Знищуйте хвороботворні мікроорганізми, не знищуючи продукти
Знову і знову ЗМІ трясуть скандали через заражені продукти харчування. Тисячі людей у розвинених країнах хворіють після вживання заражених, зіпсованих чи фальсифікованих продуктів. Кількість продуктів, знятих із продажу, постійно зростає.
Список загроз для безпеки харчових продуктів, а також для людей, які їх споживають набагато довше, ніж у досить відомих патогенів, таких як сальмонела, норовіруси або ті, які мають особливо сумно відому репутацію.
Незважаючи на пильність та використання промисловістю цілого ряду технологій збереження харчових продуктів, таких як термічна обробка та опромінення, люди продовжують хворіти та вмирати від заражених та нездорових продуктів.
Завдання полягає в тому, щоб знайти масштабовані методи, які знищать небезпечні мікроби, зберігаючи при цьому смак та поживну цінність. Це непросто, оскільки багато методів знищення мікроорганізмів мають тенденцію погіршувати ці показники, руйнувати вітаміни чи змінювати структуру їжі. Іншими словами, варіння салату може зберегти його, але кулінарний ефект буде поганим.
Холодна плазма та високий тиск
Серед безлічі способів стерилізації харчових продуктів – від мікрохвиль до пульсуючого ультрафіолетового випромінювання та озону – великий інтерес становлять дві нові технології: холодна плазма та обробка під високим тиском. Жоден із них не вирішить усіх проблем, але обидва можуть сприяти підвищенню безпеки продовольчого постачання. В одному дослідженні, проведеному в Німеччині в 2010 році, вчені-дієтологи змогли позбутися більш ніж 20% певних штамів, які викликають харчове отруєння протягом 99,99 секунд після застосування холодної плазми.
Холодна плазма це дуже реактивна речовина, що складається з фотонів, вільних електронів та заряджених атомів та молекул, які можуть деактивувати мікроорганізми. Реакції у плазмі також генерують енергію у вигляді ультрафіолетового світла, ушкоджуючи ДНК мікробів.
Використання холодної плазми
Обробка під високим тиском (HPP) є механічний процес, який чинить величезний тиск на їжу. Однак він зберігає свій смак та харчову цінність, тому вчені бачать у ньому ефективний спосіб боротьби з мікроорганізмами в продуктах з низьким вмістом вологи, м'яса і навіть деяких овочів. ГЕС насправді є старою ідеєю. Берт Холмс Хайт, дослідник у галузі сільського господарства, вперше повідомив про його використання ще у 1899 році, коли шукав способи зменшити псування коров'ячого молока. Однак у його час установки, необхідні ГЕС, були дуже складними і дорогими у будівництві.
Вчені не до кінця розуміють, як HPP деактивує бактерії та віруси, залишаючи їжу недоторканою. Вони знають, що цей метод атакує слабші хімічні зв'язки, які можуть мати вирішальне значення для функціонування бактеріальних ферментів та інших білків. У той же час HPP має обмежений вплив на ковалентні зв'язки, тому хімічні речовини, що впливають на колір, смак та поживну цінність їжі, залишаються практично недоторканими. А оскільки стінки рослинних клітин міцніші за мембрани мікробних клітин, вони, мабуть, краще протистоять високому тиску.
Руйнування мікробних клітин пресовими методами
В останні роки так зв. «бар'єрний» метод Лотар Лейстнер, який поєднує в собі безліч методів санітарії, щоб вбити якнайбільше патогенів.
плюс боротьба з відходами
На думку вчених, найпростіший спосіб забезпечити безпеку харчових продуктів – переконатися, що вони не забруднені, мають належну якість та відоме походження. Великі роздрібні мережі, такі як Walmart у США та, наприклад, Carrefour у Європі, вже деякий час використовують техніку блокчейна () у поєднанні з датчиками та відсканованими кодами для контролю процесу доставки, походження та якості продуктів харчування. Ці методи також можуть допомогти у боротьбі за скорочення харчових відходів. Згідно з звітом Boston Consulting Group (BCG), щорічно в усьому світі викидається близько 1,6 млрд тонн продуктів харчування, і, якщо з цим нічого не робити, до 2030 року ця цифра може зрости до 2,1 млрд. Відходи присутні протягом усього ланцюжки створення вартості: від виробництва рослин до обробки та зберігання, обробки та упаковки, розподілу та роздрібної торгівлі, і, нарешті, знову з'являються у великих масштабах на етапі кінцевого споживання. Боротьба за безпеку харчових продуктів природно веде до скорочення відходів. Адже їжа, не пошкоджена мікробами та хвороботворними мікроорганізмами, викидається меншою мірою.
Масштаби харчових відходів у світі
Старі та нові методи боротьби за безпечні продукти харчування
- Термічна обробка – до цієї групи входять широко використовувані методи, наприклад, пастеризація, тобто. знищення шкідливих мікробів та білків. Їх недолік у тому, що вони знижують смак та харчову цінність продуктів, а також у тому, що висока температура не знищує всіх хвороботворних мікроорганізмів.
- Опромінення - це метод, який використовується в харчовій промисловості для впливу на продукти електронними, рентгенівськими або гамма-променями, які руйнують ДНК, РНК або інші хімічні структури, шкідливі для організмів. Проблема полягає в тому, що забруднення неможливо видалити. Є також багато побоювань щодо доз радіації, які повинні споживати працівники харчової промисловості та споживачі.
- Використання високих тисків - цей метод блокує вироблення шкідливих білків або знищує структури клітин мікробів. Він добре підходить для продуктів із низьким вмістом води та не пошкоджує самі продукти. Недоліками є високі витрати на встановлення та можливе руйнування більш ніжних харчових тканин. Цей метод також не вбиває деякі бактеріальні суперечки.
- Холодна плазма — це технологія, що у стадії розробки, принцип якої ще цілком не пояснений. Передбачається, що у цих процесах утворюються активні кисневі радикали, що руйнують мікробні клітини.
- УФ-випромінювання - метод, що застосовується в промисловості, що руйнує структури ДНК та РНК шкідливих організмів. Виявили, що імпульсне ультрафіолетове світло краще підходить для інактивації мікробів. Недоліками є: нагрівання поверхні виробів за тривалого впливу, і навіть побоювання здоров'я працівників промислових підприємств, де використовуються УФ-промені.
- Озонування – алотропна форма кисню у рідкому чи газоподібному вигляді є ефективним бактерицидним засобом, що руйнує клітинні мембрани та інші структури організмів. На жаль, окиснення може погіршити якість їжі. До того ж, контролювати рівномірність всього процесу непросто.
- Окислення хімічними речовинами (наприклад, перекисом водню, надоцтовою кислотою, сполуками на основі хлору) – використовується в промисловості при упаковці харчових продуктів, руйнує клітинні мембрани та інші структури організмів. Перевагами є простота та відносно низька вартість установки. Як і будь-яке окиснення, ці процеси також впливають на якість харчових продуктів. Крім того, речовини на основі хлору можуть бути канцерогенними.
- Використання радіохвиль та мікрохвиль – вплив радіохвиль на їжу є предметом попередніх експериментів, хоча мікрохвилі (вищої потужності) вже використовуються в мікрохвильових печах. Ці методи до певної міри є комбінацією термічної обробки та опромінення. У разі успіху радіохвилі та мікрохвилі могли б стати альтернативою багатьом іншим методам стримування харчових продуктів та санітарії.
