Trocha zavařovací matematiky - botulismus v domácích konzervách

Poté, co se začaly vyrábět průmyslové konzervy, se zjistilo, že existuje bakterie, která vyrábí smrtelný jed botulotoxin (viz minulý blog). Průmysl samozřejmě začal vymýšlet takové pracovní postupy, které tyto bakterie ničí.

121/3

A tak se v průběhu doby zažily některé zavařovací mantry. Jednou z nich je “121 stupňů - 3 minuty”. Co vlastně znamená a jak k ní odborníci došli? A co si  z ní můžeme odvodit pro domácí zavařování? 

Redukce škodlivých mikroorganismů

Je logické, že pokud chceme eliminovat riziko otravy botulotoxinem, musíme snížit množství spor bakterií na nulu. Tady ale nastává problém - a tím je statistika. 

Co když v některé z mnoha konzerv stejné šarže přeci jen zůstala nějaká spora, která může následně vyklíčit a produkovat jed? V praxi to nelze vyloučit - dá se jen snížit počet spor (proto jsou také v průmyslu prováděny systematické kontroly) a tím také riziko otravy. 

Samotné snižování počtu spor podléhá matematickému principu, který je podobný zákonu rozpadu u radioaktivních jader. Během určité doby se snižuje počet jedinců (spor) o určité množství. Snížení na desetinu se označuje jako D, na setinu jako 2D, atd. 

Desetinná doba redukce

Hodnota D neboli desetinná doba redukce je mírou tepelné odolnosti mikroorganismů. Odpovídá době (v minutách), která je nutná při definované teplotě ke snížení počátečního počtu zárodků o 90 % neboli na desetinu. Desetinná doba redukce je závislá i na prostředí, ve kterém se mikroorganismy nacházejí.

V praxi to má jeden zajímavý následek. Abychom mohli tvrdit, že je naše zavařená konzerva opravdu bezpečná, musíme zvolit nejen dostatečně bezpečný proces zavařování, ale musíme také vědět, jak velká byla původní intenzita kontaminace škodlivou bakterií nebo jejími sporami. V domácích podmínkách můžeme sice určitými postupy (umytím, oloupáním) snížit jejich množství a tím i riziko - přesná data ale nebudeme mít nikdy. 

Ani průmysl se nespoléhá jen na biologickou laboratorní analýzu - a používá postupy, které jdou najisto a zdaleka přesahují míru, která se jeví jako nutná. 

Sterilizace 

Hodnota D pro Clostridium botulinum odpovídá 0,1 - 0,2 minuty při 121 °C. Po 0,2 minutách tepelného zpracování při 121 °C tedy zničíme 90 % spor. Pro dezinfekci mimochodem vyžadují (německé) průmyslové postupy redukci 5D a pro sterilizaci 6D - tedy zmenšení počtu spor na miliontinu původního množství. 

Výsledné tepelné zpracování musí tedy odpovídat šestinásobku D, abychom mohli mluvit o sterilizaci konzervy. Ale i kdybychom použili proces 100D, stejně nikdy nedosáhneme absolutní nuly - určité statistické minimální riziko bude existovat i nadále. Absolutní jistota zkrátka v téhle oblasti potravinářství neexistuje - a to ani u průmyslově zpracovaných potravin. 

121 stupňů a tři minuty

Toto pravidlo vzešlo z průmyslového zpracování potravin. Předpokládá se opravdu vysoká kontaminace zavařovaného materiálu - zde 1 000 000 spor v jedné plechovce. Pro srovnání reálné počty spor dosahují kolem 100 ve sto gramech materiálu. Průmysl na takovou potravinu aplikuje dvakrát 6D - tedy snižuje hodnotu nejprve na miliontinu a pak při dalším ohřátí znovu na miliontinu. Vychází se přitom z 0,2 minut při 121 °C - které odpovídají 1D. 2x6D pak má hodnotu 2,5 minuty, která se pro jistotu zaokrouhlila na 3 minuty - a pravidlo bylo na světě. 

121 °C mimochodem není úplně přesná hodnota. Správně by se mělo uvádět 121,1 °C, což odpovídá 250 °F. Celý koncept byl totiž vyvinut v USA, které měří teplotu ve stupních Fahrenheita. 

A co domácí podmínky? 

Ať tak nebo tak - faktem zůstává že voda vře už při 100 °C a v normálních podmínkách někdy dokonce ještě dříve (ve vyšší nadmořské výšce). Pokud tedy zavařujeme ve vodní lázni, je metoda 121 °C - 3 minuty na první pohled pro běžné domácí zavařování neproveditelná. Ale jen na první pohled… 

Hodnota D totiž závisí na teplotě a času. Pokud používáme nižší teplotu, musíme zkrátka prodloužit dobu, po kterou zavařujeme. Když nemáme k dispozici profesionální autoklávy, které dosahují požadovaných teplot díky zvýšenému tlaku, můžeme použít obyčejný tlakový hrnec.

Naše běžné evropské tlakové hrnce dosahují teplotu 117 nebo 115 stupňů. Při takové teplotě trvá dosažení 6D 12 minut. 

To znamená, že pokud vaříme (potravinu v jádru) na 115 stupňů 24 minut, dosahujeme stejné úrovně zničení spor Clostridium botulinum, jako při 121 stupních a 2,5 minutách. 

V USA se k zavařování mimochodem používají tlakové hrnce, které pracují s ještě vyššími teplotami. 

Příště: Jak zavařovat v normální vodní lázni při 100 °C?