Нетермические методы обработки пищевых продуктов

Интерес к нетермическим методам обработки пищевых продуктов вызван тем, что сетевые операторы требуют от производителей увеличения срока хранения, а потребители останавливают выбор на продуктах с наименьшим количеством добавок, в том числе и консервантов. При этом продукты должны иметь отличные органолептические качества, присущие свежим или домашним изделиям.

Именно потому в настоящее время пользуются интересом производителей продуктов питания нетермические методы обработки, применяющиеся и для стерилизации, и для создания оптимальной структуры. Из множества имеющихся возможностей наиболее популярны в производстве мясных продуктов три следующие метода:

·         Высокое гидростатическое давление;

·         Пульсирующие электрические поля;

·         Ударные волны.

Метод высокого гидростатического давления

Метод высокого гидростатического давления, которое распределяется на весь объем продукта в рабочей зоне, в настоящее время применяются около семидесяти немецких производителей пищевых продуктов. Преимущества метода по сравнению с термообработкой состоят в том, что он щадящий по отношению к содержащимся в продукте летучим ароматическим веществам и к витаминам. Таким образом, после обработки сохраняются все характерные свойства продукта – в частности, органолептическое ощущение свежести – что позволяет производителям применять иную стратегию маркетинга. При этом степень его воздействия на бактерии, грибки, плесень и вирусы выше, чем от традиционной термообработки.

Метод можно применять и с точки зрения синтеза процессов, например для преобразования определенных веществ, создания структуры продукта или для придания ему определенных функциональных свойств. В первую очередь, высокое давление оказывает влияние на протеины, но при определенных условиях – и на макроструктуру углеводородов. Таким условием является, например, определенная температура среды.

Совместное действие высокого давления и температуры важно также для деактивации микроорганизмов, вирусов и ферментов. Исследователям известно о влиянии определенного соотношения этих факторов на структуру продукта. Такие данные находятся в информационной базе Neptune-p-t, выйти на которую можно через страницу  http://www.dil-ev.de/.

 *FEI – Forschungskreis der Ernährungsindustrie – Исследовательское общество индустрии продуктов питания.

AiF – Allianz Industrie Forschung – Альянс индустриальных исследований.

Эти организации предлагают темы, распределяют средства, выделяемые на исследования, собирают и публикуют отчеты о результатах проведенной научной работы.

_____________________________________________________________________

- создание упаковочных материалов для процессов, проходящих в условиях высокого гидростатического давления (2010–2011 гг.);

- применение высокого гидростатического давления для обработки маринованного мяса птицы для усиления его безопасности и увеличения сроков хранения (2011–2012 гг.)

- разработка стратегий оптимизации применения высокого гидростатического давления для придания продуктам устойчивости при хранении, на примере мясопродуктов, (2009–2011 гг.)

Ознакомиться с отчетами об этих и других исследованиях можно в Интернете, пройдя по следующей ссылке:

http://www.fei-bonn.de/projekte/projektdatenbank.html/fv_16114/

Метод пульсирующих электрических полей (PEF)

Пульсирующие электрические поля оказывают влияние на проницаемость мембран клеток растительного, животного или микробиологического происхождения. Количество необходимой энергии зависит от температуры среды и силы электрического поля, потому что клеточные мембраны имеют пороговые значения проницаемости. Известно, к примеру, что при применении этого метода для разделения твердой и жидкой субстанций (при производстве яблочного сока) под воздействием специфических порций энергии мощностью до 2 кВт на ткани растительного происхождения улучшается выход готового продукта.

На мышечную ткань мяса, рассматриваемую как матрицу из объемного материала с высокой плотностью клеток, метод оказывает электропоративный эффект (электропорация – возникновение пор в бислойной липидной мембране под действием электрического поля). Явление электропорации используется для внедрения макромолекул компонентов рецептуры продукта внутрь клетки, что бывает необходимо для самых различных техноголических процессов. В частности, это позволяет обеспечить равномерность распределения нитритно-посолочной смеси при изготовлении вареных окороков и ветчин. При посоле сыровяленых окороков и других сыровяленых продуктов также улучшается, с одной стороны, транспортировка соли внутрь изделий, а, с другой, отделение воды из толщи изделия. Пульсирующие электрические поля применяются для подготовки сырья и ускоряют процессы диффузии жидкости и сушки сыровяленых изделий.

В настоящее время разрабатываются новые методы для воздействия пульсирующих полей на мясопродукты без использования жидкости в качестве среды. При этом под действием электрических колебаний происходит инактивация патогенных или нежелательных для продукта микроорганизмов. Электрические импульсы изменяют структуру и функциональные свойства белков. При обеззараживании богатых протеинами продуктов (например, яичный меланж, пищевая кровь после убоя) этот метод также может оказаться особо интересным.

Например, исследования показали, что при обеззараживании свиной крови эффективность по сравнению с термическими методами была выше в среднем на 30 %, но при этом не происходило ни фазового расслоения, ни образования гелевых структур, а вязкость мясного фарша повышалась только в незначительной степени. Подобные исследования проводились под руководством д-ра Стефана Тёпфля в рамках DIL (Немецкий Институт техники пищевых продуктов).

Метод ударных волн

Этот метод, включая ультразвуковой диапазон волн, уже хорошо изучен для мяса. Основное воздействие волн приходится не на клеточные мембраны, а непосредственно на соединительные ткани. В частности, метод ударных волн кардинальным образом снижает продолжительность созревания говядины. Причем эффект достигается не только за счет механического воздействия, но и за счет ускорения ферментации.

Интересным может быть для читателей тот факт, что в США для получения ударных волн для воздействия на продукты питания еще в 2002 г. использовались взрывчатые вещества. Альтернативно для получения ударных волн можно использовать колебания среды, создаваемые электрическими разрядами (например, разрядкой аккумулятора в водной среде или микровзрывами между контактами двух электропроводов).

Изучение влияния электрогидравлических ударных волн на дезинтеграцию биологических тканей на примере создания нежной структуры говядины, проводилось с 2008 по 2011 г. в DIL/MRI (Немецкий Институт техники пищевых продуктов совместно с Институтом Макса Рубнера). Результаты исследований можно посмотреть в свободном доступе по следующей ссылке: 

http://www.mri.bund.de/fileadmin/Veroeffentlichungen/Wissenschaftliche_Publikationen/15884.pdf .