Sposoby i metody konserwacji żywności

Uznałem, że nie zaszkodzi napisać słów kilka o sposobach konserwacji żywności, zarówno tych domowych jak i bardziej złożonych. Konserwowanie żywności, było dla ludzi procesem niezmiennie istotnym, który pozwalał przetrwać mroźne zimy bez lodówek, których powstanie to okres XVIII wieku.

Pierwsze lodówki nie był tym co znamy dzisiaj, były to pudła z bryłą Lodu, którą wymieniało się zanim ta się roztopiła. Lodówki elektryczne to tak na dobrą sprawę XX wiek, w jego początkach stać na nie było jedynie bogatszych ludzi. Ten aspekt pokazuje jak rozwój technologii szybko adaptuje się do naszego życia zupełnie je zmieniając. Ledwie 100 lat temu, lodówka była marzeniem, a możliwość zamrażania i chłodzenia produktów chodziła po głowie nie jednej osobie.

Oczywiście to nie zamrażanie, a suszenie jest pierwszą metodą konserwacji żywności wymyśloną przez człowieka, ale zanim sobie o niej opowiemy warto dowiedzieć, dlaczego tak właściwie opracowywaliśmy kolejne metody konserwacji żywności.

Psucie się żywności a konieczność konserwacji

Gdyby żywność miała nieograniczoną przydatność do jedzenia to żaden sposób konserwacji żywności nie byłby potrzebny, ale tak nie jest. Psucie żywności jest procesem określającym każdą zmianę w jedzeniu, która sprawia, że to nie nadaje się do spożywania przez ludzi.

Wpływ na psucie ma wiele czynników od skażenia mikroorganizmami przez owady po degradację przez endogenne enzymy, czyli te które znajdują się w żywności naturalnie.

Dodatkowo dochodzą czynniki fizyczne jak rozrywanie tkanek zwierzęcych i roślinnych oraz aspekty chemiczne np. utlenianie niektórych składników.

Efektem działania enzymów jest powstanie reakcji chemicznych wpływających na smak jedzenia, jego zapach, pogorszenie tekstury i co najważniejsze utratę składników odżywczych. Oczywiście nasi przodkowie nie mieli pojęcia czym jest białko albo węglowodany, ale ta wiedza nie była im zbytnio potrzebna.

Konserwacja żywności ma na celu likwidację głównie bakterii i grzybów, gdyż to one są mikroorganizmami powodującymi psucie się żywności w największej skali oraz przenoszenie chorób.

Jak konserwować żywność?

Zanim przejdziemy do opisu konkretnych metod, co zapewne najbardziej cię ciekawi warto wspomnieć, że wiele procesów konserwacji żywności opiera się na kilku sposobach jednocześnie. Weźmy taki dżem, który wymaga gotowania, słodzenia i uszczelnienia w słoiku.

Gotowanie zabija bakterie, słodzenie zapobiega ich ponownemu wzrostowi a uszczelniony słoik chroni przed ponownym skażeniem.

Jak pokazały badania niektóre metody konserwowania żywności charakteryzują się mniejszym wkładem energetycznym i śladem węglowym w porównaniu z nowoczesnymi metodami co w przełożeniu na prosty język oznacza lepsze działanie dla środowiska.

Niestety nie jest tak, że konserwacja żywności nie ma żadnych wad. Wybrane metody mogą mieć działanie rakotwórcze. W roku 2015 Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem sklasyfikowała mięso poddane soleniu, utwardzaniu i fermentacji jak rakotwórcze dla ludzi.

Niezależnie od sposobu konserwacji na jaki się zdecydujesz zazwyczaj twoim celem będzie zachowanie wartości odżywczych i co najważniejsze smaku. Sprawdźmy więc jak możesz zadbać o konserwację jedzenie w swoim domu.

