Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu.

1. Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. Peter Záhradník, Ing.

2. Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. Proces aseptické výrobní technologie Tepelné ošetření surovin/zařízení/obalu + Finalizace/plnění/balení bez přístupu nesterilního vzduchu Peter Záhradník, Ing.

3. Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. • Aseptická technologie = symbiotické spojení rozumu, vědy, techniky a zručnosti • „Podmíněná sterilita/stabilita“ - je zajištěna aseptickým zpracováním, osmotickým tlakem, pH, inertní atmosférou a zejména jejich synergismem. • Knowhow = receptury, znalosti o surovinách, analýze a diagnostice • Team zkušených zaměstnanců na všech úrovních • Vývoj (technologové, implementace, optimalizace procesů, nové idee a sofistikovaná řešení) • Nejslabší místo určuje kvalitu výsledku Peter Záhradník, Ing.

4. Zpracování ovoce a zeleniny aseptickou technologií a jejích aplikace v potravinářském průmyslu. • POPIS ASEPTICKÝCH TECHNOLOGIÍ A VYROBNĚ - TECHNOLOGICKÝCH ZAŘÍZENÍ • SUROVINY • ANALÝZA, KVALITA • APLIKACE • BALENÍ/OBALY Peter Záhradník, Ing.

5. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy • Tepelné výměníky kontinuální procesy • Kontejnerová stanice pro komponenty k další aplikaci spojení vakuového kotle a přepravního obalu Peter Záhradník, Ing.

6. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy • Příprava a dávkování surovin do výrobního zařízení • Tepelné ošetření • Chlazení • Plnění/kontejnerová stanice Těsnost výrobního zařízení/čistota/myšlení obsluhy výrobního zařízení Peter Záhradník, Ing.

7. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy • Příprava a dávkování surovin do výrobního zařízení • vybalování surovin z přepravných obalů (kartony, pytle, sudy …) • průběžná kontrola kvality (laserový analyzátor cizích příměsí, vizuálně…) • rozmrazování/MW kontinuální tunely (kostkování, řezaní přizpůsobení se výrobně- aplikačním technologiím u zpracovatelů) • vážení/přepravné a dávkovací nerezové vozíky, digitální váhy • mixování, homogenizace /účinné vysokootáčkové např. klecové mixéry a homogenizátory (rozpouštění práškových surovin, stabilizátory, kakao, vaječné žloutky, káva, SM…) • doprava z velkokapacitních zásobníků silo/cukr/automatické tenzometrické váhy) zásobní tanky (tekuté g-f. sirupy/průtokoměry) • dopravníky, potrubí /nasypávání/výtahy, vakuové dávkování Peter Záhradník, Ing.

8. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy • Tepelné ošetření Pro realizaci a výběr typu tepelného ošetření je určující: • MB znečištění surovin (parametry 10 – 1 mil/g) • technologické vlastnosti surovin (velikost kousků, pevnost…) • charakter a trvanlivost výrobku/komponentu/přípravku/složky… • typ a trvanlivost finálního výrobku/aplikace Dle použitých teplot a časových výdrží Pasterizace/vysoká (85-100°C), nízká (nad 70°C) Sterilizace (nad 100 °C) UHT (nad 121,1°C)/Uperizace135°C/5 sec. Tyndalizace (inicializace spor/usmrcení vegetativních forem/neutrální produkty) Efektitiva/rychlost/šetrnost Přestup tepla celým produkčním objemem (všechny suroviny) resp. parciálně/postupně (skupiny surovin) Důraz se klade přestupu tepla jednotlivým kouskům dovnitř. Ohřev párou přes stěny, resp. přímo do produktu. Peter Záhradník, Ing.

9. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy • Chlazení Efektitiva/rychlost/šetrnost • - vakuem /vakuová vývěva (součet odpařovacího a kondenzačního tepla , líh na ruce) • - přestupem přes stěnu /duplikátor/chladící medium (voda, ledová voda, soljanka…) • - kombinovaný způsob všech chladicích možností Peter Záhradník, Ing.

10. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Vakuové kotle diskontinuální/polodiskontinuální procesy • Plnění/Kontejnerová stanice • připojení sterilního a inertizovaného kontejneru (tlak N2) • použití lihu a spec. rychlospojek • permanentní přetlak v kontejneru (N2) i v kotli (sterilní vzduch) • precizní ruční práce obsluhy/automatická sterilace spojovaných částí • odběr vzorků pro MB, FCH a SH • odběr kontravzorků • plombování/výpustné hrdlo, pojišťovací ventil • etiketace/legislatíva, EAN kódy/čítací zařízení • dochlazení/tvorba konečné konzistence • expedice/zpracování Peter Záhradník, Ing.

11. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Tepelné výměníky kontinuální procesy • teplotní spád – rozdíl teplot mezi ohřevným a ohřívaným mediem (bílkovinové nápeky/efektivita/rychlost/šetrnost) Contherm/Tetrapack • - přestup tepla (pára, horká voda)/chladu (voda, ledová voda, soljanka…) přes stěny /trubky, desky Peter Záhradník, Ing.

12. Technologie a výrobně-technologické zařízení • Někteří producenti výrobně technologických zařízení Tetrapak www.tetrapak.com Waldnerwww.processsystems.de Aseptomagwww.aseptomag.ch Stephan www.stephan-machinery.com Rulandwww.rulandec.de Peter Záhradník, Ing.

13. SUROVINY • Základní– ovoce, zelenina, cukr, sůl, koření… (kakao, kondenzované resp. sušené mléko, žloutky…) • Pomocné – tzv. aditivní, přídatné látky Peter Záhradník, Ing.

14. SUROVINY • Základní suroviny • technologicky předpřipravené - jednotlivě mražené kousky (IQF) - pyré nativní a zahuštěné, - koncentráty (NFC) - drť, - bloky - sterilované– vliv na ekonomiku, technologii, skladování… • druhy, odrůdy, vlastnosti a jejich vliv na technologické zpracování • balení - kartony, - PE/AL pytle - plechovky, sudy (pytle) Peter Záhradník, Ing.

15. SUROVINY • Základní suroviny - kousky/kostkyz velkých plodů (hrušky, mango, kiwi, meruňky, okurky, cibule, paprika…) Technologické operace - odšupování (mechanické, fyzikálně-chemické) - odpeckovávání (vypichování) - kostkování (řezačky, kostkovačky) - blanšírování - šokové mražení ve fluidních mrazících tunelech při - 40°C (?) - celé plody (borůvky, brusinky, maliny, hrášek, kukuřice…) - celé plody/půlky/kostky (jahody, višně, třešně…) Peter Záhradník, Ing.

16. SUROVINY • Základní suroviny - JAHODY American 13/ po a před zamražením Jahoda lesní/Polsko SengaSengana/Srbsko Camarosa /Egypt Tioga/Turecko Peter Záhradník, Ing.

17. SUROVINY • Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky, - většina má E čísla • Zahušťovadla • Barvivá • Aromatické látky • Nízkoenergetické sladidla • Emulgátory • Fortifikační látky Peter Záhradník, Ing.

18. SUROVINY Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky • Zahušťovadla/hydrokoloidy - produktům zajišťují homogenitu a konzistenci - využívají se vlastnosti jednotlivých zahušťovadel - dle účelu se různě kombinují • Pektiny – amidované, metoxilované, nízko a vysoko - udržují ovocné kousky, zabraňují floataci • Chemicky modifikované škroby (obykle vysoká „teplá viskozita) • Fyzikálně modifikované škroby (nemají E číslo, řadí se mezi nativní škroby) • LBG – moučka svatojánského chleba (mechanická izolace) • Karagenany (z mořských řas, kapa, iota, gelová struktura, mléčné produkty) • Gelanova guma (nový biotechnologicky vyráběný typ (má vlastnosti „kombinace pektinu se škroby“) • Guarová guma (extrudát), • Algináty (termostabilní vlastnosti) …. Peter Záhradník, Ing.

