Ucide agenții patogeni fără a distruge alimente

Din nou și din nou mass-media este zguduită de scandaluri legate de alimente contaminate. Mii de oameni din țările dezvoltate se îmbolnăvesc după ce au consumat alimente contaminate, stricate sau alterate. Numărul de produse retrase de la vânzare este în continuă creștere.

Lista amenințărilor la adresa siguranței alimentelor, precum și a persoanelor care le consumă, este mult mai lungă decât agenții patogeni cunoscuți precum salmonella, norovirusurile sau cei cu reputații deosebit de infame.

În ciuda vigilenței industriei și a utilizării unei game de tehnologii de conservare a alimentelor, cum ar fi tratamentul termic și iradierea, oamenii continuă să se îmbolnăvească și să moară din cauza alimentelor contaminate și nesănătoase.

Provocarea este de a găsi metode scalabile care vor ucide microbii periculoși, păstrând în același timp gustul și valoarea nutritivă. Acest lucru nu este ușor, deoarece multe metode de ucidere a microorganismelor tind să degradeze aceste numere, să distrugă vitaminele sau să schimbe structura alimentelor. Cu alte cuvinte, salata verde la fiert o poate păstra, dar efectul culinar va fi slab.

Plasma rece si presiune inalta

Printre numeroasele modalități de sterilizare a alimentelor, de la microunde la radiații ultraviolete pulsate și ozon, două tehnologii noi prezintă un mare interes: plasma rece și procesarea la presiune înaltă. Nici unul nu va rezolva toate problemele, dar ambele pot contribui la îmbunătățirea securității aprovizionării cu alimente. Într-un studiu realizat în Germania în 2010, oamenii de știință din nutriție au reușit să elimine mai mult de 20% din anumite tulpini care provoacă intoxicații alimentare în 99,99 de secunde după aplicarea plasmei reci.

plasma rece este o substanță foarte reactivă compusă din fotoni, electroni liberi și atomi și molecule încărcate care pot dezactiva microorganismele. Reacțiile din plasmă generează și energie sub formă de lumină ultravioletă, dăunând ADN-ului microbian.

Utilizarea plasmei reci

Prelucrare la înaltă presiune (HPP) este un proces mecanic care pune o presiune enormă asupra alimentelor. Cu toate acestea, își păstrează aroma și valoarea nutritivă, motiv pentru care oamenii de știință îl văd ca o modalitate eficientă de a lupta împotriva microorganismelor din alimentele cu umiditate scăzută, din carne și chiar din unele legume. HPS este de fapt o idee veche. Bert Holmes Hite, un cercetător în agricultură, a raportat pentru prima dată utilizarea acestuia încă din 1899, în timp ce căuta modalități de a reduce alterarea laptelui de vacă. Cu toate acestea, pe vremea lui, instalațiile necesare hidrocentralelor erau foarte complexe și costisitoare de construit.

Oamenii de știință nu înțeleg pe deplin modul în care HPP inactivează bacteriile și virușii în timp ce lasă alimentele neatinse. Ei știu că această metodă atacă legăturile chimice mai slabe care pot fi esențiale pentru funcționarea enzimelor bacteriene și a altor proteine. În același timp, HPP are un efect limitat asupra legăturilor covalente, astfel încât substanțele chimice care afectează culoarea, gustul și valoarea nutritivă a alimentelor rămân practic neatinse. Și din moment ce pereții celulelor vegetale sunt mai puternici decât membranele celulelor microbiene, acestea par să reziste mai bine la presiunea ridicată.

