ถนอมอาหาร

จุลินทรีย์เป็นปัจจัยหลักในการเน่าเสียในอาหาร ดังนั้นขั้นตอนการบำรุงรักษาจึงมุ่งเป้าไปที่การป้องกันการเจริญเติบโตและการพัฒนาของจุลินทรีย์ในวัสดุที่เก็บรักษา และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของอาหารหรือบรรจุภัณฑ์และการปิด ซึ่งจะจำกัดการพัฒนาต่อไป และเพิ่มความปลอดภัย . อาหาร วิธีการทำในสมัยก่อนประวัติศาสตร์และในสมัยโบราณและวันนี้คุณจะได้เรียนรู้จากบทความต่อไปนี้

ดึกดำบรรพ์ วิธีที่เก่าแก่ที่สุดในการยืดอายุอาหารคือการรมควันและทำให้แห้งด้วยไฟหรือแสงแดดและลม ตัวอย่างเช่น เนื้อสัตว์และปลาสามารถอยู่รอดได้ในฤดูหนาว (1) แห้งแล้ว 12. เมื่อหลายปีก่อนมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในตะวันออกกลางและเอเชียกลาง อย่างไรก็ตาม สิ่งที่อาจไม่เข้าใจในขณะนั้นคือความจริงที่ว่าการนำน้ำออกจากผลิตภัณฑ์ช่วยยืดอายุการใช้งาน

1. สูบปลาบนกองไฟ

สมัยโบราณ เกลือมีบทบาทสำคัญในการต่อสู้กับจุลินทรีย์ที่ทำให้อาหารเน่าเสีย ซึ่งจำกัดกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสมัยกรีกโบราณซึ่งใช้น้ำเกลือเพื่อยืดอายุการใช้งานของปลา ในทางกลับกันชาวโรมันก็ดองเนื้อ Apicius ผู้เขียนตำราอาหารที่มีชื่อเสียงตั้งแต่สมัยของ Augustus และ Tiberius "De re coquinaria libri X" ("เกี่ยวกับศิลปะในการเตรียมหนังสือ 10") แนะนำให้ผลิตภัณฑ์ที่เก็บรักษาด้วยวิธีนี้ทำให้นิ่มลงโดยการต้มในนม

ตรงกันข้ามกับลักษณะที่ปรากฏ ประวัติของวัตถุเจือปนอาหารเคมีก็มีมายาวนานเช่นกัน ชาวอียิปต์โบราณใช้โคชินีล (ปัจจุบันคือ E 120) และเคอร์คูมิน (E 100) ในการแต่งสีเนื้อสัตว์ โซเดียมไนไตรท์ (E 250) ใช้สำหรับเนื้อเกลือ และใช้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (E 220) และกรดอะซิติก (E 260) เป็นสีย้อม . สารกันบูด . สารเหล่านี้ยังใช้เพื่อจุดประสงค์ที่คล้ายคลึงกันในสมัยกรีกและโรมโบราณ

ตกลง. 1000 เพนนี ดังที่นักข่าวชาวฝรั่งเศส มาเกอลอน ทุสเซนต์-สามารถ ชี้ให้เห็นในหนังสือของเธอเรื่อง The History of Food ผู้คนกว่า 3 คนรู้จักอาหารแช่แข็งในประเทศจีน หลายปีที่ผ่านมา.

1000-500 tenge ในเมืองโอแวร์ญ ประเทศฝรั่งเศส มีการค้นพบยุ้งฉางมากกว่าหนึ่งพันแห่งจากยุค Gallic ในระหว่างการขุดค้นทางโบราณคดี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าชาวกอลรู้ความลับของการจัดเก็บอาหารแบบสุญญากาศ เมื่อเก็บเมล็ดพืช พวกเขาพยายามทำลายแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่นๆ ด้วยไฟก่อน จากนั้นจึงเติมยุ้งฉางในลักษณะที่อากาศไปยังชั้นล่างถูกปิดกั้น ด้วยเหตุนี้จึงสามารถเก็บเมล็ดพืชไว้ได้นานหลายปี

