Ugrás a tartalomhoz

Élelmiszer-higiénia

Biró Géza (2014)

Agroinform Kiadó

10. Tartósító eljárások hatása a mikrobákra

10. Tartósító eljárások hatása a mikrobákra

A mikrobák kártételét tudományosan megalapozott védekező eljárásokkal akadályozhatjuk meg. A mikrobák elleni védekezést azonban nem lehet általános érvényű szabályok és módszerek alkalmazásával megoldani, mert élettani igényeik eltérőek. A feldolgozásra szánt nyersanyagok és a félkész termékek eltérő mikroflórája ellen más és más eszközökkel vehetjük fel a küzdelmet. Ezért kellett részletesebben foglalkoznunk a kórokozó és a rontó mikroorganizmusok életfeltételeivel és életmódjával, hogy a sokféle védekezési eljárás közül kiválaszthassuk azt, ami az élelmiszer legkisebb károsításával nyújt biztos védelmet a kártételük ellen.

A védekezési eljárások sorában legfontosabb a megelőzés, amellyel a nyersanyagok mikrobás szennyeződésének és fertőződésének veszélyét a legkisebb mértékre igyekszünk visszaszorítani. Ezzel minden egyéb elhárítási mód könnyebbé válik. A már tanult fertőzési és mikrobás szennyezési források ismerete nyújt útbaigazítást ahhoz, hogy tisztasági – higiéniai – rendszabályok alkalmazásával a különféle emberi-állati eredetű fertőző mikrobák a talajról, vízből, levegőből származó szennyeződések élelmiszerkárosító hatását mérsékeljük. A káros mikrobák elleni védekezésnek több módszere van. A jobb áttekintés céljából fizikai, kémiai, biológiai és kombinált módszerekről beszélünk. Mindegyiknek eltérő fokozatai vannak.

a) Fizikai eljárások

Hűtés, fagyasztás

Hűtésnek a 0 °C-nál nagyobb hőmérsékleten (0–8 °C) való tárolást nevezzük. Kis hőmérsékleten a mikroorganizmusok fejlődése jelentősen csökken, vagy le is állhat, mivel a hőmérséklet csökkenésével az életfolyamatok sebessége kisebb lesz. A lag fázis növekedése a mikrobacsoportokon belül leginkább a termofil és mezofil tartományt érinti. Szélsőséges esetben a generációs idő elérheti a 100 órát is. A hűtés különféleképpen hat a mikrobákra. A Gram-negatív fajok ellenálóbbak a hűtéssel szemben, mint a Gram-pozitívok, kivéve a Bacillus subtilis-t és a Clostridium perfringens-t.

A patogén mikroorganizmusok közül csak a Listeria monocytogenes és a Clostridium botulinumE típusa szaporodik hűtés esetén és termel toxint is. A hőmérséklet csökkentése a legkiterjedtebben használt védekezési eljárás. A mikrobák hőmérsékleti minimuma alá hűtött termékben nemcsak azok szaporodása, de enzimjeik bontó hatása is megszüntethető. A zsírbontó lipáz enzim viszont kevésbé érzékeny a hűtésre.

Hőkezelés

A hőközlés pusztító hatása sokkal erőteljesebb, mert 80 °C felett a sejtek plazmájának fehérjeállománya kicsapódik. Így a mikrobák elpusztulnak, és többnyire toxinjaik is hatástalanná válnak (kivéve Staphylococcus enterotoxin). A hőkezelés után az élelmiszerek általában megnyugtató biztonsággal fogyaszthatók. A legbiztosabb csírapusztítás égetéssel érhető el. A laboratóriumi fémeszközöket – alkoholba mártás után – a gázégő lángjával izzítva csírátlanítják. Az üvegedények száját, vattadugóit, zárókupakjait lelángolással (flammálással) fertőtlenítik, az értéktelen fertőzött anyagot pedig elégetéssel teszik veszélytelenné. Az élelmiszereket többnyire nedves közegben – gőzben – csíramentesítik, de ezt a módszert alkalmazzák a mikrobiológiai tápközegek sterilezésére is. A 100 C-nál kisebb hőmérsékleten végzett hőkezelést pasztőrözésnek nevezzük. Főleg a kényesebb élelmiszerek – pl. a tej – mikroflórájának nagymérvű csökkentésére használják. Hatására a veszélyesebb fajok vegetatív alakjainak túlnyomó része elpusztul, csupán az ellenállóbb fajok és az endospórák maradnak életben. A termék lehűtésével e mikrobák elszaporodása egy ideig megállítható, viszont az élelmiszer értékes anyagai a pasztőrözés hatására alig károsodnak.