Distrugerea celulelor microbiene prin metode de presare

În ultimii ani, așa-numitul metoda „barieră”. Lothar Leistner, care combină multe tehnici de salubritate pentru a ucide cât mai mulți agenți patogeni.

plus managementul deșeurilor

Potrivit oamenilor de știință, cel mai simplu mod de a asigura siguranța alimentelor este să te asiguri că este curat, de bună calitate și de origine cunoscută. Lanțurile mari de retail, cum ar fi Walmart în SUA și Carrefour în Europa, folosesc tehnologia blockchain () în combinație cu senzori și coduri scanate pentru a controla procesul de livrare, originea și calitatea alimentelor de ceva timp. Aceste metode pot ajuta, de asemenea, în lupta pentru reducerea risipei alimentare. Potrivit unui raport Boston Consulting Group (BCG), aproximativ 1,6 miliarde de tone de alimente sunt irosite în întreaga lume în fiecare an, iar dacă nu se face nimic în acest sens, această cifră ar putea crește la 2030 miliarde până în 2,1. Deșeurile sunt prezente pe tot parcursul lanțurilor valorice: din fabrică. producție până la procesare și depozitare, procesare și ambalare, distribuție și vânzare cu amănuntul și, în cele din urmă, reaparând pe scară largă în stadiul de utilizare finală. Lupta pentru siguranța alimentară duce în mod natural la reducerea deșeurilor. La urma urmei, alimentele care nu sunt deteriorate de microbi și agenți patogeni sunt aruncate într-o măsură mai mică.

Amploarea risipei alimentare în lume

Modalități vechi și noi de a lupta pentru alimente sigure

• Tratament termic - acest grup include metode utilizate pe scară largă, de exemplu, pasteurizarea, adică distrugerea microbilor și proteinelor dăunătoare. Dezavantajul lor este că reduc gustul și valoarea nutritivă a produselor și, de asemenea, că temperatura ridicată nu distruge toți agenții patogeni.
• Iradierea este o tehnică folosită în industria alimentară pentru a expune alimentele la electroni, raze X sau raze gamma care distrug ADN-ul, ARN-ul sau alte structuri chimice dăunătoare organismelor. Problema este că poluarea nu poate fi îndepărtată. Există, de asemenea, multe preocupări cu privire la dozele de radiații pe care trebuie să le consume lucrătorii din alimente și consumatorii.
• Utilizarea unor presiuni ridicate - această metodă blochează producția de proteine ​​dăunătoare sau distruge structurile celulare ale microbilor. Este potrivit pentru produsele cu conținut scăzut de apă și nu dăunează produselor în sine. Dezavantajele sunt costurile ridicate de instalare și posibila distrugere a țesuturilor alimentare mai delicate. De asemenea, această metodă nu ucide unii spori bacterieni.
• Plasma rece este o tehnologie în curs de dezvoltare, al cărei principiu nu a fost încă pe deplin explicat. Se presupune că în aceste procese se formează radicali de oxigen activ, care distrug celulele microbiene.
• Radiația UV este o metodă folosită în industrie care distruge structurile ADN și ARN ale organismelor dăunătoare. S-a descoperit că lumina ultravioletă pulsată este mai bună pentru inactivarea microbiană. Dezavantajele sunt: ​​încălzirea suprafeței produselor în timpul expunerii prelungite, precum și preocupările pentru sănătatea lucrătorilor din întreprinderile industriale în care sunt utilizate razele UV.
• Ozonarea, o formă alotropă a oxigenului sub formă lichidă sau gazoasă, este un agent bactericid eficient care distruge membranele celulare și alte structuri ale organismelor. Din păcate, oxidarea poate degrada calitatea alimentelor. În plus, nu este ușor să controlezi uniformitatea întregului proces.
• Oxidarea cu substanțe chimice (de exemplu, peroxid de hidrogen, acid peracetic, compuși pe bază de clor) - utilizat în industrie în ambalarea alimentelor, distruge membranele celulare și alte structuri ale organismelor. Avantajele sunt simplitatea și costul relativ scăzut de instalare. Ca orice oxidare, aceste procese afectează și calitatea alimentelor. În plus, substanțele pe bază de clor pot fi cancerigene.
• Utilizarea undelor radio și a microundelor - efectul undelor radio asupra alimentelor face obiectul unor experimente preliminare, deși microundele (putere mai mare) sunt deja folosite în cuptoarele cu microunde. Aceste metode sunt într-un fel o combinație de tratament termic și iradiere. Dacă au succes, undele radio și microundele ar putea oferi alternative la multe alte metode de izolare a alimentelor și de salubritate.