3.4
Kombinace fyzikálních a chemických prostředků
3.4.1
Konzervace
Konzervace je ochrana surovin před nežádoucími rozkladnými procesy mikroorganismů. Umožňuje přeměnit surovinu na formu skladovatelnou. Je však třeba volit takovou metodu úpravy, která zachovává surovině dobrý vzhled, vůni, chuť a určitý obsah složek důležitých svými katalytickými účinky, zejména vitamíny.
Definice
Konzervace je každý úmyslný zákrok, popř. úprava potravin, prodlužující skladovatelnost suroviny déle, než dovoluje přirozená údržnost, a umožňuje vyhnout se tak jejímu zkažení.
Potraviny podle jejich charakteru rozdělujeme do skupin
  • potravin údržných (mouka, cukr, lihoviny aj.)
  • potravin neúdržných (mléko, maso, pečivo aj.)
Neúdržné potraviny jsou charakteristické především zvýšeným obsahem vody a nelze je bez cílených konzervačních prostředků udržet ke konzumaci ve vhodném stavu. Rychle se kazí, tj. dochází u nich k rychlému rozkladu hlavních živin, snižuje se podstatně jejich biologická hodnota, takže jejich senzorická a výživová hodnota je hrubě narušena a v krajním případě jsou pro spotřebitele bezcenné.
Nejoptimálnější je samozřejmě konzumace potravin pokud možno v čerstvém stavu, kdy jakost a biologická hodnota nejvíce odpovídají potřebám člověka. Tento stav však není dosažitelný vzhledem k organizaci výroby potravin, jejich dopravě do konzumních center a organizačním strukturám, které změnily podstatně způsob a organizaci zásobování společnosti potravinami.
Poznámka
Pod pojmem kažení potravin je většinou vnímán mikrobiální rozklad potravin, jako je kvašení, plesnivění, hniloba, hnití ap. Mikrobiální rozklad je však pouze jedním z faktorů ovlivňujících negativně údržnost a jakost potravin. Jakost potravin je rovněž negativně ovlivněna celou řadou fyzikálně chemických faktorů, mezi něž patří vliv kyslíku, těžkých kovů, teplota, chemické látky vzniklé v důsledku rozkladu hlavních živin, kontaminanty, pH (kyselost), vodní aktivita (aw) aj.
Konzervací nechceme jen prodloužit trvanlivost potraviny, ale také zachovat hygienickou a zdravotní nezávadnost potraviny. Potraviny jsou v častých případech příčinou alimentárních onemocnění, které mohou u lidí vyvolat závažná onemocnění epidemického charakteru, končící v řadě případů až smrtí. Výrobce potravin je povinen zajistit zdravotní nezávadnost potravin. Zdravotní nezávadnost je determinována především mikrobiologickou jakostí a dodržením požadavků na obsah chemických látek.
3.4.1.1
Obecné principy prodloužení trvanlivosti potravin
  1. Bióza (postbióza) zahrnuje změny probíhající v potravinách a surovinách v průběhu sklizně, dozrávání a skladování. Tyto změny prodlužují a udržují jakost a údržnost potravin. Jsou však krátkodobé.
  1. Anabióza je založena na principu prodloužení údržnosti potravin pomocí neúplného omezení a inaktivace mikrobů, včetně enzymů. Sem můžeme zařadit konzervaci chladem a osmotickým tlakem, sušením, odpařováním, zahušťováním, okyselením a mnoho dalších.
  1. Abióza je založena na principu totální inaktivace mikrobů a jejich enzymů tepelným záhřevem (sterilace) pomocí teplot nad 100 °C.
  1. Cenobióza je založena na synergickém účinku činnosti jednoho mikrobu vůči druhému. Tak např. kvasinky produkují etanol, který působí konzervačně na potraviny, resp. bakterie mléčného kysání vytvoří ve výrobcích kyselinu mléčnou, která prodlouží údržnost kysaného zelí, mléčných výrobků apod. Současně je vytvořenými produkty potlačena činnost nežádoucí mikroflóry, jako jsou plísně ap.
Podle toho, které faktory vnějšího prostředí používáme k potlačení mikrobiální činnosti, rozdělujeme všechny způsoby ochrany a konzervace potravin na vylučování mikroorganismů z prostředí, abiózu a anabiózu.
