کاربرد تکنولوژی فشار بالا در صنایع گوشت

فناوری فشار بالا یکی از فناوری های جدید در صنایع غذایی است که امروزه به عنوان فرآیندی غیر حرارتی مورد استفاده قرار می گیرد.این فناوری برخلاف فرآیندهای معمول حرارتی نه تنها باعث حفظ مواد مغذی محصولات غذایی می شود، بلکه باعث بهبود خواص حسی محصولات غذایی می شود. محصول با استفاده از این روش دستخوش تغییرات زیادی نخواهد شد. با توجه به اهمیت فناوری های غیرحرارتی در صنایع غذایی، این مقاله به بررسی کاربرد این فناوری در صنعت گوشت و تاثیر فشار بالا بر خواص ساختاری، شیمیایی، بافتی و حسی گوشت می پردازد.

کاربرد فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی چیست؟ برای اعمال فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی به چه تجهیزاتی نیاز است؟ مزایا و معایب این روش چیست؟ سلام دوست عزیز علم فودی؟ از اینکه علوم غذایی را برای یافتن پاسخ سوال خود در مورد فرآوری پرفشار در صنایع غذایی انتخاب کرده اید متشکریم.

در سال های اخیر صنایع غذایی تلاش های زیادی برای یافتن راهی برای تبدیل محصولات کشاورزی به محصولات غذایی سالم و ارزان انجام داده است. فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی یکی از فناوری های جدید مورد علاقه به منظور دستیابی به یک محصول غذایی ایمن، مغذی و مصرف کننده می باشد. در مطالب قبلی در مورد تکنولوژی استفاده از میدان پالس الکتریکی در صنایع غذایی که یکی دیگر از فناوری های نوظهور است صحبت کرده ایم. در این مقاله از علوم غذایی قصد داریم در مورد فناوری فشار بالا در صنایع غذایی صحبت کنیم. تا پایان این مقاله با ما همراه باشید.

تکنولوژی فشار بالا چیست؟

مصرف کنندگان در دنیای امروز به دنبال محصولات غذایی هستند که نه تنها از نظر ایمنی در سطح بالایی قرار داشته باشند، بلکه دارای طعم عالی، ماندگاری بیشتر و خواص تغذیه ای بیشتری باشند. فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی به عنوان یک روش جدید فرآوری مواد غذایی جایگزین بسیار مناسبی برای روش های معمول نگهداری مواد غذایی از جمله استریلیزاسیون حرارتی است.

فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی به عنوان یکی از روش های غیر حرارتی در سال های اخیر به عنوان یکی از پرکاربردترین روش های مدرن نگهداری مواد غذایی شناخته شده است. فناوری فشار بالا (100 تا 1000 مگاپاسکال) یکی از فرآیندهای غیر حرارتی در صنایع غذایی است که در سیستم های غذایی و بیولوژیکی در حال رشد است.

فرآیند پرفشار در صنایع غذایی باعث غیرفعال شدن میکروارگانیسم ها از جمله عوامل بیماری زا می شود که باعث فساد مواد غذایی می شوند و باعث افزایش یا کاهش غیرفعال شدن برخی آنزیم ها و افزایش ماندگاری غذا می شود. به دلیل کاهش دما، رنگ، طعم و مواد مغذی، ویتامین ها و مواد معدنی حفظ شده و بر بازارپسندی محصول تأثیر می گذارد. در فناوری فشار بالا، با انتخاب شرایط فرآوری مناسب، ضمن غیرفعال کردن سلول‌های رویشی و هاگ‌های باکتریایی و تولید محصولات غذایی بادوام، می‌توان اثرات فرآوری را بر خواص محصول کاهش داد.

معمولاً در فرآیند فشار بالا فشارهای تا 900 مگاپاسکال (که تقریباً معادل 9000 اتمسفر است) به منظور فرآوری و استریل کردن مواد غذایی حتی در دمای معمولی بدون از بین بردن ویتامین ها، طعم، رنگ غذاها و به طور کلی مواد تشکیل دهنده آنها استفاده می شود.

