elintarvikkeiden säilyvyysaika viittaa prosessiin tai tekniikkaan, joka on toteutettu pilaantumisen välttämiseksi ja elintarvikkeiden säilyvyyden parantamiseksi . Erilaiset säilöntä-ja käsittelytekniikat on esitetty kuviossa. 5 .

elintarvikkeiden säilöntä-ja käsittelymenetelmien luokitus, rekonstruoitu viitteistä

fysikaalinen käsittely

kuivaus

kuivaus tai dehydraatio on prosessi, jossa kiinteästä tai nestemäisestä ravinnosta poistetaan vettä haihduttamalla. Kuivaamisen tarkoituksena on saada kiinteä tuote, jonka vesipitoisuus on riittävän alhainen. Se on yksi vanhimmista elintarvikkeiden säilöntämenetelmistä . Vesi on edellytys mikro-organismien ja entsyymien aktivoida elintarvikkeiden pilaantumisen mekanismeja. Tässä menetelmässä kosteuspitoisuus lasketaan siihen pisteeseen, jossa näiden mikro-organismien toiminta estyy . Useimmat mikro-organismit voivat kasvaa veden aktiivisuudessa yli 0,95. Bakteerit ovat inaktiivisia, kun veden aktiivisuus on alle 0,9. Suurin osa pieneliöistä ei voi kasvaa veden aktiivisuudessa alle 0,88: n .

Kuivaamisella on lukuisia etuja. Se vähentää elintarvikkeiden painoa ja määrää, helpottaa elintarvikkeiden varastointia, pakkaamista ja kuljetusta ja tarjoaa myös erilaisia makuja ja hajuja. Kaikkine hyötyineen kuivaus on ilmeisesti halvin tapa säilöä ruokaa . Tällä prosessilla on kuitenkin myös rajoituksensa. Joissakin tapauksissa on havaittu merkittävää maku-ja aromin menetystä kuivauksen jälkeen. Jotkut funktionaaliset yhdisteet, kuten C-vitamiini, Tiamiini, proteiini ja rasva, menetetään myös kuivumisen vuoksi .

Kuivauskuivauksen luokittelu voidaan luokitella kolmeen pääryhmään: konvektiiviseen, sähköä johtavaan ja säteilevään. Konvektiivinen kuivaus on suosituin tapa saada yli 90% kuivattuja elintarvikkeita. Käyttötavasta riippuen kuivaimet voidaan luokitella erä-tai jatkuvatoimisiksi. Pienimuotoisemmissa toiminnoissa ja lyhyissä oleskeluajoissa käytetään mieluummin eräkuivaimia. Jatkuva kuivaustapa on edullinen silloin, kun tarvitaan pitkiä määräaikaisia toimenpiteitä ja kuivauskustannusten rajoittaminen on tarpeen .

eri ruokien Kuivaaminen elintarvikkeet, kuten hedelmät, vihannekset, lihat ja kalat, käsitellään kuivaamalla. Pikakahvia ja-teetä valmistetaan myös suihkukuivauksella tai pakastekuivauksella . Eri elintarvikkeiden käsittelylämpötila ja kuivausaika on esitetty taulukossa 5.

pastörointi pastörointi on fysikaalinen säilöntätekniikka, jossa ruokaa kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan pilaantumista aiheuttavien mikro-organismien ja entsyymien tuhoamiseksi . Lähes kaikki patogeeniset bakteerit, hiivat ja homeet tuhoutuvat tässä prosessissa. Tämän seurauksena elintarvikkeiden säilyvyysaika pitenee . Prosessi on nimetty ranskalaisen tiedemiehen Louis Pasteurin (1822-1895) mukaan, joka kokeili tätä prosessia vuonna 1862. Tällä menetelmällä hän käsitteli viiniä ja olutta . Taulukossa 6 esitetään pastörointiprosessin sovellukset eri elintarvikkeiden säilyttämiseksi.

