Az élelmiszer-biztonság és gyártástechnológia

Foodtecshort 1

Az élelmiszer-biztonság és Az élelmiszer-biztonság és gyártástechnológiagyártástechnológia

Modul 02 - lecke 04, rövidített változat

Foodtecshort 2

Az élelmiszertechnológiák célja a

kezdeti időkben:

konzerválás

az ételek ízletesebbé és emészthetőbbé tétele

Bevezetés Bevezetés (1)(1)Bevezetés Bevezetés (1)(1)

Foodtecshort 3

Ma az élelmiszertechnológiának más céljai is vannak:

Új élelmiszerek fejlesztése

Az élelmiszerek felruházása kívánatos funkcionális tulajdonságokkal

Táplálkozási és organoleptikus minőség fejlesztése

A minőség biztosítása

Bevezetés Bevezetés (2)(2)Bevezetés Bevezetés (2)(2)

Foodtecshort 4

Élelmiszertechnológia Élelmiszertechnológia és HACCPés HACCP

Élelmiszertechnológia Élelmiszertechnológia és HACCPés HACCP

Az élelmiszertechnológia alapismeretei segíthetik:

a megfelelő ellenőrzési tevékenységek azonosítását (különböző technológiák alkalmazását foglalhatja magában)

azon paraméterek kiválasztását, melyek biztosítják a hatékonyságot

annak eldöntését, hogyan kell ellenőrizni a paramétereket

Foodtecshort 5

Megérteni:

hogy a különböző élelmiszeripari technológiák hogyan előzhetik meg és /vagy ellenőrizhetik az élelmiszerekben előforduló veszélyeket

azokat a faktorokat (paramétereket), melyek hatással vannak a folyamatokra és ezáltal a végtermék biztonságára

hogyan ellenőrizhetőek a különböző faktorok (paraméterek)

Cél Cél Cél Cél

Foodtecshort 6

A technológiák az alábbiak szerint csoportosíthatók:

biztonságossá teszi az élelmiszert

ellenőrzi a szennyeződést, pl. megakadályozza a mikrobák szaporodását vagy toxintermelését

megelőzi a (re)contaminaciót

Az élelmiszeripari technológiák Az élelmiszeripari technológiák csoportosításacsoportosítása

Az élelmiszeripari technológiák Az élelmiszeripari technológiák csoportosításacsoportosítása

Foodtecshort 7

Hőkezelés

Irradiáció (besugárzás)

Fertőtlenítés

Fagyasztás (csak paraziták esetén)

Túlnyomáson folytatott technológiák

Technológiák, melyek bizonyos Technológiák, melyek bizonyos mikrobákat elpusztíthatnakmikrobákat elpusztíthatnak

Technológiák, melyek bizonyos Technológiák, melyek bizonyos mikrobákat elpusztíthatnakmikrobákat elpusztíthatnak

Foodtecshort 8

HőkezelésHőkezelés

Módszer

főzés

sütés / roston sütés

forralás

bő olajban sütés

grillezés

mikrohullámú hőkezelés

pasztörizálás

sterilezés

Hőközlő közeg

víz

levegő

víz

olaj

levegő

elektromágneses sugárzás

hőcserélő / víz

nyomás alatti gőz

Foodtecshort 9

t

No: mikroorganizmusok kezdeti számaN: mikroorganizmusok száma t időben

A hőtűrés a tizedeléis idő (D-érték) határozható meg

-1

-2

-3 D

0T (°C)

D-értékD-értékD-értékD-érték

tN

NDx o log

N

N olog

Foodtecshort 10

Hőtűrés (1)Hőtűrés (1)

Vegetatív organizmus

Escherichia coli

Salmonella spp.

Salmonella typhimurium

Salmonella senftenberg

Staphylococcus aureus

Listeria monocytogenes

Campylobacter jejuni

4

1.1

0.1

0.02-0.25

0.056

0.8-1.0

0.2-2.0

D-érték (min)

5.0-8.3

65°C55°C 60°C

Foodtecshort 11

Hőtűrés (2)Hőtűrés (2)

C. botulinum A és B

C. botulinum E

C. perfringens

C. sporogenes

Bacillus cereus

50

0.3-20

5

Baktériumspóra

< 1 sec

100°C

0.1-0.2

0.1-1.5

110°C 121°C

D-érték (min)

Foodtecshort 12

A hőtűrést (D-értéket) számos tényező befolyásolja:

a mikroorganizmus típusa vagy mikrobatörzs

a közeg fiziko-kémiai tulajdonságai, pl. vízaktivitás, pH, összetétel

a sejtek kora vagy szaporodási állapota

Hőtűrés (3)Hőtűrés (3)Hőtűrés (3)Hőtűrés (3)