19. SUROVINY Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky • Barviva – oživují a navracejí přirozenou barvu výrobkům - přírodní, - výjimečně syntetická (nová legislativa EÚ) - různá stabilita a odolnost na - tepelné ošetření, - světlo - pH a jiné chemické vlivy • Betanín E 162(koncentrát červené řepy) Chov košenily(Dactylopiuscoccus) Mexiko • Antokyany E 163 (koncentrát aronie, černé mrkve, červeného zelí) • Karoteny E 160 a,c(koncentrát papriky, beta karoten – biotechnologicky, 8 apokarotenal…) • Karamel E 150 a,b,c,dc (dle použití chemického činidla amoniak, sulfidy…) • Karmín E 120 (živočišné barvivo, broučci Dactylopiuscoccus) • Chlorofyly E 140 (špenát, • Kurkumín E 100, riboflavín E 101, lutein E 160 b …, titánová běloba, černé uhlí Peter Záhradník, Ing.

20. SUROVINY Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky • Nízkoenergetické sladidla - aspartam, - acesulfamK, - cyklamáty ( 50 roky 20.století) - sukraloza, - stévia – novinka, přírodní´ cca 300 sladší než cukr , nulová energie, nekazí zuby, cukrová revoluce ?…) - Dia výrobky - výrobky so sníženou energetickou hodnotou, tzv. Light Peter Záhradník, Ing.

21. SUROVINY Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky • Aromatické látky - přírodní (oleje, extakty, silice… vytvořené fotosyntézou) - přírodně identické….(syntetizované) - kombinace - umělé (nenacházející se v přírodě ale příjemně vonící (ethylvanilín) - historie vývoje aromat.látek spjatá s rozvojem analytických metod - plynová chromatografie, detektory - NMR, - Headspace , - nová legislativa EU Peter Záhradník, Ing.

22. SUROVINY • Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky • Fortifikační látky - rostlinné extrakty - vitamíny (antioxitační AEC, multivitamínové směsi...) - minerální látky (calcium, zinek, hořčík…) - flavonoidy a jiné antioxidanty (trans resveratrol - francouzský paradox) - rozpustné vlákniny (oligo-, frukto-oligosacharidy, inulín, oligofruktóza, prebiotickýúčinek ) Peter Záhradník, Ing.

23. SUROVINY • Pomocné suroviny - tzv. aditivní přídatné látky • Emulgátory - molekuly mají bipolární charakter , - spojují tuky a oleje s vodní fází (mléčné karamely, čokolády…) • Regulátory pH - upravují pH (vliv na chuť, bakteriostatický účinek) - kyselina citronová, jablečná, vinná… jejich soli, hydroxid sodný potr • Jiné Peter Záhradník, Ing.

24. Rozpustná vláknina - cca 75 % rozpustné vlákniny je zfermentována v tlustém střevě, tím je její energetický příspěvek zanedbatelný, - zajímavou výhodou je její nízký glykemický index a nízký index inzulinémie, - podle současných poznatků vyplývá, že kontrolovaná glykémie během jídla může zabránit vzniku nadváhy, - glykémie skutečně odráží rychlost, jakou je glukóza vstřebávána do krve, - glykémie (vyjma sportu) při běžném každodenním stravování nemá být vysoká, - významným parametrem je rovněž tzv. glykemická odpověď, znázorňující koncentraci glukózy v cirkulující krvi a zároveň pocit sytosti. - vědecké studie prokazují prodloužené uvolňování energie, které je spojeno s pozitivními účinky na pocit sytosti Peter Záhradník, Ing.

25. ANALÝZA, KVALITA • Fyzikálně-chemické analýzy - pH, - Rf (°Brix) - vážková sušina (%) - obsah tuku - absorbance/barvící schopnost - mikroskopické analýzy/škroby, krystaly tuků, kuličky olejů… - sítová analýza/kusovitost - reologické/pohybové vlastnosti - viskozita/ rotační a rozvisk. - penetrometrie - metoda měření CO2 … Peter Záhradník, Ing.

26. ANALÝZA, KVALITA • Mikrobiologické analýzy - klasické/Petriho misky, média dle typů K,P, CPM, salmonella… - pomnožení v tekutých bujonových médiích a následná aplikace na P.misky - CO2/ppm, nepřímá metoda, - nevýhoda -nestanovuje množství ale pouze přítomnost/několik měření - výhoda rychlost při rozhodování - průtoková cytometriea jiné alternativní metody rychlých stanovení Peter Záhradník, Ing.