3.4.1.2
Vylučování mikroorganismů z prostředí
Příklad
Do této skupiny metod lze zařadit obecné postupy dodržování hygieny, omezování kontaminace produktu, patří sem také všechny manipulace se surovinami, jako je praní, mytí, odprášení a další operace, při kterých jsou mikroorganismy odstraňovány ze surovin prací vodou, nebo odstraněním frakce surovin s vyšším podílem kontaminace.
Zatímco tyto postupy lze chápat jako přípravné kroky při výrobě potravin, u kterých se uplatňují ještě další zákroky, konzervačními metodami v užším slova smyslu jsou pouze ultrafiltrace a baktofugace.
Příklad
Ultrafiltrace je způsob konzervace čirých ovocných šťáv a podobných výrobků, při kterém je materiál filtrován přes polopropustnou membránu nepropustnou pro mikroorganismy. Aby byl takový výrobek (např. jablečná šťáva) údržný, musí po ultrafiltraci následovat aseptické plnění, aby nedošlo k sekundární kontaminaci. Ultrafiltraci je možné použít i ke snížení počtu přítomné mikroflóry před dalším zpracováním.
Baktofugace je metoda odstranění bakteriálních spor v mléce odstředěním, která je používána spolu s dalšími zákroky zejména pasterací.
3.4.1.3
Usmrcování mikroorganismů – abióza (přímá inaktivace)
Metody uchovávání potravin založené na abióze vedou po ošetření potraviny k usmrcení části (optimálně většiny) mikroorganismů přítomných v potravině. V produktu zůstávají po zákroku zbytky mikrobiálních buněk. Postupy zahrnují zejména fyzikální zákroky, nebo je možné usmrtit mikroorganismy chemickými látkami.
Poznámka
Chemicky sterilovat v potravinářském průmyslu můžeme jen tak, aby chemické přípravky působily na nežádoucí mikroflóru, ale neznehodnocovaly potravinu biologicky a zdravotně.
Při sterilaci potravin se používají fyzikální zákroky, a to použití teploty vyšší než 100 °C nebo chemická činidla s cílem usmrtit přítomné mikroorganismy a enzymy. Musí se dosáhnout tzv. obchodní nebo praktické sterility, tj. inaktivace těch mikrobiálních forem, pro které je daná potravina vhodným vegetačním prostředím, a nikoli sterility v přísně teoretickém smyslu, tj. stavu, kdy by se v potravině usmrtily všechny živé mikroorganismy [5].
Sterilace zvýšenou teplotou (termosterilace)
Sterilací jsou obecně označovány metody konzervace za použití tepla. Výše teploty konzervačního zákroku je dána charakterem potraviny. Jedná-li se o potraviny výrazně kyselé (ovoce, okyselená zelenina, marinované maso), kde kyselost prostředí není vyšší než pH 4,0, pak můžeme volit šetrnější tepelný zákrok tzv. pasterační teploty v rozmezí 70 – 100 °C. Teploty musí působit v závislosti na jejich výši na každou částici hmoty několik sekund až asi půl hodiny. Doba působení teploty je v podstatě nepřímo úměrná výši teploty [5].
3.4.1.4
Úprava prostředí – anabióza (nepřímá inaktivace)
Těmito konzervačními metodami upravujeme prostředí tak, aby neposkytovalo mikroorganismům vhodné podmínky pro jejich fyziologickou činnost, která potravinám škodí. Jsou to např. sušení, chlazení, uzení, zmrazování apod. Konzervace kořením, cukrem, solí, mléčným a etanolovým kvašením je založena na vytvoření hypertonického prostředí, v kterém nemohou mikroorganismy vykonávat svoji enzymatickou činnost.
Konzervace vysoušením (osmoanabióza)
Princip osmoanabiózy spočívá v odnímání vody vhodným způsobem. Postupně dojde k vytvoření nevhodného prostředí pro mikroorganismy, a proto jsou potraviny dobře skladovatelné. Trvanlivost takto upravených potravin se prodlužuje o několik měsíců. Patří sem sušení (vzduchem, rozprašováním, sublimací vody), a zahušťování.
Definice
Sušení je odstraňování vody z tuhých látek vypařováním. Zahušťování je vypařování vody z roztoků. Při snížení obsahu vody na určitou hodnotu je dosaženo prodloužení údržnosti bez ohledu na teplotu skladování a obalový materiál.
