Sterylizacja żywności

| Sterylizacja produktów spożywczych | Przykłady żywności poddawanej sterylizacji | Sterylizacja konserw | Parametry sterylizacji | Pasteryzacja a sterylizacja | 

Sterylizacja żywności jest procesem utrwalania produktów spożywczych o niskiej kwasowości (produkty inne niż napoje alkoholowe, w których każdy ze składników ma wartość pH wyższą niż 4,6 i aktywność wody aw powyżej 0,85), w wyniku którego następuje zniszczenie ciepłoopornych przetrwalników bakterii patogennej Clostridium botulinum oraz przetrwalników i form żywych tych bakterii psujących wyrób, które znalazłyby możliwości wzrostu w wyrobie poddawanym procesowi utrwalenia. Proces sterylizacji żywności zagwarantuje bezpieczeństwo zdrowotne produktu, gdy do najzimniejszego punktu wyrobu zostanie dostarczona wartość F0 = 3 minuty. W praktyce, sterylizacja żywności prowadzona jest dla czasów dłuższych niż 3 minuty (przy temperaturze referencyjnej 121,1° C), ze względu na potrzebę istotnej redukcji przetrwalników bakterii psujących żywność, które to są zazwyczaj dużo bardziej termoodporne niż przetrwalniki Clostridium botulinum. Sterylizacja produktów spożywczych będzie trwała dłużej w wyrobach zawierających cząstki (sterylizacja warzyw), ogrzewanych przez przewodzenie (sterylizacja konserw rybnych, sterylizacja konserw mięsnych) lub przeznaczonych na rynki o ciepłym klimacie (parametry sterylizacji muszą pozwolić na niszczenie przetrwalników bakterii ciepłolubnych). Dłuższych czasów będzie wymagała również sterylizacja konserw, których wsad tworzą surowce o podwyższonym ładunku mikrobiologicznym (sterylizacja produktów do żywienia zwierząt).

Parametry sterylizacji. Ustalenie warunków sterylizacji w autoklawie (temperatury docelowej procesu sterylizacji, czasu fazy przetrzymania, ciśnienia w autoklawie), będzie uzależnione od charakterystyki samego wyrobu i opakowania (m.in. wrażliwości wyrobu i opakowania na wysoką temperaturę), ale także innych czynników procesowych - jednorodności temperatury opakowań wprowadzanych do autoklawu, jednorodności temperatury występującej w przestrzeni roboczej autoklawu. Podczas procesu walidacji sterylizacji danej receptury wyrobu, potwierdzony zostaje fakt dostarczenia do wyrobu wymaganej wartości F0 (pochodna temperatury i czasu sterylizacji). Warto zaznaczyć, że opakowania testowe przygotowywane powinny zostać zgodnie z zasadą "najgorszego przypadku"  - powinny odzwierciedlać zmienność procesu wytwarzania wyrobu spożywczego oraz spodziewaną zmienność procesu odbywającego się w samym autoklawie.

Co można sterylizować w autoklawie? Przykłady produktów sterylizowanych w opakowaniach (konserwy sterylizowane): konserwy owocowo-warzywne o pH > 4,6 (np. kukurydza w puszkach, groszek w puszkach, fasolka w puszkach, soczewica w puszkach), mleko, konserwy mięsne, konserwy mięsno-warzywne, dania gotowe, pasztety warzywne. Produkty sterylizowane mogą być występować w wielu formatach opakowań - puszkach, słoikach, workach (pauchach), na aluminiowych lub wykonanych z tworzywa tackach.

Pasteryzacja a sterylizacja produktów spożywczych. Pasteryzacja i sterylizacja jest procesem obróbki cieplnej, ale tak jak w przypadku sterylizacji trwałość wyrobu wynika wyłącznie z energii cieplnej dostarczonej do wyrobu w procesie, tak w przypadku pasteryzacji trwałość wyrobu wynika z połączonego efektu działania temperatury i określonych właściwości wyrobu - najczęściej obniżonego pH, podwyższonej kwasowości, czasami obniżonej aktywności wody. Procesy pasteryzacji są procesami łagodniejszej obróbki termicznej, przy czym mogą być zastosowane tylko dla żywności o pH poniżej 4,6 (w przypadku wyrobów, które maja być stabilne w temperaturze pokojowej).

Skontaktuj się z Biurem Naukowo-Technicznym SIGMA, jeśli chcesz przeszkolić pracowników swojego zakładu z zakresu procesów termicznego utrwalania żywności lub też chcesz zlecić wykonanie stosownych pomiarów dla procesów termicznych stosowanych w Twoim zakładzie (mapowanie temperatur w autoklawie, testy penetracji ciepła do wnętrza wyrobu). Email: info@bnt-sigma.pl; telefon: (61) 624 27 22.

