temperatura zamrażania soków komórkowych). Po drugie prowadzi do przemiany wody zawartej w żywności w lód. Podczas obniżania temperatury produktu pierwsza zamarza woda międzykomórkowa, ponieważ ma ona mniejsze stężenie soli i składników mineralnych. Po zamarznięciu wody kryształy lodu otaczają komórkę i odbierają z niej ciepło i resztę zgromadzonej wody. Proces ten powoduje utratę pożądanych właściwości przez błonę komórkową, a po rozmrożeniu utratę soków komórkowych oraz turgoru komórek. W celu zapobiegania zniszczeniom komórek podczas zamrażania stosuję się coraz częściej mrożenie szybkie polegające na skróceniu czasu obniżania temperatury produktu, a co za tym idzie równoczesnym tworzeniu się kryształków lodu w strukturze międzykomórkowej i wewnątrzkomórkowej.

Takie postępowanie zmniejsza ryzyko utraty soków komórkowych oraz pogorszenia struktury komórki przy rozmrażaniu żywności. Zaleca się, aby zamrażanie przeprowadzać w temperaturze od –20 ºC do –35 ºC, a następnie przechowywać żywność w temperaturze –18 ºC do –28 ºC. Zazwyczaj w domowych zamrażalnikach utrzymuje się temperaturę –18 ºC. Pozwala to na bezpieczne przechowywanie żywności przez dłuższy okres, który wynosi:

• owoce 18–24 miesięcy,
• warzywa 8–24 miesięcy,
• jaja do 12 miesięcy,
• ryby 5–9 miesięcy,
• lody do 6 miesięcy,
• wieprzowina do 10 miesięcy,
• wołowina do 15 miesięcy,
• podroby do 6 miesięcy.

Mrożenie żywności powoduje zmiany jakościowe żywności. W wyniku przemiany wody w lód w komórce zachodzą zmiany strukturalne żywności oraz ubytki masy produktu.

W trakcie zamrażania produktu dochodzi do powstawania ususzki powodującej znaczące ubytki masy produktu oraz niepożądane, postępujące zmiany jakości oraz barwy mrożonej żywności. W wyniku czego powstaje zewnętrzna, silnie odwodniona warstwa o porowatej strukturze, która pokryta jest głębokimi bruzdami. Taka zmiana sprzyja niekorzystnym procesom utleniania i absorpcji obcych zapachów.

Kolejną zmianą fizyczną produktu jest powstawanie oparzeliny mrozowej polegającej na silnym odwodnieniu zewnętrznej powierzchni produktu. Co ciekawe zamrożone produkty zwierzęce są bardziej podatne na oparzelinę niż produkty roślinne. Ryzyko powstania oparzeliny nasila się wraz z wiekiem zwierzęcia oraz wzrostem zawartości w nim tkanki tłuszczowej. W celu ograniczenia powstawania oparzeliny mrozowej konieczne jest utrzymanie stałej temperatury przechowywania żywności oraz zablokowanie dostępu do tlenu żywności poprzez zastosowanie np. opakowań próżniowych.

Należy podkreślić znaczenie zmian biologicznych i chemicznych mających miejsce w trakcie zamrażania produktów spożywczych. Reakcje zachodzące w białkach podczas poddania ich niskiej temperaturze określa się denaturacją mrożeniową. Ustalono jednak, że w warunkach domowych zmiany białek w żywności wynikają jedynie z ubytku tego składnika wraz z wyciekiem rozmrażalniczym. Warto podkreślić, że podczas zamrażania dochodzi do większych ubytków białek pochodzących z ryb w stosunku do mięs zwierzęcych. Z kolei zmiany węglowodanów w warzywach i owocach poddanych szybkiemu zamrażaniu bezpośrednio po zbiorze są niewielkie. Jedynie przy powolnym obniżaniu temperatur może dojść do rozwoju procesów fermentacyjnych w owocach. Podczas zamrażania dochodzi do utleniania i enzymatycznej hydrolizy tłuszczu zawartego w produkcie. Określa się jednak, że ubytki te nie są duże. Zamrażanie sprzyja stratom witamin z grupy B i witaminy C.

Najbardziej niekorzystnym efektem rozmrażania produktu jest wyciek soków komórkowych, podczas którego dochodzi do strat składników odżywczych produktu tj. białka, węglowodanów, witamin i składników mineralnych. W celu zminimalizowania strat wyciek z owoców i warzyw wykorzystuję się razem z produktem rozmrożonym, natomiast ta reguła nie dotyczy drobiu ze względu na ryzyko zarażenia się Salmonellą [1].

Suszenie

Jedną z najstarszych metod konserwowania żywności jest suszenie. W trakcie tego procesu dochodzi do usunięcia wody z produktu spożywczego w wyniku odparowania pod wpływem wysokiej temperatury. Celem suszenia jest zmniejszenie zawartości wody w produkcie do mniej niż 15%. Taka zmiana pozwala na zahamowanie reakcji enzymatycznych i nieenzymatycznych (zawartość wody <5%) oraz procesów życiowych drobnoustrojów w produkcie (zawartość wody <15%). W warunkach domowych proces ten wykorzystuje się najczęściej do obróbki owoców, warzyw i grzybów.

