Articles

a review on mechanisms and commercial aspects of food preservation and processing

food preservation verwijst naar het proces of de techniek die wordt toegepast om bederf te voorkomen en de houdbaarheid van levensmiddelen te verlengen . Verschillende conserverings-en verwerkingstechnieken worden weergegeven in Fig. 5 .

Fig. 5
figure5

Classification of food preservation and processing methods, recreated from references

fysieke verwerking

drogen

drogen of uitdroging is het proces van het verwijderen van water uit een vast of vloeibaar voedsel door middel van verdamping. Het doel van drogen is het verkrijgen van een vast product met een voldoende laag watergehalte. Het is een van de oudste methoden van voedselbehoud . Water is de voorwaarde voor de micro-organismen en enzymen om voedsel bederf mechanismen te activeren. Bij deze methode wordt het vochtgehalte verlaagd tot het punt waar de activiteiten van deze micro-organismen worden geremd . De meeste micro-organismen kunnen groeien bij wateractiviteit boven 0,95. Bacteriën zijn inactief bij wateractiviteit lager dan 0,9. De meeste micro-organismen kunnen niet groeien bij wateractiviteit onder 0,88 .

drogen heeft tal van voordelen. Het vermindert gewicht en volume van voedsel, vergemakkelijkt voedselopslag, verpakking en transport, en biedt ook verschillende smaken en geuren. Met al deze voordelen is drogen blijkbaar de goedkoopste methode om voedsel te conserveren . Dit proces heeft echter ook beperkingen. In sommige gevallen is significant verlies van smaak en aroma waargenomen na het drogen. Sommige functionele verbindingen zoals vitamine C, thiamine, eiwit, en lipide zijn ook verloren als gevolg van het drogen .

classificatie van drogen drogen kan worden ingedeeld in drie hoofdgroepen: convectief, geleidend en stralend. Convectief drogen is de meest populaire methode om meer dan 90% gedehydrateerd voedsel te verkrijgen. Afhankelijk van de werkingswijze kunnen drogers worden geclassificeerd als batch of continu. Voor kleinere bewerkingen en korte verblijfstijden hebben batchdrogers de voorkeur. Continue methode van drogen voorkeur wanneer lange periodieke operaties nodig zijn en drogen kosten nodig zijn om te beperken .

drogen van verschillende voedingsmiddelen voedselproducten, zoals fruit, groenten, vlees en vissen, worden verwerkt door drogen. Oploskoffie en thee worden ook geproduceerd door sproeidrogen of vriesdrogen . De verwerkingstemperatuur en de droogtijd van verschillende levensmiddelen zijn weergegeven in Tabel 5.

Tabel 5 Verwerkingstemperatuur en-tijd voor verschillende levensmiddelen

pasteurisatie pasteurisatie is een fysische conserveringstechniek waarbij levensmiddelen tot een specifieke temperatuur worden verhit om bederf veroorzakende micro-organismen en enzymen te vernietigen . Bijna alle pathogene bacteriën, gisten en schimmels worden door dit proces vernietigd. Als gevolg hiervan neemt de houdbaarheid van voedsel toe . Dit proces is vernoemd naar de Franse wetenschapper Louis Pasteur (1822-1895), die in 1862 met dit proces experimenteerde. Hij gebruikte dit proces om wijn en bier te behandelen . Tabel 6 geeft een overzicht van de toepassingen van het pasteurisatieproces om verschillende voedingsmiddelen te bewaren.

