Hermetiseringens historie

Hermetiseringens historie

 

Salting, syrning, tørking, røyking, gjæring

Oppbevaring og konservering av mat har alltid vært viktig for mennesker fordi det har fungert som en forsikring mot matmangel og sult i magre tider. Særlig konservering har vært nødvendig, men utfordrende. I begynnelsen ble maten enten tørket i solen eller skyggen, tørrsaltet eller lagt i saltlake, syrnet, sukret, røkt eller gjæret. Ulempene ved disse metodene er at de endrer matvarenes smak og reduserer næringsverdien.

En romersk poet og forfatter som het Varro (116-27 f.Kr) beskrev en metode som ved første øyekast kan minne om en steriliseringsmetode, men som ved nærmere ettersyn viser seg å være en konserveringsmetode basert på salting og/eller sukring. Prinsippene for sterilisering og hermetisering ble oppdaget og utviklet i løpet av 1600-, 1700- og 1800-tallet.

 

Forsegling ved undertrykk

Otto von Guericke (1602-1686) var en tysk vitenskapsmann, ingeniør og politiker som gjorde mange viktig oppdagelser for sin tid. Han fant opp en elektrostatisk friksjonsmaskin, oppdaget elektrisk repulsjon, konduktivitet og induksjon og bygde det første barometeret. Dessuten var han den første som ble klar over egenskapene til luft og som var i stand til å beregne luftens termiske ekspansjon. Han var den første som eksperimenterte med vakuum ved å prøve å måle effekten av det ytre trykket på en tomt kammer eller et kammer med undertrykk.

  

Figur 1. Otto von Guericke (venstre) og en illustrasjon av et av hans eksperimenter med den berømte Magdeburg-kulen.

Han er særlig kjent for den historiske fremvisningen han hadde for medlemmene av Parlamentet i Regensburg i 1654 med den berømte «Magdeburg-kulen" som gjorde ham i stand til å demonstrere, til tilskuernes store forbauselse, størrelsen av og kraften i det atmosfæriske trykket. Guericke var klar over hvilken verdi denne oppdagelsen kunne ha for utviklingen av fremtidig teknologi, men han gjettet nok ikke at han samtidig gav et viktig bidrag til utviklingen av steriliseringsprosessen ved å vise at glassbeholdere med mat kunne forsegles ved hjelp av et undertrykk.

 

Undertrykk ved hjelp av vanndamp

Denis Papin (1647 – 1712) var en fransk vitenskapsmann og fysiker og (sannsynligvis) den som fant ut hvordan man kan skape det undertrykket som skal til for å oppnå en forsegling. Allerede i 1690 produserte Papin vakuum ved hjelp av vanndamp i den berømte «Papin-pannen”, en trykk-koker med tykke kobbervegger.

   

Figur 2. Denis Papin (venstre) demonstrerer "Papin-pannen", også kalt "Fordøyeren" (høyre).

Det fantes ikke gummipakninger på hans tid, så han tettet pannen med terpentin-kitt. Ved å utruste pannen med en sikkerhetsventil begynte Papin å observere hvordan luft påvirkes av varme. Han kunne ved hjelp av enkle observasjoner bekrefte at veske ikke kan overstige kokepunktstemperaturen med mindre lokket er helt tett og at trykk-økningen forårsaket av dampen vil flytte væskens kokepunkt. Papin gjorde mange viktige vitenskapelige observasjoner som la grunnlaget for nye oppdagelser innen fysikk, men han fant aldri noen praktisk nytte av dem i forbindelse med konservering av mat.

 

Sterilisering

François Nicolas Appert var den som oppdaget effekten av sterilisering. Appert ble født i 1749 og jobbet først som kokk og senere som konfekt-konditor i Paris. I 1795 begynte han så smått å eksperimentere med å få matvarer til å holde seg spiselige og friske lenger. Han la matvarer i glasskrukker og kokte opp krukkene med innholdet i. Appert oppdaget at maten og det som maten skal oppbevares i må steriliseres, dvs. varmes opp til 100 °C for å oppnå en tilstrekkelig konservering.

Oppdagelsen til Appert var basert på eksperimentene til den italienske munken og professoren, Lazzaro Spallanzani (1729 -1799), som allerede i 1769 demonstrerte sin vitenskapelige hypotese «uten liv, intet liv” som en del av den pågående debatten om muligheten for at organismer kunne oppstå av seg selv, fra ingenting. Spallanzani fant ut at ved å lukke beholderen hermetisk og varme opp den organiske væsken tilstrekkelig lenge ville man hindre utvikling av mikrober og uskadeliggjøre alle mikroorganismer inni og utenpå matvarene.

 

Figur 3. Hermetiseringens far, Nicolas Appert (venstre) og en av hans hermetiseringsflasker (høyre). Bildekilde: Wikimedia Commons.

