Lebensmittelkonservierung

Die Hauptursache für den Verderb von Lebensmitteln sind Mikroorganismen. Die Maßnahmen zur Erhaltung zielen darauf ab, ihr Wachstum und ihre Entwicklung in den zu konservierenden Lebensmitteln zu verhindern und die chemischen Eigenschaften der Lebensmittel oder der Verpackung und des Verschlusses so zu verändern, dass ihre weitere Entwicklung eingeschränkt und dadurch vermehrt wird Sicherheit. Lebensmittelprodukte. Wie dies in prähistorischen Zeiten und in der Antike geschah und wie heute, erfahren Sie im folgenden Artikel.

Hintergrundgeschichte Die wohl älteste Methode, die Haltbarkeit von Lebensmitteln zu verlängern, bestand darin, sie zu räuchern und über einem Feuer oder in der Sonne und im Wind zu trocknen. So könnten beispielsweise Fleisch und Fisch den Winter überstehen (1). Das Trocknen beträgt bereits 12. Vor Jahren war es im Nahen Osten und in Zentralasien weit verbreitet. Allerdings war damals wahrscheinlich nicht klar, dass die Entfernung von Wasser aus dem Produkt seine Nutzungsdauer verlängerte.

1. Fisch über dem Feuer räuchern

Antike Salz hat eine unschätzbare Rolle im Kampf der Menschheit gegen Mikroben gespielt, die zum Verderben von Lebensmitteln führen und die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen einschränken. Es war bereits im antiken Griechenland weit verbreitet, wo die Verwendung von Salzlake zur Verlängerung der Lebensdauer von Fischen eingesetzt wurde. Die Römer wiederum marinierten Fleisch. Apicius, der Autor des berühmten Kochbuchs aus der Zeit des Augustus und Tiberius „De re coquinaria libri

Entgegen dem Anschein ist auch die Geschichte chemischer Lebensmittelzusatzstoffe sehr lang. Die alten Ägypter verwendeten Cochenille (heute E 120) und Curcumin (E 100) zum Färben von Fleisch, Natriumnitrit (E 250) wurde zum Salzen von Fleisch verwendet und Schwefeldioxid (E 220) und Essigsäure (E 260) dienten als Farbstoffe . Konservierungsstoffe. . Diese Substanzen wurden auch im antiken Griechenland und Rom für ähnliche Zwecke verwendet.

OK. 1000 Cent Wie die französische Journalistin Magelon Toussaint-Samat in ihrem Buch „The History of Food“ betont, waren Tiefkühlkost in China bereits 3 Menschen bekannt. vor vielen Jahren.

1000-500 Tenge In der französischen Auvergne wurden bei archäologischen Ausgrabungen mehr als tausend Getreidespeicher aus der gallischen Zeit freigelegt. Wissenschaftler glauben, dass die Gallier die Geheimnisse der Vakuumlagerung von Lebensmitteln kannten. Bei der Lagerung von Getreide versuchten sie zunächst, Bakterien und andere Mikroben mit Feuer zu vernichten und füllten dann ihre Getreidespeicher so, dass der Luftzugang zu den unteren Schichten blockiert war. Dadurch konnte Getreide viele Jahre gelagert werden.

IV-II VPN Es gibt auch Versuche, Lebensmittel durch Einlegen, insbesondere mit Essig, haltbar zu machen. Berühmte Beispiele stammen aus dem antiken Rom. Aus Essig, Honig und Senf wurde damals eine beliebte Gemüsemarinade hergestellt. Laut Apichush eignete sich Honig auch für Marinaden, da er das Fleisch auch bei heißem Wetter mehrere Tage lang frisch hielt.

In Griechenland wurden zu diesem Zweck Quitten und eine Honigmischung mit einer kleinen Menge getrocknetem Honig verwendet - all dies und die Produkte wurden dicht in Gläsern verpackt. Die Römer verwendeten die gleiche Technik, kochten aber stattdessen eine Mischung aus Honig und Quitte zu einer festen Konsistenz. Indische und östliche Händler wiederum brachten Zuckerrohr nach Europa – nun konnten Hausfrauen lernen, wie man „Konserven“ herstellt, indem man die Früchte mit Zuckerrohr erhitzt.

1794-1809 Die Ära der modernen Konservenherstellung geht auf die napoleonischen Feldzüge zurück, insbesondere auf das Jahr 1794, als Napoleon begann, nach Möglichkeiten zu suchen, verderbliche Lebensmittel für seine im Ausland, an Land und auf See kämpfenden Truppen aufzubewahren.