Konzervace snížením teploty potravin (psychroanabióza a kryoanabióza)
S klesající teplotou prostředí se rychlost rozkladných procesů zpomaluje, až zastavuje.
Příklad
Při nízkých teplotách se omezuje činnost hlavně u termofilních mikroorganismů, celá řada ostatních může dále vegetovat. Psychrofilní mikroorganismy přežívají ještě při teplotách kolem 0 °C (např. PseudomonasMicrococcus, kvasinky rodu Torulopsis a plísně rodu Penicillium, CladosporiumMucor. Vymrazováním vody trpí více bakterie než plísně a kvasinky. Mrazem se mikroorganismy neusmrcují a destrukce ledovými krystalky vede k mechanickým a biochemickým změnám.
Chemická konzervace potravin
Definice
Podstatou chemické konzervace potravin je přidání malého množství chemických látek ke konzervované potravině. Tyto látky znemožňují rozvoj mikroorganismů, ale neškodí lidskému zdraví.
Konzervační látky nesmí kazit nebo měnit vůni, barvu a chuť potraviny. Musí být naprosto neškodné pro lidské zdraví. Dále tyto látky mohou být použity ke konzervaci potravin jen v množství, které nám povolují legislativní limity.
Příklad
V České republice jsou povoleny např. kyselina benzoová, benzoan sodný, oxid siřičitý, kyselina sorbová a estery p-hydroxybenzoové kyseliny. V kyselém prostředí se účinek konzervačních látek zvyšuje.
Biologické konzervační látky
Do této skupiny patří etanolové kvašení. Rozkladem cukru se za vhodných podmínek rozmnožují kvasinky, které produkují etanol vzniklý etanolovým kvašením. Etanolové kvašení je důležité hlavně v pivovarnickém a vinařském průmyslu. V konzervárenství se etanol vzniklý činností kvasinek uplatňuje hlavně při výrobě ovocných likérů a při nakládání ovoce pro cukrovinkářský průmysl. Dále do této skupiny patří mléčné kvašení. Bakterie mléčného kvašení vytvářejí při homofermentativním kvašení rozkladem cukru kyselinu mléčnou a ta chrání surovinu před ostatními mikroorganismy, jež nesnášejí kyselé prostředí.
3.4.2
Dezinsekce
Definice
Dezinsekce se zabývá hubením hmyzu, který přenáší původce nakažlivých onemocnění.
Nejrozšířenějším hmyzem v našich podmínkách v bytech, na ubytovnách, v různých provozovnách a výrobnách bývají štěnice domácí Cimex lectularius, švábovitý hmyz (především Rus domácí Blatella germanica) a mravenec farao Monomorium pharaonis. Obtížně řešitelným problémem jsou v poslední době především štěnice.
Dezinsekci lze provádět způsobem mechanickým, fyzikálním, chemickým a biologickým.
Z mechanických prostředků se jedná o různé druhy lepových pastí a mechanických lapačů. Důležité je odstraňování odpadu, udržování čistoty v okolí domů, provozoven.
Z fyzikálních prostředků je nejvhodnější vlhké teplo (horká pára, voda), které rychle ničí všechen hmyz i jeho vývojová stádia, nebo naopak nízká teplota (vymrznutí).
Chemickým způsobem dezinsekce je především užívání dotykových jedů, jejichž účinnost spočívá v tom, že při dotyku proniká jed smyslovými receptory hmyzu a šíří se po nervových drahách. Například atraktanty, které z dálky lákají hmyz a ten je následně likvidován jinými prostředky, a repelenty, které hmyz odpuzují.
Biologické prostředky se zatím moc nevyužívají.
3.4.3
Deratizace
Definice
Deratizace se zaměřuje na hubení potkanů a jiných drobných hlodavců a zvířat.
Hlodavci, kteří se rychle množí, přenášejí např. leptospirózy, salmonelózy, tularémie.
Deratizaci lze provádět mechanickým, chemickým nebo biologickým způsobem.
Hubení se provádí mechanickými prostředky např. kladením pastí. Důležitá jsou i preventivní opatření, která mají ztížit hlodavcům možnost obživy, hnízdění a rozmnožování.
Chemický způsob spočívá v kladení nástrahových prostředků, rodenticidů (požerových) jedů.
Biologický způsob boje s obtížnými živočichy (hlodavci, holuby) lze realizovat chovem jejich přirozených predátorů (koček, ve městech vysazených dravých ptáků, apod.).