Najczęściej stosowane jest suszenie owiewowe (konwekcyjne), które polega na przepływie gorących mas suchego powietrza o temperaturze 50–70 ºC. W efekcie suszenia dochodzi do obniżenia aktywności wody i utrwalenia produktu. Poddanie żywności pod działanie wysokiej temperatury nie jest dla niego obojętne. Pod wpływem reakcji chemicznych (denaturacja białka, procesy utleniania, przemiany witamin, brązowienie nieenzymatyczne) dochodzi do zmian organoleptycznych produktu oraz nieznacznych zmian jego wartości odżywczej. Szczególnie dotyka to witamin wrażliwych na wysokie temperatury tj. witamina C, witaminy z grupy B czy barwniki. Efektem suszenia w wysokiej temperaturze może być również utrata aromatu produktu,  zmiana smaku czy skurcz materiału. Zakres tych zmian zależy od temperatury suszenia. Im wyższa tym większy ubytek właściwości odżywczych żywności, dlatego zaleca się, żeby suszenie przeprowadzać w niższych temperaturach [2].

Pasteryzacja

Jest to metoda utrwalania żywności wykorzystywana w każdym domu. Stosuje się ją w celu przygotowania domowych przetworów oraz zabezpieczenia ich przed psuciem. Pasteryzacja polega na podgrzaniu domowych przetworów do temperatury od 60 ºC do mniej niż 100 ºC. W warunkach domowych przeprowadza się dwa rodzaje pasteryzacji:

• na mokro – gotowanie słoików w garnku,
• na sucho – poddawanie obróbce przetworów w piekarniku.

W wyniku przeprowadzenia pasteryzacji dochodzi do zniszczenia drobnoustrojów oraz enzymów, które mogłyby doprowadzić do zepsucia się produktów. Czas procesu utrwalania żywności jest różny i zależy od rodzaju produktu, który jest jej poddawany. Czas pasteryzacji szacuje się:

• produkty o dużej zawartości cukru – konfitury, dżemy

Nie wymagają pasteryzacji! Gorący produkt nakłada się do słoików i odwraca do góry dnem aż do ostygnięcia;

• produkty kwaśne – kiszonki, przetwory z pomidorów

Kiszonki pasteryzuje się od 20–30 minut, przetwory pomidorowe około 15 minut;

• Przetwory warzywne – buraki, fasolka, szparagi

Pasteryzuje się dwa razy po około 30 minut [3].

Należy podkreślić, że pasteryzacja to jedna z najstarszych i najzdrowszych metod utrwalania żywności. Nie powoduje ona znacznych ubytków składników odżywczych z produktu oraz zachowuje jego pożądane walory smakowe.

Tyndalizacja

Jest to proces polegający na trzykrotnej pasteryzacji danego produktu, a przerwa między kolejnymi cyklami powinna wynosić 24h. W trakcie przerwy między kolejnymi procesami produkty powinny być przechowywane w warunkach umożliwiających rozwój przetrwalników w formę wegetatywnej, którą można łatwo zniszczyć podczas drugiej pasteryzacji. Trzeci cykl ma na celu zabicie ewentualnych bakterii, które mogłyby zostać jeszcze w produkcie. Tyndalizacja pozwala na przechowywanie żywności przez bardzo długi czasu, ponieważ niszczy florę bakteryjną w produkcie. Mimo zastosowania kilkukrotnej pasteryzacji produkt nie traci swoich walorów smakowych [4].

Maceracja

Jest to proces wykorzystywany przy produkcji win czerwonych, różowych oraz nalewek. W wyniku tego procesu ze skórki, nasion i miąższu winogron wypłukiwane są taniny, antocyjany i substancje zapachowe. Sok z winogron przybiera czerwony kolor, a nie jak to ma miejsce naturalnie szarawy. W produkcji win białych maceracja jest pomijana. Maceracja przebiega w kilku etapach. Proces rozpoczyna się od wystawienia rozgniecionych winogron na działanie ciepła, które decyduje o ekstrakcji fenoli (taniny) ze skórek winogron. Równorzędnie do maceracji przebiega fermentacja, która wraz z temperaturą decyduje o tempie przebiegania maceracji. W procesie maceracji dochodzi do podkreślenia różnych smaków wina. Polepsza ona smak i intensywność koloru produktu [5].

W każdym gospodarstwie domowym wykorzystuje się różnorodne metody konserwacji żywności, które mają na celu przedłużenie terminu do spożycia produktu z jednoczesnym utrzymaniem jego walorów smakowych. Mimo rozwoju nowych technologii ludzie nadal chętnie wykorzystują stare sposoby utrwalania żywności, które są jednymi z korzystniejszych, ponieważ nie powodują dużych zmian w składzie odżywczym produktu spożywczego.