érzékszervi táplálkozási
-

Ma már egyre jobban tudatában vagyunk az élelmiszer és az egészség szoros kapcsolatának, minimálisan feldolgozott, étvágygerjesztő, könnyen fogyasztható és funkcionális tulajdonságokkal rendelkező ételeket keresünk. Az elmúlt években fontos előrelépések történtek az élelmiszer-megőrzési és/vagy átalakítási technológiák terén, a hagyományos termikus alkalmazásoktól eltérő technológiák terén, így minimálisan feldolgozott, azonos érzékszervi és táplálkozási tulajdonságokkal rendelkező élelmiszereket értünk el, garantálva azok biztonságát és megőrzését. bioaktív vegyületei.

Az élelmiszer-biztonságot teljes egészében figyelembe kell venni. Nem tehetünk úgy, mintha biztonságos élelmiszert szereznénk fogyasztásra, ha nem vagyunk képesek ugyanabba az égisze alá integrálni mindazokat a szempontokat, amelyek befolyásolhatják az élelmiszer elkészítésének folyamatát. Ebben a cikkben figyelembe vesszük az egyesnek tekintett technológiákkal kapcsolatos szempontokat új technológiák az élelmiszerek megőrzéséhez, az élelmiszerek kezelésére irányuló technológiák annak megváltoztató és patogén mikrobiotájának kiküszöbölése érdekében, de nem szabad azt gondolnunk, hogy ezen új eszközök alkalmazásával megoldottuk termékeink élelmiszer-biztonságának problémáját. A jó kezelési gyakorlatok, a létesítmények és állapotuk megfelelő kialakítása, a környezetvédelem, a feldolgozóüzemek higiéniája, az anyagok megfelelősége készítse el a termékeink élelmiszer-biztonságára vonatkozó tervet.

Ezenkívül az alternatív megőrzési technológiák alkalmazása a hagyományos pasztőrözés során, amelyek közül kiemelkedik a magas hidrosztatikus nyomás, forradalmat jelent az élelmiszeriparban, biztonságos termékek előállításával, amelyek megőrzik a friss élelmiszerek funkcionális, táplálkozási és érzékszervi jellemzőit, hosszabb eltarthatósággal. életet és az élelmiszer-biztonság nagyobb garanciáit. A hagyományos módszereket (pasztőrözés, sterilizálás, fagyasztás) áttekintve azt látjuk, hogy a termékek tartósításakor a leggyakoribbak a hőmérséklet-változások, mind a hő alkalmazása, mind a fagyasztás. Ezeknek a hőmérsékleti gradienseknek köszönhetően mind a mikroorganizmusok, mind a megváltoztató enzimek inaktiválását elérjük, ellenkezőleg, problémáink vannak a fehérjék denaturálódásával, a textúrák, az ízek változásával, az nem enzimatikus barnulással, ...

A pasztörizálás (enyhe termikus folyamat, ahol a kórokozó mikroorganizmusok elpusztulnak) kombinációt igényel egy másik tartósítási eljárással, általában hűtéssel vagy fagyasztással vagy adalékanyagok (savanyítószerek, koncentrált cukrok stb.) Alkalmazásával. Ami a sterilizálást illeti (drasztikus hőkezelés, amely lehetővé teszi a vegetatív formák és a mikrobiális spórák elpusztítását), lényeges változásokat von maga után az ételek táplálkozási és érzékszervi minőségében: túlsütés, állag- és ízváltozások, bár steril termékek, amelyek szobahőmérsékleten tarthatók legfeljebb két évig. A fagyasztás csökkenti a rendelkezésre álló víz mennyiségét azáltal, hogy megszilárdítja és rögzíti annak egy részét, ami jelentősen lelassítja a kémiai és biokémiai reakciókat és megállítja a mikrobiológiai növekedést, ami az íz és az aroma elvesztését, valamint a szín és a textúra romlását okozza, mivel az enzimrendszerek aktívak maradnak.