Metody konserwacji żywności

Pora przedstawić najpopularniejsze metody konserwacji żywności jakie wymyślił człowiek. Zestawienie zawiera zarówno domowe metody jak i nieco bardziej przemysłowe, ale bez wątpienia znajdziesz coś dla siebie. Na liście wyróżniliśmy najskuteczniejsze sposoby konserwacji żywności:

1. Przechowywanie w niskiej temperaturze
2. Obróbka termiczna
3. Sterylizacja
4. Pasteryzacja
5. Utwardzanie
6. Odwodnienie
7. Wędzenie
8. Gotowanie
9. Suszenie
10. Liofilizacja
11. Słodzenie
12. Marynowanie
13. Galaretowanie
14. Pochówek żywności
15. Peklowanie
16. Fermentacja
17. Konserwacja chemiczna
18. Pakowanie próżniowe
19. Naświetlanie

Jak widzisz metod konserwacji żywności jest bardzo dużo, a połączenie kilku daje bardzo dobre efekty.

Przechowywanie żywności w niskiej temperaturze

Jak oglądasz filmy sci fiction to wiesz, jak działa hibernacja, spowalnia wszystkie procesy życiowe sprawiając, że człowiek może dłużej przeżyć. Podobnie jest z jedzeniem, dla którego niskie temperatury są jak przedłużenie daty ważności. Zmniejszają tempo wzrostu mikroorganizmów i spowalniają wiele reakcji chemicznych i fizycznych dziejących się w produktach żywieniowych.

Wyróżniamy dwie główne metody przechowywania jedzenia w niskiej temperaturze takie jak chłodzenie i zamrażanie.

Konserwacja żywności przez chłodzenie

Skoro zaczęliśmy artykuł od lodówek, to kontynuujmy ten temat. Chłodzenie to oczywiście domena właśnie lodówek, które przechowują produkty w temperaturach poniżej 4 stopni Celsjusza. Jakie produkty poddaje się temu procesowi? Zajrzyj do swojej lodówki, znajdziesz tam zapewne jajka, nabiał, mięso i warzywa.

Niektóre osoby trzymają owoce w lodówkach, ale należy pamiętać, że taki banan to nie bardzo przepada za niskimi temperaturami.

Chłodzenie jest metodą, która nie poprawia stanu zepsutej żywności, jedyne co robi to opóźnia pogorszenie zastanego stanu.

Zanim nastał świat lodówek, ludzie radzili sobie budując piwnice. Na wsiach ludzie często budowali własne „kopalnie” lodu, natomiast mieszkańcy miast bazowali na handlu lodem.

Konserwacja żywności przez zamrażanie

Kolejnym sposobem jest zamrażanie, można powiedzieć, że to takie chłodzenie na sterydach. Jest to doskonały sposób na uchronienie żywności przed utratą składników odżywczych. Zamrażanie jest również czynnością niezwykle popularną w handlu. O chłodzeniu mówimy w przypadku temperatur od 0 do 4 stopni, natomiast zamrażanie tyczy się temperatur ujemnych.

Pierwotny patent opierał się na mieszaniu soli z lodem co pozwalało schodzić poniżej 0 stopni. W późniejszych latach stosowano dwie płyty metalu chłodzone chlorkiem wapnia do – 40 ° C, pokarm umieszczano pomiędzy nimi.

Zamrażanie żywności sprawia, że woda jest stopniowo konwersowana na lód. To jak szybko ciepło jest usuwane z żywności zależy od zamrażarki. Pakowane produkty spożywcze zwykle są zamrażane w tunelach nadmuchowych. Mowa tu o owocach, warzywach, gotowych posiłkach i mięsie.

Ciekawym sposobem jest zamrażanie kriogeniczne polegające na przenoszeniu jedzenia przez ciekły azot albo bezpośrednim zanurzeniu w nim.

Niewłaściwe mrożeni produktów może mieć szkodliwe konsekwencje. W przypadku powolnego zamrażania żywności z dużą ilością wody podczas rozmrażania może nastąpić utrata płynów, w których znajdują się składniki odżywcze.

Obróbka termiczna

Mówiąc o obróbce termicznej należy definiować to zjawisko jako połączenie temperatury i czasu potrzebnych do wyeliminowania mikroorganizmów z produktu.

Konserwowanie żywności

Słowo matka określające zbiór metod konserwowania żywności. Za ojca konserwowania uznaje się paryskiego cukiernika Nicolas’a Appert’a, który zamykał w korkowanych butelkach żywność i umieszczał ją we wrzącej wodzie.