27. ANALÝZA, KVALITA • Senzorické analýzy - chuť/sladká, slaná, kyselá, hořká,umami - vůně - barva - konzistence - celkový dojem Peter Záhradník, Ing.

28. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Co se aplikuje? • Ovocné komponenty • Neovocné komponenty • Cereální komponenty • Komponenty s pevnými kousky/difuzní osmoza • zeleninové komponenty • Bio, přírodní a vellness komponenty • Fortifikované, funkční, light, dia, celiatické… • Komponenty bez spor/ UHT Komponenty/přípravky/ složky jsou součástí finálního výrobku a zároveň jména různých marketingových značek • zajišťují vysokou zdravotní bezpečnost při aplikaci ve výrobních technologiích za studena. • zjednodušují a urychlují výrobní proces a rozšiřují produktovou nabídku www.frujo.cz Peter Záhradník, Ing.

29. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Do čeho se komponenty aplikují? • Mlékárenské výrobky • Mražené krémy a zmrzliny • Tukový průmysl, lahůdky a pochutiny • Nápoje • Convenience food Peter Záhradník, Ing.

30. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ • Mlékárenský průmysl • jogurty, dezerty a zakysané smetany - míchané, dvousložkové, fermentované v obalu, termizované, pěny • tvarohy a tvarohové dezerty - míchané, dvousložkové, termizované, pěny • fermentované mléka a podmáslí, snídaňové nápoje s obsahem cereálií • pudingy, panna cotta, mléčné rýže a krupice - podložené, dvoukomorové • UHT mléka a koktejly, syrovátkové nápoje • čerstvé sýry, cottage, brynza a jiné ovčí nebo kozí sýry, nakládané sýry • pomazánky a pomazánkové másla • jogurtové nebo sýrové dresingy, zálivky, dipy a omáčky k teplým jídlům • svačinky typu "majonézové saláty" a jiné aplikace TEPLOTNÝ ŘĚTĚZEC Peter Záhradník, Ing.

31. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Peter Záhradník, Ing.

32. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ • Průmysl mražených krémů a zmrzlin • Impulzní zmrzliny /kornouty, nanuky… • Rodinné balení mražených krémů / rolády, vaničky… • sofistikované komponenty akceptují podmínky technologické aplikace a charakter finálního mraženého krému. • od komponentů aplikovaných v mlékarenství se liší různorodější texturou a mnohem větší konzistenční variabilitou. • důležitá je dynamická viskozita a velikost částic menší než 2 mm/dekorační a plnící zařízení, • vodní aktivita, textura a reologické vlastnosti takových komponentů jsou pro splnění vytvořené senzorické kvality zásadními parametry • "freez-thaw" stabilita /přenos výrobku domů/částečné rozmražení /vzájemná migrace jednotlivých vrstev nebo kousků ovoce a zmrzliny během dalšího zmražení a skladování. Typické aplikační kategorie jsou toppingya tekuté sirupy, ripplea layery, pencily komponenty s pěknými ovocnými kousky „jak se dělá zmrzlina“ www.benjerry.com/flavors/from-cow-to-cone Peter Záhradník, Ing.

33. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ • Tukový průmysl, lahůdky a pochutiny • Zeleninové komponenty - spojení zelenin s nejrůznějšími bylinkami a nepřeberným množstvím koření • zajímavou doplňující skupinu slaných komponentů tvoří masová ochucení vhodně spojené s kořením a zeleninou (např. šunka, ryby). • nejrůznější variace chutí na bázi papriky, cibule, česneku, bylinek, rajčat, křenu, sýrů včetně jejích různých kulinárních opracování a mnoha dalších známých gastronomických chutí mezinárodní kuchyně jakým je pesto, quichelorain, pizza, arabiata, liptauer, julien • pomazánky z rostlinných tuků a ochucené margaríny • majonézové omáčky a omáčky k teplým jídlům • dresingy, dipy, zálivky, hořčice, kečupy a jiné zeleninové omáčky • majonézové saláty a další Peter Záhradník, Ing.

34. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ Schéma výroby ochucené smetanově-tukové pomazánky Peter Záhradník, Ing.

35. APLIKACE U ZPRACOVATELŮ • Nápojový průmysl Schéma výroby ovocného nápoje s mlékem • Ovocné džusy a šťávy • nápoje, limonády, • sirupy Peter Záhradník, Ing.