Table 6 pasteurisatie van verschillende levensmiddelen

Pasteurisatietechnieken de efficiëntie van pasteurisatie hangt af van de temperatuur–tijdcombinatie. Deze combinatie is voornamelijk gebaseerd op de thermische dood-tijd studies van hittebestendige micro-organismen . Op basis van temperatuur en warmte blootstelling, pasteurisatie kan worden gecategoriseerd als vat( batch), hoge temperatuur korte tijd (HTST), en ultra-hoge temperatuur (UHT); HTST en UHT zijn continue processen . BTW pasteurizer is geschikt voor kleine planten met een capaciteit van 100-500 gallons . Pasteurisatie van het Vat vereist constant toezicht om oververhitting, overligging of verbranding te voorkomen . High-temperature short-time (HTST) pasteurisatie is een continu proces pasteurisatie uitgerust met geavanceerde besturingssysteem, pomp, flow afleiding apparaten of kleppen, en warmtewisselaar apparatuur . HTST pasteurisatie is ook bekend als’ flash pasteurisatie’. Vat en HTST pasteurisatie vergaat pathogene micro-organismen effectief. Het inactiveren van thermobestendige sporen ultra-high temperature (UHT) pasteurisatie is echter effectiever dan BTW en HTST . Tijdens de warmtebehandeling van voedsel vinden minimale fysieke, chemische of biologische veranderingen plaats . Na verhitting worden de producten aseptisch verpakt in steriele containers . UHT gepasteuriseerde producten hebben een langere houdbaarheid dan andere gepasteuriseerde producten. Tabel 7 geeft een overzicht van de vergelijkingen tussen de drie pasteurisatiemethoden.

Table 7 Comparison between different pasteurization techniques

hoge hitte van het pasteurisatieproces kan sommige vitamines, mineralen en nuttige bacteriën beschadigen tijdens het pasteuriseren. Bij pasteurisatietemperatuur wordt vitamine C verminderd met 20 procent, oplosbaar calcium en fosfor worden verminderd met 5 procent, en thiamine en vitamine B12 worden verminderd met 10 procent. In vruchtensappen veroorzaakt pasteurisatie vermindering van vitamine C, ascorbinezuur en caroteen. Uit voedingsoogpunt kunnen deze verliezen echter als gering worden beschouwd .

thermische sterilisatie

thermische sterilisatie is een warmtebehandelingsproces dat alle levensvatbare micro-organismen (gisten, schimmels, vegetatieve bacteriën en sporenvormers) volledig vernietigt, wat resulteert in een langere houdbaarheid . Retorten en aseptische verwerking zijn twee categorieën van thermische sterilisatie . Thermische sterilisatie is anders dan pasteurisatie. Tabel 8 geeft een vergelijking van de verschillende criteria tussen pasteurisatie en sterilisatie.

Tabel 8 vergelijking tussen pasteurisatie en sterilisatie

retorten

retorten wordt gedefinieerd als de verpakking van levensmiddelen in een container gevolgd door sterilisatie . Voedingsmiddelen met een pH boven 4.5 vereisen meer dan 100 °C als sterilisatietemperatuur. Het bereiken van een dergelijke temperatuur kan mogelijk zijn in batch of continue retorten. Batch retorten worden geleidelijk vervangen door continue systemen . Hydrostatische retorten en roterende fornuizen zijn de meest voorkomende continue systemen gebruikt in de voedingsindustrie . Tabel 9 geeft verschillende criteria voor partij-en continue retorten.

Tabel 9 vergelijking tussen batch en continu retorten

aseptische verpakking

aseptische verpakking omvat het plaatsen van commercieel gesteriliseerd voedsel in een gesteriliseerde verpakking die vervolgens in een aseptische omgeving wordt verzegeld . Conventionele aseptische verpakkingen maken gebruik van papier en plastic materialen. De sterilisatie kan hetzij door thermische behandeling, door chemische behandeling worden bereikt, of door hen beiden toe te schrijven . Aseptische verpakking wordt sterk gebruikt om sappen, zuivelproducten, tomatenpuree en vruchtenplakken te bewaren . Het kan de houdbaarheid van voedselproducten in grote mate verlengen; als voorbeeld kan het UHT-pasteurisatieproces de houdbaarheid van vloeibare melk verlengen van 19 tot 90 dagen, terwijl gecombineerde UHT-verwerking en aseptische verpakking de houdbaarheid verlengen tot zes maanden of meer. Verpakkingen die voor aseptische verwerking worden gebruikt, worden vervaardigd uit kunststoffen met een relatieve onthardingstemperatuur. Bovendien kan aseptische vulling een breed scala aan verpakkingsmaterialen accepteren, waaronder: (a) metalen blikken gesteriliseerd door oververhitte stoom, (B) papier, folie en plastic laminaten gesteriliseerd door hete waterstofperoxide, en (c) een verscheidenheid van kunststof en metalen containers gesteriliseerd door hoge druk stoom . De grote variatie van verpakkingen verbetert zo de vaardigheid van aseptische verpakkingen en verlaagt de kosten.

