Využití vysokotlaké pasterace v praxi Ing. Milan Houška,CSc Výzkumný ústav potravinářský Praha Rádiová 7 102 31 Praha 10 tel. 296792306, fax 272701983, e-mail: m.houska@vupp.cz www.vupp.cz
Princip ošetření potravin vysokým tlakem - Technologie známa více než 100 let - Potravina zabalena do flexibilního obalu - Umístěna do tlakové komory vysokotlakého lisu - Vše zalito pitnou vodou nebo jinou tlakovací kapalinou - Po uzavření komory se čerpá kapalina k docílení tlaku od 4000 do 6000 i více barů - Reálná doba výdrže na tlaku (2-15 minut) - Řízený pokles tlaku
Dosud známé účinky tlaku na potraviny Výhody - inaktivace živých mikrobů bez nutnosti ohřevu - zachování přirozeného vzhledu, barvy a obsahu nutričních látek, aroma - částečná koagulace bílkovin (u mléka možnost ušetřit částečně syřidlo při výrobě sýrů) - zachování enzymů (někdy výhoda, jindy nevýhoda) -zachování účinných látek (například antimutagenních látek v květákové šťávě) - Odstranění alergenicity ovocných šťáv a rýže Nevýhody - nemá účinek na spory mikrobů (nejde o sterilaci) - zařízení má menší výkon a do nákladů na ošetření se promítají odpisy zařízení
Příklady vyráběných potravin ve světě - Quacamole (Avomex, U.S.A.) hustá omáčka z avokáda - Salsa Mexicana (Avomex, U.S.A.) - Chicken Fajita Dinner (Avomex, U.S.A.) hotový chlazený kuřecí pokrm - Gold Oysters (Motivatit Seafoods, U.S.A.) ústřice (snadné otvírání, inaktivace Vibrio cholerae) - Organic apple juice (Frubaca Portugalsko) jablečná šťáva - Orange juice (Orchard House, Velká Británie) čerstvá chlazená pomerančová šťáva s trvanlivostí 21 dnů - Solofrutta (ATA Itálie) ovocné šťávy a pyré - Vařená rýže (Eschigo Seika, Japonsko) vařená rýže vhodná pro ohřev v mikrovlnné troubě -Vařená šunka (Espuňa, Španělsko) krájená šunka po vakuovém zabalení ošetřená vysokým tlakem (prodloužení trvanlivosti) - Šunka Prosciutto (Abraham Brothers, Německo)
Situace v ČR - V České republice je využita technologie ošetřování velmi vysokým tlakem v akciové společnosti Beskyd Fryčovice. Od března 2005 probíhá pokusná výroba na zařízení o objemu komory 125 litrů. - Díky společnému grantu Ministerstva průmyslu a obchodu a akciové společnosti Žďas vzniklo první české zařízení na ošetřování potravin vysokým tlakem průmyslové velikosti. Každý jednotlivý výrobek je pečlivě testován a předán ke schválení podle platné legislativní úpravy před jeho distribucí. Lze očekávat, že si tyto vysoce kvalitní výrobky najdou své odběratele. - Jde o výrobky na bázi ovoce a zeleniny.