Im Jahr 1795 bot die französische Regierung einen Bonus von 12 an. Franken für diejenigen, die eine Möglichkeit finden, die Haltbarkeit von Produkten zu verlängern. Im 1809. Jahr ging es an den Franzosen Nicolas Upper (3). Er erfand und entwickelte die Bewertungsmethode. Dabei wurden Lebensmittel über einen langen Zeitraum in kochendem Wasser oder gedämpft in hermetisch verschlossenen Gefäßen wie Krügen oder Metalldosen gekocht. Obwohl die Sortierung in Frankreich eingeführt wurde und die Dosenproduktion in England begann, wurde die Methode erst in Amerika in die Praxis umgesetzt.

XNUMX. Jahrhundert Das Salzen von Lebensmitteln ist seit langem bekannt. Im Laufe der Zeit begannen die Menschen zu experimentieren und entdeckten im 20. Jahrhundert, dass bestimmte Salze Fleisch eine attraktive rote statt grauer Farbe verliehen. Durch in den XNUMXer Jahren durchgeführte Experimente erkannten Wissenschaftler, dass eine Salzmischung (Nitrat) die Entwicklung von Botulinumbakterien verhindert.

1821 Die ersten positiven Auswirkungen der Anwendung einer modifizierten Atmosphäre auf Lebensmittelprodukte wurden beobachtet. Jacques Etienne Bérard, Professor an der Pharmazieschule in Montpellier, Frankreich, entdeckte und verkündete der Welt, dass die Lagerung von Früchten unter sauerstoffarmen Bedingungen zu einer langsameren Reifung und einer längeren Haltbarkeit führt. Allerdings kam die Lagerung unter kontrollierter Atmosphäre (CAS) erst in den 30er Jahren zum Einsatz, als Äpfel und Birnen auf Schiffen in Räumen mit hohem CO-Gehalt gelagert wurden.₂ - verlängern ihre Frische.

5. Ludwik Pasteur - Porträt von Albert Edelfelt

1862-1871 Der erste Kühlschrank wurde vom australischen Erfinder James Harrison entwickelt, der von Beruf Drucker war. Sogar seine Produktion wurde aufgenommen und es kam auf den Markt, aber in den meisten Quellen ist der Erfinder dieses Gerätetyps der bayerische Ingenieur Karl von Linde. 1871 nutzte er in der Münchner Spatenbrauerei ein Kühlsystem, das die Herstellung von Bier im Sommer ermöglichte. Das Kühlmittel war Dimethylether oder Ammoniak (Harrison verwendete auch Methylether). Das auf diese Weise gewonnene Eis wurde zu Blöcken geformt und zu den Häusern transportiert, wo es in isolierten Schränken landete, in denen Lebensmittel gekühlt wurden.

1863 Ludwik Pasteur (5) erklärt wissenschaftlich den Prozess der Pasteurisierung, der es ermöglicht, Mikroorganismen zu inaktivieren und gleichzeitig den Geschmack von Lebensmitteln beizubehalten. Bei der klassischen Pasteurisierungsmethode wird das Produkt auf eine Temperatur über 72 °C, jedoch nicht über 100 °C erhitzt. Dabei wird es beispielsweise in einem geschlossenen Gerät, einem sogenannten Pasteur, eine Minute lang auf 100 °C oder 85 Minuten lang auf 30 °C erhitzt.

1899 Die zerstörerische Wirkung von hohem Druck auf Mikroorganismen wurde von Bert Holmes Height nachgewiesen. Er setzte die Milch 10 Minuten lang bei Raumtemperatur einem Druck von 680 MPa aus und stellte fest, dass dadurch die Zahl der in der Milch enthaltenen lebenden Mikroorganismen abnahm. Fleisch wiederum, das eine Stunde lang einem Druck von 540 MPa bei einer Temperatur von 52 °C ausgesetzt war, zeigte während der dreiwöchigen Lagerung keine mikrobiologischen Veränderungen.

In den Folgejahren wurden grundlegende Untersuchungen zur Wirkung von hohem Druck durchgeführt, d. h. auf Proteinen, Enzymen, Strukturelementen von Zellen und ganzen Mikroorganismen. Dieser Prozess wird nach dem großen französischen Wissenschaftler Blaise Pascal Paskalisierung genannt und entwickelt sich immer noch weiter. 1990 wurde Hochdruckmarmelade auf dem japanischen Markt eingeführt, und im darauffolgenden Jahr kamen weitere Lebensmittelprodukte wie Fruchtjoghurt und -gelees, Mayonnaise-Salatdressings usw. auf den Markt.

1905 Vorgeschlagen von den britischen Chemikern J. Appleby und A. J. Banks. Die praktische Anwendung der Lebensmittelbestrahlung begann im Jahr 1921, als ein amerikanischer Wissenschaftler entdeckte, dass Röntgenstrahlen Trichinen, einen in Schweinefleisch vorkommenden Parasiten, abtöten können.