Az új megőrzési technológiák közül néhányat már bevezetünk a piacra alkalmazásuk nagy előnyei miatt (nagy nyomás esetén), másokat pedig haladó tanulmányokban (impulzusos ultraibolya fény, rádiófrekvencia, ultrahang, ohmos fűtés, sugárzás, szuperkritikus folyadékok, hideg plazma, ózon ...)

Rádiófrekvencia: Ez egy olyan technika, ahol olyan elektromos energiát alkalmaznak, amely elektromágneses hullámokká alakul át, amelyek a termék belsejében hőt generálnak a dipólusok (az élelmiszerekben található víz) oszcillációja és az ionos depolarizáció (az étel ásványi sói) következtében. A rádiófrekvenciás dielektromos fűtés fő hátránya, hogy a hőmérséklet-eloszlás nem egyenletes, ami meleg és hideg foltokat eredményez.

Nagyfeszültségű vagy nagy intenzitású elektromos impulzusok: Ez abból áll, hogy két elektróda közé helyezett ételen keresztül nagyon rövid impulzusok formájában elektromos áramot alkalmaznak. Ez nem termikus folyamat, mivel a kezelt ételt szobahőmérsékleten vagy minden esetben alacsonyabb hőmérsékleten tartják, mint az étel pasztőrözése. Ezért az ezzel a technológiával kezelt élelmiszerek érzékszervi és táplálkozási tulajdonságai jobban hasonlítanak a friss termékéhez. Az elektromos impulzusok a mikroorganizmusok sejtmembránjának pusztulását okozzák elektroporációval, jelentős hőhatás nélkül.

Ohmos fűtés:

Az ohmos fűtőberendezés, más néven Joule fűtőberendezés, olyan elektromos fűtőberendezés, amely a folyadék saját elektromos ellenállását használja fel hőtermelésre. A hevítésből származó mikrobiális inaktivációval együtt a sejtmembránok elektroporációja következik be. Ennek a technológiának a fő előnye, hogy a fűtés gyorsan megtörténik és egyenletesen oszlik el, az áram megszakítása után nem kerül átmaradó hő, sem a hőátadó felületen lévő inkrustációk, sem pedig a berendezés karbantartási költségei nem magasak. A hátrányok között szerepel a vezérlés nehézsége, mivel szoros beállításra van szükség a hőmérséklet és az elektromos tér eloszlása ​​között.

Sugárzás

Az élelmiszereket nyersen vagy feldolgozva ionizáló sugárzásnak (nagy energiájú elektronok, röntgen- vagy gammasugarak) vagy nem ionizáló sugárzásnak (UV-fény) teszik ki. Bármely esetben szabad gyökök keletkeznek, amelyek ionizálják az étel szerves molekuláit, és ezáltal alapvetően károsodnak a DNS szintjén. A sugárzás által okozott módosítások a színben, ízben, aromában és egyéb minőségi paraméterekben minimálisak. Mikrobiológiailag a penészgombák és az élesztők jobban ellenállnak az ionizáló sugárzásnak, mint a baktériumok. Táplálkozási és érzékszervi szinten a hatás nagymértékben függ az alkalmazott dózistól.

Ózon

A hagyományos fertőtlenítőszerekkel (klór, klór-dioxid, nátrium-klorit, nátrium-hipoklorit, kalcium-hipoklorit, peroxi-ecetsav) összehasonlítva az ozonizáció kimutatta, hogy csökkenti az élelmiszerekben leggyakrabban előforduló romló mikroorganizmusok és kórokozók számát. A kezelés hatékonysága a gázáramtól, a koncentrációtól, a hőmérséklettől, a tápközeg pH-jától és a szerves anyagok jelenlététől függ.

Hideg plazma

Ez egy negyedik anyagállapot, ahol nincs termodinamikai egyensúly az elektronok, valamint a legtöbb gáznemű atom és molekula között, és ez adiabatikus rendszert eredményez, magas kinetikus energia-tartalommal alacsony hőmérsékleten, mindig 70 ° C-nál alacsonyabb hőmérsékleten. Hideg plazmát úgy állítanak elő, hogy egy gázt erőteljes elektromos mezőnek tesznek ki, és részben ionizálják a gázt.