Dane kontaktowe:

Biuro Naukowo-Techniczne SIGMA

ul. Jeżycka 44a/5, 60-865 Poznań

Email: info@bnt-sigma.pl; tel. (61) 624 27 22

 


Dane rejestrowe:

NIP: PL 666-195-55-48, REGON: 301495879

Polityka prywatności:

Dbamy o Państwa prywatność. Dane osobowe przetwarzamy w sposób zgodny z wymogami prawa, w szczególności zgodnie z ROZPORZĄDZENIEM PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych (znanego jako RODO, GDPR). Kontaktując się z nami, jak również korzystając z naszej strony internetowej, wyrażają Państwo zgodę na przetwarzanie Państwa danych osobowych zgodnie z zasadami opisanymi w Polityce Prywatności. Zapraszamy do odwiedzenia strony Polityka Prywatności, jeśli chcą się Państwo dowiedzieć więcej na temat zasad przetwarzania Państwa danych osobowych,

Parametry sterylizacji. Od czego zacząć?

Ustalenie parametrów sterylizacji dla produktów spożywczych (podobnie jak w przypadku ustalania parametrów pasteryzacji) powinno być poprzedzone weryfikacją sposobu wdrożenia programu warunków wstępnych (m.in. postępowania z surowcami i wyrobem przed załadunkiem do autoklawu, działań na rzecz utrzymania odpowiedniej jakości wody używanej do chłodzenia opakowań w autoklawie, szkoleń personelu z zakresu sterylizacji żywności),  przeprowadzeniem mapowania temperatur w autoklawie, zaprojektowaniem parametrów sterylizacji (czasu sterylizacji, temperatury sterylizacji, profilu nadciśnienia w autoklawie), wykonaniem testów penetracji ciepła do opakowań,

Czy produkt sterylizowany (np. konserwa sterylizowana warzywna lub konserwa mięsna) jest całkowicie pozbawiona mikroorganizmów?

Podczas sterylizacji produktu spożywczego niszczone są wszystkie żywe formy mikroorganizmów (bakterie w formie wegetatywnej, drożdże, pleśnie) zarówno będące patogenami (drobnoustrojami chorobotwórczymi), jak i mikroflorą psującą żywność. Podczas sterylizacji inaktywowana jest również ogromna większość przetrwalników bakterii, jednak nie wszystkie. W prawidłowo zaprojektowanej sterylizacji niszczone są te przetrwalniki, które w okresie przechowywania wyrobu znalazłyby możliwości wzrostu w wyrobie, Jeśli np. ze względu na temperaturę otoczenia (strefę geograficzną) są mało prawdopodobne temperatury sięgające 30-40°C, celem sterylizacji danego produktu spożywczego nie są przetrwalniki bakterii termofilnych. Produkt sterylizowany będzie więc "komercyjnie sterylny", nie zaś "bezwzględnie" sterylny/jałowy. Na produkt sterylizowany powinno się patrzeć jako na wyrób bezpieczny do długotrwałego przechowywania, ale z uwzględnieniem strefy klimatycznej na potrzeby której został zaprojektowany. Konserwa sterylizowana na "rynki gorące" będą więc podlegały wyższej sterylizacji niż konserwy sterylizowane z przeznaczeniem do krajów o umiarkowanej temperaturze. Produkty sterylizowane nigdy nie będą zawierały natomiast drobnoustrojów w formie żywej, chyba że dostałyby się one do produktu podczas etapu chłodzenia lub w wyniku pojawienia się nieszczelności w opakowaniu już po zakończeniu obróbki termicznej.

Pasteryzacja a sterylizacja wyrobów na granicy pH 4,6

Wartość pH 4,6 jest powszechnie na świecie przyjęta granicą oddzielającą możliwość zastosowania dla utrwalania wyrobu spożywczego procesu pasteryzacji lub sterylizacji. Powinno unikać się projektowania wyrobów "na granicy" wskazanej wartości pH, a w przypadku wyrobów przekraczających "czasami" wartość pH 4,6, przyjęcie że wyrobów posiada pH powyżej 4,6 i zaprojektowanie procesu termicznego odpowiedniego dla pH>4,6.

Sterylizacja a pasteryzacja w kontekście potrzeby mapowania rozkładu temperatur w autoklawie/sterylizatorze

Okresowe mapowanie autoklawu (np. co 2 lata) konieczne jest zarówno w przypadku urządzeń w których prowadzone są procesy sterylizacji, jak i pasteryzacji. Pasteryzacja i sterylizacja żywności są etapami produkcji dla których będzie wyznaczony Krytyczny Punkt Kontrolny HACCP (CCP) - również z tego względu tj. urządzenia związane z CCP, muszą podlegać szczególnemu nadzorowi i utrzymaniu.

Sterylizacja przemysłowa żywności - w jakiej powinna być prowadzona temperaturze?

