حفظ الأغذية عن طريق الضغط المرتفع

تقديم

المعالجة بالضغط المرتفع ترتكز على الضغط بقوة على السائل الذي يوجد بداخله المنتج المراد معالجته. قوة هذا الضغط قد تصل إلى 6000 مرة قوة الضغط الجوي.

المعالجة بالضغط المرتفع تسمى أيضا " البسترة الباردة " و تمكن من إطالة صلاحية الأطعمة مع الحفاظ على خصائصها التغذوية و الحسية.

تأثير الضغط المرتفع على حفظ الأطعمة يرجع أساسا إلى التغيير الذي يحدثه هذا الضغط على بنية المكونات الخلوية، و خصوصا البروتينات و الأغشية الخلوية.

تعريف الضغوط

حيث القوة التي مورست على سطح ما ، فإن الأثر الناجم عن التعبير نسبة كثافة هذه القوة في وحدة المساحة وهذا حاصل يسمى الضغط.

الضغط (باسكال) = قوة في Newtons) / منطقة (م²)

في النظام الدولي للوحدات ، ويعبر عن الضغط في باسكال (باسكال) : 1 باسكال = 1 نيوتن متر^-2. هناك وحدات أخرى من الضغوط ، وأكثرها شيوعا في الغلاف الجوي (صراف آلي) ، وشريط "ملليمتر من الزئبق".

على مستوى سطح البحر ، ومتوسط ضغط يساوي 760 mmHg ، أو 1013 millibars (mbar) : ويمثل هذا الضغط الجوي وهذا الانخفاض مع ارتفاع الضغط.

فإن تاريخ الضغط العالي

ورغم أن الدراسات الأولية مما يدل على فعالية العلاج من المواد الغذائية من ارتفاع الضغط في أواخر القرن التاسع عشر (Regnard عمل في 1884 ، وروجر وHite في 1885 في 1899) ، وهي أول pascalisés الغذاء لا يمكن أن نرى يوما في عام 1990 في اليابان. وكان إلى حد ما بعض الأحماض مثل المشروبات والمربيات. ثم ضغط اليابانية منتجات متنوعة (عصير الفواكه واللحوم والأسماك والأرز والكعك ، ولحم البقر ولحم الخنزير ، وحرصا ، الخ.) ومجموعة من معدات التجهيز.

ذلك أن العملية قد تجاوزت حدود اليابان وغيرها من البلدان قد شرعت في هذه التكنولوجيا الجديدة. وفي عام 2001 ، واللجنة الأوروبية ، وأذن الطرح في الأسواق التحضير المعقمة الفاكهة المنتجة من قبل العلاج البسترة على الضغط العالي (المقرر 2001/424/CE). فقد رأت ان ظهور منتجات جديدة : في فرنسا ، وعصير البرتقال الطازج عصره من Ulti - الفاكهة الشركة مشروب مسكر ريكارد وأسبانيا ، وشرائح لحم الخنزير المطبوخ لضغوط بيع من جانب المجتمع Espuña.

في أمريكا ، ورأينا أيضا ظهور بعض المنتجات مثل ضغط guacamole ويباع الخام Avomex المحار لتحفيز.

الحفظ من خلال الضغط العالي ممثلة حاليا في كل قارة تقريبا ، ولكن التقدم لا يزال ينكر اليابانية ، وهو لم يعد يعتبر "موضة" ولكن هذه عملية لها في الصناعات الغذائية .

ارتفاع الضغوط وحفظ الأغذية

تأثير ارتفاع ضغط على المحافظة على المواد الغذائية يرجع أساسا إلى تغيير في بنية الخلية المكونات ، بما في اغشية الخلايا والبروتينات.

الثالث هو هيكل للبروتينات معدلة للضغوط يتجاوز 200 ميغاباسكال. فوق هذه القيمة ، هو أساسا بنية البروتينات الرباعية التي تتأثر. المباشرة للبروتين هو denaturation فقدوه من الأنشطة البيولوجية.

ارتفاع الضغوط أيضا تغييرات في اغشية الخلايا ، والتي هي السبب الرئيسي للوفيات الجرثومي ، مورفولوجيا الخلايا مما يؤدي إلى إطالة الخلية ، وفقدان الحركة للالكائنات الدقيقة ، والموجهة للتحرك بعض رشقات نارية من intracellular فراغات.

الضغط أيضا يلعب دورا في توفير الطاقة داخل الخلايا لأنه يؤثر على التفاعلات الكيميائية البيولوجية المسؤولة عن إنتاج الطاقة. كما انه قد يؤثر في بعض التفاعلات الجزيئية مثل الجينات والبروتينات التوليف بين 30 و 50 ميغاباسكال.