36. BALENÍ/OBALY Nerezový kontejner • Inertní atmosféra dusíka/tlak cca + bar • nápustní/výpustní ventil, víko – mikrobiologický filtr, pojišťovací ventil, ventil k tlakováni, lihové zátky, plastové krytky, plomby… Peter Záhradník, Ing.

37. BALENÍ/OBALY • systém „bag-in box“/mnohavrstevný vlnitý laminovaný karton s integrovaným dnem a vyztuženou vložkou pro výpustný ventil, do kterého se vkládá flexibilní vak s plnícím a vypouštěcím uzávěrem Peter Záhradník, Ing.

38. BALENÍ/OBALY Combo Aseptic bag-in-box Peter Záhradník, Ing.

39. BALENÍ/OBALY Plnící stanice „FLUID-BAG“ Peter Záhradník, Ing.

40. ANALÝZA, KVALITA Využití průtokové cytometrie při mikrobiologické kontrole potravin Peter Záhradník, Ing.

41. - + Stávající konvenční metody 48 - 170 hod. dle typu Klasická mikrobiologie Kvantitativní analýza Zpracování Suroviny Konečný produkt 3 - 7 dnů 3 - 7 dnů 3 - 7 dnů

42. Průtoková cytometrie Výsledek za 24 hodin = Dnesvím, jak jsem vyráběl včera. Výsledek za90 minut = Dnesvím, jakdnesvyrábím.

43. Adenosin-trifosfát (ATP)/bioluminiscence Princip metody Všechny životaschopné buňky obsahují ATP V přítomnosti substrátu D-luciferinu, kyslíku a hořečnatých iontů, využívá enzym luciferása energii z ATP, okysličuje D -luciferin a produkuje světlo. Množství vyprodukované bioluminiscence je měřeno citlivým luminometrem a je úměrné množství ATP ve vzorku.

44. Enzymy Bakterie Volný fluorochrom FLUORASSURE® - metoda Technologie fluorescenčního označování • Celkový počet životaschopných • Enzymatická aktivita • Celistvost membrány Specifický substrát • Identifikační testy • Specifické enzymy • Sondy nukleových kyselin • Protilátky Enzyme Protilátky Sondy nukleových kyselin

45. Princip cytometrické metody • Fluorescenční označování životaschopných mikroorganismů • Odečítání označených buněk průtokovým cytometrem s laserem a vyhodnocovací • celou • - BactiFlow ALS, BactiFlow, D-Count

46. BactiFlow ALS • Technologie stejná jako D-Count pouze poloviční počet vzorků v jedné šarži • Na rozdíl od BactiFlow je BactiFlow ALS v plně automatickém provedení

47. Zařízení D-Count x BactiFlow ALS • Spolehlivé rozlišení mikroorganismů od ostatních částic • použitelné pro širokou řadu produktů • vysoká citlivost • Okamžité zobrazení počtu buněk • bez nutnosti interpretace dat • snadná čitelnost dispeje • Absolutní dohledatelnost dat • snadná validace

48. D-Count–BactiFlow ALS Porovnání s kultivační metodou Produkty očkované < 10 c.f.u./ umístěné v nádobách & inkubované 24 h při 30 °C

49. Proaktivní kontrola výroby (HACCP) D-Count - BactiFlowALS - ChemScanRDI • Použitelnostdetekce: -celkovýpočetživotaschopnýchorganismů (TVC) - specifickékvasinky a plísně • Inkubačnídobapředanalýzou: nenívyžadována • Kvantitativnívýsledky k dispoziciběhem 45 min • Řadaaplikací: - suroviny (koncentráty, kontejnerovéovoce) - rozpracovanéprodukty - kontrolypasterizace - technologickávoda - validacečistícíhoprocesu

50. Okamžitá analýza surovin D-Count - BactiFlowALS - ChemScanRDI • Okamžitá kontrola surovin před jejich vykládkou • Definovaná kriteria přijatelnosti převedení do výroby např. přijmout, upravit, zamítnout • Bezprostřední hlášení problémů dodavatelům • Vrácení surovin nevyhovujících spefikacím před vykládkou