TEHNOLOKI FAKULTET TUZLAODSIJEK: PREHRAMBENA TEHNOLOGIJA, TRAVNIKPREDMET: KONZERVIRANJE HRANETEMA: Bioloko konzerviranje povra Mentor: Studenti:. Dr. sc. Dijana Milievi, vanr. prof Haris Zuki Travnik, maj, 2012. godine

UVOD Konzerviranje namirnica je zajedniki naziv za razliite procese, odnosno postupke kojima je cilj da se u to veoj mjeri i kroz to dui period ouva izvorna kvaliteta neke namirnice, tj. da se sprijei njezino kvarenje i degradacija.

Dva principa na kojima se temelji konzerviranje hrane:

Princip abioze (I) primijenjen je kod metoda kod kojih se konzerviranje namirnice postie eliminiranjem (izdvajanjem) mikroorganizama iz namirnice ili njihovim unitenjem uz istovremenu zatitu od naknadne kontaminacije. Princip anabioze (II) primijenjen je kod metoda kod kojih se potiskuje ili ograniava aktivnost mikroorganizama stvaranjem nepovoljnih uvjeta za njihov razvitak. 1.2.

U prvu grupu spadaju metode konzerviranja sterilizacijom (termikom, jonizirajuim zraenjem, ultrazvukom i tzv. hemosterilizacijom), te ultrafiltracijom.

KONZERVIRANJE POVRA BIOLOKIM PUTEM-FERMENTACIJA

MIKROORGANIZMI

Upotrebljavaju se:starter kulture (iste ili mijeane)autohtone bakterije (kod mlijeno-kisele fermentacije povra)

Izbor mikroorganizma ovisi o tipu fermentacije i proizvoduKONCENTRACIJA SOLIdodatak soli (NaCl) vaan je kod mlijeno-kisele fermentacijedjeluje selektivno na m.o. (inhibira rastne poeljnih sporogenih bakterija)izaziva nekrozutkiva dolazido izlaenjaeera iz stanica povoljno za aktivnost m.o.TEMPERATURAMorabitioptimalnazamikroorganizmepHoptimalan za mikrobioloku aktivnostsnienjem pH (u toku i nakon fermentacije) suzbija se aktivnost nepoeljnih m.o.

Promjena organoleptikih svojstava Mirisa Teksture OkusaZato fermentiramo hranu?Zatita hrane Inhibicija patogena Inhibicija mikroorganizama kvarenja

Mikroflora svjeeg povra ukljuuje irok spektar MO- plijesni, gljivice, kvasce, te gram pozitivne i negativne bakterije.

Bakterije mlijene kiseline (BMK) ine manji udio inicijalne populacije, ali su glavne i odgovorne za mlijeno- kiselu fermentaciju povra.

Glavni zadatak kod fermentacije je stvoriti okoline uvjete koji su povoljni za aktivaciju i rad BMK, a koji inhibiraju ili ograniuju djelovanje ostalih mikroorganizama.

To su: anaerobni uvjeti, odgovarajua razina vlanosti, temperatura i koncentracija soli.

Kako se uvjeti fermentacije mijenjaju tokom procesa, tako se mijenjaju i prevladavajui, odnosno, dominantni mikroorganizmi.

BMK sintetiziraju bakteriocine, antimikrobne peptide ili proteine koji predstavljaju inhibirajue faktore za uobiajeno prisutne vrste bakterija. Igraju kljunu ulogu u ekologiji tradicionalne fermentirane hrane.

Meutim, fermentacija je ipak ovisna o udruenju veeg broja bakterija.

Samo tri vrste fermentiranog povra se proizvode u irim razmjerima, a to su:

Fermentirane maslinePriprema maslina

Pri temperaturi 22-26 C, 1-2 mjesecaFermentacija je gotova kad se svi fermentabilni eeri potroe i pH padne ispod 4,5. Kvasci produktima svog metabolizma (etanol, etilacetat i dr.) doprinose okusu finalnog proizvoda i proizvode odreenu koliinu vitamina koji potpomau rast Lb. Plantarum.

Faza fermantacijeTrajanje (dani)pHDominantni mikroorganizmi1.10-14>6Koliformno-aerogene bakterije (E.coli, Citrobacter sp., Klebsella aerogenes i dr.)2.10-15>4,5Smanjenje Gram- negativnih bakterija, razvijanje BMK, uglavnom Lb.plantarum i manje Lb.Delbrueckii, te kvasci3.14-20

Obrada proizvoda

Tri najpoznatija naina proizvodnje fermentiranih maslina:

Kiseli kupusPosebne vrste kupusa za komercijalnu proizvodnju kiselog kupusa: bijeli, slatki kupus blagog okusa, velike guste glave (3.5 do 5.5 kg) sa minimalnim brojem zelenih vanjskih listova. Koncentracija fermentabilnih eera je oko 5% (priblino jednake koncentraciji glukoze i fruktoze- 2,5%, malo saharoze).Neki sastojci kupusa pokazali su antibakterijsko djelovanje te se vjeruje da imaju utjecaj na tipove BMK koji dominiraju u fermentaciji.

