Пастьоризация на храни с високо налягане
Защо пастьоризация под високо налягане?
Пастьоризацията под високо налягане е физически процес за запазване на храната. Общите термини "обработка с високо налягане", "обработка с ултра високо налягане", "UHP" и обработка под високо налягане (HPP) също често се използват.
Целта е да се инактивират нежеланите микроорганизми и ензими с този нетермичен ("студен") процес, без да се налага да се приемат загуби на качество като тези, които възникват при прилагане на топлина. Сензорното и хранително качество трябва да се запазят особено добре в пастьоризираните продукти с високо налягане в сравнение с необработените продукти.
Как се пастьоризира високо налягане?
Твърдите храни се опаковат по гъвкав, водонепропусклив и устойчив на натиск начин (например в фолио за свиване) и се поставят в контейнер под налягане. Той също така съдържа вода, която служи като среда за пренос на налягане. Налягането се повишава или чрез бутало, задвижвано съгласно хидравличния принцип, което се премества в съда под налягане (фиг. 1), или чрез генератор на налягане и тръбопровод за налягане (фиг. 2).
Фигура 1: Принцип на директно третиране с високо налягане
Фигура 2: Принцип на непряко третиране с високо налягане
Равномерно налягане от 100 до 1000 МРа (1000 до 10 000 бара) се упражнява върху водата и по този начин и върху опакованата храна *.
* 1 MPa = 1 000 000 Pa
1 Паскал (Pa) е налягането, което възниква, когато сила от 1 Нютон (N) действа перпендикулярно на площ от 1 m 2. В допълнение към международната единица Pascal, за налягане се използва и по-старата единица 1 bar = 100 000 Pa.
Предпоставката за равномерно разпределение на налягането е опакованата храна да съдържа течност и да няма кухини, пълни с газ. За храни, които отговарят на тези критерии, няма разлика в ефектите от третирането с високо налягане между външната и вътрешната зона. Този еднороден ефект - независимо от размера и формата на продукта - е предимство в сравнение с методите за нагряване.
След изтичане на времето на експозиция, налягането отново се освобождава до околното налягане.
Течната храна може да бъде изложена директно на натиск, т.е.без предавателна среда.
В зависимост от вида и състава на храната са необходими различни налягания и времена на излагане.
| Приготвяне на плодове | 800 | 6-то | 20-ти |
Инактивирани ли са микроорганизми от високо налягане?
Микроорганизмите са различно чувствителни към натиск. Докато дрождите и плесените вече са инактивирани при ниско налягане, някои вируси и бактериални спори могат да направят това само ако са изложени на много високо налягане или са допълнително термично обработени. Спори z. Б. може да оцелее при налягане от над 1000 МРа. След като те покълнат и се размножат след освобождаване на налягането, една от възможностите е да оставите спорите да покълнат при по-ниско налягане и след това да убият покълналите спори при по-високо налягане.
Идеалните условия за желаното инактивиране трябва да бъдат избрани според вида на микроорганизмите и състава на храната.
Дали хранителните съставки се променят от високо налягане?
Действието на налягането благоприятства всички процеси, свързани с намаляване на обема. Следователно се осъществяват фазови преходи или химични реакции, при които крайният продукт има по-малък обем от изходния материал.
Така че z. Б. Лед под налягане, тъй като обемът се намалява чрез фазовия преход от твърдо към течно. Насърчават се дисоциационни процеси, което води до изместване на стойността на рН в киселинния диапазон.
Отделните съставки на храната реагират по различен начин на ефектите от високото налягане. Тъй като ковалентните връзки се задържат под налягане, по-малките молекули (напр. Витамини, ароматни вещества) са по-малко чувствителни към натиск от по-големите молекули (напр. Протеини), чиято пространствена структура се стабилизира от по-слаби видове връзки.
Протеини
Високото налягане влияе върху връзките, които стабилизират пространствената структура на протеините. В зависимост от нивото на налягане, белтъчните структури се променят обратимо или необратимо.
В случай на ензими, които също са протеини, структурната промяна (денатурация) може да доведе до влияние на ензимните свойства. Активността на ензима може да бъде намалена или увеличена.
Въпреки това, протеините също могат да бъдат специално модифицирани чрез третиране с високо налягане. Например, структурните промени могат да доведат до образуването на протеинови гелове, които са много гладки и еластични. Използването на такива гелове за нови продукти като. Б. в десертната зона е възможно.
Фактът, че мускулното месо се омекотява чрез лечение с високо налягане, може да се използва и по отношение на хранителната технология.
Мазнини
Излагането на високо налягане може да промени поведението, когато мазнините се стопят и кристализират.
Лечението под високо налягане обаче засяга мазнините не само физически, но и химически. Степента, до която развалянето на мазнините се насърчава чрез окисляване, зависи от състава на храната и условията на лечение. Така беше и z. Б. установява в рибите и месото повишена чувствителност към окислителни промени, когато налягането е над 400 МРа.
Използвайки примера с ненаситените мастни киселини олеинова, линолова и линоленова киселина, може да се покаже, че процесът на окисление се потиска по време на обработката под налягане дори в чиста кислородна атмосфера.
въглехидрати
Молекулярната структура на въглехидратите не се променя при третиране с високо налягане. Възможно е обаче свойствата на въглехидратите да бъдат повлияни, напр. Б. в способността им да свързват вода. Желирането може да се получи с нишесте. Такива гелове могат да се използват като заместители на мазнините.
Ензимното разграждане на въглехидратите може да протича по различен начин в храни, третирани с високо налягане, отколкото в необработени храни.
Неензимните реакции на потъмняване, тъй като те често се случват при пастьоризация с използване на топлина, изглеждат по-рядко срещани при пастьоризация под високо налягане.
Други съставки
Проучванията показват, че витамините А, В1, В2, В6 и С са стабилни при ниски температури и кратко време на излагане на налягане. При по-високи температури (70 ° C) и времена на експозиция при високо налягане до 60 минути, съдържанието на повечето изследвани витамини се намалява с до 50 процента. Съдържанието на витамин С остава стабилно при изключване на кислорода дори при екстремни условия на налягане и температура. Той е z. Б. при обработен под високо налягане портокалов сок в сравнение с нетретиран сок, почти същия.
Водоразтворимият антиоксидантен потенциал на портокаловия сок, за който основно са отговорни L-аскорбиновата киселина и фенолните съединения, също се запазва до голяма степен след обработка под високо налягане.
Съдържанието на каротеноиди в портокалово-морковено-лимоновия нектар също не се влияе или е малко повлияно от лечението под високо налягане.
Цветът и ароматизаторите също са стабилни при подходящи условия на процеса.
Обобщение
Тъй като съставките също могат да се променят нежелано при високо налягане, трябва да се намерят подходящи условия за третиране под високо налягане в зависимост от състава на храната.
Ако те са оптимизирани, могат да се произвеждат дълготрайни продукти без значителни промени в цвета или вкуса, в зависимост от храната. Със сетивно качество, което съответства на това на пресния продукт, пастьоризацията под високо налягане осигурява достатъчна микробна безопасност.
Предишни проучвания показват, че някои ценни съставки, които са нестабилни по време на топлинна пастьоризация, се задържат изцяло или до голяма степен по време на обработката с високо налягане.
По отношение на алергичния потенциал, пастьоризацията под високо налягане трябва да предлага същото ниво на безопасност като нагревателните процеси, които са били обичайни досега.