Εισαγωγή στην Επεξεργασία των Τροφίμων Δρ Εισαγωγή στην Επεξεργασία των Τροφίμων Δρ. Ρηγανάκος Κυριάκος Αναπληρωτής Καθηγητής Τμήματος Χημείας

1. H ΠPΩTH YΛH KAI H KATEPΓAΣIA AYTHΣ 2. ΘΕΡΜΙΚΗ ΚΑΤΕΡΓΑΣΙΑ – ΚΟΝΣΕΡΒΟ-ΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 3. ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΑΦΥΔΑΤΩΣΗΣ (ΞΗΡΑΝΣΗΣ) ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ 4. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΨΥΞΗ 5. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΚΑΤΑΨΥΞΗ 6. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ (ΕΞΑΤΜΙΣΗ)

7. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΚΑΠΝΙΣΜΑ 8. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΑΛΑΤΙΣΗ 9. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΧΗΜΙΚΑ ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΑ 10. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ 11. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΗΣΗ

ΓΕΝΙΚΑ  Οι θρεπτικές ανάγκες του ανθρώπου καλύπτονται από το φυτικό και το ζωικό βασίλειο με την μορφή των τροφίμων.  Αμέσως μετά την συγκομιδή, σφαγή ή αλίευση, τα τρόφιμα υφίστανται βαθμιαίες μεταβολές των ιδιοτήτων και των χαρα-κτηριστικών τους, οι οποίες μπορεί να συνοδεύονται από την παραγωγή επικίνδυνων για την υγεία του ανθρώπου ουσιών ή άλλες απώλειες της θρεπτικής αξίας τους.

Οι "ιδιαίτερες προφυλάξεις" για την αποφυγή της υποβάθμισης των τροφίμων περιλαμβά-νονται στην έννοια "συντήρηση" (preservation). Η έννοια συντήρηση συνεπώς σημαίνει την βελτίωση της σταθερότητας των τροφίμων καθώς και την επιμήκυνση του δυνατού χρόνου αποθήκευσής τους. Απαραίτητος καθίσταται ο έλεγχος των αιτίων, τα οποία προκαλούν τις μεταβολές αυτές, με σκοπό την επιμήκυνση του χρόνου αποθήκευσης των τροφίμων, τη διατήρηση του θρεπτικού περιεχομένου τους και την προστασία της υγείας του καταναλωτή.

Η ΦΥΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Η χημεία της ζωής είναι η ίδια και στα φυτά και στα ζώα. Ίδια χημικά στοιχεία: Οξυγόνο, άζωτο, υδρογόνο, άνθρακας, φωσφόρος, θείο, ασβέστιο, νάτριο, κάλιο, σίδηρος, ψευδάργυρος και πολλά ακόμα ιχνοστοιχεία. Σημαντικές διαφορές υπάρχουν στις μοριακές μορφές με τις οποίες υπάρχουν τα παραπάνω στοιχεία. Ανεξαρτήτως της προέλευσής τους, τα τρόφιμα περιέχουν τρία βασικά μοριακά συστατικά, τους υδατάνθρακες, τις πρωτεΐνες και τα λίπη. Ακόμη υπάρχουν και πολλά άλλα βασικά μόρια μεταξύ των οποίων είναι το νερό, οι βιταμίνες και τα μέταλλα.

Η σύνθεση των τροφίμων συνήθως εκφράζεται ως η επί τοις εκατόν περιεκτικότητα υδατανθράκων, πρωτεϊνών, λιπών, τέφρας (ανόργανων αλάτων) και υγρασίας (νερού). Υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ φυτικών και ζωικών τροφίμων. Τα φυτικά τρόφιμα είναι συνήθως πλούσια σε υδατάνθρακες, ενώ τα ζωικά σε πρωτεΐνες και λιπαρά.

H ΠPΩTH YΛH KAI H KATEPΓAΣIA AYTHΣ Oι πρώτες ύλες οι οποίες θα επιλεγούν για την παραγωγή κατεργασμένων (συντηρημένων) τροφίμων πρέπει να έχουν τις πιο κάτω ιδιότητες: α) Να είναι συνέχεια διαθέσιμες σε επαρκή ποσότητα και υψηλή ποιότητα, ώστε να είναι δυνατή η κατεργασία τους σε προσχεδιασμένη ετήσια βάση. β) Να είναι σταθερές κατά την αποθήκευση. γ) Να έχουν ομοιόμορφα χαρακτηριστικά και δ) Να έχουν προβλέψιμη τιμή.

Η ΦΥΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Οι φυτικοί και ζωικοί ιστοί είναι γενικώς υδατικά συστήματα υδατανθράκων, πρωτεϊνών και λιπών. Στην υδατική φάση περιέχονται υδατοδιαλυτοί υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπαρά οξέα, ανόργανα άλατα, βιταμίνες, φυσιολογικώς δραστικές ενώσεις και χρωστικές. Οι πρωτεΐνες διατηρούνται σε κολλοειδή κατάσταση και τα λίπη με μορφή γαλακτώματος. Στη λιπαρή φάση βρίσκονται διαλυμένες λιποδιαλυτές βιταμίνες, φυσιολογικώς δραστικές ενώσεις και χρωστικές.

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Βασική απαίτηση των εργοστασίων επεξεργασίας τροφίμων είναι ο συνεχής και απρόσκοπτος εφοδιασμός με πρώτη ύλη καλής ποιότητος και επαρκούς ποσότητος. Η πρώτη ύλη θα πρέπει να είναι σταθερή, να παρουσιάζει ομοιόμορφα χαρακτηριστικά και η τιμή της να μπορεί να προβλεφθεί.

Η Σταθερότητα-καταλληλότητα για Επεξεργασία (S) ενός τροφίμου - πρώτης ύλης προσδιορίζεται από τη σχέση: S= φ (a+g +p +f + pr + m + t + e +….), όπου: διαθεσιμότητα (a), γεωμετρικές (g), φυσικές (p), λειτουργικές (f), παραγωγικές (pr) και μηχανικές (m) ιδιότητες, θερμικά (t) και ηλεκτρικά (e) χαρακτηριστικά της, κλπ.

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Γεωμετρικές Ιδιότητες Κανονική Γεωμετρία Σπουδαίοι δείκτες επεξεργασίας είναι το σχήμα, η ομοιομορφία σχήματος, η ελευθερία από επιφανειακές ανωμαλίες και το μέγεθος. Τα διαστατικά χαρακτηριστικά (έλεγχος βάρους πληρώσεως, κατάψυξη, θερμικές επεξεργασίες, μεταφορά, συσκευασία και αποθήκευση). H ομοιομορφία του σχήματος (συσκευασία, μεταφορά, θερμική επεξεργασία, κατάψυξη, αφυδάτωση, ταξινόμηση ποιοτική ή με βάση το μέγεθος).

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Γεωμετρικά Χαρακτηριστικά Σχήμα. Μέγεθος. Βάρος. Ομοιομορφία των τεμαχίων. Ομαλότητα της επιφάνειας. Η ειδική επιφάνεια. Αναλογία φλοιού και πυρήνα των φρούτων και λαχανικών.

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Φυσικές Ιδιότητες Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της Χρώμα Υφή Αντίσταση στις Μηχανικές Τάσεις Αερο- & Υδρο-δυναμικές Ιδιότητες Χαρακτηριστικά Τριβής

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Λειτουργικές Ιδιότητες Για να ληφθεί τελικό προϊόν άριστης ποιότητος, η πρώτη ύλη θα πρέπει να έχει ιδανικές λειτουργικές ιδιότητες. Οι Βασικές Λειτουργικές Ιδιότητες μιας Πρώτης Ύλης είναι: Η γεύση-οσμή (flavor) Προσδιοριζόμενη με φυσικές και χημικές μεθόδους Διαμορφούμενη με τεχνητούς τρόπους Ο Βαθμός Ωριμότητας Η Ελευθερία από Ελαττώματα.

Ελαττώματα της πρώτης ύλης Μηχανικές κακώσεις Ελαττώματα χρώματος Βλάβες από έντομα, ζώα, μύκητες και βακτήρια Παρουσία ξένων υλών Ελαττώματα υφής Λειτουργικά ελαττώματα Παρουσία ανώριμων και υπερώριμων υλικών.