de directe benadering van aseptische verpakking bestaat uit een stoominstructies en stoominfusie. Anderzijds omvat de indirecte benadering van aseptische verpakkingen het uitwisselen van warmte via platenwarmtewisselaar, afgedankte oppervlaktewarmtewisselaar en buiswarmtewisselaar . Stoominjectie is een van de snelste verwarmingsmethoden en verwijdert vaak vluchtige stoffen uit sommige voedingsmiddelen. Integendeel, stoominjectie biedt een hogere controle over de verwerkingsomstandigheden dan stoominjectie en minimaliseert het risico op oververhitting van producten. Stoominfusie is geschikt voor de behandeling van viskeuze voedingsmiddelen . Buisvormige warmtewisselaars worden gebruikt voor operaties bij hogere drukken en debieten. Deze wisselaars zijn niet erg flexibel om te weerstaan productiecapaciteit verandering, en hun gebruik is alleen beperkt tot laag viskeuze voedingsmiddelen. Platenwisselaars daarentegen overwinnen deze problemen. De frequente reinigings-en sterilisatievereisten hebben deze wisselaar echter minder populair gemaakt in de voedingsindustrie .

invriezen

invriezen vertraagt de fysiochemische en biochemische reacties door de vorming van ijs uit water onder de vriestemperatuur en remt zo de groei van verslechterende en pathogene micro-organismen in levensmiddelen . Het vermindert de hoeveelheid vloeibaar water in de voedingsmiddelen en vermindert de wateractiviteit . Warmteoverdracht tijdens het invriezen van een voedingsmiddel impliceert een complexe situatie van gelijktijdige faseovergang en wijziging van thermische eigenschappen . Nucleatie en groei zijn twee fundamentele sequentiële processen van bevriezing. Nucleatie betekent de vorming van ijskristal, die wordt gevolgd door ‘groei’ proces dat de daaropvolgende toename van de kristalgrootte aangeeft .vriestijd vriestijd wordt gedefinieerd als de tijd die nodig is om de begintemperatuur van een product te verlagen tot een bepaalde temperatuur in het thermisch centrum. Over het algemeen resulteert het langzame bevriezen van voedselweefsels in de vorming van Grotere ijskristallen in de extracellulaire ruimten, terwijl het snelle bevriezen kleine ijskristallen veroorzaakt die door het weefsel worden verdeeld . Het International Institute of Refrigeration (1986) definieert verschillende factoren van vriestijd in relatie tot de voedingsmiddelen en vriesmachines. Afmetingen en vormen van het product, begin-en eindtemperatuur, temperatuur van koelmedium, oppervlakte warmteoverdrachtscoëfficiënt van het product, en verandering in enthalpie en thermische geleidbaarheid van het product zijn de belangrijkste factoren onder hen .

individueel diepvriezen individueel diepvriezen (IQF) heeft over het algemeen betrekking op het diepvriezen van vaste levensmiddelen zoals erwten, snijbonen, bloemkool, garnalen, vleesblokken en vis. Aan de andere kant, bevriezing in verband met vloeibare, pulp of semiliquid producten, zoals vruchtensappen, mango pulp, en papaya pulp staat bekend als quick freezing. De ijskristallen gevormd door het diepvriezen zijn veel kleiner en veroorzaken daardoor minder schade aan de celstructuur of textuur van het voedsel. Een kortere vriestijd belemmert de diffusie van zouten en voorkomt de afbraak van voedingsmiddelen tijdens het invriezen. IQF maakt ook een hogere capaciteit mogelijk voor commerciële diepvriesinstallaties met de daaruit voortvloeiende kostenbesparing. Er moet echter meer worden geïnvesteerd in de bouw van een diepvriesinstallatie . Verschillende snelvriestechnieken, zoals contactplaat bevriezen, lucht-blast bevriezen, en cryogeen bevriezen, worden gebruikt om voedselpunten te verwerken. De vergelijking tussen de verschillende diepvriestechnieken voor visserijproducten is weergegeven in Tabel 10.

