Membunuh patogen tanpa memusnahkan makanan

Lagi dan lagi media digemparkan dengan skandal mengenai makanan yang tercemar. Beribu-ribu orang di negara maju jatuh sakit selepas makan makanan yang tercemar, rosak atau tercemar. Bilangan produk yang ditarik balik daripada jualan sentiasa meningkat.

Senarai ancaman kepada keselamatan makanan, dan juga kepada orang yang mengambilnya, adalah lebih panjang daripada patogen yang terkenal seperti salmonella, norovirus, atau mereka yang mempunyai reputasi yang sangat terkenal.

Walaupun industri berwaspada dan penggunaan pelbagai teknologi pengawetan makanan, seperti rawatan haba dan penyinaran, orang ramai terus jatuh sakit dan mati akibat makanan yang tercemar dan tidak sihat.

Cabarannya adalah untuk mencari kaedah berskala yang akan membunuh mikrob berbahaya sambil mengekalkan rasa dan nilai pemakanan. Ini tidak mudah, kerana banyak kaedah membunuh mikroorganisma cenderung merendahkan penunjuk ini, memusnahkan vitamin, atau mengubah struktur makanan. Dalam erti kata lain, salad mendidih boleh menyimpannya, tetapi kesan masakan akan menjadi buruk.

Plasma sejuk dan tekanan tinggi

Di antara banyak cara untuk mensterilkan makanan, daripada gelombang mikro kepada sinaran ultraungu dan ozon berdenyut, dua teknologi baharu sangat menarik: plasma sejuk dan pemprosesan tekanan tinggi. Kedua-duanya tidak akan menyelesaikan semua masalah, tetapi kedua-duanya boleh membantu meningkatkan keselamatan bekalan makanan. Dalam satu kajian yang dijalankan di Jerman pada tahun 2010, saintis pemakanan dapat menghapuskan lebih daripada 20% strain tertentu yang menyebabkan keracunan makanan dalam masa 99,99 saat selepas menggunakan plasma sejuk.

plasma sejuk ia adalah bahan yang sangat reaktif yang terdiri daripada foton, elektron bebas, dan atom dan molekul bercas yang boleh menyahaktifkan mikroorganisma. Tindak balas dalam plasma juga menjana tenaga dalam bentuk cahaya ultraviolet, merosakkan DNA mikrob.

Penggunaan plasma sejuk

Pemprosesan tekanan tinggi (HPP) ialah proses mekanikal yang memberikan tekanan yang besar pada makanan. Walau bagaimanapun, ia mengekalkan rasa dan nilai pemakanannya, itulah sebabnya para saintis melihatnya sebagai cara yang berkesan untuk melawan mikroorganisma dalam makanan rendah lembapan, daging, dan juga beberapa sayur-sayuran. HPS sebenarnya adalah idea lama. Bert Holmes Hite, seorang penyelidik pertanian, pertama kali melaporkan penggunaannya seawal tahun 1899 sambil mencari cara untuk mengurangkan kerosakan dalam susu lembu. Walau bagaimanapun, pada zamannya, pemasangan yang diperlukan untuk loji kuasa hidroelektrik adalah sangat kompleks dan mahal untuk dibina.

Para saintis tidak memahami sepenuhnya bagaimana HPP menyahaktifkan bakteria dan virus sambil membiarkan makanan tidak disentuh. Mereka tahu kaedah ini menyerang ikatan kimia yang lebih lemah yang boleh menjadi kritikal kepada fungsi enzim bakteria dan protein lain. Pada masa yang sama, HPP mempunyai kesan terhad pada ikatan kovalen, jadi bahan kimia yang mempengaruhi warna, rasa dan nilai pemakanan makanan kekal hampir tidak disentuh. Dan kerana dinding sel tumbuhan lebih kuat daripada membran sel mikrob, mereka nampaknya lebih mampu menahan tekanan tinggi.