Pastörointitekniikat pastöroinnin tehokkuus riippuu lämpötila–aika-yhdistelmästä. Tämä yhdistelmä perustuu enimmäkseen lämpöä vastustavien mikro-organismien lämpökuolema-aikaisiin tutkimuksiin . Lämpötilan ja lämpöaltistuksen perusteella pastörointi voidaan luokitella vat (erä), korkean lämpötilan lyhyt aika (HTST) ja erittäin korkea lämpötila (UHT); HTST ja UHT ovat jatkuvia prosesseja . Vat pasteurizer sopii pienille laitoksille, joiden kapasiteetti on 100-500 gallonaa . Vat pastörointi vaatii jatkuvaa valvontaa estää ylikuumenemisen, yli tilalla, tai polttaminen . High-temperature short-time (HTST) pastörointi on jatkuva prosessi pastörointi varustettu hienostunut ohjausjärjestelmä, pumppu, virtaus harhautus laitteet tai venttiilit, ja lämmönvaihdin laitteet . HTST-pastörointi tunnetaan myös nimellä ”flash-pastörointi”. Vat ja HTST pastörointi tuhoutuu patogeenisten mikro-organismien tehokkaasti. Kuitenkin inaktivoida thermo-resisting itiöt ultra-high temperature (UHT) pastörointi on tehokkaampi kuin VAT ja HTST . Elintarvikkeiden lämpökäsittelyn aikana tapahtuu vähäisiä fysikaalisia, kemiallisia tai biologisia muutoksia . Kuumennuksen jälkeen tuotteet pakataan aseptisesti steriileihin astioihin . UHT-pastöroiduilla tuotteilla on pidempi säilyvyys kuin muilla pastöroiduilla tuotteilla. Taulukossa 7 esitetään kolmen pastörointimenetelmän väliset vertailut.

pastörointiprosessin korkea kuumuus voi vaurioittaa joitakin vitamiineja, kivennäisaineita ja hyödyllisiä bakteereja pastöroinnin aikana. Pastörointilämpötilassa C-vitamiinia vähennetään 20 prosenttia, liukoista kalsiumia ja fosforia 5 prosenttia sekä tiamiinia ja B12-vitamiinia 10 prosenttia. Hedelmämehuissa pastörointi vähentää C-vitamiinia, askorbiinihappoa ja karoteenia. Näitä menetyksiä voidaan kuitenkin pitää ravitsemuksellisesti vähäisinä .

Lämpösterilointi

Lämpösterilointi on lämpökäsittelyprosessi, joka tuhoaa täysin kaikki elinkykyiset mikro-organismit (hiivat, homeet, kasvulliset bakteerit ja itiöemät), mikä johtaa pitempään säilyvyyteen . Retortointi ja aseptinen käsittely ovat kaksi lämpösterilointiluokkaa . Lämpösterilointi on eri asia kuin pastörointi. Eri kriteerien vertailu pastöroinnin ja steriloinnin välillä on esitetty taulukossa 8.

Retorting

Retorting määritellään elintarvikkeiden pakkaamiseksi astiaan, jota seuraa sterilointi . Elintarvikkeet, joiden pH on yli 4,5, vaativat yli 100 °C sterilointilämpötilana. Tällaisen lämpötilan saavuttaminen voi olla mahdollista erissä tai jatkuvissa retorteissa. Eräretortit korvataan vähitellen jatkuvilla järjestelmillä . Hydrostaattiset retortit ja pyöröliedet ovat yleisimpiä elintarviketeollisuudessa käytettäviä jatkuvia järjestelmiä . Taulukossa 9 esitetään erien ja jatkuvien retorttien eri kriteerit.

aseptiset pakkaukset

aseptiset pakkaukset edellyttävät kaupallisesti steriloitujen elintarvikkeiden sijoittamista steriloituun pakkaukseen, joka sitten suljetaan aseptisessa ympäristössä . Perinteisissä aseptisissa pakkauksissa hyödynnetään paperi-ja muovimateriaaleja. Sterilointi voidaan toteuttaa joko lämpökäsittelyllä, kemiallisella käsittelyllä tai liittämällä molemmat . Aseptisia pakkauksia käytetään runsaasti mehujen, maitotuotteiden, tomaattipastan ja hedelmäviipaleiden säilömiseen . Esimerkiksi UHT-pastörointiprosessi voi pidentää nestemäisen maidon säilyvyyttä 19 päivästä 90 päivään, kun taas UHT-käsittely ja aseptiset pakkaukset yhdessä pidentävät säilyvyyttä kuuteen kuukauteen tai enemmän. Aseptiseen käsittelyyn käytettävät pakkaukset valmistetaan muoveista, joiden pehmenemislämpötila on suhteellinen. Lisäksi aseptinen täyttö voi hyväksyä laajan valikoiman pakkausmateriaaleja, mukaan lukien: (a) metallitölkit steriloidaan tulistetulla höyryllä, (b) paperi -, folio-ja muovilaminaatit steriloidaan kuumalla vetyperoksidilla ja (c) erilaiset muovi-ja metalliastiat steriloidaan korkeapaineisella höyryllä . Pakkausten laaja vaihtelu siis lisää aseptisen pakkauksen osaamista ja vähentää kustannuksia.

