Ubijajte patogene, ne da bi uničili hrano

Vedno znova medije pretresajo škandali zaradi kontaminirane hrane. Na tisoče ljudi v razvitih državah zboli po zaužitju kontaminirane, pokvarjene ali ponarejene hrane. Število izdelkov, umaknjenih iz prodaje, nenehno raste.

Seznam groženj za varnost hrane, pa tudi za ljudi, ki jih uživajo, je veliko daljši od dobro znanih povzročiteljev bolezni, kot so salmonela, norovirusi ali tistih, ki imajo posebno razvpit sloves.

Kljub pazljivosti industrije in uporabi vrste tehnologij za konzerviranje hrane, kot sta toplotna obdelava in obsevanje, ljudje še naprej zbolijo in umirajo zaradi kontaminirane in nezdrave hrane.

Izziv je najti razširljive metode, ki bodo uničile nevarne mikrobe, hkrati pa ohranile okus in hranilno vrednost. To ni lahko, saj številne metode ubijanja mikroorganizmov te številke razgradijo, uničijo vitamine ali spremenijo strukturo hrane. Z drugimi besedami, vrela solata ga lahko obdrži, vendar bo kulinarični učinek slab.

Hladna plazma in visok tlak

Med številnimi načini sterilizacije hrane, od mikrovalovne pečice do impulznega ultravijoličnega sevanja in ozona, sta zelo zanimivi dve novi tehnologiji: hladna plazma in obdelava pod visokim pritiskom. Nobeden ne bo rešil vseh težav, vendar lahko oba pripomoreta k izboljšanju varnosti oskrbe s hrano. V eni študiji, opravljeni v Nemčiji leta 2010, je znanstvenikom za prehrano uspelo odstraniti več kot 20 % določenih sevov, ki povzročajo zastrupitev s hrano, v 99,99 sekundah po uporabi hladne plazme.

hladna plazma je zelo reaktivna snov, sestavljena iz fotonov, prostih elektronov ter nabitih atomov in molekul, ki lahko deaktivira mikroorganizme. Reakcije v plazmi ustvarjajo tudi energijo v obliki ultravijolične svetlobe, ki poškoduje mikrobno DNK.

Uporaba hladne plazme

Visokotlačna obdelava (HPP) je mehanski proces, ki povzroča izjemen pritisk na hrano. Vendar pa ohranja svoj okus in hranilno vrednost, zato ga znanstveniki vidijo kot učinkovit način za boj proti mikroorganizmom v živilih z nizko vsebnostjo vlage, mesu in celo nekateri zelenjavi. HPS je pravzaprav stara ideja. Bert Holmes Hite, kmetijski raziskovalec, je prvič poročal o njegovi uporabi že leta 1899, medtem ko je iskal načine za zmanjšanje kvarjenja kravjega mleka. Toda v njegovem času so bile instalacije, potrebne za hidroelektrarne, zelo zapletene in drage za gradnjo.

Znanstveniki ne razumejo popolnoma, kako HPP inaktivira bakterije in viruse, medtem ko hrano pusti nedotaknjeno. Vedo, da ta metoda napada šibkejše kemične vezi, ki so lahko ključnega pomena za delovanje bakterijskih encimov in drugih beljakovin. Hkrati ima HPP omejen učinek na kovalentne vezi, zato kemikalije, ki vplivajo na barvo, okus in hranilno vrednost hrane, ostanejo tako rekoč nedotaknjene. In ker so stene rastlinskih celic močnejše od membran mikrobnih celic, se zdi, da bolje prenesejo visok pritisk.

