Invloed van Bewaartechniek Voorbeeldentemperatuur pasteuriseren melk

steriliseren conserveren van groentenUHT melkkoken melk, waterkoelen gebruik van een koelkastdiepvriezen groenten, vlees

wateractiviteit concentreren stroop, tomatenpureedrogen vis, vruchten, zadenkonfijten vruchten

zuurtegraad inleggen in azijn augurken, uitjes, haringzuren als additieven zuurteregelaars

zuurstof vacuüm verpakken koffietoevoegen van antioxidantiaULO-bewaring groenten en fruit

bewaarmiddelen gebruik van conserveermiddelen confituur, margarine

inleggen in alcohol vruchtenpekelen vlees, haring, kaasroken vlees en vis

straling bestralen goenten en fruitdruk hogedrukbehandeling (10 kbar) fruitsap

OVERZICHT

PasteuriserenDe producten worden gedurende een bepaalde tijd verwarmd bij ongeveer 60 tot 90°C.

Niet alle micro-organismen worden vernietigd (<-> Sterilisatie)

Doel: het aantal m.o. te verminderen tot een veilig niveau.

Voordeel: smaak blijft behoudenNadeel: voedsel is slechts beperkt houdbaar en moet koel bewaard worden.

Men maakt onderscheid tussen 3 technieken:

★ batch-pasteurisatie: een temperatuur van 60-65°C gedurende 30 minuten;

★ hoge temperatuur/korte tijd pasteurisatie (HTST): 72-75°C gedurende 15 tot 240 seconden;

★ hoge hitte/korte tijd pasteurisatie (HHST): 85-90°C gedurende 1 tot 25 seconden.

Pasteuriseren

Vb. melk

Steriliseren

Het voedsel wordt gedurende 10 tot 40 minuten verwarmd bij ongeveer 120°C.

Alle micro-organismen gaan dood door denaturatie van de eiwitten.

Zeer ingrijpend en de smaak van het product kan veranderen.

Om sporen van bacteriën te vernietigen zijn daarentegen weer hogere temperaturen (ongeveer 160-180°C) en langere tijden (tot twee uur) noodzakelijk.

SteriliserenVb. bewaren van groeten in blik.

De gevulde conservenblikken worden in één stap ontgast en gesloten. Via stoominjectie of luchtevacuatie wordt in het blik een vacuüm gecreëerd. De warmtebehandeling (ongeveer 20 minuten bij 121°C) vindt plaats in roterende autoclaven zodat de warmtepenetratie snel gebeurt.

UHT-behandeling

UHT = Ultra Hoge Temperatuur

Het product wordt gedurende enkele seconden boven 140°C verhit.

Voordelen:

- Omdat onder deze omstandigheden de eiwitten niet worden afgebroken, blijft de smaak beter behouden.

- Het verlies aan vitaminen is beperkt.

UHT-behandeling is alleen maar mogelijk in een doorstroominstallatie. Het product wordt behandeld en dan onder steriele omstandigheden vervoerd naar reeds steriel verpakkingsmateriaal.

UHT-behandeling

Vb. melk, room, yoghurt,

BlancherenDe voedingsmiddelen worden gedurende een korte tijd ondergedompeld in kokend water of behandeld met stoom.

Stoom heeft het voordeel dat de wateroplosbare vitaminen beter behouden blijven.

Bij deze techniek worden de enzymen geïnactiveerd en de meeste micro-organismen gedood. Als men dan verder onder steriele omstandigheden kan werken, is een nieuwe infectie uitgesloten en behouden de groenten, na invriezen, beter hun kwaliteit.

Voorbeeld: als voorbereiding op het diepvriezen van groenten.

Tuinbonen:

KoelenBewaring bij temperaturen tussen 0 en 10 °C.

De ontwikkeling van m.o. en allerhande biochemische reacties wordt vertraagd. Bij een temperatuur lager dan 5°C stopt ook de ademhaling van het voedingsmiddel. Hierdoor worden m.o. sterk beperkt in hun groei.

In combinatie met andere technieken (bv. bij fruit) kan het product tot meerdere maanden bewaren.

Psychrofiele en psychrotrofe bacteriën kunnen zich nog verder ontwikkelen.