aseptisen pakkauksen suora lähestymistapa käsittää höyryn välipäätöksen ja höyryinfuusion. Toisaalta, epäsuora lähestymistapa aseptinen pakkaus sisältää vaihtaa lämpöä levylämmönvaihdin, romutettu pinta lämmönvaihdin, ja putkimainen lämmönvaihdin . Höyryn ruiskutus on yksi nopeimmista lämmitysmenetelmistä ja poistaa usein haihtuvia aineita joistakin elintarvikkeista. Päinvastoin, höyry infuusio tarjoaa paremman kontrollin käsittelyolosuhteissa kuin höyryn ruiskutus ja minimoi ylikuumenemisriskin tuotteita. Steam-infuusio sopii viskoosien ruokien hoitoon . Putkimaisia lämmönvaihtimia käytetään korkeampiin paineisiin ja virtausnopeuksiin. Nämä Vaihtimet eivät ole kovin joustavia kestämään tuotantokapasiteetin muutoksia, ja niiden käyttö rajoittuu vain vähän viskoosisiin elintarvikkeisiin. Levynvaihtimet taas voittavat nämä ongelmat. Kuitenkin usein puhdistus ja sterilointi vaatimukset ovat tehneet tämän vaihdin vähemmän suosittu elintarviketeollisuudessa .

jäätyminen

jäätyminen hidastaa fysikaaliskemiallisia ja biokemiallisia reaktioita muodostamalla jäätä jäätymislämpötilassa olevasta vedestä ja estää siten elintarvikkeissa esiintyvien heikkenevien ja patogeenisten mikro-organismien kasvua . Se vähentää nestemäisen veden määrää ruoka-aineissa ja vähentää veden aktiivisuutta . Lämmönsiirto elintarvikkeen pakastamisen aikana edellyttää monimutkaista tilannetta, jossa samanaikaisesti tapahtuu faasimuutoksia ja lämpöominaisuuksien muutoksia . Nukleaatio ja kasvu ovat kaksi peräkkäistä jäätymisprosessia. Nukleaatio tarkoittaa jääkiteen muodostumista, jota seuraa ”kasvuprosessi”, joka ilmaisee kidekokon myöhempää kasvua .

Jäätymisaika Jäätymisaika määritellään ajaksi, joka tarvitaan tuotteen alkulämpötilan alentamiseen tiettyyn lämpötilaan sen lämpökeskuksessa. Yleensä ruokakudosten hidas jäätyminen johtaa suurempien jääkiteiden muodostumiseen solunulkoisiin tiloihin, kun taas nopea jäätyminen tuottaa pieniä jääkiteitä, jotka jakautuvat koko kudokseen . International Institute of Refrigeration (1986) määrittelee pakastusajan eri tekijät suhteessa elintarvikkeisiin ja pakastuslaitteisiin. Tuotteen mitat ja muodot, alku-ja loppulämpötila, jäähdytysaineen lämpötila, tuotteen pintalämmönsiirtokerroin sekä tuotteen entalpian ja lämmönjohtavuuden muutos ovat tärkeimpiä tekijöitä .