در فرآیند پرفشار صنایع غذایی، فشار به صورت ایزواستاتیک به بدن وارد می شود، به طوری که غذا بدون توجه به اندازه و شکل آن تحت فشار قرار می گیرد و انتقال فشار به قلب غذا مستقل از جرم و زمان است. ، و حداقل فرآیند روی غذا اعمال خواهد شد.

اگر در فناوری فشار بالا، فشار فرآیند به عنوان مثال 500 تا 600 مگاپاسکال باشد، 2.5 دقیقه برای رسیدن به فشار مورد نظر نیاز است. برای اعمال فشار 5 دقیقه و برای برداشتن فشار 2 دقیقه زمان لازم است. این فرآیند یکی از فرآیندهای غیر حرارتی محسوب می شود زیرا به ازای هر 100 مگا پاسکال فشار، تنها 2 درجه سانتیگراد در دما افزایش می یابد.

کدام محصولات را می توان با فرآیند فشار بالا درمان کرد؟

غذاهایی مانند صدف کامل، گوشت های آماده، مربا و ژله، پیاز و فلفل خرد شده در بازارهای جهانی یافت می شوند و تا حدودی با فشار هیدرواستاتیک بالا فرآوری می شوند.

تجهیزات فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی

وقتی صحبت از تجهیزات پردازش فشار بالا در صنایع غذایی می شود، باید گفت که به طور معمول یک سیستم فشار قوی شامل چهار جزء اصلی است:

مخزن فشار

مایع تحت فشار

طنین انداز

پمپ

به عنوان یک روش جایگزین، می توان از یک مخزن تحت فشار به جای رزوناتور استفاده کرد. یک مخزن تحت فشار برای تحمل مقدار زیادی فشار و دما ساخته شده است و معمولاً غذاهای بسته بندی شده و مایعات تحت فشار را در خود جای می دهد. اندازه این مخزن بسته به حجم مایع موجود در مخزن از چند میلی لیتر برای کارهای تحقیقاتی تا چندین هزار لیتر برای اهداف پردازش تجاری متغیر است.

مایع تحت فشار معمولا آب است و علاوه بر نقش انتقال فشار، به منظور از بین بردن هوای بین بسته های مواد غذایی نیز به مخزن اضافه می شود. هنگامی که مایع به مخزن اضافه می شود، از تقویت کننده فشار و پمپ برای افزایش فشار اطراف مواد استفاده می شود و پس از عبور از مایع تحت فشار و بسته بندی مواد غذایی، فشار به خود غذا منتقل می شود.

مزایای فناوری فشار بالا در صنایع غذایی

زمان کوتاه تر از فرآیند حرارتی

مستقل از شکل و حجم غذا باشد

مصرف برق کم

ایمنی محصولات غذایی

حفظ ظاهر، طعم، بافت و مواد مغذی محصول

بر خلاف فرآیند حرارتی پیوندهای کووالانسی از بین نمی روند

امکان پاستوریزه کردن محصولات حساس به حرارت

به دلیل استفاده از آب و عدم وجود ترکیبات شیمیایی برای کارگران ایمن باشد

معایب فناوری فشار بالا در صنایع غذایی

هزینه سرمایه گذاری اولیه بالا

اصلاح برخی از ویژگی های حسی

آیا پردازش فشار بالا یک فرآیند پاستوریزاسیون است؟

HPP یک تکنیک پاستوریزاسیون سرد است که به موجب آن محصولات در بسته بندی نهایی خود تحت فشار بالا (300-600MPa/43500-87000psi) قرار می گیرند و سپس از طریق آب سرد حمل می شوند.

تاثیر فناوری فشار بالا بر کیفیت غذا

فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی، در فشارهای متوسط، حداقل تغییرات را در بو، طعم و سایر ویژگی های حسی غذا ایجاد می کند. بنابراین، فرآیند پرفشار در صنایع غذایی می‌تواند ایمنی غذاهای گرم شده را تضمین کند و در عین حال نیاز مصرف‌کننده به غذاهای خوش طعم و محصولات تازه را برآورده کند.