Voorbeelden: vlees, groenten, fruit, vis, enz.

Diepvriezen

De ontwikkeling van alle m.o. wordt stilgelegd. Het is dus noodzakelijk om een temperatuur lager dan -18°C te bereiken.

De temperatuur moet zo snel mogelijk bereikt worden.

Sommige producten vertonen na invriezen een andere structuur die meestal droger is.

Met de koude vormen zich namelijk ijskristallen in het celweefsel van het voedsel en ijs heeft een groter volume dan water Het is dus mogelijk dat de celwanden scheuren. Bij het ontdooien zakken de geperforeerde wanden dan in elkaar en treedt vochtverlies op. Om deze reden is de vorming van kleine kristallen te verkiezen. Dit kan door de invriessnelheid te beïnvloeden.

DiepvriezenInvriessnelheid: invriesscurve van water

• zone 1: afkoelfase• zone 2: de metastabiele toestand (onderkoeling)• zone 3: de stollingsfase (kristalvorming en kristalgroei)• zone 4: de afkoelfase van ijs

DiepvriezenVoedingsmiddelen bevatten vrij water en water dat gebonden is aan allerlei colloïden. Daarnaast zijn er allerhande stoffen in opgelost zodat er een ander verloop tijdens het invriezen ontstaat (deze van een eutectisch mengsel). Invriescurve van een biologisch product.

• zone 1: afkoelfase;• zone 2: stollingspunt van water met geleidelijke vriespuntsdaling;• zone 3: onderkoeling van het eutectisch mengsel;• zone 4: de stollingsfase van het eutectisch mengsel;• zone 5: de verdere afkoelfase van het bevroren systeem.

DiepvriezenMen maakt onderscheid tussen traag en snel invriezen.

Bij traag invriezen worden er slechts een beperkt aantal ijskiemen gevormd die verder zullen aangroeien (tussen 0 en -5°C).--> Zo ontstaan grote ijskristallen waardoor de cellen van het voedingsmiddel beschadigd worden.Bovendien zullen de psychrofiele bacteriën zich nog tijdelijk kunnen ontwikkelen.

Bij het snel invriezen worden er vele, kleine kristallen gevormd wat de kwaliteit van het ingevroren product ten goede komt. Vooral het traject tussen 0 en -5°C (kritische zone) moet zo snel mogelijk doorlopen worden. Na het invriezen moet het product continu bij -18 à -20°C bewaard worden. Om herkristallisatie en de groei van micro-organismen te voorkomen, moeten temperatuursschommelingen vermeden worden.

DiepvriezenTemperatuursverloop en kritische zone bij het invriezen van voedingsmiddelen:

DiepvriezenInvriesmethoden

2 systemen, afhankelijk van het product

➡ koude vloeistoffen, b.v. vloeibare stikstof (kookpunt -196°C)Rechtstreeks op het in te vriezen product of onrechtstreeks via een platenvriezer

➡ koude lucht, via een koelgroep. Men kan verder gebruik maken van:

‣ een vrieskamer: dit is een thermisch geïsoleerde ruimte die door de koelgroep op lage temperatuur wordt gehouden. Invriezen verloopt vrij langzaam.

‣ een luchtstroomvriezer: hierbij wordt koude lucht (-30°C) over het product geblazen. Het invriezen gebeurt bijgevolg veel sneller.

‣ een wervelbedvriezer: hierdoor worden de producten in een sterke opwaartse koude luchtstroom gebracht zodat deze opgeheven worden en beginnen te draaien. Het invriezen gaat bijgevolg zeer snel en individueel. Je kan later de benodigde portie bonen bv. uit de zak schudden.

Lyofilisatie of vriesdrogen

Combinatie van temperatuur en vochtigheid.

Water verwijderd door sublimatie. Het product wordt eerst ingevroren bij -30°C en nadien laat men het ijs onder vacuüm rechtstreeks verdampen. Het water sublimeert en stolt vervolgens als ijs op het oppervlak van een grote koude condensor. Men bekomt een droog product met een zeer goede kwaliteit.