yksittäisten pakasteiden Pakastaminen (Individual quick freezing, IQF) tarkoittaa yleensä kiinteiden elintarvikkeiden, kuten vihreiden herneiden, paloiteltujen papujen, kukkakaalipalojen, katkarapujen, lihapalojen ja kalan pikapakastamista. Toisaalta nestemäisiin, pulppuisiin tai puolivalmisteisiin, kuten hedelmämehuihin, mangomehuihin ja papaijamehuihin, liittyvää pakastamista kutsutaan pikapakastamiseksi. Pikapakastuksen muodostamat jääkiteet ovat paljon pienempiä ja aiheuttavat siten vähemmän vahinkoa ruoan solurakenteelle tai rakenteelle. Lyhyempi pakastusaika estää suolojen diffuusiota ja estää ruokien hajoamista pakastamisen aikana. IQF mahdollistaa myös suuremman kapasiteetin kaupallisille pakastuslaitoksille, mikä vähentää kustannuksia. Pikapakastuslaitoksen perustaminen vaatii kuitenkin suurempia investointeja . Elintarvikkeiden prosessoinnissa käytetään erilaisia pikapakastustekniikoita, kuten kosketuslevyn pakastusta, ilmasuihkupakastusta ja kryogeenista pakastusta. Kalastustuotteiden eri pakastustekniikoiden vertailu esitetään taulukossa 10.

jäähdytys

jäähdytysprosessissa elintarvikkeiden lämpötila pidetään -1: n ja 8 °C: n välillä. Jäähdytysprosessi alentaa tuotteiden alkulämpötilaa ja ylläpitää tuotteiden loppulämpötilaa pitkään . Sitä käytetään vähentämään biokemiallisten ja mikrobiologisten muutosten nopeutta ja myös pidentämään tuoreiden ja prosessoitujen elintarvikkeiden säilyvyyttä . Käytännössä jäätymisprosessilla tarkoitetaan usein jäähdytystä, jolloin jäähdytys suoritetaan <15 °C: ssa . Osittaista pakastamista sovelletaan tuoreiden elintarvikkeiden säilyvyyden pidentämiseksi nykyaikaisessa elintarviketeollisuudessa. Tämä prosessi vähentää jään muodostumista elintarvikkeissa, joka tunnetaan superjäähdytys .

jäähdytys voidaan tehdä käyttämällä erilaisia laitteita, kuten jatkuva ilmajäähdytin, jääpankkijäähdytin, levylämmönvaihdin, vaipallinen lämmönvaihdin, jään täytäntöönpanojärjestelmä, tyhjiön nimeämisjärjestelmä ja kryogeeninen kammio . Jäähdytysnopeus riippuu pääasiassa lämmönjohtavuudesta, elintarvikkeiden alkulämpötilasta, tiheydestä, kosteuspitoisuudesta, kannen läsnäolosta tai puuttumisesta elintarvikkeiden säilytysastiassa, muovipussien läsnäolosta elintarvikkeiden pakkauslaitteina ja elintarvikeyksiköiden koosta sekä painosta . Taulukossa 11 kuvataan erilaisia menetelmiä kiinteiden ja nestemäisten elintarvikkeiden jäähdyttämiseksi.

jäähdytysjäähdytyksen etuja ja haittoja käytetään laajasti sen tehokkaan lyhytaikaisen säilyvyyden vuoksi. Jäähdyttäminen hidastaa mikro-organismien kasvua ja estää vahingoittumattomien kasvikudosten sadonkorjuun jälkeisen aineenvaihdunnan ja eläinkudosten teurastuksen jälkeisen metabolisen toiminnan. Se estää myös heikentymisen kemiallisia reaktioita, joita ovat entsyymin katalysoima oksidatiivinen browning, lipidien hapettuminen ja värien hajoamiseen liittyvät kemialliset muutokset. Se myös hidastaa kalojen autolyysiä, aiheuttaa ruokien ravintoarvon menetystä ja lopulta heikentää kosteutta . Jäähdytys on erittäin pääomavaltaista, koska tämä prosessi vaatii erikoislaitteita ja rakenteellisia muutoksia. Jäähdyttäminen voi vähentää valittujen ruoka-aineiden rapeutta . Jäähdytysprosessi kuivattaa myös pakkaamattomia ruokapintoja, mikä on merkittävä jäähdytysprosessin rajoitus .