A feldolgozás jellege szabja meg, hogy a pasztőrözés melyik formáját alkalmazzák: a lassú pasztőrözés 60–70 °C-on 30 percig, a gyors pasztőrözés 70–80 °C-on 15 másodpercig és a pillanathevítés 90 °C-on 1 percig tartó hőközléssel jár.

Forraláskor a forrásban levő víz 20 perc alatt minden kórokozót – vegetatív sejteket, vírust, véglénycisztát, féregpetét stb. – elpusztít. Csupán néhány igen ellenálló bomlasztó, endospórás talajlakó baktérium marad életben. A forralás révén válnak az élelmiszerek közvetlenül fogyasztható ételekké, bár hatására jelentősebb elváltozások, vitaminbomlások is észlelhetők.

Főzéssel a fertőzött ruhanemű csírátlanítható, de a bőrneműek tönkremennek a forró vízben. A közfogyasztásra feltételesen alkalmasnak minősített húsok forralással fogyasztásra alkalmassá tehetők. A felaprított húst 2,5 órán át főzik vagy 1 órán át túlnyomásos gőzben párolják, hogy a kórokozók elpusztuljanak. Csírátlanító hatása van az áramló 100 °C-os gőznek is. A gőzzel fertőtlenítő, Koch-fazéknak nevezett készülékkel fél óra alatt pusztíthatók el a kórokozók. Teljesen csíramentessé csak három egymást követő napon megismételt 20–30 perces forralás vagy gőzölés – a szaggatott, vagy szakaszos sterilezés, más néven tyndallozás – teszi az élelmiszert, vagy a tápközeget.

Egyszeri hőközléssel csak túlnyomásos telített gőzölés útján lehet valamennyi endospórát elpusztítani, azaz sterilitást elérni. Légmentesen zárható, elektromos vagy gázfűtésű autoklávokban csírátlanítják a hosszú ideig tárolható konzerveket, mikrobiológiai tápközegeket. Az élelmiszerek kényesebb alkotórészei az autoklávban jelentősen károsodnak. Száraz környezetben a hő pusztító hatása a sejtek anyagainak oxidációja révén lassabban és nagyobb hőmérsékleten érvényesül. Ilyen forró levegővel csírátlanító, elektromos fűtésű hőlégsterilizátorban elsősorban a mikrobiológiai laboratórium üres üveg- és fémeszközeit fertőtlenítik. Az utószennyezés megelőzésére ezeket az eszközöket fémtokba teszik, vagy vékony papírba burkolják hőkezelés előtt. A teljes csíramentesítéshez kétórás és legalább 160 °C-os hőhatás szükséges. A nagy hőmérséklet erős károsító hatására figyelemmel, élelmiszereinket - néhány szárított terméktől eltekintve – inkább nedves közegben csírátlanítják. Hőkezeléssel elpusztíthatók a mikrobák és a romlást előidéző enzimek. A hőkezelés eredményességét több tényező is befolyásolja:

– a mikrobák hőtűrő képessége,

– a mikrobák kezdeti száma,

– a környezet sajátosságai,

– a szaporodási szakasz,

– a hőmérséklet és a hőközlési idő.

A mikrobák hőrezisztenciájának összehasonlítására különböző jellemző értékeket használnak.

A D-érték, vagy tizedre csökkenési érték azt az időtartamot jelöli, mely alatt a kiindulási mikrobaszám a tizedére csökken. A pusztulási sebesség (s) és a D-érték egymással fordított arányban van.

A z-érték azt fejezi ki, hogy a hőkezelési idő egy nagyságrenddel történő csökkentéséhez hány °C hőmérséklet emelkedés szükséges.

A teljes pusztulási időtartam (Thermal Death Time) az összes élő mikroba elpusztításához szükséges idő. Gyakorlatilag a T.D.T. a tizedelési idő (D-érték) 10–12-szerese, mivel általában a kezdeti mikrobaszámot maximum 1010–1012 nagyságrendűnek szokták venni.