De techniek wordt ook toegepast om hitte- en/of zuurstofgevoelige producten van natuurlijke oorsprong te winnen. Men maakt dan een waterige oplossing zoals b.v. bij het bekomen van eiwitten en vitaminen.

Vb. oploskoffie, oplossoep, het drogen van kruiden, enz.

ConcentrerenBij deze techniek wordt een deel van het water verwijderd door indampen.

Het drogestofgehalte verhoogt maar de hoeveelheid water laat nog groei van micro-organismen toe.

Het product is bijgevolg maar beperkt houdbaar, tenzij nog andere conserveringsmethoden worden toegepast.

Bv. het bereiden van stroop en tomatenpuree

DrogenHet verwijderen van water tot een bewaarbaar product wordt bekomen. Men maakt onderscheid in de manier van drogen:

➡ Natuurlijk drogen: Men laat de producten zonder verdere hulpmiddelen drogen in de zon. Het is een goedkoop procédé maar men is natuurlijk afhankelijk van de weersomstandigheden. Bv. drogen van vlees, vis, koffie, cacaobonen, tomaten en zaden.

➡ Gecontroleerd drogen: Men brengt het product in contact met een verhit oppervlak of met warme lucht zodat het water verdampt. Het proces wordt gecontroleerd om de eigenschappen van het product optimaal te bewaren. Bv. drogen van chicorei, mout, zaden en vruchten.

➡ Vriesdrogen: zie eerder

Drogen➡ Het Mollier-diagram: H ifv X

- H-X diagram met de letter H voor Enthalpie en X voor de relatieve waterdampfractie.

- De grafiek wordt begrensd door de lijn van de volledige verzadiging van de lucht met water.

- x-as: watergehalte in de lucht: vochtgehalte x [g/kg]

- y-as: de temperatuur

- Rode lijnen: enthalpie (warmte-inhoud)

- Blauwe lijnen: relatieve vochtigheid

Drogen➡ Het Mollier-diagram

Het droogproces: http://www.industrialheatpumps.nl/nl/toepassingen/droogprocessen/

KonfijtenHet houdbaar maken van producten door ze langdurig te koken in een suikerstroopje en vervolgens te laten drogen. Konfijten kan betekenen: het conserveren van gevogelte of vlees door langdurig sudderen in een grote hoeveelheid vet.

Vb. fruit, tomaten, enz.

Vacuüm verpakkenDoel: voorkomen van oxidatie

Veel m.o. hebben zuurstof nodig om te overleven. Wanneer je die zuurstof wegzuigt gaan ze dus dood. Dat gebeurt bij voedsel dat vacuüm verpakt is.

Nadeel: niet bruikbaar voor sporen van bacteriën en anaërobe bacteriën.

Vaak toegepast in combinatie met andere conserveringsmethoden. Het voedsel wordt dan eerst behandeld en daarna vacuüm verpakt zodat er van buitenaf geen m.o. meer bij kunnen komen. Dat is ook het belangrijkste nut van vacuüm verpakken: het tegenhouden van micro-organismen van buitenaf.

Vb. vis, kaas en vleeswaren.

Antioxidantia

Antioxidanten beschermen producten tegen chemisch bederf door zuurstof. Zo beschermen ze vetten tegen het ranzig worden en voorkomen ze de verkleuring van bijvoorbeeld fruit. Hierdoor vergroten ze de houdbaarheid.

De belangrijkste toegestane antioxidanten in voedingsmiddelen zijn vitamine C (ascorbinezuur: E300), de zouten ervan (E 301 t/m 304) en de verschillende vitamine EG-verbindingen (tocoferolen, E306 t.e.m. E309). Daarnaast worden ook enkele synthetische antioxidanten, zoals de gallaten (E310-E312), butylhydroxyanisol (BHA: E320) en buytylhydroxytolueen (BHT: E321), gebruikt.

CA-bewaring

= Controlled Atmsophere

Men start met gasdichte koelcellen en door de ademhaling van het product daalt het zuurstofgehalte en stijgt het CO2-gehalte. Zodra het maximum toelaatbare gehalte aan CO2 is bereikt, wordt er geventileerd. De bereikte luchtsamenstelling is dan b.v. 16 % O2, 5 % CO2 en 79 % N2.