Testované potraviny v ČR - květáková šťáva s antimutagenními účinky - kusová zelenina v nálevu - kusové ovoce v nálevu (ovocný salát) - vařené kuřecí maso ošetřené vysokým tlakem - jablečná a mrkvová šťáva - pomerančová šťáva - burčák - pyré z jablek a mrkve - zeleninové šťávy - brokolicová šťáva a další
Vliv tlaku na obsah sulforafanu (mg/litr) v brokolicové šťávě 1 BD-T-3503-04-Su-M 16,51 2 BD-T-3505-04-Su-M 14,96 3 BD-T-3507-04-Su-M 18,93 4 BD-T-3510-04-Su-M 16,38 5 BD-T-4003-04-Su-M 15,81 6 BD-T-4005-04-Su-M 16,44 18,00 7 BD-T-4007-04-Su-M 17,52 16,00 8 BD-T-4010-04-Su-M 17,29 12,00 9 BD-T-4503-04-Su-M 16,31 10,00 10 BD-T-4505-04-Su-M 15,93 11 BD-T-4507-04-Su-M 15,91 12 BD-T-4510-04-Su-M 15,89 13 BD-T-5003-04-Su-M 16,04 14 BD-T-5005-04-Su-M 15,16 15 BD-T-5007-04-Su-M 16,41 16 BD-T-5010-04-Su-M 16,65 17 BD-M-0000-04-Su-M 17,21 18 BD-M-0000-04-Su-M 14,73 20,00 14,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 0 5 10 15 20
6 počet koliformních bacterií (cfu/g) 10 5 10 Zeleninová šťáva 4 10 3 10 150 MPa 300 Mpa 450 MPa 2 10 1 10 0 5 10 čas (min) 15 20
Baroinaktivace Enterococcus faecium CCM 2308 v substrátu o aw= 0,99 (odpovídá koncentraci NaCl ve fyziologickém roztoku) a ph = 5,5 0-2 y = -0,3467x R2 = 0,9782-4 log N/No -6-8 tlak 450 MPa -10 y = -0,6357x R2 = 0,9396 tlak 500 MPa tlak 550 MPa -12-14 y = -1,1284x R2 = 1-16 -18 0 2 4 6 8 čas (min) 10 12 14 16
Baroinaktivace mikroorganismu Staphylococcus epidermidis CCM 4418 pro a w= 0,99 (odpovídá koncentraci NaCl ve fyziologickém roztoku) a ph = 6,8 0 y = -0,0837x R2 = 0,913-2 y = -0,1679x R2 = 0,8034 log (N/N0) -4 y = -0,2345x R2 = 0,8126 tlak 200 MPa -6 tlak 250 MPa -8 tlak 300 MPa tlak 350 MPa y = -0,6078x R2 = 0,9737-10 baroinaktivační model -12 0 2 4 6 8 10 čas (min) 12 14 16 18
Závislost parametru Dp na tlaku pro St. Epidermidis, ph=6,8 a aktivitu vody 0,99 (odpovídá koncentraci NaCl ve fyziologickém roztoku) 1,2 1 y = -0,0055x + 2,1751 R2 = 0,9684 log Dp (min) 0,8 0,6 0,4 0,2 0 180 200 220 240 260 tlak (MPa) 280 300 320 340 360
300 5 min 10 min 15 min 250 Viskozita (Pa.s) 200 150 Vaječné žloutky 100 50 0 0 100 200 Tlak (MPa) 300 400
Závěry - Ošetření potravin vysokým tlakem je třeba aplikovat na principu předběžné opatrnosti, provést experimenty s cílovým mikroorganismem a pro danou potravinu vypracovat systém kritických bodů, zajišťující komplexně zdravotní nezávadnost výrobku. - Ošetření vysokým tlakem představuje opatření k minimalizaci rizika biologického nebezpečí (inaktivace živých přítomných mikrobů). -Technologie dává šanci zachovat senzorické a nutriční hodnoty čerstvých surovin (nejlépe využitelné u organicky pěstovaného ovoce a zeleniny - malá tonáž výroby, vyšší cena a menší kapacita zařízení si vzájemně vyhovují). - Česká republika patří od roku 2005 k několika málo zemím světa, kde se vysokotlaká pasterace používá k výrobě potravin.
Poděkování Tento výzkum byl podporován granty: EP-6259 Stavba zařízení a výzkum vlivu vysokého tlaku na netepelné zpracování potravin odpovědný řešitel VÚPP, spoluřešitel ŽĎAS, a.s., FPBT VŠCHT a FS-ČVUT, řešený v letech 1996-1998, MZe ČR EP-9026 Výzkum aplikací velmi vysokého isostatického tlaku k výrobě potravin, řešený týmž týmem v letech 1999-2001, MZe ČR FB-C2/01/99 Aplikace vysokotlakých technologií jehož nositelem byl Žďas, a.s., MPO ČR QF-3287 Funkční potraviny ze zeleniny a ovoce a dalších zemědělských produktů vyrobené za použití vysokotlakého ošetření, MZe ČR Děkuji rovněž všem svým spolupracovníkům a kolegům za obrovský objem práce a nezměrné úsilí při výzkumu i zavádění technologie do praxe.