Az Fo -érték percekben kifejezi, hogy adott hőkezelés során a tárgy hidegpontjában mérhető változó hőmérsékletek a 10 ºC-os z-értékű mikroorganizmusokra olyan pusztító hatást fejtettek ki, amely egyenértékű a 121 ºC hőmérsékleten végzett hőkezelés hatásával. A Clostridium botulinum 121 °C melletti D-értéke 0,21, 1012 kezdeti feltételezett mikrobaszámot figyelembe véve az Fo-érték 12 x 0,21= 2,52 perc.

Sugárzások

Az ionizáló sugárzások közül elsősorban a gamma-sugárzást használják élelmiszer-tartósításra. A sugárhatás közvetlen oka, hogy a részecske vagy foton a sejt érzékeny részében létfontosságú molekulát talál el, melynek károsodása a sejt pusztulását okozza. A mikrobasejt nem mindenhol egyformán sugárérzékeny, hanem érzékeny zónákat tartalmaz. A sugárhatás közvetett oka a vízmolekulák bomlására vezethető vissza. Ennek következtében hidrogén-peroxid képződik, ami létfontosságú molekulákat oxidál, vagy redukál, szénláncokat szakít fel, ezáltal a sejt pusztulását okozza. Érzékenyek sugárzásra a Gram-negatív pálcák, és a penészgombák, míg a Gram-pozitív baktériumok, az endospórák és az élesztőgombák ellenállóbbak. A sugárzás hatását befolyásolják a környezeti tényezők is. Az oxigén eltávolítása védő hatású. Védő hatású a közeg fehérjetartalma is. A mikroorganizmusok száraz állapotban jobban ellenállnak a sugárzásnak. Az élelmiszerek 104 Gy-s besugárzásával a spórát nem képező kórokozók elpusztíthatók. Ennél kisebb, néhány kGy-s dózisokkal az élelmiszerek mikrobás romlása lassítható, illetve erősen szennyezett adalékanyagok, pl. fűszerek mikrobaszáma csökkenthető. A mikrobatoxinok gyakorlatilag nem inaktiválhatók sugárzással. A gyakorlati életben főleg a rövidhullámú ibolyántúli (UV) sugárzás germicid hatását értékesítik, de kísérletek folynak más sugárforrások csírátlanító erejének hasznosítására is. Az ibolyántúli sugárzás csíraölő hatása elsősorban a 260 nanométer hullámhosszúságnál érvényesül. Kismérvű behatolóképessége folytán csak felületi csíraszám csökkentésre és az ivóvíz fertőtlenítésére alkalmas. A mikrobiológiai laboratóriumokban az oltófülkék levegőjét és a munkaterületek felszínét csíramentesítik ilyen módon. Használata óvatosságot igényel, mert a huzamosabb UV-sugárzás nemcsak bőrbarnulást, de égési sebeket, a szemet érve pedig kötőhártya-gyulladást is okozhat.

Módosított és szabályozott atmoszféra

Az oxigén az anaerob mikrobákat pusztítja el az élelmiszerekben. A levegő kirekesztésével távol tarthatjuk az élelmiszerek gyors romlását okozó aerob kártevőket. Vákuumcsomagolásnál az élelmiszert gázt át nem eresztő fóliába helyezik, amiben a mikrobák hatására termelődő szén-dioxid feldúsul. Ennek hatására az aerob mikrobák visszaszorulnak és végül a laktobacillusok dominálnak. Az így csomagolt hús színét sokáig megőrzi. Figyelembe kell venni azt is, hogy az aerob mikroorganizmusok még akár rH 20 értéknél is képesek szaporodni. A konzervekben 6–12 kPa nyomás van, ami még az aerob penészgombák szaporodásához is elég. Egyben a légzáró csomagolás útján nemcsak a mikrobáktól, hanem egyéb károsító tényezőktől is (pl. fénytől is védhetik a termékeket). Ugyancsak hatékony védekezés a levegő oxigénjének más gázokkal, pl. szén-dioxiddal való kiszorítása is. Gyümölcslevek tartósítására 0,6 MPa nyomású szén-dioxid gázt használnak a penészgombák gátlására. Az élesztők visszaszorításához viszont már 4,0 MPa nyomás szükséges. Meg kell jegyezni, hogy a laktobacillusok kevéssé érzékenyek a szén-dioxidra, vagy az alacsony oxigéntenzióra. A széndioxid mikrobagátló hatásában a pH-érték csökkenése is szerepet játszik. Ezen módszerek révén gátolható az élelmiszerek avasodása, penészedése, valamint a szeszes italok ecetesedése és virágosodása is.

