Genom mänsklighetens historia har vetenskapen sökt in i det okändas rike. Tillsammans med det ger nya upptäckter, vilket gör att våra liv kan bli hälsosammare, effektivare, säkrare och på samma gång, möjligen farligare. Bland de krafter som driver forskare in i dessa många experiment är viljan att bevara mat.
Redan i början av 1800-talet hade stora genombrott inom livsmedelskonservering börjat. Soldater och sjömän som kämpade i Napoleons armé levde av saltkonserverat kött. Dessa livsmedel gav minimalt näringsvärde, och frekventa utbrott av sjukdom utvecklades. Det var Napoleon som började sökandet efter en bättre mekanism för konservering av mat, och det var han som erbjöd 12 000 franc bitar till den person som utarbetade en säker och pålitlig process för att konservera mat.
Vinnaren var en fransk kemist vid namn Nicolas Appert. Han observerade att mat som värmts upp i förseglade behållare bevarades så länge som behållaren förblev oöppnad eller förseglingen inte läckte. Detta blev vändpunkten i matkonserveringshistorien.
Femtio år efter upptäckten av Nicolas Appert hade ytterligare ett genombrott utvecklats. En annan fransman, som heter Louis Pasteur, noterade sambandet mellan mikroorganismer och matförstöring. Detta genombrott ökade tillförlitligheten av konserveringsprocessen. Allt eftersom åren gick nya tekniker som säkerställer att matkonservering skulle komma och gå, vilket öppnade nya dörrar för vidare forskning.
Livsmedelsbearbetning
Bönder odlar frukt och grönsaker och göder boskap. Frukterna och grönsakerna skördas och boskapen slaktas för mat. Vad händer mellan det att maten lämnar gården och det att den äts vid bordet? Som alla levande varelser innehåller växterna och djuren som blir mat små organismer som kallas mikroorganismer.
Levande, friska växter och djur kontrollerar automatiskt de flesta av dessa mikroorganismer. Men när växterna och djuren dödas börjar organismerna jäst, mögel och bakterier föröka sig, vilket gör att maten tappar smak och ändrar färg och konsistens. Lika viktigt är det att mat förlorar de näringsämnen som är nödvändiga för att bygga upp och fylla på människokroppar.
Alla dessa förändringar i maten är vad folk kallar matförstöring. För att hålla maten från att förstöras, vanligtvis, på bara några dagar, konserveras den. Många typer av medel är potentiellt destruktiva för färska livsmedels hälsosamma egenskaper. Mikroorganismer, som bakterier och svampar, förstör snabbt maten.
Enzymer som finns i all rå mat främjar nedbrytning och kemiska förändringar som påverkar särskilt konsistens och smak. Atmosfäriskt syre kan reagera med matbeståndsdelar och orsaka härskning eller färgförändringar. Lika skadliga är angrepp av insekter och gnagare, som står för enorma förluster i livsmedelslagren.
Det finns ingen enskild metod för konservering av livsmedel som ger skydd mot alla faror under en obegränsad tidsperiod. Konserverad mat som lagrats i Antarktis nära Sydpolen, till exempel, förblev ätbar efter 50 års lagring, men en sådan långtidskonservering kan inte replikeras i det varma klimatet i tropikerna.
Råa frukter och grönsaker och okokt kött konserveras genom kylförvaring eller kylning. Den kalla temperaturen inuti kylförvaringsfacket eller kylskåpet saktar ner mikroorganismerna och fördröjer försämringen. Men kylförvaring och kylning kommer att bevara råvaror i högst några veckor.
Om livsmedel ska konserveras under längre perioder måste de genomgå särskilda behandlingar som frysning eller uppvärmning. Vetenskapen om att bevara mat i mer än ett par dagar kallas livsmedelsbearbetning.
Människor har alltid vidtagit vissa åtgärder för att bevara mat. Forntida människor lärde sig att lämna kött och frukt och grönsaker i solen och vinden för att avlägsna fukt.
Eftersom mikroorganismer behöver vatten för att växa, saktar torkning av maten ned hastigheten med vilken den förstörs. Idag ger matberedare en diet rikare och mer varierad än någonsin tidigare genom att använda sex huvudmetoder. De är konservering, torkning eller uttorkning, frysning, frystorkning, jäsning eller betning och bestrålning.