Poniekąd właśnie na tym polega proces konserwacji, w wyniku podwyższonej temperatury zabija się wiele bakterii.

Sterylizacja

Sterylizacja jest nie tylko pojęciem stosowanym przez weterynarzy, ale również branżę żywieniową. Na to jak długo proces sterylizacji będzie przebiegał wpływ ma wiele czynników: rodzaj drobnoustrojów występujących w jedzeniu, pH żywności czy metoda podgrzewania.

Zapewne wiesz co to jad kiełbasiany i jakie negatywne działanie może mieć na ludzki organizm. Bakterią, która jest odpowiedzialna za jego powstawanie jest C. botulinum i to właśnie w celu zabicia tej bakterii obmyślono proces termicznej konserwacji.

Aby sterylizacja była skuteczna produkt musi zostać podgrzany do temperatury powyżej 100 ° C. Wspomniana bakteria nie żyje w produktach o pH poniżej 4,6. W przypadku gdy to pH jest wyższe sterylizacja jest przeprowadzana zazwyczaj w naczyniach parowych w temperaturach z przedziału 116 – 129 ° C.

Pod koniec suszenia puszki z jedzeniem schładza się do około 38° C.

Pasteryzacja

Proces pasteryzacji ma zastosowanie, gdy chcemy pozbyć się z żywności chorobotwórczych mikroorganizmów i enzymów inicjujących psucie jedzenia. Pasteryzacja jest łagodniejszą metodą sterylizacji i wywołuje mniejsze zmiany w żywności w porównaniu do surowej obróbki cieplnej.

Pasteryzacji poddaje się np. soki owocowe w celu inaktywacji niektórych enzymów. Podgrzewa się taki sok do temperatury 77° C przez minutę a następnie chłodzi do 7° C. Głownie wykorzystuje się tą metodę do pasteryzacji mleka w celu zabicia bakterii. Wynalazcą tej metody jest Ludwik Pasteura, francuski chemik.

Kontrolowanie aktywności wody

Żywność cechująca się dużym nagromadzeniem wody jest bardziej narażona na zanieczyszczenia mikrobiologiczne i aktywność enzymatyczną. Dlatego wśród metod na konserwację żywności znajduje się utwardzanie i odwodnienie.

Utwardzanie

Utwardzanie jest jedną z najwcześniejszych form konserwacji jedzenia. Polega na suszeniu bądź odwodnieniu jedzenia i było stosowane już 12 tysięcy lat pne.

Odwodnienie

Odwodnienie stosuje się w masie produktów, początkowo skrobiowych dzisiaj wśród warzyw, owoców czy mięs. Niektóre bakterie produkujące toksyn wytrzymują suszenie żywności i powodują zatrucie pokarmowe w momencie, gdy produkt zostanie uwodniony i zjedzony.

Konserwowanie przez wędzenie

Wędzenie jest często stosowaną metodą wędzenia przetworów mięsnych, ryb i serów za pomocą dymu. W wyniku wędzenie żywność zyskuje specyficznego zapachu, smaku i zabarwienia.

Podczas wędzenia żywność poddawana jest ciepłu z dymu i związków chemicznych w nim zawartych. To jakie drewno będzie spalone zależy od wędzarza i zapachu jaki chce uzyskać.

Wędzenie powoduje zmniejszenie poziomu wody w żywności co jak już wiemy daje mniejsze pole do popisu bakteriom.

Zaletą wędzenia jest równomierna zmiana wilgotności produktu. Obecnie wędzenie jest rzadziej stosowane z racji na istnienie bardziej wydajnych sposobów konserwacji, ale jego rola w uszlachetnianiu przetworów wzrosła.

Gotowanie

Wodę gotujemy nie tylko po to, żeby zaparzyć sobie ciepłą herbatę albo kawę, ale głównie dlatego, że wysoka temperatura zabija wiele bakterii. Gotowanie tyczy się płynny produktów jak przytoczona woda oraz mleko.