A mikrobasejtek elkülönítése

A mikrobasejteket elkülöníthetjük ülepítés, szűrés és centrifugálás segítségével a légnemű és folyékony közegekből. A levegő – főleg laboratóriumi csíramentesítése – elsősorban vattával, üveggyapottal, azbeszttel töltött csöveken való átszívatással tisztítható. Az egynemű folyadékok (víz, bor, gyümölcslé) csíraszáma ülepítéssel vagy centrifugálással nagymértékben csökkenthető. A bor fejtése révén a seprőbe ülepedett mikrobák nagy részétől megtisztítható. A tej centrifugálása is a dobiszapba különíti el a nagyobb sűrűségű mikrobasejteket. A folyadékokból elsősorban szűréssel választhatók el a mikrobasejtek. Erre a célra kis pórusátmérőjű csírátlanítószűrők szolgálnak mind a laboratóriumokban, mind pedig az ipari gyakorlatban. A szűrés céljaira hengeres szűrőgyertyákat vagy lemezes szűrőrétegeket használnak. Ezek szűrőfelülete porózus porcelánból, tömörített üvegporból, kovaföldből vagy azbesztszálakból készült. Újabban már a gázok és a folyadékok szűrésére egyaránt alkalmas szűrőcsöveket és membránszűrőket is gyártanak. Ezeket üvegszál papírból, cellulózszármazékokból egyaránt előállíthatják. A nem egynemű – lebegő részeket tartalmazó – folyadékokat (pl. a tejet) szűréssel nem lehet tisztítani.

A víztartalom csökkentése

A víztartalom megkötése hozzáférhetetlenné teszi a mikrobák számára a felhasználható szabad vizet. A gyakorlatban elsősorban a cukor hozzáadásával érnek célt, mert ezzel az élelmiszer tápértékét és élvezeti értékét is növelik. A konyhasó hozzáadásával nemcsak a szabad vizet kötik meg, hanem a mikrobasejteket élettanilag is károsítják. Koncentrációját – a cukorral ellentétben – nem fokozhatjuk a szükséges ozmózisos nyomás eléréséig, mert akkor az élelmiszert élvezhetetlenné teszi.

A víztartalom részleges eltávolítása

A víztartalom részleges eltávolítása a szabadvíz eltávolítását jelenti. Ilyen módszer a besűrítés, amellyel több élelmiszer eltarthatóságát növelik (pl. paradicsompürénél, mustnál). Több terméknél kombinált módszerrel érik el a mikrobagátló ozmózisos nyomást. Így a gyümölcsízeknél vagy a sűrített tejnél a szabad víznek csupán egy részét párologtatják el, a másik felét cukor hozzáadásával megkötik. Ezzel a termék jellege lényegesen nem változik, viszont élvezeti értéke fokozódik. Még korszerűbb módszer a légritkított térben végzett besűrítés, amellyel a kényesebb anyagokat nem nagy hőmérsékleten tartósítják. Ezzel szemben a filmbepárlás a vékonyrétegű termék nagyobb hőfokú, de rövid ideig tartó kezelését jelenti. A borokból, a gyümölcslevekből igen kíméletesen, fagyasztásos besűrítéssel távolítják el a vizet. A lassan megfagyasztott termék jégkristályait centrifugálással különítik el a töményedő folyadéktól. A legkíméletesebb módszer a liofilezés, ami a legjobban megóvja az élelmiszer anyagait, ízét, biológiai értékét. Ennek folyamán a fagyasztott élelmianyag víztartalmát vákuum segítségével jégből gőzzé alakítják, tehát szublimálják.

A víztartalom teljes eltávolítása

A víztartalom teljes eltávolításakor a terméket szárítással, aszalással a légszáraz határérték (10–12%) alá szikkasztják, és így azon mikroba gyakorlatilag nem szaporodik. Az így gyártott aszalványok, száraztészták gondos raktározással a romlás veszélye nélkül, hosszú ideig eltarthatók. Fokozható az eredmény porlasztásos szárítással, amikor a finoman eloszlatott folyadékcseppeket meleg levegőáramban porszerű anyaggá szárítják.