säteilytys

säteilytys on fysikaalinen prosessi, jossa aine saa tietyn annoksen ionisoivaa säteilyä (IR) . IR voi olla luonnollinen ja keinotekoinen. Luonnollinen IR sisältää yleensä röntgensäteilyn, gammasäteilyn ja korkeaenergisen ultraviolettisäteilyn (UV); keinotekoisesti tuotettu IR on kiihdytettyjä elektroneja ja indusoitua sekundaarista säteilyä . IR: tä käytetään 40 eri maassa yli 60 eri elintarvikkeessa . IR: n vaikutuksia ovat: a) jyvien, hedelmien ja vihannesten hävittäminen, b) hedelmien ja vihannesten säilyvyyden parantaminen estämällä idätystä tai muuttamalla niiden kypsymisnopeutta ja vanhenemista ja C) elintarvikkeiden säilyvyyden parantaminen pilaantumiseliöiden inaktivoinnilla ja elintarvikkeiden turvallisuuden parantaminen inaktivoimalla elintarvikkeiden välityksellä leviäviä taudinaiheuttajia . Elintarvikkeiden säteilytystekniikoiden eri tekijät on lueteltu taulukossa 12.

säteilytyksen Sääntelyrajat elintarvikkeille annettu IR-annos mitataan kiloharmaina (kGy). 1 gray vastaa ionisoivan energian annosta, jonka absorboi 1 kg säteilytettyä materiaalia. SÄÄDÖSRAJAT ovat lainsäädäntöelinten asettamia. Sääntelyviranomaisesta riippuen nämä raja-arvot voidaan ilmaista vähimmäisannoksena, enimmäisannoksena tai hyväksyttynä annosalueena . Taulukossa 13 esitetään elintarvikkeiden säteilytyssovelluksia koskevat erilaiset sääntelyrajat.

säteilytyksen vaikutukset infrapunasäteily ei vaikuta ravitsemuksellisiin parametreihin, kuten lipideihin, hiilihydraatteihin, proteiineihin, kivennäisaineisiin ja useimpiin vitamiineihin suurinakaan annoksina . Suurina annoksina IR voi aiheuttaa joidenkin hivenaineiden, erityisesti A -, B1 -, C-ja E-vitamiinien, häviämisen .FDA: n mukaan IR: llä on elintarvikkeiden ravintoarvoon samanlaisia vaikutuksia kuin tavanomaisilla elintarvikkeiden jalostustekniikoilla.

elintarvikkeiden Korkeapainesäilöntätekniikka

Korkea hydrostaattinen paine tai erittäin korkeapaineinen käsittely (HPP)-tekniikka sisältää paineen määrittämisen jopa 900 MPa: iin asti elintarvikkeiden mikro-organismien tappamiseksi. Tämä prosessi myös inaktivoi elintarvikkeiden pilaantumisen, viivästyttää kemiallisten ja entsymaattisten heikentymisprosessien alkamista ja säilyttää elintarvikkeiden tärkeät Fysikaaliset ja fysikaaliskemialliset ominaisuudet. HHP: llä on mahdollisuus toimia tärkeänä säilöntämenetelmänä heikentämättä vitamiineja, makuja ja värimolekyylejä prosessin aikana . Tuoreus ja parannettu maku, jolla on korkea ravintoarvo, ovat HPP-tekniikan verrattomia ominaisuuksia. Tämä prosessi on myös ympäristöystävällinen, koska energiankulutus on hyvin alhainen ja jätevedet tarvitaan mahdollisimman vähän. Tämän teknologian suurin haittapuoli on korkeat pääomakustannukset. Lisäksi tätä teknologiaa koskevat rajalliset tiedot ja skeptisyys rajoittavat myös HPP-prosessien laajaa soveltamista .