Zeer veel producten kunnen onder CA condities wel 2 tot 4 maal langer bewaard worden.

Vb. appels

SCA-bewaring

= scrubbled Controlled Atmsophere

Identiek aan de CA-bewaring, maar zodra het maximum gehalte aan CO2 bereikt is, leidt men de lucht in de koelcel over een ‘scrubber’. Meestal is dit een vat met actieve kool of kalk. Beide stoffen hebben de eigenschap CO2 op te nemen zodat CO2-gehalte opnieuw daalt. Dit verlies wordt gecompenseerd met verse buitenlucht zodat verhoudingsgewijze het N2-gehalte toeneemt. Door de verdere ademhaling zal het O2-gehalte blijven dalen, de overtollige CO2 wordt steeds vastgelegd en door nieuwe buitenlucht stijgt het N2-gehalte. Eenmaal de luchtsamenstelling op het gewenste niveau (b.v. 3 % O2, 3 % CO2 en 94 % N2), dan wordt deze samenstelling aangehouden.

Het gebruik van actieve kool als scrubber heeft, vooral bij het bewaren van fruit het voordeel dat ook ethyleen wordt vastgelegd. Hierdoor daalt het natuurlijke rijpingsproces van de vruchten.

ULO-bewaring

= ultra low oxygen

De ideale zuurstofwaarde voor bewaring van peren is 1 tot 3%, en voor sommige appelrassen zelfs minder dan 1%. Deze O2-condities wordt ULO bewaring genoemd.

Het vindt plaats in gasdichte bewaarcellen en wordt toegepast bij langdurig bewaren van appels, peren, blauwe bessen en kiwi’s.

Gevaar voor CO2-bederf!

Climacterische vs niet-climacterische vruchten.

Ultrahoge druk

Het behandelen van voedingsmiddelen met een zeer hoge druk (10 000 bar) doodt alle levende wezens (zelfs micro-organismen) die er op voorkomen.

Deze techniek zorgt voor een perfect behoud van de kwaliteit maar kan alleen maar toegepast worden om drukbestendige producten (b.v. vruchtensappen, confituur, vlees en vis).

BestralenBestraling van levensmiddelen wordt toegepast om aanwezige m.o. te doden of te neutraliseren. Alleen de stralen met een golflengte kleiner dan deze van het zichtbare licht (UV-stralen, röntgenstralen en radioactieve stralen) werken kiemdodend.

UV-stralen hebben een te gering doordringingvermogen en worden alleen toegepast voor het steriel maken van lucht, water, lokalen, gereedschappen, e.d.

Bestralen (vervolg)De gebruikte radioactieve stralingsbronnen produceren γ-straling. Deze hebben een zeer groot doordringvermogen zodat de bestraalde weefsels volkomen kiemvrij worden. Bij deze techniek wordt de kwaliteit van de voedingsmiddelen behouden en is er slechts een gering energieverbruik. De stralingsdosis is beperkt zodat er geen gevaar is voor radioactieve besmetting. Er kunnen wel kleine chemische wijzigingen optreden, b.v. omzetting van vitaminen. De techniek mag alleen toegepast worden door een erkende stralingsbron en op toegelaten voedingsmiddelen. In België zijn dat: aardappelen, aardbeien, uien, look, sjalotten, paprika's, peper, Arabische gom, kruiden en specerijen, groenten, producten bestemd voor het maken van kruidenthee, garnalen, kikkerbillen, diepgevroren en machinaal ontbeend gevogelte. Er gelden specifieke normen voor elk van deze producten.

Omdat er wel een zekere psychologische weerstand is van de consument, moet het etiket van de geïoniseerde producten de vermelding ‘bestraald of met (ioniserende) straling behandeld’ dragen.

Toets: wat te kennen?De factoren en oorzaken van voedselbederf opnoemen en beschrijven

Maillard-reactie

Bewaarmiddelen

De bewaartechnieken goed omschrijven en weten hoe het proces verloopt (eventueel met temperatuur en behandelingsduur)

De gevolgen van de bewaartechnieken

Voorbeelden geven van iedere bewaartechniek

Grafieken kunnen toelichten en het verloop kennen

...