A teljes vízelvonás nem mindig használ a termék minőségének. Rontja a vízfelvevő képességét, emészthetőségét, csökkenti élvezeti értékét és károsíthatja értékes anyagait is. Így részleges vízeltávolítással – főleg korszerű módszerekkel – lehet táplálkozás-élettani szempontból a legértékesebb élelmiszereket előállítani.

Nedvszívó anyagok alkalmazása

Nedvszívó anyagokkal a termékek víztartalmát 2% alá is csökkenthetik, ami már a káros enzimhatásoknak is gátat vet. Ilyen költséges eljárásoknak csak a kényesebb élelmiszerek esetében – tejpor, tojáspor, levesporok stb. – van jelentőségük. Gondos csomagolás alkalmazásával a termék minősége sokáig megőrizhető. Tönkreteszi e módszerek eredményét, ha a melegen csomagolt vagy gondatlanul – párás raktárban – tárolt termékek újból átnedvesednek, és a kis vízigényű penészek rajta szaporodni kezdenek. Viszont a légmentes csomagolás nemcsak a nedvesedéstől, hanem más károsító hatásoktól – molyosodástól, oxidációtól – is megvédi a szárított élelmiszereket.

Mechanikai hatások

Mechanikai hatások közé sorolják a szilárd felületek sikálását, amikor a kemény szemcséjű dörzsölőanyagok a mikrobasejtek nagy részét szétzúzzák. Főleg a sima felületek esetében eredményes e módszer, ha hatását egyéb tényezőkkel – vegyszerekkel, lúgos vegyhatás, forró vízzel – is fokozzák. Ritkábban alkalmazott módszer a rázás, amikor a folyadékba kevert éles üveggyöngy vagy homokszemcsék erőteljes mozgatásával szétroncsolják a mikrobasejteket. A nyomásnak is van csíraölő hatása. Az élő sejtek és főleg az endospórák elpusztításához igen nagy hidrosztatikus nyomás szükséges (néhány ezer atmoszféra). A folyadékok feletti gázok összenyomása nagyobb sikert ígér. A levegőréteg néhány atmoszférás összenyomásával oxigént visznek a folyadékba, amivel az anaerob mikrobákat károsítják. Viszont egyéb gázokkal – szén-dioxiddal, nitrogénnel – töltött tér az aerobok szaporodását fékezi. Erős falú tartályokban levő folyékony élelmiszerek fölötti gázréteg összenyomásával – főleg hűtéssel együtt – jó eredményeket érnek el. Az ultrahangok gyors rezgése felszakítja a folyadékban levő mikrobasejtek falát. Az emberi fül számára már nem hallható – tízezernél nagyobb másodpercenkénti – ultrahangrezgés csak egynemű folyadékban (ivóvízben, borban) fejt ki csíraölő hatást. Pusztító ereje más, párhuzamosan alkalmazott eljárásokkal – ibolyántúli sugárzással, csíragátló vegyszerekkel – nagymértékben fokozható. Viszont a darabos, kolloidális anyagokat tartalmazó élelmiszerekben a rezgés nem terjed megfelelően, és így ezek csírátlanítására nem használható.

b) Kémiai tartósítás

Gyakran vesznek igénybe vegyszeres tartósítást, főleg ha fizikai módszerek nem alkalmazhatók. A tartósítószerek alkalmazhatóságának feltételei, hogy ne legyenek mérgezőek, ne rontsák az élelmiszer érzékszervi minőségét, mikrobagátló hatásuk érvényesüljön az élelmiszerekben érvényesülő pH-értékeknél is. Ugyanakkor az élelmiszert károsító mikrobák minél több fajára fejtsenek ki csíragátló hatást. A tartósító képességük még állás közben se csökkenjen az élelmiszerekben, de ugyanakkor könnyen kimutathatók legyenek a termékekben. Az élelmiszerek összetételét lényegesen nem módosító veszélytelen csíragátló hatásokkal ellentétben a tartósítószerek ártalmasak is lehetnek, főleg ha az engedélyezett mértéknél nagyobb mennyiségben kerülnek az élelmiszerekbe, így alkalmazásuk óvatosságot igényel.