Priprema kupusa

Fermentacija je uspjena pri temperaturi od oko 7.5C , traje manje od 1 mjeseca te su dobri uvjeti za uvanje kupusa.Pri visokim koncentracijama soli i visokim temperaturama (32C) okus i aroma su prekiseli, a boja i tekstura loije kvalitete.

Faze fermentacijeMikroorganizmiProduktiPlinovitaHeterofermentativne BMK (L.mesenteroides), Gram negativne bakterijeMlijena i octena kiselina, etanol i CO2 snienje pHNeplinovitaHomofermentativne BMK (Lb. plantarum i Lb. brevis)Velike koliine mlijene kiseline - daljnje snienje pH

Obrada proizvoda

Fermentacija krastavacaGlavni ugljikohidrati u kiselim krastavcima su fruktoza i glukoza.

Jabuna kiselina koja se nalazi u niskim koncentracijama moe uzrokovati probleme jer se tijekom jabuno-mlijene fermentacije pretvara u mlijenu kiselinu i CO2.

Pogodna temperatura fermentacije je izmeu 15 i 30C, a pH oko 3,5.

Starter kulture-gotove (industrijske) iste kulture bakterija, kvasaca i plijesni koje slue za cijepljenje proizvoda i postizanje odgovarajueg zrenja (mlijenih, mesnih i drugih proizvoda).Koritenje starter kultura za kiseljenje krastavaca je ogranieno, napravljeni su neki pokuaji, npr.:Inokulacija krastavaca sa E.faecalis, L.mesenteroides,Lb.brevis i P.pentosaceus; Lb.plantarum dominira u daljnjim fazama fermentacije neovisno o vrsti BMK koje su koritene za inokulacijuLb.plantarum moe proizvesti CO2 iz raspada jabune kiseline u mlijenu kiselinu, to uzrokuje napuhnue krastavaca.Uspjena fermentacija kiselih krastavaca bez dodatka NaCl provedena je u laboratoriju,ali ne pod standardnim(komercijalnim) uvjetima. Krastavci su blanirani(3 min na 770C),uz dodatak soli i pufera kalcijevog acetata te inokulirani Lb.plantarum.

Bacteriocin, produkt bakterija mlijene kiselina, izoliran iz fermentacije kiselih krastavaca do danas nije uspjeno upotrjebljen kao starter kultura.

Razvoj starter kultura je teak s obzirom da je poeljan slijed mikroorganizama u spontanoj fermentaciji.U veini istraivanja inokulacija istom ili mijeanim starter kulturama Lc. Lactis subsp. Lactis, L. mesenteroides,Lb. brevis i Lb. plantarum rezultirala je malim ili nikakvim napretkom u kvaliteti proizvoda.

2 vrste Lc. Lactis susp. Lactis sintetiziraju bakteriocin nizin , i to u dovoljnoj koliini za inhibiciju Lb. plantarum i poticanje rasta stanica L. mesenteroides.L. mesenteroides proizvodi D(-) mlijenu kiselinu , koju ovjek ne moe metabolizirati te nije preporuljiva za dojenad i djecu.

Veinom se kao starter kulture koriste tradicionalne metode inokulacije- salamura iz aktivne fermentacije za fermentaciju svjee usoljenih maslina.

Lb.plantarum kao starter kultura dokazano proizvodi dvije vrste bakteriocina, koji u kombinaciji imaju irok inhibicijski spektar.

ZAKLJUAKSvjee namirnice biljnog i ivotinjskog porijekla su podlone procesima kvarenja. Nastojanjem ljudi da se to sprijei, razvijeni su razliiti procesi konzerviranja, a najstariju grupu procesa ine bioloki procesi konzerviranja namirnica ili fermentacije.

Ovi procesi konzerviranja temelje se na kontroliranoj primjeni odreenih mikroorganizama, koji svojom aktivnou stvaraju nepovoljne uvjete za razvoj mikroorganizama kvarenja.

Kroz historiju razvilo se umijee manipulacije i skladitenja sirovih namirnica u posebnim uvjetima i dovelo je do razvoja razliitih fermentiranih namirnica koje su mogli due uvati, a posjedovale su i bolja organoleptika svojstva od sirovih namirnica. U veini sluajeva umijee proizvodnje fermentiranih namirnica prenoeno je sa generacije na generaciju i bilo je vezano za lokalne zajednice, samostane i vlastelinstva.