Pemusnahan sel mikrob dengan kaedah menekan

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, apa yang dipanggil kaedah "halangan". Lothar Leistner, yang menggabungkan banyak teknik sanitasi untuk membunuh sebanyak mungkin patogen.

ditambah pengurusan sisa

Menurut saintis, cara paling mudah untuk memastikan keselamatan makanan adalah dengan memastikan ia bersih, berkualiti dan diketahui asal usulnya. Rangkaian runcit besar seperti Walmart di AS dan Carrefour di Eropah telah menggunakan teknologi blockchain () dalam kombinasi dengan penderia dan kod yang diimbas untuk mengawal proses penghantaran, asal dan kualiti makanan untuk beberapa lama. Kaedah ini juga boleh membantu dalam perjuangan mengurangkan sisa makanan. Menurut laporan Boston Consulting Group (BCG), kira-kira 1,6 bilion tan makanan dibazirkan di seluruh dunia setiap tahun, dan jika tiada tindakan dilakukan, angka ini boleh meningkat kepada 2030 bilion menjelang 2,1. Sisa wujud di seluruh rantaian nilai: daripada tumbuhan pengeluaran kepada pemprosesan dan penyimpanan, pemprosesan dan pembungkusan, pengedaran dan runcit, dan akhirnya muncul semula secara besar-besaran pada peringkat penggunaan akhir. Perjuangan untuk keselamatan makanan secara semula jadi membawa kepada pengurangan sisa. Lagipun, makanan yang tidak rosak oleh mikrob dan patogen dibuang ke tahap yang lebih rendah.

Skala sisa makanan di dunia

Cara lama dan baharu untuk memperjuangkan makanan yang selamat

• Rawatan haba - kumpulan ini termasuk kaedah yang digunakan secara meluas, contohnya, pempasteuran, i.e. pemusnahan mikrob dan protein berbahaya. Kelemahan mereka ialah mereka mengurangkan rasa dan nilai pemakanan produk, dan juga suhu tinggi tidak memusnahkan semua patogen.
• Penyinaran ialah teknik yang digunakan dalam industri makanan untuk mendedahkan makanan kepada sinaran elektron, x-ray atau gamma yang memusnahkan DNA, RNA atau struktur kimia lain yang berbahaya kepada organisma. Masalahnya ialah pencemaran itu tidak boleh dihapuskan. Terdapat juga banyak kebimbangan mengenai dos radiasi yang mesti diambil oleh pekerja makanan dan pengguna.
• Penggunaan tekanan tinggi - kaedah ini menghalang pengeluaran protein berbahaya atau memusnahkan struktur selular mikrob. Ia sangat sesuai untuk produk dengan kandungan air yang rendah dan tidak merosakkan produk itu sendiri. Kelemahannya ialah kos pemasangan yang tinggi dan kemungkinan kemusnahan tisu makanan yang lebih halus. Kaedah ini juga tidak membunuh beberapa spora bakteria.
• Plasma sejuk adalah teknologi yang sedang dibangunkan, prinsipnya masih belum dijelaskan sepenuhnya. Diandaikan bahawa radikal oksigen aktif terbentuk dalam proses ini, yang memusnahkan sel mikrob.
• Sinaran UV ialah kaedah perindustrian yang memusnahkan struktur DNA dan RNA organisma berbahaya. Cahaya ultraungu berdenyut didapati lebih baik untuk penyahaktifan mikrob. Kelemahannya ialah: pemanasan permukaan produk semasa pendedahan berpanjangan, serta kebimbangan terhadap kesihatan pekerja di perusahaan perindustrian di mana sinaran UV digunakan.
• Pengozonan, bentuk alotropik oksigen dalam bentuk cecair atau gas, adalah agen bakteria yang berkesan yang memusnahkan membran sel dan struktur organisma yang lain. Malangnya, pengoksidaan boleh merendahkan kualiti makanan. Di samping itu, tidak mudah untuk mengawal keseragaman keseluruhan proses.
• Pengoksidaan dengan bahan kimia (cth, hidrogen peroksida, asid peracetic, sebatian berasaskan klorin) - digunakan dalam industri dalam pembungkusan makanan, memusnahkan membran sel dan struktur organisma yang lain. Kelebihannya adalah kesederhanaan dan kos pemasangan yang agak rendah. Seperti mana-mana pengoksidaan, proses ini juga menjejaskan kualiti makanan. Di samping itu, bahan berasaskan klorin boleh menjadi karsinogenik.
• Penggunaan gelombang radio dan gelombang mikro - kesan gelombang radio pada makanan adalah subjek eksperimen awal, walaupun gelombang mikro (kuasa lebih tinggi) sudah digunakan dalam ketuhar gelombang mikro. Kaedah ini dalam beberapa cara adalah gabungan rawatan haba dan penyinaran. Jika berjaya, gelombang radio dan gelombang mikro boleh memberikan alternatif kepada banyak kaedah pembendungan makanan dan sanitasi yang lain.