Środki bezpieczeństwa żywności mają na celu zapewnienie, że konserwowana żywność nie zawiera zanieczyszczeń mikrobiologicznych ani toksyn. Proces puszkowania może różnić się w zależności od rodzaju żywności, pojemnika i zanieczyszczeń.
Kryteria bezpieczeństwa żywności
Warzywa, owoce, mięso, ryby i produkty mleczne mogą być skażone różnymi bakteriami, które mogą wytwarzać toksyny, które czasami mogą być nawet śmiertelne, jak w przypadku zatrucia jadem kiełbasianym wywołanym przez Clostridium botulinum, jeśli proces puszkowania nie był dokładny.
Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) opracował kryteria bezpieczeństwa żywności oparte na międzynarodowo uznanych naukowych poradach z Kodeksu Żywnościowy. Kryteria bezpieczeństwa żywności określają warunki wymagane do zneutralizowania bakterii w żywności, takich jak Salmonella, Listeria monocytogenes, Enterobacter sakazakii, Campylobacter, oraz Clostridium itp., tak aby nie mogły produkować toksyn i metabolitów.
Sterylizacja to proces, który stwarza warunki, w których bakterie nie mogą się już rozwijać i pozostawać aktywne.
Konserwowanie dla bezpieczeństwa żywności
Proces konserwacji i sterylizacji ma na celu produkcję zdrowej żywności, która ma długą i stabilną trwałość na półce oraz spełnia preferencje konsumentów, poprzez.
- Uczynienie żywności bezpieczną i wolną od zanieczyszczeń mikrobiologicznych.
- Ograniczenie degradacji jakości sensorycznej, tj. koloru, wyglądu, tekstury i smaku.
- Zapobieganie utracie wartości odżywczych w wyniku zniszczenia witamin i białek.
Sterylizacja może być przeprowadzana za pomocą procesów termicznych lub nietermicznych.
Sterylizacja termiczna
Sterylizacja termiczna jest powszechnie stosowanym procesem, istnieją dwie metody, retortowanie i obróbka aseptyczna.
- Przetwarzanie retortowe obejmuje niesterylizowaną, surową lub gotowaną żywność, która jest napełniana do puszek i hermetycznie zamykana, a następnie poddawana sterylizacji termicznej. Z tego względu jest ona również nazywana sterylizacją w pojemniku. Jest to tradycyjna metoda stosowana od ponad 200 lat i nadal jest popularnie stosowana w przypadku żywności stałej.
- Przetwarzanie aseptyczne obejmuje żywność, zwykle płyny, które są sterylizowane, a następnie napełniane sterylizowanymi pojemnikami w warunkach aseptycznych. Jest to nowoczesna metoda opracowana w latach 40. ubiegłego wieku.
Proces termiczny
W procesie termicznym, w którym puszki i żywność są podgrzewane, przetwarzanie retortowe, w którym żywność znajduje się w puszkach, wymaga wyższej temperatury do sterylizacji. Puszki są szybko podgrzewane do 130-145°C poprzez bezpośrednie lub pośrednie ogrzewanie w autoklawach. Następnie temperatura jest utrzymywana przez określony czas, a następnie szybko schładzana.
Temperatura i czas sterylizacji są tutaj ważnymi czynnikami. Im wyższa temperatura, tym krótszy jest czas sterylizacji potrzebny do zabicia mikroorganizmów. Czas sterylizacji potrzebny do zabicia mikroorganizmów nazywa się ‘Czas śmiertelny’ i również będzie się różnić w zależności od
- Materiał i wymiary metalowego opakowania,
- Przetwarzana żywność i,
- Rodzaj i liczba drobnoustrojów zanieczyszczających.
Rodzaj opakowania
Rozmiar i rodzaj metalowego pojemnika może wpływać na czas trwania procesu sterylizacji, ponieważ większe puszki zawierają więcej żywności. Ponadto, w zależności od kształtu, wymagany jest różny czas ogrzewania, aby skutecznie wysterylizować środek puszki (zwany zimnym punktem), gdzie ciepło dociera jako ostatnie. Na poniższym zdjęciu wykonanym przez Food Agriculture Organization, ta sama zawartość żywności, mięso, jest pakowana w puszki wykonane z tego samego materiału. Puszki mają tę samą powierzchnię podstawy wynoszącą 99 mm, ale różne wysokości 36, 63 i 113 mm. Wyższe puszki wymagają więcej czasu na sterylizację, ponieważ ogrzanie zimnego punktu zajmuje więcej czasu.
Image credits: FAO - Important note: these graphs show the behaviour of 3-piece-tins. Tins with 2 parts might behave completely differently.
Metalowe puszki mogą być okrągłe, owalne, eliptyczne i prostokątne. Biorąc pod uwagę różne kształty i różne pojemności, istnieje co najmniej 60 różnych rodzajów puszek. W rezultacie istnieje szeroki zakres reżimów sterylizacji, biorąc pod uwagę tylko puszki.
Sterylizacja nietermiczna
Opracowywanych jest wiele nowych technik sterylizacji nietermicznej, takich jak pasteryzacja wysokociśnieniowa, aseptyczna wiązką elektryczną i pasteryzacja wspomagana mikrofalami. Najważniejszą nietermiczną metodą szeroko stosowaną do sterylizacji żywności jest wysokie ciśnienie.
Sterylizacja wysokociśnieniowa
Sterylizacja wysokim ciśnieniem to nowa technika, która jest rozwijana dla płynów i stałych produktów spożywczych, w odpowiedzi na popyt konsumentów na lepszą estetykę żywności. Może być stosowana zarówno do retortowania, jak i obróbki aseptycznej, gdzie wysokie ciśnienia między 50 a 1000 MPa są stosowane do sterylizacji materiału spożywczego, bez stosowania ciepła. Zalety to,
- Inaktywacja mikroorganizmów i enzymów,
- Zachowanie koloru, tekstury, smaku i zawartości składników odżywczych w porównaniu do sterylizacji termicznej, oraz
- Pomoc w innych operacjach przetwarzania żywności, takich jak zamrażanie.
Termiczna sterylizacja wysokim ciśnieniem (HPTS) to innowacja, która została opracowana w 2018 roku, i wykorzystuje zarówno ciepło, jak i wysokie ciśnienie, oferując wszystkie zalety sterylizacji wysokim ciśnieniem. Rozważa się jej zastosowanie w gotowych do podgrzania posiłkach w metalowych opakowaniach.
Rosnący obszar innowacji
Wraz ze wzrostem asortymentu żywności, warzyw, owoców, mięsa, soków i produktów mlecznych w puszkach oraz zmianą kształtu materiałów opakowaniowych, opracowywane są nowsze techniki i urządzenia do sterylizacji, aby nadążyć za zapotrzebowaniem rynku.