IV-II vpne มีการพยายามถนอมอาหารด้วยการดอง โดยเฉพาะน้ำส้มสายชู ตัวอย่างที่โดดเด่นมาจากกรุงโรมโบราณ น้ำดองผักยอดนิยมนั้นทำมาจากน้ำส้มสายชู น้ำผึ้ง และมัสตาร์ด ตามคำกล่าวของ Apichush น้ำผึ้งก็เหมาะสำหรับการหมักเช่นกัน เนื่องจากมันทำให้เนื้อสดได้เป็นเวลาหลายวัน แม้ในสภาพอากาศร้อน

ในกรีซมีการใช้มะตูมและส่วนผสมของน้ำผึ้งกับน้ำผึ้งแห้งเล็กน้อยเพื่อจุดประสงค์นี้ - ทั้งหมดนี้และผลิตภัณฑ์บรรจุในขวดอย่างแน่นหนา ชาวโรมันใช้เทคนิคเดียวกัน แต่แทนที่จะต้มส่วนผสมของน้ำผึ้งและมะตูมให้มีความสม่ำเสมอ ในทางกลับกัน พ่อค้าชาวอินเดียและชาวตะวันออกได้นำอ้อยไปยังยุโรป ตอนนี้แม่บ้านสามารถเรียนรู้วิธีทำ "อาหารกระป๋อง" ได้โดยการให้ความร้อนแก่ผลไม้ด้วยอ้อย

1794-1809 ยุคของการบรรจุกระป๋องสมัยใหม่มีขึ้นตั้งแต่สมัยการทัพของนโปเลียนในปี ค.ศ. 1794 เมื่อนโปเลียนเริ่มมองหาวิธีเก็บอาหารที่เน่าเสียง่ายไว้สำหรับกองทหารของเขาที่กำลังสู้รบในต่างประเทศ ทั้งบนบกและในทะเล

ในปี ค.ศ. 1795 รัฐบาลฝรั่งเศสได้เสนอโบนัสจำนวน 12 ให้ ฟรังก์สำหรับผู้ที่คิดหาวิธียืดอายุผลิตภัณฑ์ ในปีที่ 1809 ได้รับ Nicolas Appert ชาวฝรั่งเศส (3) เขาได้คิดค้นและพัฒนาวิธีการประเมินผล ประกอบด้วยการปรุงอาหารเป็นเวลานานในน้ำเดือดหรือไอน้ำ ในภาชนะที่ปิดสนิท เช่น เหยือก (4) หรือกระป๋องโลหะ แม้ว่าการประเมินจะจัดตั้งขึ้นในฝรั่งเศส และการผลิตกระป๋องดีบุกเริ่มต้นขึ้นในอังกฤษ แต่เฉพาะในอเมริกาเท่านั้นที่มีการพัฒนาวิธีการนี้ในทางปฏิบัติ

ศตวรรษที่สิบเก้า อาหารเค็มเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว เมื่อเวลาผ่านไป ผู้คนเริ่มทำการทดลอง และในศตวรรษที่ 20 พบว่าเกลือบางชนิดทำให้เนื้อมีสีแดงสวยงามแทนที่จะเป็นสีเทา ในระหว่างการทดลองใน XNUMXs นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าส่วนผสมของเกลือ (ไนเตรต) ช่วยป้องกันการพัฒนาของแบคทีเรียโบทูลินัม

1821 สังเกตผลกระทบเชิงบวกครั้งแรกของการใช้บรรยากาศดัดแปลงกับอาหาร Jacques-Étienne Berard ศาสตราจารย์แห่ง School of Pharmacy ในเมืองมงต์เปลลิเย่ร์ ประเทศฝรั่งเศส ค้นพบและประกาศให้โลกรู้ว่าการเก็บผลไม้ในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำจะทำให้ผลไม้สุกช้าลงและยืดอายุการเก็บรักษา อย่างไรก็ตาม คลังเก็บบรรยากาศควบคุม (CAS) ไม่ได้ใช้จนถึงช่วงทศวรรษ 30 เมื่อเก็บแอปเปิลและลูกแพร์ไว้บนเรือในห้องที่มี CO สูง₂ - ยืดอายุความสด