Konservering
Konserveringsprocessen kallas ibland sterilisering eftersom värmebehandlingen av maten eliminerar alla mikroorganismer som kan förstöra maten och de som är skadliga för människor, inklusive direkt patogena bakterier och de som producerar dödliga gifter. De flesta kommersiella konserveringsoperationer är baserade på principen att bakteriedestruktionen tiodubblas för varje temperaturökning på 10°C.
Mat som utsätts för höga temperaturer i bara minuter eller sekunder behåller mer av sin naturliga smak. I Flash 18-processen, ett kontinuerligt system, snabbsteriliseras maten i en tryckkammare för att förhindra att den överhettade maten kokar medan den placeras i behållare. Ytterligare sterilisering krävs inte.
Frysning
Även om förhistoriska människor lagrade kött i isgrottor, är industrin för matfrysning av nyare ursprung än konservindustrin. Frysningsprocessen användes kommersiellt för första gången 1842, men storskalig konservering av livsmedel genom frysning började i slutet av 1800-talet med tillkomsten av mekanisk kylning.
Frysning bevarar mat genom att förhindra mikroorganismer från att föröka sig. Eftersom processen inte dödar alla typer av bakterier, återupplivas de som överlever i upptining av mat och växer ofta snabbare än innan de fryses. Enzymer i fruset tillstånd förblir aktiva, om än i en reducerad hastighet. Grönsaker blancheras eller upphettas som förberedelse för frysning för att säkerställa enzyminaktivitet och därmed för att undvika nedbrytning av smak.
Blanchering har också föreslagits för fisk, för att döda köldanpassade bakterier på deras yttre yta. Vid frysning av kött används olika metoder beroende på typ av kött och styckning. Fläsk fryses strax efter slaktning, men nötkött hängs i en kylare i flera dagar för att möra köttet innan det fryses.
Frysta livsmedel har fördelen av att likna den färska produkten mer än samma livsmedel som konserverats med andra tekniker. Frysta livsmedel genomgår också vissa förändringar. Frysning gör att vattnet i maten expanderar och tenderar att störa cellstrukturen genom att bilda iskristaller.
Vid snabbfrysning är iskristallerna mindre, vilket ger mindre cellskador än i den långsamt frysta produkten. Kvaliteten på produkten kan dock bero mer på hur snabbt maten tillagas och förvaras i frysen än på hastigheten med vilken den fryss.
Vissa fasta livsmedel som fryses långsamt, såsom fisk, kan vid upptining visa en förlust av vätska som kallas dropp; vissa flytande livsmedel som fryses långsamt, såsom äggula, kan koagulera.
På grund av den höga kostnaden för kylning är fryst mat förhållandevis dyrt att producera och distribuera. Hög kvalitet är en nödvändig egenskap hos frysta livsmedel för att motivera den extra kostnaden på marknaden. Denna konserveringsmetod är den som används mest för en mängd olika livsmedel.
Torkning
Torkning hänvisar till torkning på naturlig väg, såsom att sprida ut frukt på hyllor i solen, och uttorkning betecknar torkning på konstgjord väg, såsom en explosion av varmt luft.
Vid frystorkning upprätthålls ett högt vakuum i ett speciellt skåp som innehåller frysta livsmedel tills det mesta av fukten har sublimerats. Avlägsnande av vatten ger ett utmärkt skydd mot de vanligaste orsakerna till matförstöring. Mikroorganismer kan inte växa i en vattenfri miljö, enzymaktivitet saknas och de flesta kemiska reaktioner är kraftigt försenade.
Denna sista egenskap gör att uttorkning är att föredra framför konservering om produkten ska förvaras vid hög temperatur. För att uppnå ett sådant skydd måste praktiskt taget allt vatten avlägsnas. Maten måste då förpackas i en fuktsäker behållare för att förhindra att den absorberar vatten från luften.
Grönsaker, frukt, kött, fisk och vissa andra livsmedel, vars fukthalt i genomsnitt är så hög som 80 procent, kanske torkat till en femtedel av den ursprungliga vikten och ungefär hälften av den ursprungliga volymen. Nackdelarna med denna konserveringsmetod inkluderar den tid och arbete som krävs för att återfukta maten innan den äts. Vidare, eftersom den endast absorberar cirka två tredjedelar av sitt ursprungliga vatteninnehåll, tenderar den torkade produkten att ha en konsistens som är seg.
Torkning användes av förhistoriska människor för att bevara många livsmedel. Stora mängder frukter som fikon har torkats från antiken till våra dagar. När det gäller kött och fisk föredrogs i allmänhet andra konserveringsmetoder, såsom rökning eller saltning, som gav en välsmakande produkt.
Kommersiell uttorkning av grönsaker inleddes i USA under det amerikanska inbördeskriget, men till följd av produktens dåliga kvalitet sjönk industrin kraftigt efter kriget. Denna cykel upprepades med efterföljande krig, men efter andra världskriget blomstrade uttorkningsindustrin.
Denna industri är dock till stor del begränsad till produktion av ett fåtal torkade livsmedel, såsom mjölk, soppa, ägg, jäst och kaffepulver, som är särskilt lämpade för uttorkningsmetoden. Dagens uttorkningstekniker inkluderar applicering av en ström av varm luft på grönsaker.
Bestrålning
Redan 1895 hade ett stort genombrott i vetenskapens värld uppstått; upptäckten av röntgen av den tyske fysikern Wilhelm von Roetengen. Detta tekniska framsteg, tillsammans med det snart upptäckta begreppet radioaktivitet av den franske fysikern Antoine Henri Becquerel, blev i fokus för många vetenskapligt baserade studier. Av största vikt för området matkonservering, startade dessa två upptäckter den nu kontroversiella processen med matbestrålning.
Matbestrålning använder en energiform som kallas joniserande strålning. Kort sagt, denna process utsätter matpartiklar för alfa-, beta- och/eller gammastrålar. Strålarna gör att vilket material de än träffar producerar elektriskt laddade partiklar som kallas joner. Joniserande strålning ger många egenskaper för att behandla livsmedel.
Det har förmågan att tränga djupt in i ett livsmedel som interagerar med dess atomer och molekyler och orsakar vissa kemiska och biologiska effekter som möjligen kan minska dess förfallshastighet.
Det har också förmågan att desinficera livsmedel genom att förstöra föroreningar som bakterier, jästsvampar, mögel, parasiter och insekter. Bestrålning fördröjer mognad av frukt och grönsaker; hämmar groning i lökar och knölar; disinfesterar spannmål, spannmålsprodukter, färska och torkade frukter och grönsaker från insekter; och förstör bakterier i färskt kött.
Bestrålning av färsk frukt och grönsaker, örter och kryddor och fläsk godkändes 1986. 1990 godkände FDA i USA bestrålning av fjäderfä för att kontrollera salmonella och andra sjukdomsframkallande mikroorganismer. Bestrålade livsmedel användes av amerikanska astronauter och av sovjetiska kosmonauter.
Paketering
Förpackningen av bearbetade livsmedel är lika viktig som själva processen. Om livsmedel inte är förpackade i behållare som skyddar dem från luft och fukt kan de förstöras. Förpackningsmaterial måste därför vara tillräckligt starkt för att tåla värme och kyla vid bearbetning och slitage vid hantering och transport.
Från det att konserveringsprocessen utvecklades i början av 1800-talet fram till början av 1900-talet var burkar och glasbehållare de enda förpackningarna som användes.
De första burkarna var råa behållare med ett hål i toppen genom vilket maten fördes in. Hålen tätades sedan med varm metall. Alla burkar tillverkades för hand från plåtar av metall skurna till specifika storlekar. Omkring 1900 uppfanns sanitetsburken.
I denna process bildar maskiner burkar med lufttäta sömmar. En processor köper burkar med ena änden öppen och förseglar dem efter fyllning. Vissa burkar är gjorda av stål belagda med tenn och är ofta glaserade på insidan för att förhindra missfärgning. Vissa är gjorda av aluminium.
Frysta livsmedel förpackas i behållare gjorda av lager av fiberboard och plast eller av stark plast som kallas polyeten. Frystorkade och uttorkade livsmedel är förpackade i glas, fiberskivor eller burkar.
Sammanfattning av konservering av mat
500fkr- Inläggning
Inläggning var den första metoden för konservering av livsmedel som användes allmänt över hela världen. Romarna var bland de första som använde den.