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Ιδιότητες Αναπτύξεως Δραστηριότητες αφορούν τον εφοδιασμό με πρώτη ύλη και περιλαμβάνουν συμβόλαια αγοράς, προγραμματισμό των καλλιεργειών, μεταφορά και αποθήκευση. Συμβόλαια αγοράς μεταξύ εργοστασίου-παραγωγού: i. Συμφωνία ενός σχεδίου σποράς. ii.Εφοδιασμός με σπόρους επιλεγμένων ποικιλιών, λιπασμάτων και γεωργικών φαρμάκων. iii.Καθορισμός του ενδεικνυομένου χρόνου συγκομιδής. iv.Προσφορά τεχνικών συμβουλών στον αγρό με εξειδικευμένα άτομα. v.Προσφορά του απαραιτήτου εξοπλισμού συγκομιδής και εργασίας. vi.Συμφωνία ή προσφορά μεταφορικών της παραγωγής και συστημάτων χειρισμού.

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Μηχανοποίηση Η βιομηχανία τροφίμων έχει να αντιμετωπίσει υψηλό κόστος εργασίας και χαμηλά κέρδη. Αποτέλεσμα η μηχανοποίηση των εργασιών σε αντικατάσταση της χειρονακτικής εργασίας. Σκοπός η αποφυγή διαφόρων βλαβών της πρώτης ύλης.

Μειονεκτήματα μηχανικής συγκομιδής H μηχανική συγκομιδή παρ' ότι μειώνει αισθητά το κόστος εργασίας, παρουσιάζει ορισμένα μειονεκτήματα. Tα πιο συνηθισμένα είναι ότι εκριζώνει ή καταστρέφει το φυτό και προκαλεί μηχανικές κακώσεις στα συλλεγόμενα προϊόντα υποβαθμίζοντας την ποιότητά τους. Eπιπλέον η μηχανική συγκομιδή απαιτεί επενδύσεις, δαπάνες συντήρησης των μηχανημάτων, συντονισμό μεταξύ τόπου παραγωγής και εργοστασίου κ.λ.π.

Οι κύριες αιτίες βλάβης Απροσεξία του χειριστή Ακατάλληλες μέθοδοι χειρισμού Φτωχός σχεδιασμός και κατασκευή του εξοπλισμού

ΤΑ ΤΡΟΦΙΜΑ ΩΣ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ Μεταφορά πρώτης ύλης Μέσα μεταφοράς της πρώτης ύλης. Περιέκτες μεταφοράς της πρώτης ύλης. Προστασία της πρώτης ύλης – Προστασία από επιμόλυνση. Γρήγορη μεταφορά ευαίσθητων και ευαλλοίωτων τροφίμων.

Για την κανονική λειτουργία ενός εργοστασίου, είναι απαραίτητος ο συνεχής και επαρκής εφοδιασμός με καλής ποιότητος πρώτη ύλη. Αποφυγή καθυστερήσεων κατά τη μεταφορά. Δυνατότητα αποθήκευσης και συντή-ρησης της πρώτης ύλης σε κατάλληλους χώρους.

Ιδανική περίπτωση: Η πρώτη ύλη να υφίσταται επεξεργασία αμέσως μόλις φθάσει στο εργοστάσιο.

H ιδανική όμως αυτή περίπτωση δύσκολα υφίσταται γιατί είναι αναπόφευκτα διάφορα αίτια, όπως: Καθυστερήσεις στη μεταφορά, μικροδιακοπές στη λειτουργία του εργοστασίου, πλεονάσματα στη συγκομιδή σε σχέση με την παραγωγική δυναμικότητα της εγκαταστάσεως, συσσώρευση πρώτης ύλης λόγω βλάβης στο εργοστάσιο.

Απαιτείται: Συγκέντρωση επαρκούς πρώτης ύλης για να αρχίσει η λειτουργία του εργοστασίου. Συγκέντρωση και μεταφορά της πρώτης ύλης από μακρινές περιοχές. Να υπάρχει πρώτη ύλη κατά τις πρωινές ώρες στο εργοστάσιο.

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ H συντήρηση αυτή των πρώτων υλών απαιτεί κατάλληλες συνθήκες θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας, δηλαδή εγκαταστάσεις που απαιτούν δαπάνες κατασκευής και λειτουργίας. Λόγω του ότι οι δαπάνες αυτές επιβαρύνουν το κόστος του τελικού προϊόντος απαιτείται προσοχή στο σχεδιασμό της κατασκευής των εγκαταστάσεων της αποθήκευσης, καθώς και η κατασκευή μόνο των απολύτως απαραιτήτων.

ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ Λόγοι: Διατήρηση της πρώτης ύλης κατά τις αργίες στη λειτουργία του εργοστασίου. Συγκέντρωση ποσότητας πρώτης ύλης μεγαλύτερης από τη δυναμικότητα του εργοστασίου. Βελτίωση της απόδοσης και ποιότητας μερικών φρούτων. Επιθυμία παράτασης της λειτουργίας του εργοστασίου.

Προκατεργασίες της πρώτης ύλης Ο καθαρισμός Η διαλογή και Η ποιοτική διαβάθμιση. Oι παραπάνω διεργασίες σκοπό έχουν την λήψη προϊόντων όσο το δυνατόν πιο υγιεινών, ελκυστικών, ποιοτικά αναβαθμισμένων και στο μέτρο του δυνατού τυποποιημένων.

H διαλογή των τροφίμων, η οποία διακρίνεται σε διαλογή κατά: βάρος, μέγεθος, σχήμα, χρώμα και ποιότητα (ποιοτική διαβάθμιση), αποτελεί αρχική εργασία η οποία διευκολύνει την περαιτέρω κατεργασία καθώς και την τυποποίηση των τροφίμων.

H κατά μέγεθος διαλογή έχει μεγάλη σημασία σε πολλές διεργασίες των τροφίμων, καθ' ότι τα ομοιόμορφων διαστάσεων τρόφιμα είναι περισσότερο επιδεκτικά σε διάφορες μηχανικές διεργασίες, όπως την αποφλοίωση, την εκπυρήνωση, την λεύκανση κ.ά.

Eπίσης η κατά μέγεθος διαλογή διευκολύνει διεργασίες, όπου η ομοιομορφία της μεταφοράς θερμότητας είναι απαραίτητη (όπως η παστερίωση και η αποστείρωση), ενώ παράλληλα συντελεί στην ελκυστικότητα του προϊόντος.

H κατά ποιότητα διαλογή (ποιοτική διαβάθμιση) εξαρτάται από την συνεκτίμηση όλων των ιδιοτήτων των τροφίμων, οι οποίες επηρεάζουν την αποδοχή τους ως προϊόντων για άμεση κατανάλωση ή ως πρώτης ύλης για περαιτέρω επεξεργασία.

Oι κυριότερες ιδιότητες που λαμβάνονται υπ' όψιν για την ποιοτική διαλογή των τροφίμων, είναι: το μέγεθος, το σχήμα, το χρώμα, η ωριμότητα, η γεύση, το άρωμα, η δομή, η καταλληλότητα για την επιδιωκόμενη χρήση, καθώς και η ανταπόκριση του προϊόντος σε νομοθετημένα πρότυπα ή σε εμπειρικούς κανόνες.

Tόσο η διαλογή με βάση ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα (ταξινόμηση), όσο και η διαλογή κατά ποιότητα (διαβάθμιση), αποτελούν τις τελευταίες φάσεις διαχωρισμού των ανεπιθύμητων προσμίξεων ή ακατάλληλων τμημάτων πριν από την κατεργασία των τροφίμων.

Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Διεργασία τροφίμου (food process) σημαίνει κυρίως τη συνολική διαδικασία παραγωγής από την πρώτη ύλη μέχρι το τελικό προϊόν, και συνεπώς το πλήρες διάγραμμα ροής. Όμως, αρκετοί χρησιμοποιούν τον όρο διεργασία για μια απλή λειτουργία, η οποία δίνει μια σαφώς παρατηρήσιμη μεταβολή στη σύνθεση ή τις ιδιότητες του υλικού. Η επεξεργασία τροφίμων μπορεί να περιγραφεί με το διάγραμμα ροής, το οποίο συνίσταται από μία ή περισσότερες διεργασίες και ένα αριθμό μηχανικών και φυσικών λειτουργιών.

Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ο χημικός ή ο τεχνολόγος τροφίμων θα πρέπει να έχει: 1. Γνώση των ιδιοτήτων των πρώτων υλών και των προϊόντων που παράγονται από αυτές. 2. Γνώση των διεργασιών και των μεταβολών οι οποίες λαμβάνουν χώρα κατά την επεξεργασία και αποθήκευση είτε αυτές είναι επιθυμητές είτε ανεπιθύμητες. Είναι λοιπόν σαφές ότι ο χημικός ή ο τεχνολόγος τροφίμων πρέπει να έχει εκτεταμένη γνώση της χημείας τροφίμων, της βιοχημείας τροφίμων και της μικροβιολογίας τροφίμων. 3. Γνώση των αρχών των μηχανικών και φυσικών διεργασιών οι οποίες περιλαμβάνονται στην επεξεργασία των τροφίμων και του χρησιμοποιουμένου εξοπλισμού.

Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Σκοπός της εμπορικής συντήρησης των τροφίμων είναι η παρεμπόδιση των ανεπιθύμητων μεταβολών της υγιεινής, της θρεπτικής αξίας και των οργανοληπτικών ιδιοτήτων των τροφίμων με οικονομικές μεθόδους, οι οποίες: ελέγχουν την ανάπτυξη των μικροοργανισμών, μειώνουν τις ανεπιθύμητες χημικές, φυσικές και φυσιολογικές μεταβολές και αποκλείουν την επιμόλυνση.

Η συντήρηση των τροφίμων μπορεί να επιτευχθεί: με χημικά, με βιολογικά και με φυσικά μέσα.

Η ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Όλες οι μέθοδοι συντηρήσεως των τροφίμων πρωταρχικά βασίζονται στην παρεμπόδιση της αναπτύξεως των αλλοιογόνων μικροοργανισμών.

Κύριες Αντιδράσεις Απώλειας της Ποιότητος Μικροβιολογικές Ενζυμικές Χημικές Φυσικές Ανάπτυξη ή παρουσία τοξικών μικροοργανισμών Υδρολυτικές αντιδράσεις τάγγιση καταλυόμενες από λιπάσες, πρωτεάσες, κλπ. Οξειδωτική τάγγιση Μεταφορά μάζας Μετακίνηση συστατικών Ανάπτυξη ή παρουσία μολυσματικών μικροοργανισμών Λιποξυγενάση Οξειδο- αναγωγικός δυσχρωματισμος Απώλεια της τραγανότητας (υφή) Ανάπτυξη αλλοιογόνων μικροοργανισμών Ενζυμική αμαύρωση Μη ενζυμική αμαύρωση Απώλεια θρεπτικών Απώλεια γεύσεων οσμών Βλάβες από κατάψυξη

Η ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Γενικώς μπορεί να λεχθεί ότι: 1. Η μικροβιακή αλλοίωση είναι η πλέον βασική και η πλέον εύκολο να κατα-πολεμηθεί. 2. Οι ενζυμικές μετατροπές είναι λιγότερο βλαβερές και πιο δύσκολο να παρεμποδισθούν. 3. Οι χημικές αντιδράσεις προκαλούν ελάχιστη υποβάθμιση της ποιότητας των τροφίμων και είναι πολύ δύσκολο να ανασταλούν.

Η ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ταξινόμηση Μεθόδων Συντηρήσεως Aπομάκρυνση των Μικροοργανισμών Καταστροφή των Μικροοργανισμών Θερμική επεξεργασία Εφαρμογή Ιοντιζουσών Ακτινοβολιών Επεξεργασία με Υπεριώδη Ακτινοβολία και Υπερήχους Εφαρμογή Μέτρων Καταστολής της Δραστηριότητας των Μικροοργανισμών Εφαρμογή Χαμηλών Θερμοκρασιών Μείωση της Ενεργότητας του Νερού Αύξηση της Οσμωτικής Πιέσεως με Υψηλή Συγκέντρωση Σακχάρου ή Άλατος Προσθήκη Συντηρητικών και Αντιβιοτικών Μεταβολή του Προϊόντος με Πρόσθετα ή Μικροβιολογικές Διεργασίες

Η ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΦΥΣΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΕΩΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Ελέγχουν τη Μικροβιακή Δράση Ελέγχουν τη Δράση των Ενζύμων Δεν μπορούν να ελέγξουν τις Χημικές Αντιδράσεις Επομένως, οι φυσικές μέθοδοι συντηρήσεως των τροφίμων δεν είναι τέλειες. Χρησιμοποιείται συνδυασμός μεθόδων συντηρήσεως, όπου η μία μέθοδος συμπληρώνει την άλλη και με τον τρόπο αυτό ελαχιστοποιούνται τα μειονεκτήματα των μεθόδων.

Θερμικές Επεξεργασίες στα Τρόφιμα

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Αρχή: Τα ευαλλοίωτα τρόφιμα δύνανται να συντηρηθούν με την κατάλληλη εφαρμογή μιας θερμικής επεξεργασίας Πατέρας της μεθόδου αυτής θεωρείται ο Γάλλος Nicolas Appert (1749-1841). Ο Peter Durand έλαβε διπλώματα ευρεσιτεχνίας για γυάλινα και μεταλλικά δοχεία συσκευασίας των τροφίμων. Το 1830 εισήχθη το αυτόκλειστο (αποστειρωτήρας πιέσεως) ως εξοπλισμός θερμάνσεως των τροφίμων υπό πίεση.

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Η χρήση του αυτοκλείστου στην κονσερβοποιία προφανώς ξεκίνησε με τον Nicolas Appert και το 1852, ο Raymond Chevallier-Appert, διάδοχος του Nicolas Appert, έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για ένα αυτόκλειστο με μανόμετρο. Άλλοι στους οποίους αποδίδεται η χρήση νερού και ατμού υπό πίεση στην κονσερβοποιία είναι ο Fastier το 1839 και ο Isaac Winslow το 1843.

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Για πρώτη φορά στην Αγγλία χρησιμοποιήθηκε χλωριούχο νάτριο για την ανύψωση του σημείου βρασμού του νερού και έτσι αύξηση της θερμοκρασίας επεξεργασίας. Ο Favre το 1850, χρησιμοποίησε αλάτι στη Γαλλία και ο Collin χλωριούχο ασβέστιο την ίδια χρονιά. Στις ΗΠΑ η χρήση CaCl2 αποδίδεται στον Isaac Solomon, ένα κονσερβοποιό από τη Βαλτιμόρη, το 1860‑1861. Οι θεωρητικές βάσεις της κονσερβοποιίας τέθηκαν το 1864, όταν ο Louis Paster ανακάλυψε την ύπαρξη των μικροοργανισμών στα τρόφιμα. Σήμερα η βιομηχανία των κονσερβοποιημένων τροφίμων έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο τόσο σε έκταση όσο και σε απόδοση. Έχουν αναπτυχθεί τεχνικές και μέθοδοι με τις οποίες λαμβάνονται προϊόντα ασφαλή και καλύτερης ποιότητας.

Η Θέρμανση των Τροφίμων Καταστρέφει μερικούς μικροοργανισμούς Αδρανοποιεί τα περισσότερα ένζυμα Βελτιώνει το χρόνο ζωής τους Δεν οδηγεί σε απεριόριστη συντήρηση.

Θερμική Επεξεργασία των Τροφίμων Βιομηχανική Παρασκευή Κονσερβοποιημένων Τροφίμων Περιλαμβάνει την εφαρμογή θερμότητας για να "αποστειρωθεί" και καταστεί ελεύθερο αλλοιογόνων μικροοργανισμών και ενζύμων το τρόφιμο. Περιλαμβάνει τις διάφορες πρώτες ύλες που θα χρησιμοποιηθούν για την συσκευασία εντός των δοχείων. Περιλαμβάνει την διανομή των κονσερβο-ποιημένων τροφίμων.

Η θερμική κατεργασία των τροφίμων Η θερμική κατεργασία των τροφίμων Οι θερμικές κατεργασίες για λόγους ευκολίας χωρίζονται σε τρεις (3) κατηγορίες: (α) θέρμανση σε θερμοκρασίες κάτω των 100°C, (β) θέρμανση στους 100°C και (γ) θέρμανση σε θερμοκρασίες πάνω από 100°C.

Θερμικές Επεξεργασίες Μαγείρεμα (Cooking) Ζεμάτισμα (λεύκανση, Blanching or Scalding) Παστερίωση (Pasteurization) Αποστείρωση (Sterilization)

Το μαγείρεμα είναι ένας γενικός όρος, ο οποίος περιλαμβάνει: Μαγείρεμα (Cooking) Το μαγείρεμα είναι μια θερμική επεξεργασία το κύριο αντικείμενο της οποίας είναι, να παράγει ένα πιο νόστιμο, ευχάριστο και ελκυστικό στον καταναλωτή τρόφιμο. Το μαγείρεμα είναι ένας γενικός όρος, ο οποίος περιλαμβάνει: Ψήσιμο στο φούρνο (baking) Ψήσιμο στη σχάρα (broiling) Ψήσιμο στη κατσαρόλα [καβούρδισμα] (roasting) Βρασμός (boiling) Βράσιμο στον ατμό (streaming) Τηγάνισμα (frying) Σιγοβράσιμο [μαγειρευτό κατσαρόλας] (stewing) Μαγείρεμα υπό πίεση (pressure cooking).