5. Ludwik Pasteur - ภาพเหมือนของ Albert Edelfelt

1862-1871 ตู้เย็นเครื่องแรกได้รับการออกแบบโดย James Harrison นักประดิษฐ์ชาวออสเตรเลีย เครื่องพิมพ์โดยการค้าขาย แม้แต่การผลิตเริ่มต้นและออกสู่ตลาด แต่ในแหล่งส่วนใหญ่ ผู้ประดิษฐ์อุปกรณ์ประเภทนี้คือวิศวกรชาวบาวาเรีย Carl von Linde ในปี 1871 เขาใช้ระบบทำความเย็นที่โรงเบียร์ Spaten ในมิวนิก ซึ่งอนุญาตให้ผลิตเบียร์ได้ในช่วงฤดูร้อน สารหล่อเย็นอาจเป็นไดเมทิลอีเทอร์หรือแอมโมเนีย (แฮร์ริสันยังใช้เมทิลอีเทอร์ด้วย) น้ำแข็งที่ได้จากวิธีนี้จะก่อตัวเป็นก้อนและขนส่งไปยังบ้าน โดยจะตกลงไปในตู้ที่หุ้มฉนวนความร้อนเพื่อนำอาหารไปหล่อเย็น

1863 ลุดวิก ปาสเตอร์ (5) อธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกระบวนการพาสเจอร์ไรส์ ซึ่งทำให้สามารถยับยั้งจุลินทรีย์ได้ในขณะที่ยังคงรักษารสชาติของอาหารไว้ วิธีการพาสเจอร์ไรส์แบบคลาสสิกคือการให้ความร้อนกับผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิสูงกว่า 72°C แต่ไม่เกิน 100°C ตัวอย่างเช่น ประกอบด้วยการให้ความร้อนถึง 100°C ในหนึ่งนาที หรือ 85°C ใน 30 นาที ในอุปกรณ์ปิดที่เรียกว่าพาสเจอร์ไรส์

1899 Bert Holmes Hite ได้แสดงให้เห็นผลการทำลายล้างของแรงกดดันต่อจุลินทรีย์ เป็นเวลา 10 นาทีที่อุณหภูมิห้อง เขาให้นมแรงดัน 680 MPa โดยสังเกตว่าด้วยเหตุนี้ จำนวนจุลินทรีย์ที่มีชีวิตที่มีอยู่ในนมจึงลดลง ในทางกลับกัน เนื้อสัตว์ที่รับความดัน 540 MPa ที่อุณหภูมิ 52°C เป็นเวลา XNUMX ชั่วโมง ไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางจุลชีววิทยาในช่วงสามสัปดาห์ของการเก็บรักษา

ในปีต่อๆ มา มีการศึกษาขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับอิทธิพลของแรงกดดันสูง กล่าวคือ เกี่ยวกับโปรตีน เอนไซม์ องค์ประกอบโครงสร้างของเซลล์และจุลินทรีย์ทั้งหมด กระบวนการนี้เรียกว่า pascalization ตามชื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้ยิ่งใหญ่ Blaise Pascal และมันยังคงได้รับการพัฒนา ในปี 1990 แยมแรงดันสูงออกสู่ตลาดญี่ปุ่น และในปีต่อมา มีผลิตภัณฑ์อาหาร เช่น โยเกิร์ตและเยลลี่ผลไม้ น้ำสลัดมายองเนส ฯลฯ ปรากฏขึ้นมากขึ้น

