Het gebruik van gemodificeerde atmosfeer voor vers vlees

Transcriptie

1 Prof.dr.ir. Frank Devlieghere Het gebruik van gemodificeerde atmosfeer voor vers vlees Vakgroep Voedselveiligheid en Voedselkwaliteit Laboratorium voor Levensmiddelenmicrobiologie en - conservering Food2Know-Interfacultair kenniscentrum rond levensmiddelenwetenschappen, voeding en gezondheid Universiteit Gent info@food2know.be -Tel. 09/ Fax 09/ Moderne verpakkingstechnieken zijn enkel bruikbaar indien de initiële kwaliteit van het product optimaal is: EEN PRODUCT VERBETERT NIET DOOR HET TE VERPAKKEN 1

2 Belang van initiële productkwaliteit 1 dag 4 dagen Houdbaarheid Belang van initiële productkwaliteit 1 dag 2 dagen 4 dagen 7 dagen Houdbaarheid 2

3 2. Effect van atmosfeer op de kwaliteit van vers vlees 3 gassen: - CO 2 - O 2 - N 2 Effect van CO 2 DE antimicrobiële component in gasverpakte levensmiddelen Werking CO 2 verdrijft zuurstof lost op in het levensmiddel en is anti-microbieel [CO 2 ] waterfase telt hogere oplosbaarheid bij lagere temperatuur Heeft als molecule een antimicrobieel effect N 2 inert Vulgas, voorkomt collapsen verdrijft zuurstof 3

4 Microbiële aspecten van CO 2 a) Remmen van microbieel bederf verlenging van de lagfase verlenging van de generatietijd T activiteit remming van Gram - bedervers en gisten, minder van Gram + melkzuurbacteriën weinig gevoelig: vaak bedervende flora bij gasverpakte levensmiddelen (Devlieghere et al., 2000) 4

5 600 Tijd om 10 7 kve/g te bereiken C 7 C 12 C Opgeloste CO 2 (mg/l) Effect van temperatuur en opgeloste CO 2 op de tijd om 10 7 /g Lactobacillus sakei te bereiken bij een initiële contaminatie van 500/g (Devlieghere et al., 1998) Microbiële aspecten b) Pathogenen lage T: enkel uitgroei van psychrotrofen Listeria monocytogenes: remming wanneer geen O 2 Yersinia enterocolitica: gevoelig voor CO 2 T> 3.3 C: Niet proteolytische Clostridium botulinum (B,E,F): ongevoelig voor CO 2 als P CO2 < 1 atm 5

6 Evolutie van Yersinia enterocolitica bij (a) 0 C, (b) 5 C en ( c) 12 C op forel bewaard bij lucht ( ), 60% CO 2 /40% N 2 ( ) en 80% CO 2 /20% N 2 ( ) (Davies & Slade, 1995) Invloed van MAP op de groei van Listeria monocytogenes op kip bij 6 C (Zeitoun & Debevere, 1991) 6

7 Ln (N/N 0) 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0-1, ,0 Time (h) Figuur 1 Invloed van CO 2 op de groei van P. fluorescens bij 7 C voor verschillende CO 2 - concentraties (( 0 ppm, 500 ppm, 1000 ppm, 1500 ppm and 2000 ppm)) in een gemodificeerd BHI-medium (Devlieghere et al., 1998) Ln (N/N 0) 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, ,0 Time (h) Figuur 2: Invloed van CO 2 op de groei van P. fluorescens bij 7 C voor verschillende verpakkingsconfiguraties ( 0% CO G/P, 31.4% CO G/P, 40.2 %CO G/P, 60% CO G/P), resulterend in 800 ppm CO 2 in een gemodificeerd BHI-medium (Devlieghere et al., 1998) 7

8 2500 [CO 2 ] diss (mg/l) % CO 2 40% CO Time (min) Invloed van de tijd voor het oplossen van CO 2 in een kookham 8

9 2. Effect van atmosfeer op de kwaliteit van vers vlees Effect van O 2 Effect van superatmosferische O 2 concentraties Verpakken van vers rood vlees: toevoegen van O 2 > 21% Kleur van vlees bepaald door myoglobine: Gereduceerd myoglobine Fe 2+ (rood-purper) oxygenatie Oxymyoglobine Fe 2+ (hel rood) reductie oxidatie Metmyoglobine Fe 3+ (bruin) oxidatie reductie De diverse oxidatie/reductie vormen van myoglobine 9