Temperatura docelowa sterylizacji (ustawienia autoklawu) zazwyczaj ustalana się między 115-125°C. Ustawiona temperatura sterylizacji musi brać pod uwagę m.in. możliwości techniczne autoklawu - szybkość dochodzenia do danej temperatury i stabilność temperatury w komorze autoklawu po osiągnięciu wartości docelowej, odporność opakowania, zależność temperatury procesu do ciśnienia jakie zostanie zbudowane wewnątrz opakowania wyrobu.

Produkt sterylizowany. Co to znaczy dla jego odporności na zepsucie mikrobiologiczne?

Zakłada się, że o ile nie doszło do uszkodzenia hermetyczności opakowania lub nie jest on przechowywane w temperaturze nieodpowiedniej dla danej strefy klimatycznej (patrz pojęcie "komercyjnej sterylności" powyżej), produkt sterylizowany będzie stabilny mikrobiologicznie nawet przez okres kilku lat. Parametry sterylizacji ustala się jednak tak, aby zapewnić prawdopodobieństwo zepsucia na poziomie ok 1/10.000 opakowań. Nie jest więc tak, że każde opakowanie produktu sterylizowanego "na pewno" nie ulegnie zepsuciu na skutek działalności mikroorganizmów psujących żywność obecnych w wyrobie przed jego zamknięciem.

Sterylizacja konserw o dużej zawartości cząstek stałych vs. sterylizacja produktów ciekłych

Zawartość cząstek stałych oraz lepkość produktu będącego w opakowaniu ma bardzo duże znaczenie dla transferu ciepła, transferu masy oraz lokalizacji zimnego miejsca wewnątrz opakowania. Wszelkie zmiany w recepturze konserwy sterylizowanej, które prowadzą do zmiany proporcji składników receptury konserwy lub jej lepkości, powinny być ocenione przez doświadczonego technologa lub specjalistę ds. procesów termicznych pod kątem ich wpływu na proces sterylizacji. Dobrym przykładem jest tutaj sterylizacja warzyw np. zmiany ilości poszczególnych rodzajów warzyw w "mieszance warzyw" (np. groszek/ marchew). Sterylizacja produktów po zmianie, może przebiegać w odmienny sposób i niestety zagrażać nawet bezpieczeństwu zdrowotnemu wyrobu. Konserwa sterylizowana, która nie przejdzie obróbki termicznej z dostarczeniem do niej wartości F0 = 3 minuty będzie wyrobem niebezpiecznym dla zdrowia i życia ludzi ze względu na możliwość wzrostu w niej przetrwalników Clostridium botulinum. Konserwy sterylizowane z dostarczonym F0 = 3 min, będą bezpieczne dla zdrowia i życia ludzi, natomiast mogą podlegać zepsuciu mikrobiologicznemu, jeśli nie dostarczono wartości Fo, konicznej do zniszczenia w opakowaniu odpowiedniej ilości przetrwalników bakterii psujących. Sterylizacja konserw mięsnych, sterylizacja konserw warzywnych będzie podlegała tym samym zasadom. Czy sterylizacja przetworów na "własny użytek" / sterylizacja przetworów w warunkach domowych, również powinna dostarczyć do środka opakowania minimum F0 = 3? Tak! Z tego względu problematyczne, a niejednokrotnie wręcz niemożliwe, jest poprawne wysterylizowanie wyrobów w warunkach pozaprzemysłowych.

Czym będzie się różnił proces sterylizacji mięsa (np. mięsa w puszce) od sterylizacji puszki z wyrobem ciekłym (np. napojem)

Sterylizacja mięsa to sterylizacja w warunkach ogrzewania, w którym dominuje przekazywanie ciepła na zasadzie przewodzenia. Produkty ogrzewane poprzez przewodzenie dłużej się nagrzewają, dłużej również będzie trwał w ich przypadku cykl chłodzenia. Wyroby ciekłe (np. napoje w puszkach) ogrzewają się przede wszystkim poprzez konwekcję. Proces termiczny jest w tym przypadku szybszy. Sterylizacja mięsa i sterylizacja puszki z napojem będzie obrazowana więc przez zupełnie inne nachylenie krzywej sterylizacyjnej, nawet jeśli warunki sterylizacji w autoklawie (temperatura i czas sterylizacji) są takie same.

Sterylizacja puszek z rybami - minimalne wartość F0

Sterylizacja puszek z rybami lub produktami warzywnymi, których składnikiem są ryby, podlegają temu samemu wymaganiu co do minimalnych parametrów procesu sterylizacji - w najzimniejszym punkcie opakowania, produkt musi zostać poddany procesowi sterylizacji na poziomie minimum F0 = 3 minuty. Warunki sterylizacji w autoklawie należy zwalidować - najpierw poprzez przeprowadzenie testów rozkładu temperatur w autoklawie, następnie testów penetracji ciepła do środka konserwy.