Ezenkívül nagy energiájú fajok keletkeznek, amelyek képesek megszakítani a kovalens kötéseket és számos technológiai vonatkozású kémiai reakciót elindítani, ideértve a mikroorganizmusok inaktiválását is. A hosszan tartó expozíció elkerülhetetlenül kimeríti az antioxidáns polifenolok tartalmát. Jelenleg ez a technológia drága és drága, és nagyon kevés olyan kereskedelmi rendszer van, amely nagyon specifikus alkalmazásokra összpontosít.

Szuperkritikus szén-dioxid

Ez a kezelés magában foglalja a folyékony CO2-t, a szuperkritikus CO2-t és a nagy nyomású CO2-t (magas nyomású szén-dioxid, HPCD), és nagyon vonzó tulajdonságokkal rendelkezik élelmiszer-megőrzési módszerként, magas antimikrobiális képessége, a megváltozó enzimek elleni aktivitása, alacsony toxicitása és könnyű eltávolítása miatt - csak nyomástalanítson.

Ultrahang

Azok a mechanizmusok, amelyek révén az ultrahang inaktiválja a mikroorganizmusokat kavitáció, ami a baktériumsejtek gyengüléséhez vagy lebomlásához vezet. A kavitáció során olyan szabad gyökök is képződnek, amelyek kémiailag megtámadják a sejteket, amellett, hogy hidrogén-peroxidot, önmagában baktericidet termelnek. Az ultrahangos feldolgozás önmagában vagy hővel és/vagy nyomással kombinálva hatékony a mikroorganizmusok inaktiválásában és a bioaktív vegyületek folyékony élelmiszerekben történő jobb megtartásában a hagyományos hőkezeléshez képest. Az oxidatív hatás és a kavitáció azonban bizonyos tulajdonságokat, például az ízt és a színt, hátrányosan befolyásolhatja. Éppen ezért az ultrahang alkalmazását az élelmiszeriparban alapvetően a létesítmények tisztításában és fertőtlenítésében használják, például automatizálják a baromfi vágóhidakon a függesztőhorgokat, a vágókéseket, a hálót és a fémes kesztyűt., minimálisra csökkentve a kezelő tisztítási idejét, valamint optimalizálva a víz és vegyi termékek fogyasztását. (hivatkozás: BETELGEUX HPC).

Nagy hidrosztatikus nyomás:

Ez a technológia a vizet közegként használja, hogy egyenletesen továbbítsa a 100 és 1000 MPa közötti nyomást az ételekhez enyhe hőmérsékleten (5-25 ºC), ami a mikrobiális terhelés jelentős csökkenését és az eltarthatósági idő meghosszabbítását jelenti. Bár a vegetatív sejtek többsége viszonylag alacsony nyomáson (200–400 MPa) inaktiválható, a baktériumok spórái ellenállóbbak és magas nyomás és hőmérséklet kombinációját igénylik. Ez a folyamat csak a nem kovalens kötésekre (hidrogén, ionos és hidrofób) hat, csak kevés hatással van a kovalens kötésekre, amelyek az ételek érzékszervi és táplálkozási tulajdonságaihoz kapcsolódnak. A nagynyomású feldolgozás nem termikus letalitási folyamat, amely tiszteletben tartja a kezelt termékek természetes tulajdonságait. Ez a víz által közvetített izosztatikus nyomások átadásából álló technológia természetes, tiszta és tiszteletben tartja a környezetet, újrahasznosítja a felhasznált vizet, és csak elektromos energiát igényel. Ezzel párosulva ez a technológia lehetővé teszi a tartósítószerek és adalékanyagok használatának elkerülését a termékek gyártása során.

A magas hidrosztatikus nyomás élelmiszerek megőrzésére való képessége 1899-ben ismert, mivel a hite tej nyomás alatt pasztőrözött, és ezzel a technika alkalmazásával a mikrobiális populáció csökkenését bizonyítja. Ebből az első tanulmányból, évekkel később, elkezdték tanulmányozni a magas nyomás más típusú termékekre, például gyümölcsökre, zöldségekre és húsra gyakorolt ​​hatását. A kereskedelmi célú élelmiszerekre nagy nyomást gyakorló berendezések kifejlesztése azonban csak a 20. század végén volt lehetséges.