Tabel 10 verschillende diepvriestechnieken (visserijproducten)

koelen

tijdens het koelproces wordt de temperatuur van levensmiddelen tussen -1 en 8 °C gehouden. Het koelproces verlaagt de begintemperatuur van de producten en handhaaft de eindtemperatuur van producten voor een langere periode . Het wordt gebruikt om de snelheid van biochemische en microbiologische veranderingen te verminderen en ook om de houdbaarheid van vers en verwerkt voedsel te verlengen . In de praktijk wordt vriesproces vaak aangeduid met koeling, wanneer koeling wordt uitgevoerd bij <15 °C . Gedeeltelijk invriezen wordt toegepast om de houdbaarheid van verse levensmiddelen in de moderne voedingsindustrie te verlengen. Dit proces vermindert ijsvorming in voedingsmiddelen, bekend als super chilling .

Het koelen kan worden gedaan met behulp van verschillende apparatuur, zoals continue luchtkoeler, ijsbankkoeler, platenwarmtewisselaar, dubbelwandige warmtewisselaar, ijsimplementatiesysteem, vacuümtoewijzingssysteem en cryogene kamer . Het koelen tarief is hoofdzakelijk afhankelijk van thermische geleidbaarheid, aanvankelijke temperatuur van voedsel, dichtheid, vochtgehalte, aanwezigheid of afwezigheid van een deksel op het voedselopslagvat, aanwezigheid van plastic zakken als voedselverpakkingsmateriaal, en de grootte evenals het gewicht van voedseleenheden . Tabel 11 beschrijft verschillende methoden voor het koelen van vaste en vloeibare levensmiddelen.

Tabel 11 koelmethoden van vaste en vloeibare levensmiddelen

voor-en nadelen van koelen koelopslag wordt uitgebreid gebruikt voor zijn effectieve conserveringscompetentie op korte termijn. Het koelen vertraagt de groei van micro-organismen en verhindert post-oogst metabolische activiteiten van intacte plantaardige weefsels en post-slacht metabolische activiteiten van dierlijke weefsels. Het belemmert ook verslechterende chemische reacties, die enzym-gekatalyseerde oxidatieve bruining, oxidatie van lipiden, en chemische veranderingen geassocieerd met kleurdegradatie omvatten. Het vertraagt ook autolyse van vis, veroorzaakt verlies van voedingswaarde van voedsel, en tenslotte bares vochtverlies . Koelen is hoog kapitaalintensief omdat dit proces gespecialiseerde apparatuur en structurele aanpassingen vereist. Koelen kan de knapperigheid van geselecteerde voedingsmiddelen verminderen . Het koelen proces droogt ook unwrapped voedseloppervlakken uit, wat een belangrijke beperking van het koelen proces is .

bestraling

bestraling is een fysisch proces waarbij de stof een bepaalde dosis ioniserende straling (IR) ondergaat . IR kan natuurlijk en kunstmatig zijn. Natuurlijke IR omvat over het algemeen X-stralen, gammastralen, en high-energy ultraviolet (UV) straling; kunstmatig gegenereerde IR is versnelde elektronen en geïnduceerde secundaire straling . IR wordt gebruikt in 40 verschillende landen op meer dan 60 verschillende voedingsmiddelen . De gevolgen van IR omvatten: a) desinfectie van granen, vruchten en groenten, B) verbetering van de houdbaarheid van groenten en fruit door het remmen van het kiemen of door het veranderen van de rijpings-en senescentiesnelheid, en c) verbetering van de houdbaarheid van levensmiddelen door het inactiveren van bederforganismen en verbetering van de veiligheid van levensmiddelen door het inactiveren van door voedsel overgedragen ziekteverwekkers . In Tabel 12 worden de verschillende factoren van de doorstralingstechnieken voor levensmiddelen vermeld.