1905 นำเสนอโดยนักเคมีชาวอังกฤษ J. Appleby และ A.J. Banks การฉายรังสีอาหารในทางปฏิบัติเริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 1921 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันค้นพบว่ารังสีเอกซ์สามารถฆ่า Trichinella ซึ่งเป็นปรสิตที่พบในเนื้อหมู

อาหารได้รับการบำบัดด้วยไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของซีเซียม 137 หรือโคบอลต์ 60 ในฉนวนตะกั่ว - ไอโซโทปของธาตุเหล่านี้ปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกตัวเป็นไอออนในรูปของรังสีแกมมา การทำงานเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการเหล่านี้เริ่มขึ้นในอังกฤษหลังปี 1930 และในสหรัฐอเมริกาหลังปี 1940 จากประมาณปี 1955 การวิจัยเกี่ยวกับการถนอมอาหารด้วยรังสีเริ่มขึ้นในหลายประเทศ ในไม่ช้า ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้รับการเก็บรักษาโดยใช้รังสีไอออไนซ์ ซึ่งทำให้สามารถยืดอายุการเก็บรักษาได้ เช่น ของสัตว์ปีก แต่ไม่ได้รับประกันว่าผลิตภัณฑ์จะปลอดเชื้ออย่างสมบูรณ์ ใช้เพื่อยับยั้งการงอกของมันฝรั่งและหัวหอมได้สำเร็จ

1906 การเกิดอย่างเป็นทางการของกระบวนการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง (6) ในงานของพวกเขาที่นำเสนอที่ Academy of Sciences ในปารีส นักชีววิทยา Frédéric Bordas และแพทย์และนักฟิสิกส์ Jacques-Arsène d'Arsonval ได้พิสูจน์ว่าซีรั่มในเลือดที่แช่แข็งและไวต่ออุณหภูมิสามารถแห้งได้ หางนมแห้งในลักษณะนี้จะคงตัวเป็นเวลานานที่อุณหภูมิห้อง นักประดิษฐ์ในการศึกษาต่อมาของพวกเขาได้อธิบายว่าวิธีการของพวกเขาสามารถนำมาใช้ในการแก้ไขและรักษาซีรั่มและวัคซีนให้อยู่ในสภาพดี การกำจัดน้ำออกจากผลิตภัณฑ์แช่แข็งยังเกิดขึ้นในสภาพธรรมชาติ - ชาวเอสกิโมใช้มานานแล้ว การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งทางอุตสาหกรรมถูกใช้ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ XNUMX

6. ผลิตภัณฑ์ที่ระเหิด

1913 DOMELRE (DOMEstic ELectric REfrigerator) ซึ่งเป็นตู้เย็นไฟฟ้าในครัวเรือนเครื่องแรก วางจำหน่ายในชิคาโก ในปีเดียวกันนั้น ตู้เย็นก็ปรากฏตัวขึ้นในเยอรมนี โมเดลอเมริกันมีโครงไม้และกลไกการระบายความร้อนอยู่ด้านบน ไม่ใช่ตู้เย็นอย่างที่เราเข้าใจในปัจจุบัน แต่เป็นหน่วยทำความเย็นที่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งบนตู้เย็นที่มีอยู่

สารหล่อเย็นเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เป็นพิษ ตู้เย็นเยอรมัน (ผลิตโดย AEG) ปูด้วยกระเบื้องเซรามิก อย่างไรก็ตาม ภัตตาคารในเยอรมนีเกือบทั้งหมดเท่านั้นที่สามารถซื้ออุปกรณ์เหล่านี้ได้ เนื่องจากมีราคา 1750 เครื่องหมายสมัยใหม่ ซึ่งเท่ากับที่ดินในชนบท