Lebensmittel wurden mit radioaktiven Isotopen von Cäsium 137 oder Kobalt 60 in Bleiisolatoren behandelt - Isotope dieser Elemente geben elektromagnetische ionisierende Strahlung in Form von Gammastrahlen ab. Die weitere Arbeit an diesen Methoden begann in England nach 1930 und dann in den Vereinigten Staaten nach 1940. Ab etwa 1955 begannen in vielen Ländern Forschungen zur Strahlenkonservierung von Lebensmitteln. Schon bald wurden Produkte mit ionisierender Strahlung konserviert, was eine Verlängerung der Haltbarkeit beispielsweise von Geflügel ermöglichte, jedoch keine vollständige Sterilität des Produkts gewährleistete. Sie werden erfolgreich eingesetzt, um die Keimung von Kartoffeln und Zwiebeln zu unterdrücken.

1906 Die offizielle Geburtsstunde des Gefriertrocknungsverfahrens (6). Der Biologe Frederic Bordas und der Arzt und Physiker Jacques-Arsene d'Arsonval haben in ihrer an der Akademie der Wissenschaften in Paris vorgestellten Arbeit bewiesen, dass es möglich ist, gefrorenes und temperaturempfindliches Blutserum zu trocknen. Die so getrocknete Molke blieb bei Raumtemperatur lange Zeit stabil. Die Erfinder beschrieben in ihren anschließenden Studien, dass ihre Methode dazu verwendet werden könnte, Seren und Impfstoffe zu reparieren und in gutem Zustand zu halten. Auch die Entfernung von Wasser aus einem gefrorenen Produkt erfolgt unter natürlichen Bedingungen – dies wird seit langem von den Eskimos genutzt. In der zweiten Hälfte des XNUMX. Jahrhunderts wurde die industrielle Gefriertrocknung eingesetzt.

6. Gefriergetrocknete Produkte

1913 DOMELRE (DOMestic ELectric REfrigerator), der erste elektrische Haushaltskühlschrank, wurde in Chicago zum Verkauf angeboten. Im selben Jahr kamen in Deutschland Kühlschränke auf den Markt. Das amerikanische Modell hatte ein Holzgehäuse und einen Kühlmechanismus auf der Oberseite. Dabei handelte es sich eigentlich nicht um einen Kühlschrank, wie wir ihn heute verstehen, sondern vielmehr um eine Kühleinheit, die dazu konzipiert war, auf einem vorhandenen Kühlschrank installiert zu werden.

Das Kältemittel war giftiges Schwefeldioxid. Deutsche Kühlschränke (hergestellt von AEG) waren mit Keramikfliesen verkleidet. Allerdings konnten sich diese Geräte fast nur deutsche Gastronomen leisten, denn sie kosteten 1750 moderne Mark, was einem Landgut entspricht.

7. Clarence Birdseye im hohen Norden

1922 Clarence Birdseye entdeckte beim Einfrieren von Labrador (7), dass gefangener Fisch bei -40 °C fast sofort gefror und beim Auftauen einen frischen Geschmack hatte, der sich völlig von dem gefrorenen Fisch unterschied, den man in New York kaufen konnte. Bald entwickelte er eine Technik zum schnellen Einfrieren von Lebensmitteln.

Mittlerweile ist bekannt, dass durch schnelles Einfrieren kleinere Eiskristalle entstehen, die Gewebestrukturen weniger schädigen als andere Methoden. Birdseye experimentierte bei der Clothel Cooler Company mit dem Einfrieren von Fisch und gründete später seine eigene Birdseye Seafoods Inc. Das Unternehmen spezialisierte sich auf das Einfrieren von Fischfilets in gekühlter Luft bei -43 °C, ging jedoch 1924 aufgrund mangelnden Verbraucherinteresses in Konkurs.

Im selben Jahr entwickelte Birdseye jedoch ein völlig neues Verfahren für das kommerzielle Schnellgefrieren – das Verpacken von Fisch in Kartons und das anschließende Einfrieren des Inhalts zwischen zwei Kühlflächen unter Druck; und gründete ein neues Unternehmen, General Seafood Corporation.

8. Werbung für einen Electrolux-Kühlschrank von 1939.

1935-1939 Dank Electrolux tauchen in gewöhnlichen Kowalski-Häusern massenhaft Kühlschränke auf (8).