Jelenleg vannak olyan vállalatok, amelyek az italok, tejtermékek, hús, halászat és a mezőgazdaság területén használt berendezések gyártásával foglalkoznak. Ezek a vállalatok, akik közül kiemelendő a Hiperbaric, mivel ezeknek a berendezéseknek az egyik úttörője voltak, minden esetre testre szabott berendezéseket tervezhetnek és gyárthatnak, képesek beállítani a berendezés paramétereit (erősítők száma, teljesítmények, idők, ciklusok)/óra ...) a valós igények alapján, maximálisan igazítva a termelékenységet.

A magas hidrosztatikus nyomások olyan feldolgozási technikát jelentenek, amely - amint már említettük - a végső rugalmas formátumban már csomagolt szilárd vagy folyékony élelmiszer 100 és 1000 MPa közötti nyomásnak van kitéve (általában 400 és 600 MPa/4000 bar közötti magas nyomás és 6000 bar) vízzel, mint nyomástovábbító hordozóval, 5 és 25ºC közötti hőmérsékleten, változó ideig, néhány másodperctől 20 percig, ezáltal elérve az ételekben előforduló romlás és patogén mikroorganizmusok több logaritmusának csökkenését. A nagynyomású hőkezelésekkel szemben előnyösnek tűnik, hogy az élelmiszer organoleptikus tulajdonságaihoz kapcsolódó kémiai összetevőket (aminosavak, vitaminok, illékony molekulák), például ízét, színét vagy tápértékét nem befolyásolja ez a technológia., mivel nem befolyásolja a kovalens kötéseket.

A nagynyomású kezelés megtervezésekor a három kritikus paraméter a hőmérséklet, a nyomás és az idő. Az idő szempontjából nem csak a kívánt nyomáson történő kezelés időtartama fontos, hanem az említett nyomás eléréséhez szükséges idő és a kezelés utáni dekompressziós idő is a légköri nyomás helyreállításához.

A nagy nyomás alkalmazásának két alapelve van:

  1. Le Chatelier alapelve. Ha egy egyensúlyi rendszeren külső zavar lép fel, akkor a rendszert úgy állítjuk be, hogy az említett zavar részben törlődjön, amikor a rendszer új egyensúlyi helyzetbe kerül. Ha az egyensúlyi reakciót kívülről megzavarják, akkor a rendszer az említett zavar hatásainak ellensúlyozása irányában fejlődik. A térfogat csökkenésével járó jelenségeket a nyomás növekedése kedvez és fordítva. Ezen elv szerint a nagy nyomás alkalmazása növeli a térfogat csökkenésével járó reakciók sebességét, és késlelteti azokat, amelyekben a térfogat növekszik.
  2. Pascal elve. A nem deformálható falakkal ellátott tartályon belül egy összenyomhatatlan és egyensúlyi folyadékra gyakorolt ​​nyomást egyenlő intenzitással továbbítják a folyadék minden irányába és minden pontjára.

Az alkalmazott nyomás egységesen és szinte azonnal átjut az élelmiszer minden pontjára, tekintet nélkül annak összetételére, méretére és geometriai alakjára. Ez elkerüli a termék deformációját annak ellenére, hogy ilyen nagy nyomásnak van kitéve, és egyenletessé teszi azt, és nem mutat alul- vagy túlkezelt területeket. Következésképpen a hővel, mikrohullámokkal és sugárzással járó tartósítási kezelések térbeli eltéréseinek problémái nem figyelhetők meg a nagy nyomással kezelt termékekben.

Az egyik szempont, amelyet figyelembe kell venni e kezelések során mind a szilárd, mind a folyékony élelmiszerek számára rugalmas vákuumcsomagolásban, az, hogy nem alkalmazható merev tartályokba (üveg vagy kannák) csomagolt élelmiszerekre vagy szilárd élelmiszerekre, amelyek túl sok levegőt tartalmaznak. A nagynyomású tartósítási folyamat további tényezői a termék összetétele, a pH, a víztevékenység és az azt tartalmazó edény integritása.