Μαγείρεμα (Cooking) Το μαγείρεμα κατά κανόνα καταστρέφει τις βλαστικές μορφές των παθογόνων και μη παθογόνων μικροοργανισμών, σπόρια όμως και των δύο, μπορεί να επιζήσουν και να φθείρουν το τρόφιμο.

Ζεμάτισμα (Λεύκανση, blancing) Χρήση σε φρούτα & λαχανικά Αδρανοποιεί τα ένζυμα Καταστρέφει μερικούς μικροοργανισμούς

Ζεμάτισμα (Λεύκανση) Το ζεμάτισμα είναι μια ήπια θερμική επεξεργασία, η οποία εφαρμόζεται κυρίως στα φρούτα και λαχανικά πριν από την κονσερβοποίηση, την κατάψυξη ή την αφυδάτωση. Η θέρμανση κατά το ζεμάτισμα γίνεται σε θερμό νερό ή ατμό, ο δε χρόνος θέρμανσης εξαρτάται από το είδος και το μέγεθος του προϊόντος, τη μέθοδο θέρμανσης και τη θερμοκρασία του θερμαντικού μέσου.

Ζεμάτισμα (Λεύκανση) Σκοπός της λεύκανσης: Αδρανοποίηση των ενζύμων Εκδίωξη του αέρα ή αερίων των ιστών Καθαρισμός του ιστού Μάρανση ή συρρίκνωση του προϊόντος προς διευκόλυνση της συσκευασίας Σταθεροποίηση του χρώματος Προμαγείρεμα Αύξηση της θερμοκρασίας

Παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν το χρόνο της λεύκανσης Ο τύπος του φρούτου/λαχανικού Το μέγεθος των κομματιών του τροφίμου Η θερμοκρασία της λεύκανσης Η μέθοδος θέρμανσης.

Παστερίωση Η παστερίωση είναι μια ήπια θερμική επεξεργασία η οποία καταστρέφει μέρος και όχι όλους τους βλαστικούς μικροοργανισμούς του τροφίμου (Συνήθως T<100°C).

Παστερίωση - T < 100oC Καταστρέφει τις βλαστικές μορφές των παθογόνων και των περισσότερων μη παθογόνων μικροοργανισμών. Επεκτείνει το χρόνο ζωής των τροφίμων, όπως π.χ. το γάλα, οι χυμοί φρούτων, η μπύρα, τα αυγά κλπ.

Παστερίωση Xρησιμοποιείται: Όταν οι περισσότερο ισχυρές θερμικές επεξεργασίες είναι δυνατόν να βλάψουν την ποιότητα του τροφίμου Όταν σκοπός είναι να καταστραφούν οι παθογόνοι μικροοργανισμοί Όταν οι κύριοι αλλοιογόνοι μικροοργανισμοί δεν είναι πολύ θερμοανθεκτικοί Εφ' όσον για οποιονδήποτε αλλοιογόνο μικροοργανισμό, ο οποίος επέζησε, θα ληφθεί φροντίδα με επιπρόσθετες μεθόδους συντήρησης Όταν πρόκειται να καταστραφούν ορισμένοι ανταγωνιστικά δρώντες μικροοργανισμοί για να επιτραπεί μια επιθυμητή ζύμωση, συνήθως με προσθήκη καλλιέργειας‑εκκίνησης (starter).

Παστερίωση Ως ήπια θερμική επεξεργασία η παστερίωση προκαλεί μικρές έως ασήμαντες μεταβολές στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και τη θρεπτική αξία των τροφίμων και επιτυγχάνει τη συντήρησή τους για περιορισμένο χρονικό διάστημα ολίγων ημερών ή εβδομάδων, κατά κανόνα σε συνδυασμό με άλλη μέθοδο συντήρησης.

Παστερίωση Οι μέθοδοι συντήρησης, οι οποίες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με την παστερίωση είναι: Η ψύξη Η προσθήκη χημικών προσθέτων τα οποία δημιουργούν ανεπιθύμητο περιβάλλον για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών Η συσκευασία Η ζύμωση με επιθυμητούς μικροοργανισμούς.

Ο χρόνος και η θερμοκρασία θέρμανσης κατά την παστερίωση εξαρτώνται: Παστερίωση Ο χρόνος και η θερμοκρασία θέρμανσης κατά την παστερίωση εξαρτώνται: Από τη θερμική αντίσταση του ιδιαιτέρου βλαστικού ή παθογόνου μικροοργανισμού, του οποίου η καταστροφή επιδιώκεται. Από την ευαισθησία της ποιότητας του προϊόντος στη θερμότητα.

Εφαρμογές της παστερίωσης α) Όταν τα αίτια που προκαλούν την αλλοίωση του προϊόντος είναι ενδογενή ένζυμα και θερμοευαίσθητοι μικροοργανισμοί. β) Όταν επιδιώκεται η καταστροφή των παθογόνων βακτηρίων που απαντούν στο προϊόν, ενώ η δραστηριότητα των μικροοργανισμών που επιζούν της παστερίωσης και είναι δυνατόν να αλλοιώσουν αυτό, ελέγχονται με άλλη μέθοδο συντήρησης, όπως π.χ. στο νωπό γάλα που συντηρείται με ψύξη.

γ) Όταν απαιτείται η καταστροφή της ανταγωνιστικής μικροχλωρίδας στα προϊόντα που χρησιμοποιούνται καθαρές καλλιέργειες με σκοπό την αποτελεσματικότερη δράση των μικροοργανισμών της καλλιέργειας. δ) Όταν το προϊόν έχει pH<4,5, όπως οι κομπόστες πολλών φρούτων ή το pH τους ρυθμίζεται σε τιμές μικρότερες από 4,5 με την προσθήκη οξέων, όπως π.χ. στις πίκλες. ε) Όταν το προϊόν έχει pH>4,5,αλλά η εφαρμογή αυστηρότερης θερμικής επεξεργασίας θα υποβάθμιζε σημαντικά την ποιότητα του προϊόντος.

Παστερίωση Η διεργασία της παστερίωσης πρέπει να γίνεται έτσι ώστε να εξασφαλίζει: (α) επαρκή μικροβιολογικό έλεγχο, (β) καταστροφή ανεπιθύμητων ενζύμων, (γ) χαμηλή τάση ατμών (συγκέντρω-ση) οξυγόνου στο τρόφιμο.

Πλήρης καταστροφή των μικροοργανισμών Αποστείρωση Ως αποστείρωση χαρακτηρίζεται η θερμική επεξεργασία των τροφίμων, η οποία γίνεται σε θερμοκρασίες υψηλότερες των 100 oC και αποβλέπει στην καταστροφή των σπορίων των βακτηρίων. Ταυτόχρονα με την αποστείρωση καταστρέφονται και όλες οι βλαστικές μορφές των βακτηρίων, οι ζύμες και οι μύκητες επειδή είναι λιγότερο ανθεκτικοί στη θέρμανση από τα σπόρια των βακτηρίων. Πλήρης καταστροφή των μικροοργανισμών π.χ. 121 oC για 15 min

Εμπορική Αποστείρωση Καταστροφή όλων των παθογόνων και αλλοιογόνων μικροοργανισμών που αν επιζούσαν θα δημιουργούσαν προβλήματα κάτω από τις κανονικές συνθήκες αποθήκευσης και διακίνησης των τροφίμων.

Εμπορική Αποστείρωση Εμπορική αποστείρωση (commercial sterilization) είναι η θερμική επεξεργασία εκείνη με την οποία το τρόφιμο απαλλάσσεται από τους μικροοργανισμούς και τους σπόρους εκείνους, οι οποίοι αν επιζούσαν θα μπορούσαν να θέσουν σε κίνδυνο την υγεία του καταναλωτή ή να προκαλέσουν αλλοίωση του τροφίμου κάτω από τις κανονικές συνθήκες αποθηκεύσεως και διακινήσεως των τροφίμων. Τα εμπορικά αποστειρωμένα τρόφιμα περιέχουν ζωντανούς μικροοργανισμούς, οι οποίοι, όμως, δεν μπορούν να αναπτυχθούν και να δράσουν.

Η εμπορική αποστείρωση εφαρμόζεται στα τρόφιμα με δύο τρόπους: α) Το προϊόν μετά από την κατάλληλη προετοιμασία τοποθετείται σε ειδικούς περιέκτες, οι οποίοι κλείνουν ερμητικά και στη συνέχεια υφίσταται αποστείρωση. Η επεξεργασία αυτή ονομάζεται κονσερβοποίηση. β) Το προϊόν υφίσταται αρχικά εμπορική αποστείρωση και τοποθετείται κάτω από ασηπτικές συνθήκες, σε αποστειρωμένους περιέκτες οι οποίοι κλείνουν ερμητικά σε αποστειρωμένο περιβάλλον. Η επεξεργασία αυτή ονομάζεται ασηπτική επεξεργασία.