10 Remming van Gram-negatieve bacteriën? Ps. fluorescens (mean log 10 CFU.cm - ²) Time (h) Fig. 1 Groei van Pseudomonas fluorescens op BHI agar, bewaard bij 4 C, onder de volgende gasatmosferen (balans N 2 ): ( ) 3 % O % CO 2 ; ( ) 20 % CO 2 ; ( ) 80 % O 2 ; ( ) 80 % O % CO 2. MELKZUURBACTERIËN 8 L. brevis (mean log 10 CFU.cm - ²) Leuc. gasicomitatum (log 10 CFU/cm²) Time (h) Time (h) ( ) 3 % O % CO 2 ( ) 20 % CO 2 ( ) 80 % O 2 ( ) 80 % O % CO 2 L. pa ra casei s ubs p. pa ra ca sei 1 (log10 CFU.cm -²) Time (h) 10

11 3. Verpakkingstechnieken voor vers vlees 3.1. Voorverpakken verpakken in piepschuim-schaaltje omwikkeld met PE of PVC die gekrompen (verhitting) of uitgerokken wordt permeabiliteit van de folie van groot belang: bepaalt Eh en zo groeikarakteristieken van bedervers en pathogenen permeabiliteit = f(dikte) en wijzigt door rekken/krimpen aandeel voorverpakte producten neemt af ten voordele van MAPverpakking en vacuümverpakking 3. Verpakken van vers vlees 3.2. Vacuümverpakken verpakken in film met lage permeabiliteit voor O 2, CO 2, N 2 en waterdamp en alle lucht uit verpakking verwijderen zeer lage concentratie aan restzuurstof (<1%) : strict aërobe microorganismen worden geremd in hun groei vb. schimmels verbruik van restzuurstof door aërobe flora leidt tot productie van CO 2 (20-25%): Gram-negatieve bacteriën (Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella) worden geremd in hun groei facultatief anaërobe bacteriën domineren: Brochothrix thermosphacta Enterobacteriaceae Melkzuurbacteriën groeien trager houdbaarheidsverlenging 11

12 3. Verpakken van vers vlees 3.2. Vacuümverpakken Nadelen: verkleuren van rood vlees (oxymyoglobine) naar paars (myoglobine) vervormen van het verpakte levensmiddel aan elkaar kleven van voorverpakte versneden vleeswaren Voordelen: Hele lange houdbaarheden (bij lage T) 3. Verpakken van vlees en vleeswaren 3.3. MAP vervangen van lucht door een geschikt gasmengsel met als doel de houdbaarheid te verlengen gebruikte gassen = O 2, CO 2, N 2 (CO) en gassamenstelling verschilt naargelang product film met lage permeabiliteit voor O 2, CO 2, N 2 en waterdamp gas in de verpakking via Gecombineerd vacuüm systeem Flushing of doorspoeling 12

13 Verpakken van vlees en vleeswaren: MAP Gecombineerd vacuüm systeem of dieptrekautomaat: verpakking eerst vacuüm zuigen en dan vullen met gas Gecombineerd vacuüm systeem of dieptrekautomaat: Seminarie BAMST studiedag: Verpakken Microbiologie van vers vlees: van vlees: 22/06/2012 welke toekomst? 05/04/

14 Verpakken van vlees en vleeswaren: MAP Flushing systeem (flow-pack machine): spoelen met gas en afsluiten Flushing systeem (flow-pack machine) 14

15 Flushing systeem (flow-pack machine) 3.3. MAP-verpakken Verpakken van van vlees vlees en vleeswaren: en vleeswaren MAP MAP-verpakt vers vlees bij gebruik van enkel CO 2 / N 2 : CO 2 -gehalte beperkt tot 25% aangezien hogere concentraties verkleuring veroorzaken van Mb(rood) naar MetMb(bruin) hoge CO 2 conc. (> 25%) zijn gewenst voor houdbaarheidsverlenging hogere CO 2 concentraties zijn enkel mogelijk wanneer bijgemengd wordt met O 2 voor de omzetting van Mb naar oxymb voor behoud van rode kleur dus om reden van kleurstabiliteit en houdbaarheidsverlenging 60-85% O 2 / 40-15% CO 2 Hoge O 2 -conc. bevorderen groei van aërobe bedervers (Pseudomonas en Br. thermosphacta) dus houdbaarheid is korter dan bij vacuümverpakt vers vlees 15

16 3.3. MAP-verpakken van vlees en vleeswaren MAP-verpakt gevogelte idem vers vlees maar bevat minder Mb: dus 10% O 2 is reeds voldoende voor kleurstabilisatie 70-90% CO 2 / 10% O 2 / 20-0% N 2 Houdbaarheidsverlenging van kippebillen (6 C) van 6 dagen in lucht tot 13 dagen onder MAP 16