Foodtecshort 13

A pasztörizálás típusaiA pasztörizálás típusaiA pasztörizálás típusaiA pasztörizálás típusai

Alacsony hőmérsékletű:

63°C / 30 min

Magas hőmérsékletű:

72°C / 15 sec

Ultrapasztörizálás:

135°C / 1 sec

Foodtecshort 14

Hőmérséklet-grágiens a hamburgerbenHőmérséklet-grágiens a hamburgerbenHőmérséklet-grágiens a hamburgerbenHőmérséklet-grágiens a hamburgerben

50

100

150

200

hőmérséklet(oC)

900 1800 2700 3600 Idő (s)

Nyers hús

Bélzet

3.5 mm3 mm

4 mmcentre

felszín

Főtt réteg

Kéreg

Foodtecshort 15

A hőhatás azáltal keletkezik, hogy az elektromágneses hullámok hatására a

vízmolekulák surlódnak

(500 MHz - 10 GHz)

gyors, de nem egyenletes hőkezelés (hideg és meleg pontok)

Mikrohullámú kezelésMikrohullámú kezelésMikrohullámú kezelésMikrohullámú kezelés

Foodtecshort 16

Paraziták ellen hatásos:

kritikus határérték: - 18°C legalább 24-48 óráig

Nincs vagy csak minimális hatása van: baktériumok, vírusok túlélésére enzimes aktivitásra

(polyphenol oxidáz, lipáz)

FagyasztásFagyasztásFagyasztásFagyasztás

Foodtecshort 17

Gamma sugárzás radioaktív anyagok atommagjai bocsátják ki

60Co (felezési ideje 5 év)137Cs (felezési ideje 30 év)jó behatoló képesség

Nagy energiájú elektronsugárgyorsítókkal állítják előkicsi a behatolási képessége

Röntgensugárzásatomi elektronburok belső elektronjai által kibocsátott sugárzáslegnagyobb behatolási képesség

Besugárzás (1)Besugárzás (1)Besugárzás (1)Besugárzás (1)

Foodtecshort 18

Szükséges dózis

paraziták 1.0 kGy

baktériumok 1-7 kGy

(vírusok > 30 kGy)

paraziták

G - baktériumok

G + baktériumok, penészek

spórák, élesztők

vírusok

++

A mikroorganizmusok érzékenységeA mikroorganizmusok érzékenységeA mikroorganizmusok érzékenységeA mikroorganizmusok érzékenysége

Foodtecshort 19

Az IAEA, FAO és WHO biztonságosnak ítélte az élelmiszerek besugárzását

Az élelmiszerek besugárzása nem érinti a makrotápanyagokat és az esszenciális ásványi anyagokat

Bizonyos vitaminok, pl. tiamin és a tokoferolok érzékenyek, de a károsodás mértéke csekély (<10-20%), hasonlóan a hőkezeléshez és a szárításhoz)

Élelmiszer-besugárzás (2)Élelmiszer-besugárzás (2)Élelmiszer-besugárzás (2)Élelmiszer-besugárzás (2)

Foodtecshort 20

Kémiai fertőtlenítésKémiai fertőtlenítésKémiai fertőtlenítésKémiai fertőtlenítés

Alkalmazási terület

Víz

Zöldségek és gyümölcsök

Felületek és berendezések

Fertőtlenítőszer

klór

hypoklorit

klór-dioxid

jód

klóraminok

ózon

Foodtecshort 21

A víz klórozásaA víz klórozásaA víz klórozásaA víz klórozása

A klórozás normál körülményei:

szabad maradék klór > = 0.5 mg / lérintkezési idő min. 30 percpH < 8a víz turbiditása < 1 NTU

Foodtecshort 22

Ahhoz, hogy a parazitákat elpusztítsák és csökkentsék a víz fizikai szennyeződését, a klórozást kombinálják:

A víz klórozásaA víz klórozásaA víz klórozásaA víz klórozása

koagulálással és flokkulálással

filtrációval

Foodtecshort 23

Függ a zöldség és gyümölcs fajtájától

Bizonyos mértékű csökkenés elérhető

Nem teljesen hatékony

Zöldségek, gyümölcsök Zöldségek, gyümölcsök fertőtlenítésefertőtlenítése

Zöldségek, gyümölcsök Zöldségek, gyümölcsök fertőtlenítésefertőtlenítése

Foodtecshort 24

Élelmiszeripari technológiák - Élelmiszeripari technológiák - a mikrobiológiai veszélyek a mikrobiológiai veszélyek kialakulásának ellenőrzésekialakulásának ellenőrzése

Foodtecshort 25

TechnológiákTechnológiák

hőmérsékletellenőrzés vízaktivitás ellenőrzése pH-kontroll redoxpotenciál ellenőrzése antimikrobás anyagok

Az élelmiszeripari technológiák az alábbiakon alapulnak:

Foodtecshort 26

Hogyan befolyásolja a hőmérséklet a baktériumpopuláció szaporodását?