Αποστείρωση Τα χαρακτηριστικά μεταδόσεως θερμότητας του τροφίμου, του δοχείου και του θερμαντικού μέσου Το αρχικό φορτίο των μικροοργανισμών Οι αναγκαίες θερμικές συνθήκες για την παραγωγή εμπορικά αποστειρωμένων τροφίμων: Η φύση του τροφίμου (π.χ. pH) Οι συνθήκες αποθήκευσης μετά τη θερμική επεξεργασία Η θερμική αντίσταση των μικροοργανισμών ή των σπόρων τους.

Θερμοκρασίες αποστείρωσης Για τα όξινα προϊόντα 110oC, για τα περισσότερα λαχανικά 115oC, για προϊόντα συνεκτικά που εμποδίζουν την διείσδυση της θερμότητας 122oC.

Η θερμική καταστροφή των μικροοργανισμών αλλοίωσης Οι μικροοργανισμοί που αποτελούν το στόχο της θερμικής επεξεργασίας των τροφίμων έχουν τα παρακάτω χαρακτηριστικά: α) Βρίσκονται και ζουν στο τρόφιμο που πρόκειται να αποστειρωθεί, β) Είναι επιβλαβείς για την υγεία αν περάσουν στον ανθρώπινο οργανισμό, είτε οι ίδιοι, είτε οι τοξίνες, είτε οι διάφοροι μεταβολίτες τους ή είναι επιβλαβείς για την ποιότητα του τροφίμου αν δεν αδρανοποιηθούν, γ) Έχουν την μεγαλύτερη θερμοανθεκτικότητα μεταξύ όλων των μικροβιακών ειδών ή των μεταβολιτών που έχουν όλα τα παραπάνω χαρακτηριστικά.

Παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την θερμική αντίσταση των μικροοργανισμών είναι: α) Το είδος του μικροβιακού στελέχους, β) η ηλικία τους, γ) η συγκέντρωσή τους, δ) η χημική σύνθεση του θρεπτικού υποστρώματος, ε) το pH (κυρίως), στ) η ενεργότητα του νερού του υποστρώματος, ζ) η θερμοκρασία και η) η διάρκεια της θερμάνσεως.

Η ταχύτητα αδρανοποιήσεως των μικρο-οργανισμών εξαρτάται κύρια από την θερμοκρασία και την διάρκεια της θερμικής κατεργασίας. Από πειραματικές μετρήσεις έχει βρεθεί ότι για δοθείσα θερμοκρασία η θερμική καταστροφή των μικροοργανισμών μπορεί να αποδοθεί από την εξίσωση: log(N/No) = -t/D, όπου No = ο αρχικός αριθμός των ζωντανών μικροοργανισμών. Ν = ο αριθμός των μικροοργανισμών ύστερα από χρόνο θέρμανσης t. D = ο χρόνος υποδεκαπλασιασμού του μικροβιακού πληθυσμού.

Σε διάγραμμα με τον χρόνο t στον άξονα των τετμημένων (x) και την τιμή του log(N/No) στον άξονα των τεταγμένων (y), η καμπύλη επιβιώσεως των μικροοργανισμών είναι μία ευθεία γραμμή με αντίστροφη κλίση (-1/D). Εξ αιτίας του εκθετικού χαρακτήρα της καμπύλης επιβιώσεως δεν είναι θεωρητικά δυνατή η πλήρης καταστροφή και ο απόλυτος μηδενισμός των επιζώντων μικροοργανισμών, ανεξάρτητα από την διάρκεια της θερμάνσεως της μικροβιακής καλλιέργειας.

Ικανοποιητικό περιθώριο ασφαλείας εξασφαλίζεται αν εφαρμοστεί θερμική κατεργασία κατάλληλη να ελαττώσει στο 1/1012 τον αριθμό των αρχικά υπαρχόντων σπορίων.

Επιλογή Θερμικών Επεξεργασιών Θερμότητα επαρκής για την καταστροφή των μικροοργανισμών και των ενζύμων που οδηγούν σε υποβάθμιση των ποιοτικών παραγόντων των τροφίμων, όπως: Χρώμα Γεύση-Οσμή Υφή Θρεπτικά συστατικά Συνεκτικότητα.

Για την επιλογή της ορθής θερμικής επεξεργασίας πρέπει να προσδιορισθούν Ο συνδυασμός θερμοκρασίας - χρόνου που απαιτείται για την καταστροφή του πλέον θερμοανθεκτικού μικροοργανισμού. Τα χαρακτηριστικά θερμικής διείσδυσης: Του τροφίμου (συνεκτικότητα, μέγεθος) Του δοχείου (μέγεθος, σχήμα, υλικό).

Συνδυασμός θερμοκρασίας - χρόνου που απαιτείται για την καταστροφή του πλέον θερμοανθεκτικού μικροβίου Το πλέον θερμοανθεκτικό παθογόνο βακτήριο στα κονσερβοποιημένα τρόφιμα είναι το Clostridium botulinum (αλλαντίαση). Επομένως, πρέπει να χρησιμοποιείται συνδυασμός θερμοκρασίας - χρόνου επαρκής για την καταστροφή του μικροοργανισμού αυτού.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Κονσερβοποίηση των τροφίμων ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Κονσερβοποίηση των τροφίμων

Κονσερβοποίηση Κονσερβοποίηση είναι η μέθοδος συντήρησης των τροφίμων σε κλειστά δοχεία με θέρμανση.

Τα δοχεία των κονσερβών Τα δοχεία των κονσερβών πρέπει να παρουσιάζουν μηχανική αντοχή, ευκολία και οικονομία κατασκευής, στεγανότητα στον αέρα και το νερό, να μην μεταδίδουν τοξικές ουσίες στο περιεχόμενο τους κλπ. Τις ιδιότητες αυτές τις παρουσιάζουν τα λευκοσιδηρά, τα αλουμινένια και τα γυάλινα δοχεία και για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των κονσερβών. Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει σημαντικές εξελίξεις στον τομέα της συσκευασίας με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται δοχεία από εύκαμπτα υλικά (πλαστικά, χαρτί κλπ.).

Κυριότεροι τύποι κυτίων που χρησιμοποιούνται στην θερμική αποστείρωση Μεταλλικά κυτία Γυάλινες φιάλες Εύκαμπτες σακούλες Άκαμπτοι δίσκοι

Επιλογή των περιεκτών Α) Να παρουσιάζουν πλήρη στεγανότητα μετά το ερμητικό τους κλείσιμο, έτσι ώστε να μην επιτρέπουν την είσοδο μικροοργανισμών και οξυγόνου στο προϊόν. Η διάρκεια συντήρησης των κονσερβοποιημένων τροφίμων εξαρτάται κατά μεγάλο ποσοστό από την βασική αυτή ιδιότητα του περιέκτη. Β) Να παρουσιάζουν καλή αντοχή στις καταπονήσεις και ιδιαίτερα στις πιέσεις που αναπτύσσονται στη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας, καθώς και στις απότομες μεταβολές των πιέσεων κατά την έναρξη της ψύξης. Γ) Να αντέχουν στις υψηλές θερμοκρασίες της αποστείρωσης και επίσης στις απότομες μεταβολές της θερμοκρασίες κατά την έναρξη της ψύξης. Δ) Να μην αλληλεπιδρούν με το περιεχόμενο τρόφιμο και πολύ περισσότερο να μην μεταφέρουν ουσίες στο τρόφιμο οι οποίες μπορεί να έχουν δυσμενή επίδραση στην υγεία του καταναλωτή. Ε) Να παρουσιάζουν καλή προσαρμοστικότητα στο ρυθμό λειτουργίας των γεμιστικών και κλειστικών μηχανημάτων.

ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΓΙΑ ΚΟΝΣΕΡΒΟΠΟΙΗΣΗ Προεργασίες: Διαλογή Πλύση Κοπή των περιττών μερών Αποφλοίωση Εκπυρήνωση & Εκκόκκιση Τεμαχισμός στο επιθυμητό μέγεθος και σχήμα Ζεμάτισμα Πολτοποίηση και Έκθλιψη.

Καθαρισμός - Πλύση Διαβροχή Ανάδευση Ψεκασμός

Κατεργασίες: Γέμισμα των δοχείων Απαέρωση Κλείσιμο Αποστείρωση Ψύξη Επικόλληση των ετικεττών Συσκευασία και Αποθήκευση.