تاثیر روی رنگ غذا

در مورد فرآوری میوه ها و سبزیجات حاوی رنگدانه های طبیعی (آنتوسیانین ها، کاروتنوئیدها و کلروفیل)، فشارهای ملایم تأثیر محدودی بر رنگ محصول دارد، اما پایداری رنگدانه ها در دمای بالا یا فشار بالا می تواند تحت تأثیر قرار گیرد. به عنوان مثال، افزایش دما به 50 درجه در طول فناوری فشار بالا باعث می شود کلروفیل کلم بروکلی و آب آن تجزیه شود.

تاثیر بر بافت غذا

اثر بر بافت غذا و ساختار فیزیکی اکثر مواد غذایی با رطوبت بالا پس از فرآوری با فشار بالا بدون تغییر باقی می ماند، زیرا هیچ نیروی برشی در اثر فشار ایجاد نمی شود. فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی می تواند بافت برخی مواد غذایی را تغییر داده و تغییرات مطلوبی در ساختار آنها ایجاد کند. به عنوان مثال، در مورد پنیر موزارلا، فرآیند فشار بالا توسعه ویژگی های عملکرد مطلوب مرتبط با ذوب را تسریع می کند.

تاثیر بر کیفیت حسی غذا

اگرچه فرآیند پرفشار در صنایع غذایی توانایی حفظ تمام خصوصیات حسی اولیه غذا را ندارد، اما کیفیت کلی بسیاری از محصولاتی که به این روش فرآوری می شوند بهتر از محصولات غذایی است که به طور سنتی فرآوری شده اند.

تاثیر فرآیند فشار بالا بر ترکیب غذایی غذا

مولکول های کوچک مانند ویتامین ها و ترکیبات طعم دهنده تحت تأثیر فشار بالا قرار نمی گیرند. در حالی که ساختار مولکول های بزرگ مانند پروتئین ها، آنزیم ها، پلی ساکاریدها و اسیدهای نوکلئیک قابل تغییر است. فشار بالا سرعت واکنش های قهوه ای شدن مایلارد را کاهش می دهد. فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی در دماهای متوسط ​​تأثیر بسیار کمی بر رنگدانه های طبیعی میوه ها و سبزیجات از جمله کلروفیل، آنتوسیانین ها و کاروتنوئیدها دارد.

تغییرات بافتی در طی فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی عمدتاً به دلیل تخریب سلولی و تغییرات پلیمری دیواره سلولی ناشی از واکنش های آنزیمی و غیر آنزیمی است. تغییرات سختی، نرمی و خصوصیات رئولوژیکی غذاها به نوع غذا و تأثیر فشار حرارت بر ترکیب شیمیایی آن بستگی دارد. ویژگی‌های ارگانولپتیک، تغذیه‌ای و رئولوژیکی غذاها در مقایسه با فرآیند حرارتی با تیمار فشار بالا بهتر حفظ می‌شوند. حفظ رنگ، طعم و محافظت از مواد مغذی از جمله مزایای فناوری فشار بالا در صنایع غذایی است.

علاوه بر این، از دیدگاه فرآوری مواد غذایی، ویژگی منحصر به فرد کاربرد فشار بالا، کاربرد یکنواخت آن در سیستم‌های غذایی است و در نتیجه به اندازه و شکل هندسی نمونه‌ها در طول درمان بستگی ندارد. بسته هایی که برای فشار هیدرواستاتیک بالا انتخاب می شوند باید دارای انعطاف پذیری بیش از 15 درصد تغییرات حجم باشند.

کاربرد فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی

حذف میکروارگانیسم ها در صنعت گوشت

به مطالعه تاثیر فشار بر موجودات زنده، زیست شناسی استرس می گویند. درمان فشار بالا با اختلال در عملکرد دیواره سلولی به میکروارگانیسم آسیب می رساند. به این ترتیب این فرآیند در ورود مواد مغذی به سلول و خروج مواد زائد اختلال ایجاد می کند. مطالعات نشان داده است که باکتری های گرم منفی نسبت به باکتری های گرم مثبت حساسیت بیشتری به فشار دارند. هاگ ها نسبت به شکل رویشی میکروب ها در برابر فشار بالا بسیار مقاوم تر هستند.