Table 12 Food irradiation technologies

Regulatory limits of irradiation de aan levensmiddelen geleverde IR-dosis wordt gemeten in kilogrijs (kGy). 1 grijs is gelijk aan ioniserende energiedosis geabsorbeerd door 1 kg bestraald materiaal. De regelgevende limieten worden vastgesteld door de wetgevende organen. Afhankelijk van de regelgevende instantie kunnen deze grenswaarden worden uitgedrukt als minimale dosis, maximale dosis of goedgekeurd dosisbereik . Tabel 13 geeft verschillende wettelijke grenswaarden voor doorstraling van levensmiddelen.

Tabel 13 reglementaire grenswaarden voor doorstralingstoepassingen voor levensmiddelen

effecten van doorstraling de voedingsparameters, zoals lipiden, koolhydraten, eiwitten, mineralen en de meeste vitaminen, blijven zelfs bij hoge doses onaangetast door IR . Bij een hoge dosis, kan IR het verlies van sommige micronutriënten veroorzaken, met name vitamine A, B1, C, en E. volgens FDA, heeft IR effecten op voedsel voedingswaarde die vergelijkbaar is met die van conventionele voedselverwerkingstechnieken .

hogedrukvoedselconserveringstechnologie

hoge hydrostatische druk of ultrahogedrukverwerking (HPP)-technologie omvat een druktoewijzing tot 900 MPa om micro-organismen in levensmiddelen te doden. Dit proces inactiveert ook bederf van voedsel, vertraagt het begin van chemische en enzymatische verslechterende processen, en behoudt de belangrijke fysische en fysiochemische kenmerken van voedsel. HHP heeft het potentieel om te dienen als een belangrijke conserveringsmethode zonder afbreuk te doen aan vitaminen, aroma ‘ s en kleurmoleculen tijdens het proces . Frisheid en verbeterde smaak met een hoge voedingswaarde zijn de weergaloze kenmerken van HPP-technologie. Dit proces is ook milieuvriendelijk, omdat het energieverbruik zeer laag is en er minimale effluenten nodig zijn om te lozen . Het grootste nadeel van deze technologie zijn de hoge kapitaalkosten. Daarnaast beperken beperkte informatie en scepsis over deze technologie ook de brede toepassing van HPP-processen .

mechanisme en werkingsprincipe HP proces volgt Le Chatelier ‘ s principe en isostatisch Principe . Volgens Le Chatelier ‘ s Principe gaan biochemische en fysicochemische fenomenen in evenwicht gepaard met de verandering in volume en dus beïnvloed door druk. Ongeacht de vorm, grootte of geometrie van de producten, is het isostatisch principe afhankelijk van de onmiddellijke en uniforme druktransmissie in voedselsystemen . HP processen beïnvloeden alle reacties en structurele veranderingen waar een verandering in volume is betrokken. Het gecombineerde effect van het afbreken en permeabilization van celmembraan doodt of remt de groei van micro-organismen. Vegetatieve cellen worden geïnactiveerd bij 3000 bar druk (bij benadering) bij omgevingstemperatuur, terwijl sporeninactivatie een veel hogere druk vereist in combinatie met de temperatuurstijging tot 60 °C tot 70 °C. vochtigheidsgraad is in dit verband uiterst belangrijk omdat er weinig effect merkbaar is onder 40% vochtgehalte . Containerverwerking en bulkverwerking zijn twee methoden om voedsel onder hoge druk te bewaren. Tabel 14 geeft een overzicht van de voordelen en beperkingen van de verwerking in containers en bulk van levensmiddelen onder hoge druk.