Απαέρωση Σκοπός της απαέρωσης είναι η απομάκρυνση του αέρα από το δοχείο πριν από το ερμητικό κλείσιμό του. Με τον τρόπο αυτό κατά την θέρμανση της αποστείρωσης ελαττώνεται η προερχόμενη από την διαστολή του αέρα ανάπτυξη πίεσης μέσα στο δοχείο και συγχρόνως αποφεύγεται η εσωτερική διάβρωση του δοχείου από το οξυγόνο του αέρα. Επίσης κατά την ψύξη των κονσερβών μετά την απαέρωση, δημιουργείται στο εσωτερικό των δοχείων κενό και οι πυθμένες παραμένουν επίπεδοι ή ελαφρά κοίλοι. Ακόμα με την απαέρωση αποφεύγεται η αλλοίωση ευοξείδωτων συστατικών των τροφίμων και γίνεται δύσκολη η ανάπτυξη αερόβιων μικροοργανισμών.

Απαέρωση Θερμική Απαέρωση Θερμή Πλήρωση Μηχανική Απαέρωση Σφράγισμα με Ροή Ατμού

Λόγοι δημιουργίας του κενού: Κενό Λόγοι δημιουργίας του κενού: Διατηρεί τα πώματα των κονσερβοκουτιών ή των γυάλινων βάζων σε κοίλη θέση κατά τη διάρκεια της κανονικής διατήρησης του προϊόντος. Οπτική ένδειξη της καλής κατάστασης του δοχείου. Ελαττώνει την ποσότητα του οξυγόνου στο δοχείο. Εμποδίζει την παροδική παραμόρφωση των πωμάτων των κονσερβών κατά τη θερμική επεξεργασία ή και την απώλειά τους κατά την θέρμανση.

Κλείσιμο των Δοχείων

Κύκλος των Κονσερβοποιημένων Τροφίμων Ο Κύκλος των Κονσερβοποιημένων Τροφίμων

Η Παραγωγή των Κονσερβοποιημένων Τροφίμων

των Κονσερβοποιημένων Τροφίμων Η Παραγωγή των Κονσερβοποιημένων Τροφίμων

Παστεριωτήρες προσυσκευασμένων τροφίμων Α) Ασυνεχούς λειτουργίας Β) Συνεχούς λειτουργίας 1) Παστεριωτήρες τύπου τούνελ 2) Παστεριωτήρες ατμού-αέρα.

Αποστειρωτήρες Λειτουργούν με ατμό ή ζεστό νερό ή μίγμα ατμού - νερού Λειτουργούν με υπερπίεση ή σε ατμοσφαιρική πίεση Διακρίνονται σε συνεχείς ή ασυνεχείς.

Τύποι Αποστειρωτήρων 1) Αποστειρωτήρες ασυνεχούς λειτουργίας Α) Ακίνητοι αποστειρωτήρες Β) Περιστρεφόμενοι αποστειρωτήρες 2) Αποστειρωτήρες συνεχούς λειτουργίας Α) Αποστειρωτήρες πιέσεως Β) Ατμοσφαιρικοί αποστειρωτήρες.

Α) Αποστειρωτήρες πιέσεως ι) Συνεχούς λειτουργίας βραστήρας-ψύκτης ιι) Περιστροφικοί αποστειρωτήρες ιιι) Υδροστατικοί αποστειρωτήρες Β) Ατμοσφαιρικοί αποστειρωτήρες ι) Αποστειρωτήρες θερμού αέρα Ekelund ιι) Αποστειρωτήρες με φλόγα.

Αποστειρωτήρες Ακίνητοι Αποστειρωτήρες Πιέσεως Κάθετος

Αποστειρωτήρες Ακίνητοι Αποστειρωτήρες Πιέσεως Οριζόντιος

Θέρμανση Εντός Δοχείων Ακίνητοι Αποστειρωτήρες Περιορισμός στη μέγιστη θερμοκρασία Μακρύς χρόνος επεξεργασίας

Αποστειρωτήρες Κινητός Αποστειρωτήρας Πιέσεως Η βαλβίδα εισαγωγής των κονσερβών

Θέρμανση Εντός Δοχείων Κινητός Αποστειρωτήρας Βραχύτερος χρόνος θέρμανσης Μικρότερη βλάβη Υψηλότερες θερμοκρασίες

Πλεονεκτήματα Α) Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αποστείρωση κονσερβών διαφόρου μεγέθους και σχήματος. Ο κατακόρυφος αποστειρωτήρας έχει μικρές απαιτήσεις σε ωφέλιμο χώρο δαπέδου, αλλά παρουσιάζει δυσκολίες στο γέμισμα και την εκκένωση με τις κονσέρβες. Γ) Ο οριζόντιος αποστειρωτήρας έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα, παρουσιάζει σημαντική ευκολία στη φόρτωση και εκκένωση και μπορεί να φέρει μηχανισμό ανακίνησης των περιεκτών, αλλά έχει μεγαλύτερες απαιτήσεις σε ωφέλιμο χώρο δαπέδου.

Αποστειρωτήρες Συνεχούς Λειτουργίας Οι αποστειρωτήρες συνεχούς λειτουργίας παρουσιάζουν δύο χαρακτηριστικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους αποστειρωτήρες (αυτόκλειστα) διαλείποντος έργου: (1) Ο ρυθμός παραγωγής είναι μεγαλύτερος με μικρότερο κόστος εργασίας και (2) Ο ρυθμός μεταφοράς θερμότητας είναι μεγαλύτερος σε προϊόντα που μεταδίδουν την θερμότητα κατά κύριο λόγο με μεταφορά λόγω του ότι το προϊόν αναδεύεται καθώς κινείται μέσα στον αποστειρωτήρα. Η συνεχούς λειτουργίας αποστείρωση επιτυγχάνεται υπό πίεση (με ατμό) ή σε ατμοσφαιρική πίεση (με θέρμανση με θερμό αέρα ή άμεση φλόγα).

Αποστειρωτήρες Πίεσης Υπάρχουν διάφοροι τύποι αποστειρω-τήρων συνεχούς λειτουργίας, που χρησιμοποιούν τον ατμό ως θερμαντικό μέσο. Οι κυριότεροι εξ’ αυτών είναι οι εξής: (α) Ο συνεχούς λειτουργίας βραστήρας-ψύκτης, (β) Ο περιστροφικός αποστειρωτήρας και (γ) Ο υδροστατικός αποστειρωτήρας.

ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΟΙ ΑΠΟΣΤΕΙΡΩΤΗΡΕΣ Στους υδροστατικούς αποστειρωτήρες (Hydrostatic), ο υψηλής πίεσης ατμός ελέγχεται και περιορίζεται από ρυθμιζόμενο ύψος υδατικής στήλης (άνω των 10m) στην είσοδο και έξοδο των κονσερβών. Οι κονσέρβες παραλαμβάνονται στην είσοδο του αποστειρωτήρα από μεταφορική ταινία και περνούν διαδοχικά τα τμήματα προθερμάνσεως, από-στειρώσεως και ψύξεως, με διαδοχικές ανόδους και καθόδους στο εσωτερικό του αποστειρωτήρα, για να παραλειφθούν τελικά από την μεταφορική ταινία στο σημείο εξόδου. Οι υδροστατικοί αποστειρωτήρες είναι κυρίως μη αναδευόμενοι.

Η εκτεταμένη χρήση τους οφείλεται στα παρακάτω πλεονεκτήματά τους: 1. Ελαχιστοποίηση του σοκ λόγω θέρμανσης ή πίεσης του τροφίμου και του δοχείου. 2. Η καταλληλότητά τους για όλους τους τύπους των δοχείων. 3. Η επιδεκτικότητά τους σε υψηλού βαθμού αυτοματισμό. 4. Η αποδοτική χρήση ατμού και νερού. 5. Η εξαιρετική ομοιομορφία και η ικανότητα ελέγχου της διεργασίας. 6. Η μηχανική τους αξιοπιστία. 7. Η μικρή απαίτηση για χώρο δαπέδου. 8. Η σχετική ευελιξία τους για διαφορετικά μεγέθη δοχείων και 9. Η διαθεσιμότητά τους σε ένα μεγάλο αριθμό δοχείων (60-1000 δοχεία/min).

Μειονεκτήματα Α) Το υψηλό κόστος εγκατάστασης. Β) Η αδυναμία ανακίνησης του περιεχομένου. Γ) Η ανάγκη ύπαρξης μεγάλων αποθεμάτων παραγωγής, προκειμένου να λειτουργήσει οικονομικά.