mekanismi ja toimintaperiaate HP-prosessi noudattaa Le Chatelierin periaatetta ja isostaattista periaatetta . Le Chatelierin periaatteen mukaan tasapainotilan biokemiallisiin ja fysikaalis-kemiallisiin ilmiöihin liittyy tilavuuden muutos ja siten vaikuttaa paine. Tuotteiden muodosta, koosta tai geometriasta riippumatta isostaattinen periaate perustuu välittömään ja yhtenäiseen paineenläpäisevyyteen koko ruokajärjestelmässä . HP-prosessit vaikuttavat kaikkiin reaktioihin ja rakenteellisiin muutoksiin, joissa volyymin muutos on mukana. Solukalvon hajoamisen ja permeabilisaation yhteisvaikutus tappaa tai estää mikro-organismien kasvua. Kasvulliset solut inaktivoituvat 3000 bar paineessa (likimääräinen) ympäristön lämpötilassa, kun taas urheilu inaktivointi vaatii paljon suurempaa painetta yhdessä lämpötilan nousun kanssa 60 °C: sta 70 °C: seen .kosteustaso on erittäin tärkeä tässä yhteydessä, koska vähäinen vaikutus on havaittavissa alle 40% kosteuspitoisuuden. Konttien käsittely ja irtotavaran käsittely ovat kaksi menetelmää elintarvikkeiden säilyttämiseen korkeassa paineessa. Taulukossa 14 esitetään korkean paineen alaisten elintarvikkeiden pakkausten ja irtotavaran käsittelyn edut ja rajoitukset.

Pulssisähkökenttä

pulssisähkökenttä (PEF) elintarviketeollisuus määritellään tekniikaksi, jossa elintarvike asetetaan kahden elektrodin väliin ja altistetaan pulssoituun suurjännitekenttään (20-40 KV / cm). PEF-hoitoaika on yleensä alle yksi sekunti . Alhainen käsittelylämpötila ja tämän prosessin lyhyt viipymisaika mahdollistavat mikro-organismien erittäin tehokkaan inaktivoinnin . PEF-prosessointi tuhoaa gramnegatiiviset bakteerit paljon tehokkaammin kuin grampositiiviset bakteerit. Kasvulliset solut ovat itiöitä herkempiä tälle prosessille. Kaikki solukuolemat johtuvat solukalvon toiminnan häiriintymisestä ja elektroporaatiosta . PEF-tekniikka säilyttää ruokien maun, maun ja värin. Lisäksi tämä tekniikka ei ole myrkyllistä . Tällä prosessilla ei kuitenkaan ole vaikutusta entsyymeihin ja itiöihin. Se ei myöskään sovellu johtaville materiaaleille ja on tehokas vain nestemäisten elintarvikkeiden hoitoon. Tämä prosessi on energialtaan laaja, ja siihen voi liittyä ympäristöriskejä .

nestemäisten elintarvikkeiden Säilöntämenetelmien, kuten HPP: n ja PEF: n, on raportoitu olevan tehokkaampia kuin lämpökäsittely . PEF: n aikaansaama mikrobien inaktivaatio riippuu pääasiassa Sähkökentän voimakkuudesta (20-40 kV/cm) ja prosessoinnin aikana tuotettujen pulssien määrästä . On todettu, että suurin osa pilaantuneista ja patogeenisistä mikro-organismeista on herkkiä PEF: lle. On kuitenkin huomattava, että kasvi-tai eläinsolujen käsittely vaatii suurta kenttälujuutta ja suurempaa energiapanosta, mikä lisää käsittelykustannuksia. Lisäksi tällainen kenttävoima voi tuhota kiinteän ruoan rakenteen. Siksi PEF on suotuisampi säilyttämään nestemäisiä elintarvikkeita. PEF: n mikrobien inaktivoinnin on todettu tehoavan hedelmä-tai kasvismehuihin, maitoon, nestemäiseen kananmunaan ja ravinneliemeen .

prosessointiparametrit erilaisia elintarvikkeita käsitellään PEF-prosessilla. Eri PEF-käsiteltyjen elintarvikkeiden käsittelyparametrit on lueteltu taulukossa 15.

biologinen prosessi: käyminen

käymismenetelmä käyttää mikro-organismeja ruoan säilömiseen. Tässä menetelmässä hiilihydraatteja hajotetaan mikro-organismien ja/tai entsyymien vaikutuksesta . Bakteerit, hiivat ja homeet ovat yleisimpiä mikro-organismien ryhmiä, jotka osallistuvat monenlaisten elintarvikkeiden, kuten maitotuotteiden, viljapohjaisten elintarvikkeiden ja lihavalmisteiden käymiseen . Käyminen parantaa ruokien ravintoarvoa, terveellisyyttä ja sulavuutta. Tämä on terveellinen vaihtoehto monille myrkyllisille kemiallisille säilöntäaineille .