تأثير ارتفاع ضغط على الكائنات الحية الدقيقة

وأوضحت دراسات مختلفة أن ضغوط عالية قادرة على تدمير معظم الكائنات الحية الدقيقة ، لكن ذلك يعتمد على اتساع الضغط ، وقت تقديم الطلب ، وطريقة تطبيق (متواصل أو مكسورة ، الرقم الهيدروجيني للمتوسط ، ونوع من الكائنات الدقيقة ، ودرجة حرارة المعالجة (إيجابية أو سلبية).

علاج الضغط المرتفع يجعل من الممكن ابستر المنتجات عند درجة حرارة منخفضة ، وبالتالي زيادة مدة الصلاحية (الجرف الحياة) ، مع الحفاظ على خصائصها ، مما يجعلها قريبة من المنتجات الطازجة. إلى الاستفادة المثلى من هذه العملية ، كما يمكن أن يتم ذلك عن طريق الجمع بين المعالجة (الضغط والحرارة والضغط درجة الحموضة ، الخ)..

فإن حركية تدمير الكائنات الحية الدقيقة من ارتفاع الضغط ويمكن عموما الذي أعرب عنه المعادلة التالية :

سجل (ن) = دخول (ن₀) -- (ر / مد₁₀)

ن_{0 :}الأولي لعدد من الكائنات الحية الدقيقة.
ن : عدد الكائنات الحية الدقيقة على قيد الحياة بعد الضغط.
ر : حان الوقت للعلاج
د_{10 :}الوقت اللازم لضغط معين ل90 ٪ تخفيض في عدد من الكائنات الحية الدقيقة.

الرقم 3 مثالا للتدمير حركية الليستيريا monocytogenes تحت الضغوط المتنوعة.

بصفة عامة ، والكائنات الدقيقة على مقاومة درجات الحرارة أيضا على مقاومة الضغط : الخمائر وقوالب أقل مقاومة من البكتريا ، غبيرة أشكال المقاومة أكثر من الأشكال النباتية جرام + وأكثر مقاومة للبكتيريا من غرام -. وبالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود من السكريات والبروتينات على السطح الخارجي للخلايا ويزيد من مقاومة الكائنات الدقيقة الاستجابة للضغط عال.

والخمائر هي قوالب معطل الضغوط من جانب ما بين 200 و 300 ميغاباسكال. أكثر من الجراثيم من الخميرة أو العفن معطل بسهولة عن طريق الضغط من 400 ميغاباسكال.

في معظم البكتيريا النباتية معطل هي شكل من أشكال الضغوط من جانب ما بين 400 الى 600 ميغاباسكال. مقابل الجراثيم البكتيرية يمكن أن تصمد أمام الضغوط التي تتجاوز 1000 ميغاباسكال. ومع ذلك ، والعلاج ما بين 50 و 300 ميغاباسكال يستطيع حمل إنبات بذرة. وبالتالي ، فإن عملية للتقليل من بقاء الجراثيم هي أول ضغط معتدل للإنبات والثانية أكثر أهمية للتعطيل.

تأثير ارتفاع ضغط على الانزيمات

تأثير ارتفاع ضغط على الإنزيمات قد تكون ايجابية او سلبية. ومن إيجابية عند ارتفاع ضغط يستخدم لتعطيل الإنزيمات ، ومن الآثار السلبية عند ارتفاع الضغوط بدلا من الانزيمات تفعيل تعطيل.

الأثر السلبي (تنشيط انزيم (لوحظ عند تطبيق ضغوط ارتفاع نحو 100 ميغاباسكال. والواقع أن هذه المجموعة من الضغط المرتفع لا يستطيع تفسد البروتين المكونة من الانزيمات. لأنها يمكن أن تنقذ ضد الأنزيمات والمواد اتصال بتعديل الأغشية التي تفصل بينهما.

الأثر الإيجابي (تعطيل الأنزيمات) : لاحظت عند تطبيق ضغوط عالية تتجاوز 100 ميغاباسكال. والواقع أن هذه المجموعة من الضغط العالي و / أو الرباعية المكونة من الإنزيمات البروتينية ، مما يجعلها غير النشطة.

Les techniques de pascalisation

أسلوب الضغط (أو pascalisation) هو الضغط على السائل الذي يحتوي على منتجات للخضوع لعلاج. الإنضغاطية يحيل السائل للضغط منخفض. في كثير من الأحيان ، والسائل المستخدم هو الماء. ومن المستمدة اسم "ارتفاع الضغط الهيدروستاتي.