7. Clarence Birdseye ใน Far North

1922 คลาเรนซ์ เบิร์ดส์อาย ขณะอยู่บนลาบราดอร์แช่แข็ง (7) พบว่าที่อุณหภูมิ -40°C ปลาที่จับได้จะแข็งตัวเกือบจะในทันที และเมื่อละลายแล้ว จะมีรสชาติที่สดใหม่ แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากปลาแช่แข็งที่สามารถซื้อได้ในนิวยอร์ก ในไม่ช้าเขาก็พัฒนาเทคนิคสำหรับการแช่แข็งอาหารอย่างรวดเร็ว

การแช่แข็งอย่างรวดเร็วเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าก่อตัวเป็นผลึกน้ำแข็งที่มีขนาดเล็กลง ซึ่งทำลายโครงสร้างเนื้อเยื่อได้ในระดับที่น้อยกว่าวิธีอื่นๆ Birdseye ทดลองกับปลาแช่แข็งที่ Clothel Refrigerator Company และต่อมาได้ก่อตั้ง Birdseye Seafoods Inc. มันเชี่ยวชาญในการแช่แข็งเนื้อปลาในอากาศเย็นที่อุณหภูมิ -43 ° C แต่ในปี 1924 มันล้มละลายเนื่องจากขาดความสนใจของผู้บริโภค

อย่างไรก็ตาม ในปีเดียวกันนั้น Birdseye ได้พัฒนากระบวนการใหม่ทั้งหมดสำหรับการแช่แข็งอย่างรวดเร็วในเชิงพาณิชย์ นั่นคือการบรรจุปลาในกล่องกระดาษ แล้วแช่แข็งเนื้อหาระหว่างพื้นผิวแช่เย็น XNUMX ชิ้นภายใต้ความกดดัน และสร้างบริษัทใหม่ชื่อ General Seafood Corporation

8.โฆษณาตู้เย็น Electrolux ปี 1939

1935-1939 ขอบคุณอีเลคโทรลักซ์ ตู้เย็นเริ่มมีจำนวนมากในบ้านโควาลสกี้ทั่วไป (8)

ทศวรรษที่ 60 เริ่มมีการใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อถนอมอาหาร อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของความต้านทานแบคทีเรียต่อสารเหล่านี้ได้นำไปสู่การห้ามใช้สารเหล่านี้ ไม่ช้าก็พบว่าแบคทีเรียกรดแลคติกผลิตยาปฏิชีวนะนิซินตามธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับยาปฏิชีวนะทางการแพทย์ Nisin ได้รับการเก็บรักษาไว้โดยเฉพาะในเนื้อรมควันและชีส

ทศวรรษที่ 90 ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ผ่านมาของศตวรรษที่ผ่านมาการวิจัยเริ่มต้นขึ้นเกี่ยวกับการใช้พลาสมาในการยับยั้งจุลินทรีย์แม้ว่าวิธีการเลิกใช้พลาสมาเย็นจะได้รับการจดสิทธิบัตรใน 60s ปัจจุบันการใช้พลาสม่าอุณหภูมิต่ำในการผลิตอาหารคือ ถือเป็นเทคโนโลยีรุ่นแรกซึ่งหมายความว่าในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา

9. ปกหนังสือโดย Lothar Leistner และ Graham Gould เกี่ยวกับเทคนิคการกระโดดข้ามรั้ว

2000 โลธาร์ ไลสต์เนอร์ (9) ให้คำจำกัดความเทคโนโลยีกั้น นั่นคือ วิธีการกำจัดเชื้อโรคออกจากอาหารได้อย่างแม่นยำ มันสร้าง "อุปสรรค" บางอย่างที่เชื้อโรคต้องเอาชนะเพื่อความอยู่รอด เรากำลังพูดถึงการผสมผสานวิธีการที่สมเหตุสมผลซึ่งรับรองความปลอดภัยของอาหารและความเสถียรทางจุลชีววิทยาตลอดจนรสชาติที่เหมาะสมและคุณภาพทางโภชนาการและความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ตัวอย่างของสิ่งกีดขวางในระบบอาหาร ได้แก่ อุณหภูมิในการแปรรูปสูง อุณหภูมิการจัดเก็บต่ำ ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้น กิจกรรมทางน้ำที่ลดลง หรือการมีอยู่ของสารกันบูด