Käymiskäymisen luokittelu voi olla spontaania tai indusoitua. Elintarviketeollisuudessa käytetään erilaisia käymistyyppejä. Seuraavassa käsitellään lyhyesti eri elintarvikekäymismenetelmien mekanismeja:

Alkoholikäyminen on seurausta hiivan vaikutuksesta yksinkertaiseen sokeriin nimeltä ”heksoosi”, joka muuttaa tämän alkoholiksi ja hiilidioksidiksi. Fermentoitujen tuotteiden laatu riippuu alkoholin läsnäolosta. Tässä prosessissa ilma suljetaan pois tuotteesta aerobisten mikro-organismien, kuten asetobakteerin, toiminnan välttämiseksi. Tämä prosessi takaa tuotteiden pidemmän säilyvyyden. Seuraava yhtälö havainnollistaa alkoholikäymisen muuntamalla heksoosi

Etikkakäyminen tapahtuu alkoholikäymisen jälkeen. Asetobakteeri muuttaa alkoholin etikkahapoksi ylimääräisen hapen läsnä ollessa . Tässä menetelmässä elintarvikkeet säilötään suolakurkkuina, reliseinä jne. . Etikan käyminen johtaa etikkahappoon ja veteen hapettamalla alkoholia

maitohappokäyminen tapahtuu kahdentyyppisten bakteerien läsnäolon vuoksi: homofermenterit ja heterofermenterit. Homofermenterit tuottavat pääasiassa maitohappoa glykolyyttisen (Embden–Meyerhof-reitin) kautta. Heterofermenterit tuottavat 6-fosfoglukonaatti/fosfoketolaasi-reitin kautta maitohappoa sekä huomattavia määriä etanolia, asetaattia ja hiilidioksidia .

Homolaktinen käyminen—1 mol glukoosin käyminen tuottaa kaksi moolia maitohappoa

Heterolaktinen käyminen—1 mol glukoosin käyminen tuottaa 1 mol kutakin maitohappoa, etanolia ja hiilidioksidia

käymisprosessissa käytetään erilaisia mikro-organismeja yksinomaan tuottamaan makua elintarvikkeisiin, jotka on esitetty taulukossa 16 .

kemialliset prosessit

elintarvikkeiden säilöntä käyttämällä kemiallisia reagensseja on yksi vanhoista ja perinteisistä menetelmistä . Menetelmän tehokkuus riippuu kemiallisten reagenssien pitoisuudesta ja selektiivisyydestä, pilaantumista aiheuttavista organismeista sekä elintarvikkeiden fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista . Elintarvikkeiden lisäaineiden ja säilöntäaineiden maailmanlaajuinen kulutus ja käyttö laajenee. Tällä hetkellä (vuoden 2012 TIEDOT) Pohjois–Amerikka hallitsi elintarvikkeiden säilöntäaineiden markkinoita ja sitä seurasi Aasian ja Tyynenmeren alue. Elintarvikkeiden säilöntäaineiden markkinoiden odotetaan nousevan 2,7 miljardiin dollariin vuoden 2018 loppuun mennessä . Kemiallisten reagenssien käyttö elintarvikkeiden lisäaineina ja säilöntäaineina on kuitenkin herkkä asia terveyshuolien vuoksi . Eri maissa sovelluksia kemiallisia säilöntäaineita ja elintarvikelisäaineita valvotaan ja säännellään eri laeilla, säännöillä ja viranomaisilla .

kemialliset säilöntäaineet

säilöntäaineet määritellään aineiksi, jotka kykenevät estämään, hidastamaan tai pysäyttämään mikro-organismien kasvua tai muuta niiden esiintymisestä johtuvaa pilaantumista . Elintarvikkeiden säilöntäaineet pidentävät tiettyjen elintarvikkeiden säilyvyyttä. Säilöntäaineet hidastavat mikro-organismien aiheuttamaa hajoamista ja säilyttävät siten elintarvikkeen värin, rakenteen ja maun .