Som de fleste vet var Napoléon Bonaparte (1769 - 1821) en fransk militær og politisk leder som ved slutten av den franske revolusjon ble Frankrikes mektigste politiker, og som er husket for sitt lederskap av Frankrike under Napoleonskrigene. Mange av verdens kriger har satt fart i vitenskapelig eller teknologisk utvikling. På samme måte var Napoleon og hans krigføring medvirkende til utviklingen av hermetisering av mat. Etter å ha blitt utpekt til leder for den franske hæren i oktober 1795 utlyste Napoleon høy pengepremie - 12,000 gyldne franc - til den som kunne finne en bedre metode for konservering av mat enn datidens konserveringsmetoder. Hans hensikt med dette var å forbedre muligheten til å forsyne troppene sine. Han hadde selv opplevd matmangel under beleiringen i Toulon i 1793 og hadde innsett behovet for å kunne konservere maten til hæren og marinen på en måte som fungerte bra ute i feltet - på reise, i barske omgivelser og i alle slags temperaturer.

Appert vant konkurransen i 1810, etter at den franske marinen hadde testet maten på flere overfarter over havet. Maten hadde blitt konservert ved koking og ble oppbevart i glassbeholdere. Appert vant fordi han hadde bevist at han behersket “kunsten å bevare den opprinnelige friskheten til vilkårlige vegatabilske eller animaske matvarer”, som det stod i juryens begrunnelse. Appert ble bedt om å samle kunnskapen sin i en kokebok som ble utgitt allerede samme år. Han brukte pengene han vant til å etablere verdens første hermetiseringsfabrikk i byen Massy utenfor Paris (basert på bruk av glasskrukker). Han døde i Paris i 1841, 91 år gammel.

 

Uskadeliggjøring av bakterier og gjærsopp (pasteurisering)

Louis Pasteur (1822–1895) var en kjent, fransk kjemiker og bakteriolog som har hatt stor betydning for dagens mikrobiologi. Pasteur gjorde flere vitenskapelige oppdagelser og refererte ofte til Apperts eksperimenter i sine vitenskapelige rappoter.

Napoleon III, Napoleon Bonapartes nevø, ba Pasteur om å finne ut av drue-sykdommene som var et stort problem i vinindustrien. Han fant ut at sykdommene kom av mikroorganismer og at han kunne uskadeliggjøre mikroorganismene uten å samtidig ødelegge vinen ved å varme opp vinen til ca. 70 °C i noen minutter.

   

Figur 4. Maleri av Albert Edelfelt (1885) som viser Louis Pasteur i laboratoriet (venstre) og forsiden av en av Pasteurs avhandlinger (høyre).

Pasteur sine forsøk viste at ingenting vokser i steriliserte væsker. Sporer til liv må tilføres utenfra, for eksempel fra luften. Han oppdaget også Pasteur-effekten der gjæring blir forhindret av oksygentilførsel fordi gjær vokser på ulike måter med og uten luft.

 

Forseglingsløsninger

Gueriche, Papin, Appert og Pasteur hadde på hver sine måter sørget for viktige bidrag til hermetiseringsprosessen. Gueriche hadde funnet ut at forsegling kan oppnås gjennom å skape undertrykk. Papin fant ut hvordan man kan skape undertrykk ved hjelp av vanndamp. Appert sin konserverings-idé gikk ut på å koke maten i glassbeholdere, og Pasteur hadde forklart hvordan oppvarming og forsegling kunne uskadeliggjøe mikroorganismer. Det gjenstod bare å kombinere alle elementene til en helhetlig prosess og finne en 100 % sikker forseglingsmetode som vanlige folk kunne benytte seg av på sitt eget kjøkken.

I løpet av 1800-tallet var det mange som anstrengte seg for å finne gode forseglingsmekanismer som kunne brukes til hermetisering av mat til privat bruk. Hvilken som helst glassblåser kunne lage en glass-beholder, hvilken som helst blikkenslager kunne lage lokk, og det ble utviklet mange varianter av glass og lokk som kunne brukes til konservering av mat, noen mer holdbare og praktiske enn andre. John L. Mason (USA) fant opp en støpeform som kunne lage glass med gjenger rundt åpningen og et tilhørende sink-lokk med gummipakning. Han fikk godkjent patentet på denne i 1858. Kilner-familien (Storbritannia) utviklet i løpet av 1860-årene et todelt lokk som bestod av et glasslokk som passet til toppen av glassbeholderen og som ble festet ved hjelp av en gjenget metallring. Norgesglass (tidlig 1900-tall) er basert på designet til både Mason-glassene og Kilner-glassene. Forskjellige vippelokk ble også utviklet. Vippelokk brukes blant annet på de franske Le Parfait-glassene og de italienske Fido-glassene, samt på de ny-produserte Norgesglassene.