Υδροστατικός Αποστειρωτήρας Αποστειρωτήρες Υδροστατικός Αποστειρωτήρας

Υδροστατικός Αποστειρωτήρας Αποστειρωτήρες Υδροστατικός Αποστειρωτήρας

Θέρμανση Εντός Δοχείων Υδροστατικός Αποστειρωτήρας Συνεχής ροή κονσερβών Χρήση υδροστατικών κεφαλών Συνεχής ανακίνηση

Αποστειρωτήρες Ο Αποστειρωτήρας Hydrolock

Αποστειρωτήρας Hydrolock 1. Αυτόματη φόρτωση συσκευασιών 2. Περιστροφική βαλβίδα 3. Περιοχή αποστειρώσεως 4. Ανεμιστήρας 5. Πρόψυξη 6. Τελική ψύξη 7. Εκφόρτωση

Ως πλεονεκτήματα του αποστειρωτήρα αυτού θεωρούνται: η οικονομική χρήση του ατμού και του νερού, οι μειωμένες δαπάνες εργατικών, η οικονομία χώρου και η δυνατότητα αποστείρωσης και μεταλλικών και γυάλινων δοχείων.

Ως μειονεκτήματα μπορούν να θεωρηθούν οι σημαντικές παραμορφώσεις λόγω πίεσης στην περιστροφική βαλβίδα κατά την φόρτωση και εκφόρτωση του αποστειρωτήρα.

Αποστερωτήρες θερμού αέρα Ekelund Χρήση θερμού αέρα 145oC Χρόνος αποστείρωσης 15 min Δυναμικότητα 3200 δοχεία/ώρα Χρήση της HTST αρχής Εφαρμόζεται στο γάλα, στα φρούτα και τα λαχανικά.

Αποστείρωση με Φλόγα Χρήση φλόγας (υγραερίου 1300oC) Υγρά τρόφιμα ή μικρά τεμάχια Βελτιωμένη ποιότητα Χρήση της HTST αρχής Η κονσέρβα λειτουργεί ως δοχείο πιέσεως.

Αποστείρωση με Φλόγα Πλεονεκτήματα: 1) Απλή εγκατάσταση και λειτουργία των μηχανών 2) Δεν απαιτείται μεγάλη εγκατάσταση βραστήρα παραγωγής ατμού 3) Η διεργασία είναι συνεχής και μεγάλης ταχύτητας 4) Δεν υπάρχουν θάλαμοι ή δοχεία πιέσεως και βαλβίδες εισόδου και εξόδου.

Αποστείρωση με Φλόγα 5) Εύκολη είσοδος, ταχεία μετακίνηση κοίλων ή ελαττωματικών κονσερβών 6) Δεν συμβαίνει αποχρωματισμός στις κονσέρβες ή τις λιθογραφημένες ετικέττες 7) Δεν συμβαίνει καταστροφή στα σμάλτα ή τις συρραφές 8) Το κόστος εγκαταστάσεως και λειτουργίας είναι συναγωνίσιμο με τους συνεχείς αποστειρωτήρες ατμού.

Αποστείρωση με Φλόγα Μειονεκτήματα: 1) Πιθανή παραμόρφωση των δοχείων λόγω μη εξισορρόπησης της πίεσης.

Αποστείρωση με Φλόγα Τμήμα Προθερμάνσεως Τμήμα Θερμάνσεως Τμήμα Παραμονής Τμήμα Ψύξεως.

H AΛΛΟΙΩΣΗ ΤΩΝ ΚΟΝΣΕΡΒΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Αλλοίωση Κονσερβοποιημένων Τροφίμων Αιτίες: Ανάπτυξη μικροοργανισμών Χημικές και βιοχημικές αντιδράσεις Διάβρωση των κουτιών της κονσέρβας (εσωτερική και εξωτερική).

Παράγοντες Θερμοκρασία Υγρασία Σύνθεση της ατμόσφαιρας της αποθήκης Κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το χρόνο ζωής των κονσερβών: Θερμοκρασία Υγρασία Σύνθεση της ατμόσφαιρας της αποθήκης Επιπροσθέτως: Κακός χειρισμός Μη προσεκτική ή ακατάλληλη συσκευασία.

Θερμοκρασία Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία αποθήκευσης, τόσο βραδύτερα υποβαθμίζονται τα διάφορα προϊόντα, γιατί επιβραδύνονται οι αντιδράσεις, οι οποίες επιφέρουν μεταβολές στη γεύση, οσμή, υφή και θρεπτική αξία. Οι θερμοκρασίες αποθήκευσης πρέπει να είναι τέτοιες ώστε να αποκλείουν την ανάπτυξη θερμόφιλων μικροοργανισμών.

Οι τυπικές αλλοιώσεις Διογκώσεις Οξίνιση Έγκαυμα Στοιβασίας Δυσχρωματισμός Μαύρες Κηλίδες Yαλοειδείς Εναποθέσεις Άσχημες Γεύσεις-Οσμές.

Αιτίες διόγκωσης Α) Το υπερβολικό γέμισμα και η μη απαέρωση. Β) Η εσωτερική διάβρωση και η παραγωγή υδρογόνου. Γ) Η μικροβιολογική αλλοίωση.

Τα αέρια μπορεί να είναι αποτέλεσμα: Διογκώσεις Οφείλονται στην παραγωγή αερίων. Τα αέρια μπορεί να είναι αποτέλεσμα: Δράσεως μικροοργανισμών οι οποίοι ή επέζησαν της θερμικής επεξεργασίας ή εισήλθαν στην κονσέρβα από διαρροή (leakage) ή "εισπνοή" νερού ψύξεως. Χημικής αντίδρασης μεταξύ των οξέων του τροφίμου και του μετάλλου της κονσέρβας.

ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΤΩΝ ΚΟΝΣΕΡΒΩΝ Ο Λευκοσίδηρος (Επικασσιτερωμένος χάλυβας) είναι ένα "ιδανικό" υλικό κατασκευής των κονσερβών Παράγοντες Χημική σύνθεση και φυσικές ιδιότητες του βασικού χαλυβδοφύλλου Πάχος της επικαλύψεως κασσιτέρου Εφαρμογή προστατευτικών επικαλύψεων ή σμάλτων Κατασκευή (δομή) του δοχείου Σχετική διαβρωτικότητα του προϊόντος.

Διάβρωση Εξωτερική Εσωτερική

Εξωτερική Διάβρωση Δεν επηρεάζεται από το περιεχόμενο Κύρια αιτία: Ύπαρξη υγρασίας στις επιφάνειες των κονσερβών Σκούριασμα = σχηματισμός κοκκινο-καφέ οξειδίου του σιδήρου σε πόρους της επικαλύψεως κασσιτέρου Αποκασσιτέρωση Κηλίδωση

Εσωτερική Διάβρωση Διάτρηση (εμφάνιση πάρα πολύ μικρών οπών στο μέταλλο του κουτιού). Διόγκωση των άκρων του κουτιού λόγω παραγωγής οξυγόνου. Σκωρίαση (σχηματισμός ερυθροφαιού οξειδίου του σιδήρου). Αποχρωματισμός του βερνικιού. Κηλίδωση (εμφάνιση στα τοιχώματα του κουτιού κηλίδων από θειούχο κασσίτερο, μελανού χρώματος). Αποχρωματισμός ή σχηματισμός μαύρου θειούχου σιδήρου στον ελεύθερο χώρο του κουτιού (Αντίδραση σιδήρου με υδρόθειο).

Αιτίες Συμπύκνωση υγρασίας Φύση υλικού κονσέρβας Διαρροή περιεχομένου λόγω κακώσεων Θερμοκρασία Σχετική υγρασία του περιβάλλοντος Ανάπτυξη μικροοργανισμών Υλικό των χρησιμοποιουμένων κιβωτίων.

Πλεονεκτήματα των κονσερβοποιημένων τροφίμων Εξασφάλιση επαρκών εφοδίων τροφίμων όλο το χρόνο. Αδρανοποίηση τοξικών ουσιών σε πολλά φυσικά προϊόντα.

Θερμική Επεξεργασία των Τροφίμων

Θέρμανση των Τροφίμων Μετά τη Συσκευασία: Απλούστερη μέθοδος Παλαιότερη μέθοδος Πριν τη Συσκευασία: Λιγότερο καταστροφική για το τρόφιμο Απαιτεί ασηπτική συσκευασία

Θέρμανση Εκτός Δοχείων Παστερίωση (υγρά προϊόντα) Ασυνεχής Θέρμανση σε διπλότοιχα δοχεία θερμαινόμενα με ατμό και ταχεία ψύξη (π.χ. γάλα 63°C επί 30 min) Συνεχής Υψηλής Θερμοκρασίας Βραχέως Χρόνου (HTST) (π.χ. γάλα 72°C επί 15 sec)

ΑΣΗΠΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ Μέθοδος επεξεργασίας κατά την οποία το ρευστό προϊόν θερμαίνεται με HTST/UHT μεθόδους και εν συνεχεία τοποθετείται και σφραγίζεται υπό ασηπτικές συνθήκες σε προ-αποστειρωμένα δοχεία και πώματα.