Tabel 14 voor-en nadelen van containerverwerking en bulkverwerking

Pulsed electric field

Pulsed electric field (PEF) voedselverwerking wordt gedefinieerd als een techniek waarbij voedsel tussen twee elektroden wordt geplaatst en wordt blootgesteld aan een pulsed high spanningsveld (20-40 KV/cm). Over het algemeen is de PEF-behandelingstijd minder dan één seconde . Lage verwerkingstemperatuur en korte verblijftijd van dit proces maken een zeer effectieve inactivering van micro-organismen mogelijk . PEF-verwerking is veel effectief om gramnegatieve bacteriën te vernietigen dan grampositieve bacteriën. Vegetatieve cellen zijn veel gevoelig voor dit proces dan sporen. Alle celdood komt voor als gevolg van de verstoring van de functie van het celmembraan en elektroporatie . PEF-technologie behoudt smaak, smaak en kleur van het voedsel. Bovendien is deze techniek niet giftig . Dit proces heeft echter geen invloed op enzymen en sporen. Het is ook niet geschikt voor geleidende materialen en alleen effectief voor de behandeling van vloeibare voedingsmiddelen. Dit proces is energie-intensief en kan milieurisico ‘ s met zich meebrengen .

conservering van vloeibare levensmiddelen niet-thermische voedselconserveringsprocessen, zoals HPP en PEF, zijn naar verluidt effectiever dan thermische verwerking . Microbiële inactivatie die door PEF wordt bereikt, hangt voornamelijk af van de elektrische veldsterkte (20-40 kV/cm) en het aantal pulsen dat tijdens de verwerking wordt geproduceerd . Gebleken is dat het grootste deel van het bederf en pathogene micro-organismen gevoelig zijn voor PEF. Er wordt echter opgemerkt dat de behandeling van plantaardige of dierlijke cellen een hoge veldsterkte en een hogere energie-input vereist, wat de verwerkingskosten verhoogt. Bovendien kan dit soort veldsterkte de structuur van vast voedsel vernietigen. Daarom is PEF gunstiger om vloeibaar voedsel te behouden. De microbiële inactivatie door PEF is efficiënt gevonden voor vruchten-of groentesappen, melk, vloeibaar ei, en voedingsbouillon .

verwerkingsparameters verschillende soorten levensmiddelen worden verwerkt met behulp van het PEF-proces. De verwerkingsparameters van verschillende met PEF behandelde levensmiddelen zijn vermeld in Tabel 15.

Tabel 15 verwerkingsparameters van met PEF behandelde levensmiddelen

biologisch proces: fermentatie

fermentatiemethode gebruikt micro-organismen om levensmiddelen te conserveren. Deze methode omvat afbraak van koolhydraten met de werking van micro-organismen en / of de enzymen . Bacteriën, gisten en schimmels zijn de meest voorkomende groepen micro-organismen die betrokken zijn bij de fermentatie van een breed scala aan voedselpunten, zoals zuivelproducten, op granen gebaseerde voedingsmiddelen en vleesproducten . Fermentatie verbetert de voedingswaarde, de gezondheid en de verteerbaarheid van voedingsmiddelen. Dit is een gezond alternatief voor veel giftige chemische conserveringsmiddelen .

classificatie van fermentatie fermentatie kan spontaan of geïnduceerd zijn. Er worden verschillende soorten fermentatie gebruikt in de voedselverwerking. De mechanismen van verschillende fermentatietechnieken voor levensmiddelen worden hieronder kort besproken:

alcoholfermentatie is het resultaat van gistwerking op de enkelvoudige suiker, hexose genaamd, die dit omzet in alcohol en kooldioxide. De kwaliteit van gefermenteerde producten hangt af van de aanwezigheid van alcohol. In dit proces wordt lucht uit het product uitgesloten om de werking van aërobe micro-organismen, zoals de acetobacter, te vermijden. Dit proces zorgt voor een langere houdbaarheid van de producten. De volgende vergelijking illustreert alcoholgisting door Conversie van hexose

$${\text{C}}_{6} {\text{H}}_{12} {\text{O}}_{6} + {\text{o}}_{2} = {\text{C}}_{2} {\text{h}}_{5} {\text{OH}} + {\text{CO}}_{2} {\text{Hexose}} + {\text{Oxygen}}} = {\text{ethanol}} + {\text{carbon dioxide}}.$$

de gisting van azijn vindt plaats na de gisting van alcohol. Acetobacter zet alcohol om in azijnzuur in aanwezigheid van overtollig zuurstof . Volgens deze methode worden voedingsmiddelen bewaard als augurken, zoetwaren, enz. . De gisting van azijn resulteert in azijnzuur en water door oxidatie van alcohol