Ilyen széles körű kívánalmaknak minden vonatkozásban megfelelő, ideális tartósítószer nem áll rendelkezésünkre. A mikrobák is eltérő mértékben tűrik a csíragátló szereket. Ezért csak a kártevők ismeretében dönthető el, hogy melyik szer alkalmazásával érhetők el a legkedvezőbb eredmények. Tudnunk kell azt is, hogy az élelmiszerek tápanyagai – fehérjék és zsírok – csökkentik a csíragátló hatást, a hőközlés és a pH-t csökkentő savak viszont fokozzák a vegyszerek hatását.

A fontosabb tartósítószer-csoportok:

Savak

A savak egy része ízesítő hatású, ugyanakkor a pH-érték csökkentésével csíragátló, a fehérjék kicsapásával csíraapasztó hatásuk is van. A savak főleg a baktériumok szaporodását gátolják, a gombákat viszont csak egyes meghatározott savak fékezik. Az élelmiszeripar jelentősebb mértékben használja a következőket:

Kénessav

A kénessav a félkész termékek időszaki tartósítására alkalmas. Főleg az ecetsav-tejsav baktériumok, élesztő- és penészgombák ellen hatásos. Előnye, hogy az élelmiszerekből melegítéssel káros utóhatások nélkül kiűzhető. Hátránya viszont, hogy az élelmiszerek aldehidcukor-tartalma a kénessavat megköti, és az így hatástalanná válik. A kénessav erős redukáló hatása következtében gátolja a gyümölcskészítmények káros oxidációs folyamatait, a termékek barnulását. Ezért a tartósítóipar főleg a 4,0 pH-nál savanyúbb gyártmányainál alkalmazza. A borászatban a káros erjedési folyamatok fékentartására és a pincegazdasági eszközök csírátlanítására használják.

Benzoesav

A benzoesavat és különféle származékait – sóit, észtereit – a tartósítóipar elsősorban a gyümölcslevek, -ízek védelmére használja. Főleg a savanyú készítmények élesztő- és penészkártevőit hárítja el velük. Engedélyezett mértékben nem veszélyezteti a fogyasztó egészségét. A benzoesav származékai közül a szalicilsav (orto-oxi-benzoesav) a háztartásokban a gyümölcskészítmények elterjedt házi tartósítószere. Emésztést zavaró hatása miatt kívánatos lenne más, egészséget nem károsító tartósítószerrel pótolni.

Szorbinsav

A szorbinsav mind szélesebb körben elterjedő korszerű tartósítószer. Elsősorban gombagátló, tehát 0,1%-os töménységben az élesztők, penészek szaporodását gátolja (a szorbinsavval átitatott csomagolópapír nem penészedik meg). Nagy előnye, hogy a szervezet – a többi zsírsavhoz hasonlóan – lebontja. Ezért a szorbinsavval és az alkálifémekkel alkotott sóval – a szorbáttal – veszélytelensége miatt sokféle élelmiszert (sajtot, bort, margarint, gyümölcslét stb.) tartósítanak. A baktériumok ellen kevésbé hatásos, mivel azok nagyobb töménységet is tűrnek. A tartósítóipar szorbinsavval védi a savanyított készítmények tiszta erjedését, mert az a hasznos tejsavbaktériumokat nem gátolja, de fékezi a káros penészek és virágélesztők elszaporodását.

Ecetsav

Az ecetsav elsősorban a rothasztó baktériumok ellen hatásos, fungisztatikus hatása viszont gyengébb. Az ecetsav és sói főleg a halkészítmények tartósítására alkalmasak, de eredményesen védenek a kenyér nyúlósodását okozó baktériumok (pl. Bacillus subtilis) ellen is.

Hangyasav

A hangyasav az élesztők szaporodását gátolja, penészek ellen kevésbé hatásos. Az engedélyezett mértéken felül alkalmazva ártalmas is lehet. A propionsav kalcium-, nátriumsói elsősorban a penészedés ellen védenek. A velük átitatott csomagolóanyagok fungisztatikusak. Hatásos ellenszerei a kenyér nyúlósodásának is.

Tejsav

A tejsav – elsősorban, mint erjedési termék – a kórokozó és rothasztó baktériumok ellen véd, de figyelemre méltó ízesítő hatása is van.

Citromsav

A citromsav és a borkősav elsősorban ugyancsak ízjavító hatásúak, bár kisebb tartósító szerepük is van a pH-érték csökkentésével és komplexképző hatásukkal.

c) Biológiai tartósítás

A biológiai tartósításkor az élő szervezetek által termelt és a mikrobák szaporodását gátló vegyületeket alkalmazzák.