Ασηπτική Συσκευασία Το τρόφιμο αποστειρώνεται εκτός δοχείου Τοποθετείται σε προαποστειρωμένο δοχείο υπό ασηπτικές συνθήκες Χρησιμοποιούνται πλαστικά και χάρτινα μέσα συσκευασίας Πιο κατάλληλη για υγρά προϊόντα.

Ασηπτική Κονσερβοποίηση Βασικές λειτουργίες: Αποστείρωση του προϊόντος σε υψηλή θερμοκρασία, με ταχεία θέρμανση, παραμονή και ψύξη σε κάποιο σύστημα εναλλάκτη θερμότητος. Αποστείρωση των δοχείων και των καπακιών με υπέρθερμο ατμό ή άλλο θερμό αέριο. Πλήρωση του ψυχρού, στείρου προϊόντος στα στείρα δοχεία. Ασηπτικό σφράγισμα των δοχείων με στείρα καπάκια.

Ασηπτική Κονσερβοποίηση

Υλικό Πολυστρωματικό: Πολυαιθυλένιο/χαρτόνι/αλουμινόχαρτο/πολύ-αιθυλένιο Η εξωτερική στoιβάδα πολυαιθυλενίου προστατεύει τις εκτυπώσεις και καθιστά δυνατό το σφράγισμα των αναδιπλώσεων της συσκευασίας.

Το λευκανθέν χαρτί (χαρτόνι) εξυπηρετεί ως φορέας των επιγραφών και διακοσμήσεων και προσδίδει στη συσκευασία την απαιτουμένη μηχανική ακαμψία. Στο τελευταίο συνεισφέρει τα μέγιστα και η στoιβάδα του μη λευκανθέντος χαρτονιού.

Υλικό Το πολυαιθυλένιο στην επαφή με το αλουμίνιο ενώνει το αλουμίνιο με το χαρτόνι. Το φύλλο του αλουμινίου αποτελεί το φραγμό για τα αέρια και εγγυάται την προστασία του προϊόντος από την επίδραση του φωτός. Οι δύο εσωτερικές στoιβάδες πολυαιθυλενίου αποτελούν το φραγμό για το υγρό.

Συστήματα Αποστειρώσεως της Συσκευασίας Συστήματα Αποστειρώσεως της Συσκευασίας Υπέρθερμος Ατμός Θερμός Ξηρός Αέρας Υπεροξείδιο του Υδρογόνου Θερμότητα Διεργασίας Μορφοποιήσεως Αιθυλενοξείδιο Ακτινοβολία .

Θερμή Πλήρωση Γέμισμα μη αποστειρωμένων δοχείων με αποστειρωμένο τρόφιμο που είναι ακόμη θερμό και παραμονή για χρόνο επαρκή ώστε να αποστειρωθεί η συσκευασία.

Πλεονεκτήματα ασηπτικής επεξεργασίας α) Εξασφαλίζει καλύτερη ποιότητα στα τρόφιμα επειδή χρησιμοποιεί αποκλειστικά HTST θερμική επεξεργασία σε θερμοκρασίες κατά κανόνα υψηλότερες από εκείνες που εφαρμόζονται στα αντίστοιχα κονσερβοποιημένα τρόφιμα. β) Περιορίζει σημαντικά τις απώλειες σε θρεπτικά στοιχεία. γ) Ο εφαρμοζόμενος χρόνος θερμικής επεξεργασίας (θέρμανση-ψύξη) κατά την ασηπτική επεξεργασία είναι πολύ μικρός συγκρινόμενος με αυτόν της κονσερβοποίησης. δ) Ο χρόνος της ασηπτικής επεξεργασίας του τροφίμου είναι ανεξάρτητος από το μέγεθος του περιέκτη στον οποίο συσκευάζεται το τρόφιμο. ε) Παρέχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν ως περιέκτες, εκτός από τις μεταλλικές κονσέρβες, τα γυάλινα βάζα και τα πλαστικά σακίδια και άλλοι κατασκευασμένοι από πλαστικό υλικό και ενισχυμένο χαρτί με χαμηλότερο κόστος. στ) Δίνει την δυνατότητα συσκευασίας του προϊόντος σε πολύ μεγάλους περιέκτες.

Μειονεκτήματα ασηπτικής επεξεργασίας α) Το υψηλό κόστος εγκατάστασης της μονάδας και λειτουργίας του συστήματος αυτοματισμού της όλης επεξεργασίας. β) Λόγω του ότι κατά την συσκευασία του προϊόντος δεν εφαρμόζεται κενό, θρεπτικά στοιχεία και χρωστικές, ευαίσθητα στην επίδραση του οξυγόνου, είναι δυνατόν να οξειδωθούν κατά την διάρκεια συντήρησης του προϊόντος. γ) Κατά την διάρκεια συντήρησης επίσης σε συνθήκες περιβάλλοντος είναι δυνατόν να σημειωθεί υποβάθμιση της ποιότητας των προϊόντων ασηπτικής επεξεργασίας από την επαναδραστηριοποίηση των ενζύμων, αν αυτά δεν καταστραφούν πλήρως. Π.χ. πικρή γεύση σε προϊόντα γάλακτος. δ) Πιθανή ανάπτυξη σε προϊόντα γάλακτος, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών, οσμής και γεύσης καμένου προϊόντος.

Θέρμανση με Μικροκύματα Εξαλείφει την κλιμάκωση της θερμοκρασίας Ταχεία θέρμανση Περιορισμός στη συσκευασία (όχι μεταλλικά δοχεία)

Θρεπτική αξία των κονσερβών Σκοπός της κονσερβοποίησης είναι η διατήρηση των τροφίμων σε καλή κατάσταση και για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η επίτευξη αυτού του στόχου συνεπάγεται όμως μία μικρή ποιοτική υποβάθμιση των τροφίμων, γιατί η απαιτούμενη θέρμανση για την καταστροφή των μικροοργανισμών και των ενζύμων, προκαλεί ανεπιθύμητες μεταβολές στο χρώμα, το άρωμα, την φυσική σύσταση και την θρεπτική αξία των τροφίμων.

Θρεπτική αξία των κονσερβών Οι πρωτεΐνες είναι δυνατόν με την θέρμανση να υποστούν μεταβολές στη δομή τους χωρίς όμως ελάττωση της θρεπτικής τους αξίας.

Τα λιπαρά σώματα τα οποία είναι ενώσεις ευπαθείς στην τάγγιση δεν παρουσιάζουν μεταβολές κατά την κονσερβοποίηση, γιατί τα μεν υδρολυτικά ένζυμα καταστρέφονται κατά την αποστείρωση, ενώ η απουσία του οξυγόνου αποκλείει το ενδεχόμενο του οξειδωτικού ταγγίσματος.

Οι υδατάνθρακες, όπως το άμυλο και τα σάκχαρα παρουσιάζουν μεταβολές κατά την θερμική κατεργασία, η πιο συνηθισμένη από τις οποίες είναι ο σχηματισμός με καραμελλοποίηση, έγχρωμων προϊόντων.

Από τις βιταμίνες ευαίσθητες στη θερμική κατεργασία παρουσιάζονται οι Β1 και C, ενώ η Β2 είναι σταθερή. Οι λιποδιαλυτές βιταμίνες Α, D και Ε, παρουσιάζουν αρκετή σταθερότητα κατά την θερμική κατεργασία.

Το χρώμα των τροφίμων μεταβάλλεται μερικές φορές με την θέρμανση Το χρώμα των τροφίμων μεταβάλλεται μερικές φορές με την θέρμανση. Η μεταβολή των χρωστικών ουσιών μπορεί να είναι μεγαλύτερη σε περίπτωση ενδεχόμενης παρουσίας διαφόρων μεταλλικών ιόντων. Κατά την θερμική κατεργασία εκτός από την καταστροφή των χρωστικών ουσιών των τροφίμων, παρατηρείται μερικές φορές και σχηματισμός έγχρωμων προϊόντων, οφειλόμενων είτε στην παρουσία οξυγόνου, είτε στην καραμελλοποίηση σακχαρούχων ουσιών.

Το άρωμα και η φυσική σύσταση τέλος των τροφίμων παρουσιάζουν επίσης ανεπιθύμητες μεταβολές με την θέρμανση και κυρίως κατά την αποστείρωση. Σε ορισμένες όμως περιπτώσεις αυτές οι μεταβολές επιδιώκονται γιατί βελτιώνουν τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του προϊόντος.