المنتج المغطى في صفقة بيع (غالبا ما تكون مرنة وكيس ماء) التي فراغ ثم المغمورة تحت الماء. الضغوط هي isostatic (ومن متطابقة في جميع الاتجاهات في الفضاء) في جميع نقاط من القوقعة وهكذا المنتج. مضغوط وبالتالي ، فإن المنتج يمكن العودة الى شكلها الأصلي عند الضغط. مجموعة من ارتفاع الضغوط تختلف من بضع عشرات من ميغاباسكال (بالباسكال الكبرى) في برنامج العمل العالمي (1) جيجا باسكال).

وتعرض هذه العملية المزايا التالية :

1. علاج ارتفاع ضغط يحدث عند درجة حرارة أقل من 100 درجة مئوية ، وحتى بشكل عام في درجة حرارة الغرفة
2. هذا العلاج يتطلب طاقة أقل بكثير من معظم النظم الأخرى الحفظ
3. ليس هناك ضغط الانحدار في المنتج بسبب انتقال هذا الضغط هو الحال على خلاف المعالجة الحرارية.

المعدات التي تتألف من الضميمة على مقاومة الضغوط ، ودائرة "الضغط العالي" ، ومضخة ضغط خارجي من السائل ، ووحدة مراقبة وجهاز التبريد أو التدفئة.
نوعين من التخفيضات المتاحة حاليا : ضغط "المباشر" و "غير المباشرة".

الضغط المباشر

الانضغاط في نظام "مباشرة" (الشكل 5) ، ويتم توليد ضغط مباشر من داخل القاعة قبل مكبس ضغط من المجتمع على اتصال. السائل والضغوط الموجهة ، تحت ضغط منخفض في الضميمة ، ثم يسمح للمضارب لتوليد الضغط. ميزة هذه الطريقة يمكن التوصل بسرعة عالية من الضغوط ، ولكنها ما زالت تقتصر على رئيس صغيرة قطرها بسبب إغلاق المشاكل.

ضغط غير مباشر

الاحتمال الثاني هو ضغط "غير مباشرة" في هذه الحالة ، مضخة "الضغط العالي" يبعث ضغط السائل في مكان مغلق (الشكل 6). هذه الطريقة هي الأكثر انتشارا في مجال الصناعة.

عملية تقديم الطلبات في عملية صناعة الأغذية

استخدام الضغط العالي هي بديل لمعالجة حرارية تقليدية لتدمير الكائنات الحية الدقيقة. وتمتد هذه العملية تخزين الاستقرار مع الحفاظ على المنتجات الغذائية والخصائص الحسية للغذاء.

تنظيمي

التشريعات الأوروبية على التعامل مع منتجات عالية الضغط في صناعة الأغذية على أساس لائحة الجماعة الأوروبية 258/97 ، الذي دخل حيز التنفيذ في 15 مايو 1997. انها تعرض على أي والتسويق ، والتسويق إذن (الاجتماع الوزارى للاسيان) في الاتحاد الاوروبي الجديد للأغذية ومكونات جديدة. المنتجات المعالجة عالية الضغط وتعتبر في حد ذاتها. هذا النهج هو إلزامية لجميع الدول الاعضاء.

في الولايات المتحدة ، وتنظيم أكثر ملائمة لتطوير "المنتجات الجديدة". الإدارتين المسؤولين عن الموافقة على تسويق هذا المنتج هي : الهيئة (إدارة الغذاء والدواء) وFSIS (سلامة الأغذية والتفتيش الخدمة). الهيئة تسمح للتسويق لكنها تنفي أي مسؤولية ، وهذه الصناعة هي المسؤولة وحدها. وببساطة فإن FSIS يطلب العلاج مع ارتفاع ضغط قادرة على قتل monocytogenes الليستيريا في طهي أطباق أو منتجات جاهزة للأكل اللحوم أو الدواجن.

المخاطر المحتملة للعملية الضغط العالي

لا يوجد حتى الآن وتظهر الدراسة أن سمية المنتجات الغذائية علاج ارتفاع الضغط. ومن المعروف أن ارتفاع الضغط يؤثر على البروتين هيكل نشاط بعض الانزيمات وبعض الجزيئات السندات. سيكون من الضروري تجميع جميع البيانات عن آثار ارتفاع الضغط لتوضيح أدوارهم لسمية ، والحساسية ، وهضم الخسارة وتغيير الصفات الغذائية.