Hogyan befolyásolja a hőmérséklet a baktériumpopuláció szaporodását?

hőmérsékletmeleghideg

C (Minimum)

B (Optimum)

A (Maximum)

Sza

po

rod

ási

ráta

(K

)

Foodtecshort 27

S. typhimuriumS. typhimurium szaporodása szaporodása különböző hőmérsékletekenkülönböző hőmérsékleteken

Idő (nap)

Lo

g N

um

be

rs

0123456789

0 1 2 3 4 5

25°20°15°10°

Foodtecshort 28

A patogének szaporodásához szükséges A patogének szaporodásához szükséges hőmérsékleti tartományhőmérsékleti tartomány

Hőmérséklet (°C)

Min. Opt. Max.

Salmonella 5 35 - 37 47Campylobacter 30 42 47E. coli 10 37 48S. aureus 6.5 37 - 40 48C. botulinum (proteolytic) 10 50C. botulinum (non-proteolytic) 3.3 25 - 37B. cereus 4 30 - 35 48 - 50

Foodtecshort 29

Hőmérséklet (°C) Min. Opt. Max.

Penicillium verrucosum 0 20 31

Aspergillus ochraceus 8 28 37

Aspergillus flavus 10 32 42

Fusarium moniliforme 3 25 37

A toxintermelő penészek szaporodásához A toxintermelő penészek szaporodásához szükséges hőmérsékleti tartományszükséges hőmérsékleti tartomány

Foodtecshort 30

0°

10°

36.5°

60°

72°

100°Forrás-pont

Pasztörizáláshőmérséklete

Fagyasztás

Hűtés

Test-hőmérséklet

Hőmérsékleti zónákHőmérsékleti zónák

BIZTONSÁGBIZTONSÁG

BIZTONSÁGBIZTONSÁG

VESZÉLYVESZÉLY VESZÉLYVESZÉLY

Foodtecshort 31

Psychrotróf patogénekPsychrotróf patogénekPsychrotróf patogénekPsychrotróf patogének

L . monocytogenes

Y . enterocolitica

C . botulinum (nem proteolitikus)

Foodtecshort 32

Szükség van a szaporodásához és anyagcseréhez

Az élelmiszerekben lévő víz nem mind hozzáférhető a mikrobák számára

A hozzáférhető víz mennyisége a közeg ozmózisnyomásával (Pozm) vagy vízaktivitásával (aw) jellemezhető

A kémiai és enzimatikus reakciók szintén befolyásolják a víz hozzáférhetőségét

VízaktivitásVízaktivitásVízaktivitásVízaktivitás

Foodtecshort 33

VízaktivitásVízaktivitásVízaktivitásVízaktivitás

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Aw

Reakció-sebesség

Lipid oxidáció

Nem enzimatikusbarnulás

Enzim-aktivitás

Szaporodás:

PenészekÉlesztők

Baktériumok

Foodtecshort 34

Az aAz aww minimuma, ahol még szaporodás minimuma, ahol még szaporodás

lehetséges lehetséges ((közel optimális hőmérsékleten)közel optimális hőmérsékleten)

Penészek Aspergillus chevalieri 0.71 Aspergillus ochraceus 0.78 Aspergillus flavus 0.80 Penicillium verrucosum 0.79 Fusarium moniliforme 0.87

Élesztők Saccharomyces rouxii 0.62 Saccharomyces cerevisiae 0.90

Baktériumok Bacillus cereus 0.92 Clostridium botulinum (proteolytic) 0.93 Clostridium botulinum (non-proteolytic) 0.97 Escherichia coli 0.93 Salmonella 0.95 Staphylococcus aureus 0.83

Foodtecshort 35

Az élelmiszerek vízaktivitása és Az élelmiszerek vízaktivitása és a lehetséges mikrobáka lehetséges mikrobák

aw Élelmiszer Mikroba

> 0.98

Friss húsFriss halFriss gyümölcsökFriss zöldségekSós lében eltett zöldségek Gyümölcsök cukros lében (<3.5 % só, 26% cukor)

(C. perfringens, Salmonella)

(Pseudomonas)

0.93 - 0.98 Fermentált húskészítményekÖmlesztett sajtokKenyérSűrített tejSűrített paradicsom(10% só, 50% cukor)