Uničenje mikrobnih celic s stiskalnimi metodami

V zadnjih letih se pojavlja t.i "pregradna" metoda Lothar Leistner, ki združuje številne sanitarne tehnike, da ubije čim več patogenov.

plus ravnanje z odpadki

Po mnenju znanstvenikov je najlažje zagotoviti varnost hrane, če poskrbimo, da ni kontaminirana, ustrezne kakovosti in znanega izvora. Velike trgovske verige, kot sta Walmart v ZDA in Carrefour v Evropi, že nekaj časa uporabljajo tehnologijo blockchain () v kombinaciji s senzorji in skeniranimi kodami za nadzor postopka dostave, izvora in kakovosti hrane. Te metode lahko pomagajo tudi v boju za zmanjšanje zavržene hrane. Glede na poročilo Boston Consulting Group (BCG) se vsako leto zavrže okoli 1,6 milijarde ton hrane po vsem svetu in če se nič ne stori, bi se ta številka lahko do leta 2030 povečala na 2,1 milijarde. Odpadki so prisotni v vseh vrednostnih verigah: od rastlin proizvodnje do predelave in skladiščenja, predelave in pakiranja, distribucije in maloprodaje ter se končno ponovno pojavi v velikem obsegu v fazi končne uporabe. Boj za varnost hrane seveda vodi k zmanjšanju odpadkov. Konec koncev se hrana, ki je ne poškodujejo mikrobi in patogeni, v manjši meri zavrže.

Obseg zavržene hrane na svetu

Stari in novi načini boja za varno hrano

• Toplotna obdelava - ta skupina vključuje široko uporabljene metode, na primer pasterizacijo, t.j. uničenje škodljivih mikrobov in beljakovin. Njihova pomanjkljivost je, da zmanjšujejo okus in hranilno vrednost izdelkov, pa tudi ta, da visoka temperatura ne uniči vseh povzročiteljev bolezni.
• Obsevanje je tehnika, ki se uporablja v živilski industriji za izpostavljanje hrane elektronskim, rentgenskim ali gama žarkom, ki uničijo DNK, RNK ali druge kemične strukture, škodljive za organizme. Težava je v tem, da onesnaženja ni mogoče odstraniti. Obstajajo tudi številni pomisleki glede odmerkov sevanja, ki jih morajo zaužiti živilski delavci in potrošniki.
• Uporaba visokih tlakov - ta metoda blokira proizvodnjo škodljivih beljakovin ali uniči celične strukture mikrobov. Primeren je za izdelke z nizko vsebnostjo vode in ne poškoduje samih izdelkov. Slabosti so visoki stroški namestitve in možno uničenje občutljivejših živilskih tkiv. Ta metoda tudi ne ubije nekaterih bakterijskih spor.
• Hladna plazma je tehnologija v razvoju, katere princip še ni v celoti pojasnjen. Domneva se, da v teh procesih nastajajo aktivni kisikovi radikali, ki uničujejo mikrobne celice.
• UV sevanje je metoda, ki se uporablja v industriji, ki uničuje strukture DNK in RNA škodljivih organizmov. Ugotovljeno je bilo, da je impulzna ultravijolična svetloba bolj primerna za mikrobno inaktivacijo. Slabosti so: segrevanje površine izdelkov pri daljši izpostavljenosti, pa tudi skrb za zdravje delavcev v industrijskih podjetjih, kjer se uporabljajo UV žarki.
• Ozoniranje, alotropna oblika kisika v tekoči ali plinasti obliki, je učinkovito baktericidno sredstvo, ki uničuje celične membrane in druge strukture organizmov. Na žalost lahko oksidacija poslabša kakovost hrane. Poleg tega ni lahko nadzorovati enakomernosti celotnega procesa.
• Oksidacija s kemikalijami (npr. vodikov peroksid, perocetna kislina, spojine na osnovi klora) - uporablja se v industriji v embalaži za živila, uničuje celične membrane in druge strukture organizmov. Prednosti so preprostost in relativno nizki stroški namestitve. Kot vsaka oksidacija tudi ti procesi vplivajo na kakovost hrane. Poleg tega so lahko snovi na osnovi klora rakotvorne.
• Uporaba radijskih valov in mikrovalov - vpliv radijskih valov na hrano je predmet preliminarnih poskusov, čeprav se mikrovalovi (večje moči) že uporabljajo v mikrovalovnih pečicah. Te metode so na nek način kombinacija toplotne obdelave in obsevanja. Če bi bili uspešni, bi radijski valovi in ​​mikrovalovi lahko ponudili alternativo številnim drugim metodam zadrževanja hrane in higiene.