$${\text{C}}_{{2}} {\tekst{H}}_{{5}} {\tekst{OH}}+{\text{O}}_{{2}}={\tekst{CH}}_{{3}}\,{\tekst{COOH}}+ {{\text{H}}_{{2}}}\,{\tekst{O}}\, {\text{Ethanol}}+ {\text{zuurstof}}={\text{azijnzuur}\, \ text{Acid}}+{\text{Water}}.$ $

melkzuurfermentatie vindt plaats door de aanwezigheid van twee soorten bacteriën: homofermenters en heterofermenters. Homofermenters produceren voornamelijk melkzuur, via de glycolytische (Embden-Meyerhof-route). Heterofermenters produceren melkzuur plus aanzienlijke hoeveelheden ethanol, acetaat en kooldioxide, via de 6-phosphogluconate/phosphoketolase-route .

Homolactische gisting—de gisting van 1 mol glucose levert twee mol melkzuur

$${\text{C}}_{ 6} {\text{H}}_{ 1 2} {\text{O}}_{ 6} \left( {\text{Glucose}} \right) \to 2 {\text{CH}}_{ 3} {\text{CHOHCOOH }}\left( {{\text{Lactic}}\;{\text{acid}}} \right).$$

Heterolactic gisting De gisting van 1 mol glucose levert 1 mol elk van melkzuur, ethanol en kooldioxide

$${\text{C}}_{ 6} {\text{H}}_{ 1 2} {\text{O}}_{ 6} = {\text{CH}}_{ 3} {\text{CHOHCOOH}} + {\text{C}}_{ 2} {\text{H}}_{ 5} {\text{O}} + {\text{CO}}_{ 2} {\text{Glucose}} = {\text{Melkzuur}} + {\text{Ethanol}} + {\text{kooldioxide}} .$$

in het fermentatieproces worden verschillende soorten micro-organismen uitsluitend gebruikt om aroma ‘ s in levensmiddelen te produceren, die worden weergegeven in Tabel 16 .

tabel 16 micro-organismen gebruikt bij de verwerking van levensmiddelen en geproduceerde smaakstoffen

chemische processen

conservering van levensmiddelen met behulp van chemische reagentia is een van de oude en traditionele methoden . De doeltreffendheid van deze methode hangt af van de concentratie en selectiviteit van de chemische reagentia, bederf veroorzakende organismen en de fysische en chemische kenmerken van voedselpunten . De wereldwijde consumptie en toepassing van levensmiddelenadditieven en conserveermiddelen neemt toe. Op dit moment (gegevens van 2012) domineerde Noord–Amerika de markt voor conserveermiddelen, gevolgd door Azië-Pacific. Verwacht wordt dat de markt voor conserveermiddelen eind 2018 een volume van $2,7 miljard zal bereiken . Het gebruik van chemische reagentia als levensmiddelenadditieven en conserveermiddelen is echter een gevoelige kwestie vanwege gezondheidsrisico ‘ s . In verschillende landen worden de toepassingen chemische conserveringsmiddelen en levensmiddelenadditieven gecontroleerd en gereguleerd door verschillende wetten, regels en overheidsinstanties .

chemische conserveermiddelen

conserveermiddelen worden gedefinieerd als stoffen die de groei van micro-organismen of elke andere door hun aanwezigheid veroorzaakte verslechtering kunnen remmen, vertragen of tegenhouden . Conserveermiddelen verlengen de houdbaarheid van bepaalde levensmiddelen. Conserveermiddelen vertragen afbraak veroorzaakt door micro-organismen en behouden daarom de kleur, textuur en smaak van het voedsel .

conserveringsmiddelen voor levensmiddelen kunnen worden ingedeeld als natuurlijk en kunstmatig. Dieren, planten en micro-organismen bevatten verschillende chemische stoffen die potentieel hebben om voedsel te behouden. Ze functioneren ook als antioxidanten, smaakstoffen en antibacteriële middelen . Tabel 17 geeft een overzicht van de verschillende natuurlijke reagentia met hun functie als conserveermiddel voor levensmiddelen. Kunstmatige conserveermiddelen worden industrieel geproduceerd. Deze kunnen als antimicrobial, antioxidant, en anti-enzymatic worden geclassificeerd . De indeling van de in de levensmiddelenindustrie gebruikte kunstmatige conserveermiddelen is weergegeven in Tabel 18.

