varmebehandling - orbit.dtu.dk · dtu fødevareinstituttet varmetolerance – d-værdi 1 10 100...

General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.

You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from orbit.dtu.dk on: Jan 15, 2020

Varmebehandling

Hansen, Tina Beck

Publication date:2014

Document VersionPeer reviewed version

Link back to DTU Orbit

Citation (APA):Hansen, T. B. (Author). (2014). Varmebehandling. Sound/Visual production (digital)

https://orbit.dtu.dk/en/publications/57984c76-d7d6-4056-9a03-19805aa20277

Varmebehandling

Tina Beck Hansen FVST, Kødspecialiseringskursus, 22. oktober 2014

• Varmebehandlingsteori – hvad er det?

• Mikroorganismers varmetolerance

• Varmes drabseffekt

• Ækvivalente behandlinger

• Tilstrækkelig varmebehandling?

• Tilstrækkelig hurtig nedkøling?

DTU Fødevareinstituttet

Vurdering af varmebehandling kræver viden om:

Fødevarebårne sygdomsfremkaldende mikroorganismer

& Varmebehandling

Egenskab

Varmetolerance Drabseffekt

Beskrivelse

med tal

D-værdi

z-værdi

Pasteuriseringsværdi (PV)

Påvirkende faktorer

Mikroorganismen

Fødevaren

Uens størrelse

Starttemperatur

Placering i ovn

HTST >< LTLT


Varmetolerance – D-værdi

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

0 10 20 30 40 50 60

Tid (min.) ved konstant temperatur

Anta

l bakte

rier

pr.

gra

m

fødevare

D-værdi

1 log

D-værdi:

Den tid det tager at reducere 90% af en population ved en given konstant temperatur


Varmetolerance – z-værdi

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

65 75 85 95 105

Opvarmningstemperatur (°C)

Log D

-væ

rdi

1 log

z-værdi

z-værdi:

Den temperatur-ændring der resulterer i 10-fold ændring i D-værdien


Varmetolerance - patogener

Lav varmetolerance

Moderat varmetolerance

Høj varmetolerance

4D v. 65oC < 1 min.

Bakterier Escherichia coli Campylobacter

Shigella Vibrio

Skimmel

Parasitter

4D v. 65oC =1-10 min.

Bakterier Listeria monocytogenes (6.1 min.) Staphylococcus aureus (3.8 min.) Yersinia enterocolitica (1.8 min.)

Salmonella (1.1 min.)

Virus (1.5 min.)

6D v. 90oC 10 min.

Sporedannere Clostridium perfringens Clostridium botulinum

Bacillus cereus


Varmetolerance – sporedannere

Inaktiverede Temp.

(C)

Tid til 6D

(min.)

Eksempel på overlevende sporedannere

Sporer

LAV

90 10 B. cereus

B. licheniformis

Sporer

MEDIUM

110 15 Cl. botulinum type A, B

Cl. perfringens

Sporer

HØJ

115

120

10

4

B. stearothermophilus

Cl. sporogenes

Sporer

MEGET HØJ

120 >45 Cl. thermosaccharalyticum


Varmetolerance - fødevaren Listeria monocytogenes

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

50 55 60 65 70 75

Opvarmningstemperatur (°C)

Log D

-væ

rdi

Laks

Torsk

Mælk

Oksekød

Lineær(Laks)Lineær(Torsk)Lineær(Oksekød)Lineær(Mælk)

z = 6.5oC

z = 7.0oC

z = 5.5oC z = 6.0oC


Varmetolerance – kødtype

Kødtype D60

(min) Z-værdi

(C) Kilde

Okse 6,7 6,9 Hansen & Knøchel 1996: LAM 22:425

Okse, DFD 12,5 - Jørgensen et al. 1999: FM 16:185

Svin 5,6 5,9 Murphy et al. 2004: JFS 69:FMS97

Kylling 8,7 6,3 – 6,7 Mackey et al. 1990: LAM 10:251

Listeria monocytogenes


Varmetolerance – salt

0

5

10

15

0.5 3 6 9 20

% salt i vandfasen

4D

Kilde: Jørgensen og Knøchel

Varm

eto

lera

nce

Listeria monocytogenes


Varmetolerance – heat shock

Listeria innocua, 60°C, TSB

0

2

4

6

8

0 50 100

Time (min)

Lo

g1

0(C

FU

ml-1

)

HS shaken

culture

coil

6% NaCl, HS

shaken culture

Control


Varmetolerance – L. innocua i svinekød

Faktor Niveau D60(min)

Kød pH Normalt (5,4-5,5) 5.3

Højt (5,9-6,0) 8.4

Kød fedtindhold 15% tilsat fedt 6.2

30% tilsat fedt 9.5

Saltindhold 3% NaCl i vandfasen 16.3

6% NaCl i vandfasen 40.9

Opvarmningshastighed Varmechok (46C, 30 min) 10.4

0,6C pr. min. (pH 6.0) 14.3


Drabseffekt – P-værdi (PV)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60

Opvarmningstid (min.)

Tem

pera

tur

(°C

)

PV:

Den tid som en opvarmning ville have varet, hvis temperaturen havde været konstant under hele opvarmningen

17 min. 3.5 min.


Drabseffekt – beregning

F-værdi & PV:

Tid til opnåelse af drabseffekt ved

en bestemt temperatur og z-værdi.

Drabseffekt af varmebehandling:

T = Temperaturen i produktet

Tref = Referencetemperaturen

z = z-værdi

t = Varmebehandlingstiden

tPVend

start

zTrefTz

Tref )/)((10


Drabseffekt – uens størrelse

Diameter (cm) af roastbeef

PV ved 70C, z=10C (min.)

7,0 22

7,4 21

7,6 19

7,7 17

9,5 12

10,0 10


Drabseffekt – råvarens temperatur

Råvare-temperatur

(C) (Grønne bønner)


-1 0,3

10 – 12 24

11 – 14 55


Drabseffekt – placering i varmekilde

Placering i vandbad (Spinat)


I toppen 137 – 506

I midten 4 – 172

I bunden 432 – 500


Drabseffekt – HTST >< LTLT

Varme-behandling

(Spinat)


30 min. ved 90C 4 – 506

15 min. ved 100C 0,6 – 630


Ækvivalente behandlinger har samme PV

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Opvarmningstid (minutter)

Tem

pera

tur

i kold

este

punkt

(°C

)

Ovn-temperatur 100oC Slut-temp. i produkt 75oC

Ovn-temp. 80oC indtil 60oC i produkt, derefter ovn-temp. 60oC i 1 time

PV757=42s

PV757=42s

Pasteurisering af mælk (z=4.3oC)

72oC, 15 s

63oC, 30 min.


Tilstrækkelig varmebehandling?

Hvad mener I?


Gemmes koldt og serveres

senere

Tilstrækkelig varmebehandling – effekt kriterier

Nedkøles til senere brug

Forekomst Antal Varmetolerance Vækst potentiale Farlighed Modtagelighed

L. monocytogenes – 4D Kilde: Hansen & Knøchel 2001, IJFM 63, pp. 135

Cl. botulinum (kuldetolerante) – 6D Kilde: Peck 1997, Trends FST 8, pp. 186

Cl. perfringens – 1 log10 stigning Kilde: Andersen et al. 2004, JFP 67, pp. 83

Opvarmes og serveres med

det samme


Effekt kriterium – L. monocytogenes

Sjællendt mere end

100 CFU/g kød

2 log CFU/g

Mikrobiologisk kriterium, ingen i 25 g,

dvs. 0,04 CFU/g

-1,4 log CFU/g

Reduktion:

2 – (-1,4) log CFU/g

Mindst 3,4 log

Oprundes til

4D


Effekt kriterium – L. monocytogenes

Varme-behandling

Grad af varmebeskadigelse

Dage til vækst ved 3C

Dage til vækst ved 10C

pH 5.6 pH 6.2 pH 5.6 pH 6.2

Start population Skadet 0% - - - -

Ikke-skadet 100% >30 <10 <10 <10

1D – 2D Skadet 95-99% >30 >30 10-20 <10

Ikke-skadet 1-5% >30 >30 10-20 10-20

3D – 4D Skadet >99.9% >30 >30 >30 >30

Ikke-skadet <0.1% >30 >30 >30 >30

Kilde: Hansen & Knøchel 2001: IJFM 63: 135


Tilstrækkelig varmebehandling – forslag til proces kriterier

Eks. For produkter med holdbarhed ≤ 5 dage ved max. 5C

≥ 75C

56 – 75C

53 – 56C

Kontrol af sluttemperatur der skal være mindst 75C i koldeste punkt

Kontrol af tid/temperatur profil der skal være ækvivalent til 1 sek. v. 75C (z=5C) i koldeste punkt

Undtaget produkter der

indeholder ≥ 3% salt i vandfasen

Kontrol af varmebehandlings-tid. Når der går højst 90 min. til 53C opnås gælder ækvivalensprincippet ELLERS skal der varmebehandles så evt. tilvækst af C. perfringens reduceres

Hvis tid/temperatur profil er mildere, kontrol af produktspecifik risikoanalyse og dokumentationsmateriale


Ækvivalens til 1 sek. ved 75C (z=5C)

Temp. (C) Tid

72 4 sek.

70 10 sek.

68 25 sek.

67 1 min.

65 2 min.

64 3 min.

63 4 min.

62 7 min.

61 11 min.

60 17 min.

59 26 min.

58 42 min.

57 1 time

56 2 time


LTLT-området

0

10

20

30

40

50

60

2

3

4

5

6

7

8

9

0 120 240 360 480 600 720

Log(

CFU

/g)

Tid (min.)

C. perfringens sporer hurtig LTLT profil i kylling

Spores temp

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

2

3

4

5

6

7

8

9

0 120 240 360 480 600 720

Ce

lsiu

s(°C

)

Log(

CFU

/g)

Tid (min.)

C. perfringens sporer ved langsom LTLT profil i kylling

Spores temp


Tilvækst/reduktion af C. perfringens

Stigetid fra køl til 53C

(timer)

C. perfringens tilvækst

(log-stigning)

½ <1

1 <1

1½ <1

2 1

2½ 1,3

3 1,6

3½ 2,0

4 2,5

Knøchel & Hansen 2013


Varmetolerance – C. perfringens

LTLT behandling

Kødtype D-værdi ved 53C

(min.)

Kilde

Hurtig* Svin 216 Knøchel & Hansen 2013

Hurtig Kylling 263 Knøchel & Hansen 2013

Langsom** Svin 281 Knøchel & Hansen 2013

Langsom Kylling 372 Knøchel & Hansen 2013

Konstant Okse 278 Foegeding & Busta 1980

*Hurtig: < 2 timer til 53C

**Langsom: ≥ 4 timer til 53C Eks. tid til 3D v. 53C:

Svin: 11 – 14 timer Kylling: 13 – 19 timer Okse: Mindst 14 timer


Tilstrækkelig varmebehandling – design og kontrol

Kontrol

1. Find det koldeste punkt i produktet

2. Mål tid/temperatur-forløb under processen i koldeste punkt

3. Bestem processens drabseffekt, oPVT

z

4. Sammenlign oPVT z med nPVT

z , hvis

oPVT z > nPVT

z

er varmebehandlingen tilstrækkelig

Design

1. Udpeg problem organisme

2. Find startniveau for problem organisme i produktet

3. Bestem antal nødvendige log-reduktioner

4. Find D- og z-værdi for problem organisme i sammenlignelig fødevare

5. Beregn nødvendig drabseffekt:

DT · Log-reduktion = nPVT z

nPVT z = nødvendig drabseffekt ved

temperaturen T

DT = D-værdi ved temperaturen T


Tilstrækkelig hurtig nedkøling?

Hvad mener I?


Udgangspunkt for vurdering af nedkøling

• At Clostridium perfringens ikke når et sygdomsfremkaldende antal Kilde: Andersen et al. 2004, JFP 67, pp. 83

• At nedkølingen vil følge en eksponentiel kurve når omgivelsesbetingelserne er konstante Kilde: Blankenship et al. 1988, AEM 54, pp. 1104


Grænse for vækst af C. perfringens

Forekomst – eksempler (USA statistik)

Antal Sygdoms-fremkaldende

antal

Fersk svinekød 66 %

Fersk oksekød 25 %

Fersk fjerkrækød 79 %

Hakket kød 39 %

Forarbejdede kødprodukter 81 %

Typisk:

1-1.000 pr. g

Maksimalt:

10.000 pr. g

Typisk:

>106 bakterier

Minimum:

100.000 pr. g

Værst tænkelige:

10 x opformering

1 log-stigning


Kritisk grænse for nedkøling

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0 1 2 3 4 5

C. p

erf

rin

gen

s, lo

g-s

tig

nin

g

Nedkølingstid (timer) fra 50 C til 15 C

stamme 790-94

stamme 44071.C05

Nedkøling

fra 50C til 15C

må maks. tage 3 timer


Forudsigelse af nedkøling

0

20

40

60

80

100

0 1 2 3 4 5 6

Te

mp

era

tur

(°C

)

Nedkølingstid, timer

Start-temperatur 87oC

Nedkølingstid 2 timer

Slut-temperatur 23oC

Risengrød

1 time 48 min.

varmebehandling - orbit.dtu.dk · dtu fødevareinstituttet varmetolerance – d-værdi 1 10 100...

Documents