60-s. Antibiotika werden zunehmend zur Konservierung von Lebensmitteln eingesetzt. Die rasche Zunahme der bakteriellen Resistenz gegen diese Verbindungen führte jedoch zu einem Verbot ihrer Verwendung. Bald wurde entdeckt, dass Milchsäurebakterien ein wirksames natürliches Antibiotikum, Nisin, produzieren, das nichts mit medizinischen Antibiotika zu tun hat. Nisin wird insbesondere in geräuchertem Fleisch und Käse konserviert.

90-s. In der zweiten Hälfte des letzten Jahrzehnts des letzten Jahrhunderts begann die Forschung zur Verwendung von Plasma zur Inaktivierung von Mikroben, obwohl die Kaltplasma-Dekontaminationsmethode bereits in den 60er Jahren patentiert wurde. Derzeit ist die Verwendung von Niedertemperaturplasma in der Lebensmittelproduktion der Fall gilt als Technologie der ersten Generation, also in der Anfangsphase der Entwicklung.

9. Cover von Lothar Leistner und Graham Goulds Buch über Hürdenlauftechnik.

2000 Lothar Leistner (9) definiert die Barrieretechnologie, also eine Methode zur gezielten Eliminierung von Krankheitserregern aus Lebensmitteln. Es legt bestimmte „Hindernisse“ fest, die der Erreger überwinden muss, um zu überleben. Wir sprechen von einer sinnvollen Kombination von Methoden, die Lebensmittelsicherheit und mikrobiologische Stabilität sowie optimalen Geschmack, Nährwert und Wirtschaftlichkeit gewährleisten. Beispiele für Hindernisse im Lebensmittelsystem sind hohe Verarbeitungstemperaturen, niedrige Lagertemperaturen, erhöhter Säuregehalt, verringerte Wasseraktivität oder das Vorhandensein von Konservierungsmitteln.

Unter Berücksichtigung der Art des Produkts und der darauf vorhandenen Mikroflora wird eine Reihe der oben genannten Faktoren ausgewählt, um Mikroorganismen aus Lebensmitteln zu entfernen oder zu neutralisieren. Jeder Faktor ist ein weiteres Hindernis. Durch das Überspringen einer nach der anderen werden die Mikroben schwächer und erreichen schließlich einen Punkt, an dem sie nicht mehr die Kraft haben, weiter zu springen. Dann stoppt ihr Wachstum und ihre Zahl stabilisiert sich auf einem sicheren Niveau – oder sie sterben. Der letzte Schritt dieses Ansatzes sind chemische Konservierungsmittel, die nur dann eingesetzt werden, wenn andere Hindernisse die mikrobielle Wirkung nicht ausreichend hemmen oder wenn die Hindernisse dem Lebensmittel die meisten Nährstoffe entziehen.

Methoden zur Lebensmittelkonservierung

Physisch

• Thermal - bestehend aus der Verwendung von hohen oder niedrigen Temperaturen:

     - Kühlung,

     - Einfrieren,

     – Sterilisation,

     – Pasteurisierung,

     - Blanchieren

     - Tyndalisierung (fraktionierte Pasteurisierung - eine Methode zur Konservierung von Konserven, die aus zwei- oder dreimaliger Pasteurisierung im Abstand von ein bis drei Tagen besteht; der Begriff stammt vom Namen des irischen Wissenschaftlers John Tyndall).

• Reduzierte Wasseraktivität durch Temperaturänderung oder Zugabe von Stoffen, die den osmotischen Druck verändern:

     - Trocknen,

     – Eindickung (Verdunstung, Kryokonzentration, Osmose, Dialyse, Umkehrosmose),

     – Zusatz von osmoaktiven Substanzen.

• Der Einsatz von Schutzgasen in Lagerkammern (modifizierte oder kontrollierte Atmosphäre) oder in Lebensmittelverpackungen:

     - Stickstoff,

     - Kohlendioxid,

     - Vakuum.

• Strahlung:

     - UVC,

     - ionisierend.

• Elektromagnetische Wechselwirkung, das darin besteht, die Eigenschaften des elektromagnetischen Feldes anzuwenden:

     – pulsierende elektrische Felder,

     – magnetische elektrische Felder.

• Anwendungsdruck:

     — ultrahoch (UHP),

     – hoch (BIP).

Chemikalie

• So fügen Sie einer Konservierungslösung Chemikalien hinzu:

     - Marinieren

     – Zugabe von anorganischen Säuren,

     - Marinieren

     – Verwendung anderer chemischer Konservierungsmittel (Antiseptika, Antibiotika).

• Zugabe von Chemikalien zur Prozessatmosphäre:

     - Rauchen.

biologisch

• Fermentationsprozesse unter dem Einfluss von Mikroorganismen:

     - Milchsäuregärung

     - Essig,

     - Propionsäure (verursacht durch Propionsäurebakterien).