Suszenie żywności

Najstarsza znana metoda radzenia sobie z psującymi się produktami spożywczymi. Zasada działania jest znana chyba każdej osobie i polega na usunięciu wody z żywności przez wyparowanie.

Pierwszymi suszonymi produktami było mięso w tym ryby.

W czasach prehistorycznych do suszenia wykorzystywano słońce i wart. Później przyszedł czas na ogień, choć tutaj bardziej można mówić o wędzeniu.

Dzisiaj wykorzystuje się suszarnie elektryczne.

Z domu rodzinnego zapamiętałem min. wyprawy do lasu i późniejsze suszenie grzybów w domowym piekarniku i piecu. Wiele produktów nadaje się do suszenia, od warzyw przez owoce po mleko.

Liofilizacja

Jest to sposób konserwacji polegający na suszeniu sublimacyjnym zamrożonych substancji. Podczas liofilizacji z produktu usuwane jest około 90% wody. Żywność tego typu była wykorzystywana na wojnie, a obecnie towarzyszy kosmonautą.

Podstawową zaletą jedzenia liofilizowanego jest jego waga, porcja zawierająca ponad 500 kalorii może ważyć mniej niż 150 gram. W tym wypadku organizm dostaje w pełni kaloryczny posiłek ze wszystkim wartościami odżywczymi.

Do innych zalet należy doliczyć długi okres przydatności i fakt, że może być przechowywana w normalnej temperaturze.

Słodzenie

Cukier czerpie wodę z drobnoustrojów co powoduje ich odwodnienie a tym samym zabicie.

Cukier wykorzystywany jest do konserwowania owoców w syropie przeciwdrobnoustrojowym z jabłkami, gruszkami czy śliwkami.

Marynowanie

Bardzo popularny sposób na dłuższe przechowywanie żywności wykorzystujące przeciwdrobnoustrojowe ciecz. Marynowanie można podzielić na chemiczne i fermentacyjne. W pierwszym przypadku żywność umieszczana jest w jadalnej cieczy, która zabija bakterie albo hamuje ich rozrost. Typowymi środkami marynującymi są ocet, alkohole i solanka.

W wielu przypadkach produkty marnowane są dodatkowo poddawane ogrzewaniu lub gotowaniu dzięki czemu jedzenie nasyca się środkiem marynującym.

Galaretowanie

Kolejnym sposobem na poradzenie sobie z bakteriami jest gotowanie w materiale, który się ze scala tworząc żel, mowa tu o żelatynie, mące kukurydzianej czy cukrze agar. Galaretowanie tyczy się w głównej mierze mięsa i owoców morza, ale chyba najpopularniejsze są galaretki owocowe.

Przetwory owocowe są dostępne na całym świecie, wykonuje się je ze słodkich owoców jak truskawki albo pikantnych warzyw np. kabaczka.

Pochówek żywności

Jakby to nie brzmiało jest to jedna z najstarszych metod polegający na umieszczeniu jedzenia w pomieszczeniu o obniżonej temperaturze, bez światła, tlenu i pochłaniającym wilgoć.

Większość produktów nadaje się do przechowywania w glebie która jest sucha i słona, takich jak zamrożona gleba albo piasek.

Przykładem żywności niewymagającym specjalnej konserwacji są warzywa korzeniowe, które potrafią przetrwać długo gdy zostaną zakopane w ziemi.

Popularne są jaja wielowiekowe umieszczane w błocie, które nie psują się a zachodzi w nich fermentacja przez podwyższone pH.

Fermentacja chroni jaja przed rozkładem białek i tłuszczy.

Konserwacja przez Peklowanie

Peklowanie mięsa jest obróbką mięsa, która może zakończyć się utworzeniem nitrozoaminy o właściwościach rakotwórczych, zwłaszcza podczas obróbki termicznej.

Peklowanie polega na stworzeniu mieszanki peklującej mięso. W efekcie uzyskuje się charakterystyczny smak i zapach oraz dłuższą przydatność do spożycia.

Fermentacja

Fermentacja kojarzy mi się głównej z piwem, ale również sery i oczywiście wina są poddawane procesowi fermentacji. Proces polega na wykorzystaniu mikroorganizmów do kontrolowania patogenów. Fermentacja jest mikrobiologiczną konwersją skrobi i cukrów w alkohol.