Tabel 17 Aantal soorten van de natuurlijke conserveermiddelen
Tabel 18 Indeling van kunstmatige conserveringsmiddelen

levensmiddelenadditieven

De voornaamste doelstellingen van het gebruik van levensmiddelenadditieven zijn op het verbeteren en behouden de voedingswaarde, om de kwaliteit te verbeteren, het beperken van verspilling, voor het verbeteren van klant acceptatie, om het voedsel beter beschikbaar, en voor het vergemakkelijken van de verwerking van voedsel items . Levensmiddelenadditieven kunnen natuurlijke of synthetische chemische stoffen zijn die opzettelijk worden gebruikt tijdens de verwerking, verpakking of opslag van voedingsmiddelen om de gewenste veranderingen in voedselkenmerken te brengen. Levensmiddelenadditieven kunnen worden onderverdeeld in twee grote groepen: opzettelijke en incidentele. Onder deze twee, opzettelijke additieven worden strikt gecontroleerd door de overheid . Volgens de National Academy of Sciences (1973) zijn additieven verboden om defecte processen te verhullen, bederf, schade of andere minderwaardigheid te verbergen en blijkbaar om de consument te misleiden. Bovendien, als additieven leiden tot een aanzienlijke vermindering van de voeding, dan is het gebruik ervan ook niet gebonden . Tabel 19 geeft een overzicht van de verschillende soorten levensmiddelenadditieven met hun mogelijke toepassingen.

tabel 19 sommige soorten levensmiddelenadditieven

mogelijke gezondheidseffecten van levensmiddelenadditieven en conserveermiddelen

chemische levensmiddelenadditieven en conserveermiddelen worden meestal als veilig beschouwd, maar verscheidene van hen hebben negatieve en mogelijk levensbedreigende bijwerkingen. Bijvoorbeeld, nitraten, bij inname, worden omgezet in nitrieten die kunnen reageren met hemoglobine te produceren met-hemoglobine (aka: met-hemoglobine), een stof die verlies van bewustzijn en de dood kan veroorzaken, vooral bij zuigelingen. Verschillende kunstmatige voedselkleurstoffen, zoals tartrazine, allurarood, ponceau en benzoaatconserveringsmiddelen, hebben nadelige gevolgen voor het gedrag van zuigelingen; deze additieven worden gecrediteerd als oorzaak van het hyperactieve gedrag van zuigelingen . Conserveringsmiddelen hebben ook intoleranties bij mensen die astma hebben. Sulfieten (met inbegrip van natriumbisulfiet, natrium meta-bisulfiet, en kaliumbisulfiet) gevonden in wijn, bier, en gedroogde vruchten zijn bekend dat astmatische syndromen teweegbrengen en migraine veroorzaken bij mensen die gevoelig zijn voor hen. Natriumnitraat en natriumnitriet worden door het International Agency for Research of Cancer (IARC) ook geclassificeerd als ‘waarschijnlijke carcinogene elementen’ voor mensen . Nitrieten en benzoaten kunnen nadelige effecten hebben op zwangere vrouwen. Natriumnitriet inname verlaagt hemoglobine en hematocriet waarden van zwangere vrouwen. Zowel benzoaat als nitriet induceren een afname van serumbilirubine en een toename van serumureum. Daardoor wordt het gemiddelde gewicht en de lengte van de foetus verlaagd . Nitrieten worden na inname omgezet in nitrosamines, die schadelijk kunnen zijn voor een foetus . Tabel 20 bespreekt de fragmenten van negatieve effecten van schadelijke conserveringsmiddelen.

Tabel 20 mogelijke negatieve effecten van conserveermiddelen in levensmiddelen

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *