Komerční zavařování masa a ještě více matematiky (2)

Při domácím zavařování se používají jiné postupy než v potravinářském průmyslu. Jak se stará průmyslový výrobce o to, abychom se neotrávili botulotoxinem? (délka blogu 3 min.)

V minulém blogu jsme narazili na princip pojmu D-hodnoty (doby potřebné k usmrcení 90 % spor bakterie, která produkuje prudký jed botulotoxin) a z-hodnoty (vliv teploty zavařování na D-hodnotu). Teď se tedy můžeme věnovat pojmu komerční sterility - tak jak ji definuje potravinářský průmysl.

Při výrobě průmyslových potravin se vyžaduje daleko vyšší míra bezpečnosti než u domácího zavařování masa. Statistika je totiž neúprosná a riziko úmrtí na otravu příliš vysoké na to, aby mohl výrobce riskovat.

Byl tedy vypracován standardní postup, který snižuje riziko prakticky na nulu, takže se lidé průmyslovými konzervami už dávno nemohou otrávit.

F0-hodnota

Tento standard se dá matematicky popsat pomocí F0-hodnoty, neboli letálního účinku nebo sterilizačního ekvivalentu.

F0-hodnota v podstatě sčítá veškerou sterilizační práci vykonanou během celého procesu zahřívání a vaření potraviny - a převádí ji na ekvivalent minut při referenční teplotě 121,1 °C. Proč zrovna při této teplotě? Protože výpočty vycházejí z amerických jednotek, kde tato teplota odpovídá 250 stupňům Fahrenheita.

Koncept 12

Průmyslový cíl bezpečného zavařování dostal název koncept 12. Ten vyžaduje, aby tepelný proces snížil počet spor Clostridium botulinum o neuvěřitelných dvanáct logaritmických úrovní – tedy o faktor 10^12. Pro představu, to znamená, že z bilionu spor by teoreticky zbyla jen jedna spora. Proč je tak přísný? Protože i riziko otravy je vysoké a navíc probíhá otrava botulinem prakticky vždy smrtelně (pokud se pacientovi nedostane intenzivní lékařské péče včetně několikaměsíčního umělého komatu).

Když tento požadavek snížení počtu spor aplikujeme na referenční hodnotu 0,21 minuty varu při 121,1 °C, dostaneme dobu 2,52 minuty.

Tato hodnota představuje minimum doby, pod kterou se nesmí jít, pokud má být masová konzerva považována za bezpečně sterilní.

Různé teploty - různé doby, nutné k zavaření masa

Jaká bude situace při různých teplotách - při snaze dosáhnout této minimální F0 hodnoty (odpovídající 2,52 minuty při 121,1 °C)?

Vezměme si nejdřív 100 °C, tedy maximální teplotu, které dosáhneme bez použití tlakového hrnce. Už v minulém blogu jste mohli zjistit, že sterilizační práce při 100 °C je extrémně pomalá. Konkrétně 1 minuta varu při 100 °C vykoná pouze zlomek práce oproti 1 minutě při 121,1 °C (pouze přibližně 0,776 % sterilizační účinnosti).

Pokud bychom tento zlomek aplikovali na náš cíl F0 2,52 minuty, dostaneme při 100 °C teoretický výsledek 325 minut, tedy zhruba 5 hodin a 25 minut čistého času vaření při 100 °C. Je sice teoreticky možné, že budete maso zavařovat tak dlouho, ale je to v praxi neproveditelné, protože tak dlouhá doba vaření při 100 °C by maso proměnila v nepoživatelnou kaši a navíc by v důsledku kolísání teploty stejně nešlo zaručit, že každý bod ve sklenici dosáhne 100 °C po celou dobu zavařování.

Jak je tomu při zavařování v tlakovém hrnci? Tady dosahuje teplota 117,5 °C, kterou dosáhneme tlakem 1,8 atm. Tuto variantu můžete používat i s jednoduchým domácím tlakovým hrncem, který musí dosahovat daného přetlaku.

Zavařování v tlakovém hrnci

Sterilizační účinnost je tu samozřejmě vyšší. Při 117,5 °C vykoná 1 minuta vaření přibližně 43,65 % práce odpovídající 1 minutě při referenční teplotě 121,1 °C.

Když to přepočítáme na náš cíl 2,52 minuty, dostaneme 5,77 minuty, což je už jen 5 minut a 46 sekund. Zvýšení teploty o pouhých 17,5 °C zkrátí teoretickou minimální dobu vaření z více než 5 hodin na necelých 6 minut. Toto je základní vědecký důvod, proč je tlakový hrnec při zavařování masa velice užitečný a proč záleží prakticky na každých pár stupních Celsia.

^{Příště: Proč se tedy v návodech na zavařování masa v tlakovém hrnci uvádí 90 minut?}