600 – Sylt och gelé
Att använda honung eller socker som en form av konservering av mat är nästan en lika gammal teknik som inläggning. I antikens Grekland blandades kvitten med honung innan den packades tätt i burkar. Romarna förbättrade vanligtvis detta genom att tillaga blandningen för att skapa en fast form.
Ungefär samtidigt hade tidiga kylningsmetoder börjat i många olika former.
• Is skördades av kineserna före det första millenniet.
• Forntida greker och romare byggde snögropar för att lagra och isolera snö inuti så att det skulle bildas is.
1400- Härdning
Den tidigaste formen av härdning var i själva verket torkning. Saltning av mat användes runt denna tid för att hjälpa till att torka kött, så all fukt avlägsnades, vilket bidrog till att bevara det längre.
1492- Jäsning
Under jäsningsprocessen av öl eller vin kan mat läggas i vätskan för att hjälpa till att bevara den på grund av dess låga pH-värde. Det kan också skapa mer näringsrik mat eftersom vitaminer produceras under jäsningsprocessen.
Man tror att alkohol har bryggts aktivt sedan så långt tillbaka som 10 000 f.Kr. och behandlats som en gåva från gudarna.
- Man tror också att den jäsning som krävs för att göra alkohol skulle ha upptäckts helt av en slump, kanske efter att lite korn lämnats i regnet.
- Denna process var en av de tidigaste formerna av inläggning innan vinäger användes.
1600-talet – Kylutveckling
Kyldrycker började bli populärt på 1600-talet, särskilt i södra Europa. Efter att ha lämnat drycker ute på natten, roterade människor flaskor i en vatten- och salpeterlösning (kaliumnitrat) eftersom det visade sig producera mycket låga temperaturer och till och med bilda is.
År 1626, efter att ha utfört experiment i matkylning, dog Francis Bacon av lunginflammation efter ett experiment som involverade fyllning av snö i råa kycklingar.
1750- Konservering
Tillsammans med härdning var en av de första metoderna för konservering av mat som inte innebar användning av någon form av lösning konservering av mat. Fördelarna med konserver var att förpackningar var lättare och mindre benägna att skadas under transport.
- Den franske kejsaren Napoleon Bonaparte erbjöd ett pris till den som kunde hitta ett sätt att bevara mat tillräckligt länge för att nå arméer i avlägsna länder.
- Nicolas Appert vann priset efter att ha upptäckt att uppvärmning av glasburkar med mat förhindrade att den förstördes. Det upptäcktes senare att konserverade järnkapslar gav samma resultat men var ett bättre material att använda.
1800-talet – Konstgjord kylning
Konstgjord kylning utvecklades snabbt under detta århundrade:
- 1805 – Den amerikanske uppfinnaren Oliver Evans designade den första konstgjorda kylmaskinen någonsin.
- 1834 – Jacob Perkins byggde den första praktiska kylmaskinen med eter i en ångkompressionscykel.
- 1844 – John Gorrie utvecklade Oliver Evans design för att göra is som skulle kyla luften för hans gula feberpatienter.
- 1876 – Carl von Linden patenterade processen att kondensera gas som är den grundläggande principen för kylteknik idag.
1923 – Blixtfrysning
Med hjälp av en elektrisk fläkt, behållare med saltlake och kakor av is, uppfann Clarence Birdseye, vid en ålder av 27, ett system för snabbfrysning av mat under högt tryck. Han noterade att människor i Arktis konserverade fisk och kött under långa perioder och behöll all färskhet och han tillskrev detta till processen med snabb frysning.
Efter en initial investering på 7 USD för den utrustning han använde, sålde Clarence Birdseye patenten och varumärkena till sitt flashfryssystem sex år senare 1929 för 22 miljoner USD.
1935- Uppfinning av automatiskt kylsystem
I år uppfann Frederick Jones ett mekaniskt kylsystem för lastbilar och tåg som skulle förhindra att mat förstörs under långa resor.
Efter 1940, när Jones fick patent på sin uppfinning, anpassades systemet för andra transportsätt som fartyg.
Idag
Du kan nu se hur långt matkonserveringen har kommit över tiden. Det har varit en lång och gradvis utveckling men nu är vi i stadiet av storskalig matkylning.