Ide sorolhatók anyagok:

Tejsav

A tejsav és alkohollal képezett észterei nemcsak ízesítő hatásúak, de eredményesen védenek a rothasztó, kórokozó és cellulózbontó baktériumok ellen. Nem mesterséges adalékként adják, hanem természetes erjedéssel állítják elő a tejtermékeknél, savanyítva tartósított élelmiszereknél, a kenyér kovászolásánál, az erjedő cefréknél, sőt a mezőgazdaságban a takarmányok silózásánál is.

Antibiotikumok – bakteriocinek

Az antibiotikumok közül a nizint és a natamicint használják szélesebb körben. Élelmiszer-tartósításra csak azok az antibiotikumok jöhetnek szóba, amelyeket az orvosi gyakorlat nem alkalmaz – tehát nem alakítanak ki ellenálló mikrobatörzseket –, továbbá a konyhai hőkezelés hatására elbomlanak. Egészségi szempontból nem kifogásolható a tejsavbaktériumok által termelt nizin nevű vegyület használata, amely elsősorban Gram-pozitív baktériumokkal szemben véd. Az antibiotikumok hatását hőközléssel vagy hűtéssel szokták fokozni.

A növényi szervezetekben kimutatható fitoncidoknak is csíragátló hatásuk van. Így a torma, fokhagyma, paradicsom, retek stb. bakteriosztatikus anyagai – sőt azok töményített kivonatai – a fogyasztó egészségét nem károsítják. Használatukat azonban erős ízük és illatuk korlátozza.

Az állati termékekben is kimutathatók antibiotikus anyagok. Így a tejben (laktoperoxidáz) és a tojásban (lizozim) is vannak olyan vegyületek, amelyek rövid ideig gátolják a mikrobák szaporodását. Állás közben vagy hőközlés hatására ezek a vegyületek hatástalanokká válnak. Egyes enzimek és vitaminok (pl. K-vitamin) gátolják a mikrobák szaporodását. Az élelmiszeripari feldolgozás során is keletkezhetnek szaporodásgátló anyagok (pl. a karamellképződés vagy a Maillard-reakció folyamán).

A fehérjetermészetű bakteriocinek hasonlítanak a nizinre. Az első ilyen anyagot az Escherichia coli-ból állították elő és colicinnek nevezték. Később sok más baktériumból, közülük a tejsavbaktériumokból is előállítottak ilyen anyagokat. Jelentőségük az élelmiszerek tartósításában, mint természetes anyagoknak lehet.

d) Kombinált tartósítási eljárások

Az élelmiszeripari feldolgozáskor többnyire kombinált tartósítási eljárásokat alkalmaznak. Ilyenkor a tartósítószerek kisebb adagját más tartósító hatásokkal egyesítik (az ozmózisos nyomás növelésével, hőelvonással stb.). Ha valamelyik környezeti tényező eltér az optimálistól, akkor megnő az igénye a többivel szemben. Ezek kombinációjával az élelmiszer kisebb mérvű módosításával is elérik a kívánt célokat: a termék minőségének megóvását és a fogyasztó egészségvédelmét.

Ilyen hatékony kombinált módszer az alacsony hőmérséklet és a csökkentett vízaktivitás alkalmazása. Jó eljárás a besugárzás és a hőkezelés együttes használata is. A pH-csökkenés a mikroorganizmusok hőtűrésének csökkenését idézi elő.

Az élelmiszeripari munkában elegendő csupán olyan mérvű mikrobacsökkentés, ami a vegetatív sejteket – elsősorban káros fajokat – teljes mértékben elöli. Az ilyen, kereskedelmileg steril élelmiszerben mindig marad néhány nem kórokozó, többnyire endospóra. Ennek az életképes maradékflórának elszaporodását egyéb módszerekkel – hűtéssel, csíragátló anyagokkal stb. – könnyen meg tudják előzni.

A védőhatások alkalmazásánál az Arndt-féle szabály érvényes. Ennek értelmében bármely védekezési eljárás kisebb mértékben alkalmazva inkább serkenti a mikrobák fejlődését, közepes mennyiségben gátolja szaporodásukat, nagyobb mennyiségben viszont pusztító hatású.