W średniowieczu nie bez powodu pito piwo, nawet przez dzieci, woda była bardzo zanieczyszczona, natomiast gdy zmieniano ją w piwo podczas gotowania zabijano bakterie. Oczywiście nasi przodkowie nie mieli pojęcia czym są bakterie i nie wiązali gotowania z ich zabijaniem, ot piwo dobre na wszystko.

Przypadek fermentacyjny odnosi się np. do kiszonej kapusty.

Konserwacja chemiczna jedzenia

Żyjemy w czasach, w których chemia spożywcza jest dodawana do niemal wszystkich produktów. Chemiczne konserwanty opóźniają wzrost mikroorganizmów, niekoniecznie je zabijając.

Konserwacja chemiczna tyczy się zarówno środków takich jak cukier czy witamina C dodawana do mrożonych brzoskwiń, aby zapobiec ich brązowieniu, jak i środków sztucznych.

Jednym z popularniejszych czynników chemicznych stosowanych w jedzeniu jest Benzoesan sodu, którego dozwolona ilości nie może przekraczać 0,1% danego produktu. W naturalnym środowisku żurawina jest owocem, który potrafi długo zachować swoje wartości dzięki wysokiej zawartości kwasu benzoesowego.

Inne związki organiczne stosowane jako środki konserwujące obejmują estry kwasu waniliowego, kwas monochlorooctowy, propioniany, kwas sorbinowy, kwas dehydrooctowy i glikole.

Utleniacze pod postacią azotanów wykorzystuje się do peklowania mięsa.

Pakowanie próżniowe

Próżnie nie jest najlepszym miejscem do życia nie tylko dla człowieka, ale również bakterii. Środowisko próżniowe wytwarzane w opakowaniach próżniowych usuwa tlen potrzebny do życia bakterii. Ta metoda ma również znaczenie przy zachowania smaku, np. orzechów które mają tendencję do utleniania.

To co dla orzechów jest dobre, niekoniecznie będzie dobrym rozwiązaniem dla sera. Pakowanie próżniowe okrada niektóre produkt z ich smaku.

Naświetlanie jedzenia

Na koniec zostawiliśmy najnowocześniejsze formy konserwacji żywności (chociaż datowane na lata 30). Mowa tu o zastosowaniu szybkich wiązek elektronów lub promieniowania wysokoenergetycznego. Najczęściej wykorzystywane źródła promieniowania to kobalt-60 i cez-137.

Korzystne działanie promieniowania jonizującego jest efektem uszkodzenia biomolekuł komórek bakteryjnych. Promieniowanie powoduje nieodwracalne zmiany w komórkach bakteryjnych blokując ich możliwość rozmnażania.

Naświetlanie jedzenia dzielimy na 3, promieniowanie niezbędne do sterylizacji produktu, pasteryzacji oraz zwiększenia okresu przydatności do spożycia.

Niewłaściwe naświetlanie prowadzi do negatywnych skutków pod postacią obniżenia jakości sensorycznej.

Metody konserwacji żywności – podsumowanie

Przyznaj, że liczba sposobów konserwowania żywności jest ogromna i nie wszystkie były ci znane. Większość metod opisaliśmy od chemicznej strony, ale staraliśmy się opisać również praktyczne aspekty. Niektóre metody są bardziej czasochłonne inne mniej, ale większość możesz zastosować w domu, tak jak robiła to twoja mama, babcia czy dziadek.

Obecnie dodawanych konserwantów do jedzenia nie należy się bać, wyobraź sobie życie z koniecznością stawienia się niemal codziennie w sklepie. Co prawda istnieją składniki mające negatywny wpływ na zdrowie, ale znajdują się w marginalnej ilości żywności i są stale eliminowane ze sklepowych półek.

Jeżeli jednak chcesz zrobisz kiszone ogórki, peklowane mięso albo masz zamiar coś uwędzić, to zachęcamy do spróbowania, a gdy tylko skończysz daj znać, wpadniemy sprawdzić, jak smakuje!