(B. cereus,C. botulinum,Salmonella)lactobacillus, bacillus ésmicrococcus

Foodtecshort 36

Az élelmiszerek vízaktivitása és Az élelmiszerek vízaktivitása és a lehetséges mikrobáka lehetséges mikrobák

aw Élelmiszer Mikroba

0.85 - 0.93 S. aureusMycotoxin termelő penészekRomlást okozó élesztők és penészek

Fermentált szárazkolbászNyers sonka (17% só, telített szacharóz)

0.6 - 0.85Xerophil gombák

HalofilekOsmophil élesztők

Aszalt gyümölcsLisztGabonákSózott halDiófélék

< 0.6 Lehet benne túlélő mikroba, de nem szaporodik

ÉdességMézSzáraztészta Tojáspor, tejpor

Foodtecshort 37

csökkenthető:

Vízelvonással (szárítás)

A hozzáférhető víz mennyiségének csökkentése kristályosítással (fagyasztás)

A hozzáférhetőség csökkentése a víz megkötésével : pl. só, cukor

VízaktivitásVízaktivitásVízaktivitásVízaktivitás

Foodtecshort 38

A patogének szaporodását korlátozó A patogének szaporodását korlátozó pH-érték pH-érték

pH

Min. Max.

Escherichia coli 4.4 8.5Salmonella typhi 4 - 4.5 8 - 9.6Bacillus cereus 4.9 9.3Clostridium botulinum 4.6 8.5Staphylococcus aureus 4 9.8Saccharomyces cerevisiae 2.3 8.6Aspergillus flavus 2.0 11.2Fusarium moniliforme 2.5 10.7Penicillium verrucosum 2.0 10.0

Foodtecshort 39

pH és egyéb faktorokpH és egyéb faktorok

A mikroorganizmusok szélesebb pH-tartományban képesek szaporodni laboratóriumi körülmények között, mint ahogy az élelmiszerekben előfordulnak

Az élelmiszerekben egyéb faktorok is hatással vannak rájuk, mint pl. :

Mikrobák közötti kölcsönhatások Oxigéntenzió Tárolási hőmérséklet Csökkent vízaktivitás A sejtek feldolgozás alatti hőkárosodása

Foodtecshort 40

pHpHpHpH

Savanyítás ecet hozzáadása

Fermentáció szerves sav competitív gátlás antimikrobás szerek

Foodtecshort 41

Különböző élelmiszerek pH-jaKülönböző élelmiszerek pH-jaKülönböző élelmiszerek pH-jaKülönböző élelmiszerek pH-ja

Néhány élelmiszer körülbelüli pH-értéke

1413121110 9 8 7 6 5 4 3 2

pH

Fermentált cápa

Tojásfehérje

Hal

Hús

Citrusfélék

Tej

Üdítőitalok

LisztZöldségek

Sör

Foodtecshort 42

Redoxpotenciál (ERedoxpotenciál (Ehh) ellenőrzése) ellenőrzéseRedoxpotenciál (ERedoxpotenciál (Ehh) ellenőrzése) ellenőrzése

Vacuum-csomagolás

Módosított atmoszférájú csomagolás:

CO2, N2

Foodtecshort 43

Antimikrobás szerekAntimikrobás szerekAntimikrobás szerekAntimikrobás szerek

Sók, pl. nitritek Bacteriocinek, pl. nisin

Gáz: pl. CO2

Szerves savak / sók, pl. benzoesav, szorbinsav és propionsav

Foodtecshort 44

További műveletek és jelentőségükTovábbi műveletek és jelentőségükTovábbi műveletek és jelentőségükTovábbi műveletek és jelentőségük

Csomagolás

Az üzem, gyártóvonalak és berendezések higiéniai tervezése

Tisztítás, fertőtlenítés

Foodtecshort 45

CsomagolásCsomagolásCsomagolásCsomagolás

Megelőzi a rekontaminációt

A szilárd élelmiszereket védi a nedvességfelvételtől

Alacsony oxigénkoncentrációt tart fenn

Védi az élelmiszert a fénytől

Foodtecshort 46

A csomagolás célja, hogy megóvja az élelmiszereket a minőségét érintő változásoktól, beleértve a mikrobiológiai és fiziko-kémiai változásokat

A változások fő okai a vízgőz vagy nedvesség , az oxigén, fény és a kémiai anyagok

A lehetséges veszélyek a csomagolóanyagokkal és magával a csomagolási folyamattal hozhatók összefüggésbe

A csomagolóanyagok kiválasztásának szempontjai: stabilitás, a konzerválási folyamat funkciója, az élelmiszer jellemzői

Csomagolás - ÖsszefoglalásCsomagolás - Összefoglalás