elintarvikkeiden säilöntäaineet voidaan luokitella luonnollisiksi ja keinotekoisiksi. Eläimet, kasvit ja mikro-organismit sisältävät erilaisia kemikaaleja, jotka voivat säilyttää elintarvikkeita. Ne toimivat myös antioksidantteina, aromiaineina ja antibakteerisina aineina . Taulukossa 17 esitetään erilaiset luonnolliset reagenssit ja niiden tehtävät elintarvikkeiden säilöntäaineina. Keinotekoisia säilöntäaineita valmistetaan teollisesti. Ne voidaan luokitella antimikrobisiksi, antioksidanttisiksi ja antientsymaattisiksi . Elintarviketeollisuudessa käytettävien keinotekoisten säilöntäaineiden luokitus on esitetty taulukossa 18.

elintarvikelisäaineet

elintarvikelisäaineiden käytön keskeisiä tavoitteita ovat ravintoarvon parantaminen ja säilyttäminen, laadun parantaminen, hävikin vähentäminen, asiakkaiden hyväksyttävyyden parantaminen, elintarvikkeiden saatavuuden parantaminen ja elintarvikkeiden jalostuksen helpottaminen . Elintarvikelisäaineet voivat olla joko luonnollisia tai synteettisiä kemiallisia aineita, joita käytetään tarkoituksellisesti elintarvikkeiden jalostuksen, pakkaamisen tai varastoinnin aikana halutun muutoksen aikaansaamiseksi elintarvikkeiden ominaisuuksissa. Elintarvikelisäaineet voidaan jakaa kahteen pääryhmään: tarkoituksellisiin ja satunnaisiin. Näistä kahdesta tahalliset lisäaineet ovat tiukasti viranomaisten valvonnassa . Kansallisen tiedeakatemian (1973) mukaan lisäaineet ovat kiellettyjä väärien prosessien peittämiseksi, pilaantumisen, vahingon tai muun huonommuuden piilottamiseksi ja ilmeisesti kuluttajien harhauttamiseksi. Lisäksi jos lisäaineet vähentävät merkittävästi ravitsemusta, myös niiden käyttö on puutteellista . Taulukossa 19 esitetään erityyppiset elintarvikelisäaineet ja niiden mahdolliset käyttötarkoitukset.

elintarvikelisäaineiden ja säilöntäaineiden mahdollisia terveysvaikutuksia

kemiallisia elintarvikelisäaineita ja säilöntäaineita pidetään useimmiten turvallisina, mutta useilla niistä on negatiivisia ja mahdollisesti hengenvaarallisia sivuvaikutuksia. Esimerkiksi nitraatit, kun nieleminen, muunnetaan nitriittejä, jotka voivat reagoida hemoglobiinin tuottaa met-hemoglobiini (aka: met-hemoglobiini), aine, joka voi aiheuttaa tajunnan menetys ja kuolema, erityisesti imeväisille. Erilaiset keinotekoiset elintarvikevärit, kuten tartratsiini, allurapunainen, ponceau ja bentsoaatti säilöntäaineet, vaikuttavat haitallisesti imeväisten käyttäytymiseen; näitä lisäaineita pidetään imeväisten hyperaktiivisen käyttäytymisen syynä . Säilöntäaineilla on myös intoleransseja astmaa sairastavien keskuudessa. Sulfiittien (mukaan lukien natriumbisulfiitti, natriummetabisulfiitti ja kaliumbisulfiitti), joita on viinissä, oluessa ja kuivatuissa hedelmissä, tiedetään laukaisevan astmaattisia oireyhtymiä ja aiheuttavan migreeniä niille herkillä ihmisillä. International Agency for Research of Cancer (IARC) on myös luokitellut natriumnitraatin ja natriumnitriitin ihmisille ”todennäköisiksi karsinogeenisiksi aineiksi”. Nitriiteillä ja bentsoaateilla voi olla haitallisia vaikutuksia raskaana oleville naisille. Natriumnitriitin saanti alentaa raskaana olevien naisten hemoglobiini-ja hematokriittiarvoja. Sekä bentsoaatti että nitriitti aiheuttavat seerumin bilirubiinin laskua ja seerumin urean nousua. Näin ollen sikiön keskipaino ja pituus alenevat . Nitriitit muuttuvat nauttimisen jälkeen nitrosamiineiksi, jotka voivat olla haitallisia sikiölle . Taulukossa 20 käsitellään otteita haitallisten elintarvikkeiden säilöntäaineiden kielteisistä vaikutuksista.