โดยคำนึงถึงธรรมชาติของผลิตภัณฑ์และจุลินทรีย์ที่มีอยู่นั้น ปัจจัยที่ซับซ้อนข้างต้นจึงถูกเลือกเพื่อกำจัดจุลินทรีย์ออกจากผลิตภัณฑ์อาหารหรือทำให้ไม่เป็นอันตราย แต่ละปัจจัยก็เป็นอุปสรรคอีกประการหนึ่ง ขณะที่พวกมันกระโดดข้ามพวกมันทีละตัว จุลินทรีย์จะอ่อนตัวลง ในที่สุดก็ถึงจุดที่พวกเขาไม่มีแรงที่จะกระโดดต่อไปอีกต่อไป จากนั้นการเจริญเติบโตของพวกมันก็หยุดลง และจำนวนของมันคงที่ในระดับที่ปลอดภัย - มิฉะนั้นพวกมันจะตาย ขั้นตอนสุดท้ายในแนวทางนี้คือสารเคมีกันเสีย ซึ่งใช้เฉพาะเมื่อสิ่งกีดขวางอื่นๆ ไม่ยับยั้งการทำงานของจุลินทรีย์อย่างเพียงพอ หรือเมื่อสิ่งกีดขวางดึงสารอาหารส่วนใหญ่ออกจากอาหาร

วิธีถนอมอาหาร

กายภาพ

• ความร้อน - ประกอบด้วยการใช้อุณหภูมิสูงหรือต่ำ:

     - ระบายความร้อน

     - หนาวจัด,

     – การฆ่าเชื้อ,

     - พาสเจอร์ไรซ์

     - ลวก

     - tyndalization (การพาสเจอไรซ์แบบแยกส่วน - วิธีการถนอมอาหารกระป๋องซึ่งประกอบด้วยการพาสเจอร์ไรส์สองหรือสามครั้งโดยมีช่วงเวลาหนึ่งถึงสามวัน คำนี้มาจากชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวไอริช John Tyndall)

• กิจกรรมทางน้ำลดลง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการเพิ่มสารที่เปลี่ยนความดันออสโมติก:

     - การอบแห้ง

     – การทำให้ข้น (การระเหย, ความเข้มข้นของความเย็น, ออสโมซิส, ไดอะไลซิส, รีเวิร์สออสโมซิส),

     – การเติมสารออสโมแอคทีฟ

• การใช้ก๊าซป้องกันในห้องเก็บของ (ดัดแปลงหรือควบคุมบรรยากาศ) หรือในบรรจุภัณฑ์อาหาร:

     - ไนโตรเจน

     - คาร์บอนไดออกไซด์,

     - เครื่องดูดฝุ่น.

• รังสี:

     - ยูพีวีซี,

     - ไอออนไนซ์

• ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยการนำคุณสมบัติของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามาประยุกต์ใช้ ได้แก่

     - สนามไฟฟ้าที่เต้นเป็นจังหวะ

     - สนามไฟฟ้าแม่เหล็ก

• แรงดันใช้งาน:

     - สูงพิเศษ (UHP)

     – สูง (จีดีพี).

สารเคมี

• ในการเติมสารเคมีลงในสารละลายสารกันเสีย:

     - หมัก

     – การเติมกรดอนินทรีย์

     - หมัก

     – การใช้สารเคมีกันบูดอื่นๆ (ยาฆ่าเชื้อ ยาปฏิชีวนะ)

• การเพิ่มสารเคมีในบรรยากาศของกระบวนการ:

     - สูบบุหรี่

ชีวภาพ

• กระบวนการหมักภายใต้อิทธิพลของจุลินทรีย์:

     - การหมักแลคติก

     - น้ำส้มสายชู,

     - โพรพิโอนิก (เกิดจากแบคทีเรียโพรพิโอนิก)