برای از بین بردن هاگ ها با فرآیند فشار بالا، از تکنیک فشار پالس استفاده می شود. به این ترتیب اسپورها جوانه زده و در اثر اعمال فشار به سلول های رویشی تبدیل می شوند و در مرحله بعد اعمال فشار زیاد سلول های رویشی را غیرفعال می کند.

سطوح فشار متوسط ​​در فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی (50-10 مگاپاسکال) رشد و تولیدمثل میکروارگانیسم ها را کند می کند، در حالی که سطوح فشار بالا منجر به تخریب میکروارگانیسم ها می شود. اساس تخریب میکروارگانیسم ها با استفاده از این روش، دناتوره شدن پروتئین ها و در نتیجه از بین رفتن آنزیم ها و کلوخه شدن پروتئین های سلولی است.

بهبود فرمولاسیون فرآورده های گوشتی با تکنولوژی فشار بالا

کاهش استفاده از نمک و فسفات ها :

سایکس و همکاران استفاده از یک فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی را برای کاهش میزان نمک و اتلاف پخت کمتر، بافت و ویژگی‌های حسی بهتر برای محصول نسبت به نمونه کنترل گزارش کردند.

نتایج نشان داد که فناوری فشار بالا باعث باز شدن جزئی ساختار پروتئین می شود که منجر به ایجاد ارتباط بین مولکول های پروتئین و ژل شدن آنها می شود، با ایجاد شبکه ای ژل مانند، آب و چربی ها بهتر حفظ می شوند. در ساختار محصول به گونه ای که بافت محصول تردتر شود و ضایعات پخت کاهش یابد.

کاهش چربی:

چربی یکی از اجزای فرآورده های گوشتی است. مقدار چربی بر تردی و آبدار بودن فرآورده های گوشتی مانند سوسیس و کالباس تأثیر می گذارد. سوسیس کم چرب به دلیل توجه به نگرانی مصرف کنندگان تولید شده است. کاهش چربی در فرمولاسیون سوسیس به معنای افزایش محتوای گوشت است. بنابراین، بیشتر روش های تولید محصولات بدون چربی بر اساس استفاده از آب یا مایعات مبتنی بر آب است.

استفاده از فرآیندهای فشار بالا در صنایع غذایی در محدوده بین 300 تا 600 مگا پاسکال منجر به ایجاد پیوندهای پروتئینی-پروتئینی می شود و در نتیجه شبکه ای ایجاد می شود که می تواند آب را حفظ کند. بنابراین با حفظ آب بیشتر در شبکه، افت پخت محصول کاهش یافته و آبدار بودن آن افزایش می یابد. در نتیجه می توان فرآورده های گوشتی با چربی کمتر تولید کرد.

کاربرد فناوری فشار بالا در صنایع لبنی

تاثیر فرایند فشار بالا بر روی شیر:

فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی بر خواص فیزیکی و شیمیایی شیر تأثیر می گذارد. فشار هیدرواستاتیک بیش از 500 مگاپاسکال، تغییرات زیادی در اندازه و توزیع گلبول های چربی در شیر گوسفند وجود دارد. به طور کلی، خواص انعقادی مایه پنیر شیر در معرض ۱۰۰ تا ۵۰۰ مگاپاسکال به مدت ۳۰ دقیقه افزایش یافت، اگرچه فشارهای بالای ۳۰۰ مگاپاسکال طول مدت انعقاد شیر را افزایش داد.

تاثیر فرایند فشار بالا بر روی پنیر:

از فرآیند فشار بالا در صنایع غذایی می توان برای افزایش ایمنی میکروبیولوژیکی و کیفیت شیر ​​برای تولید پنیرهای باکیفیت استفاده کرد. فرآوری با فشار بالا شیر در دمای اتاق، اصلاحات پروتئین مورد استفاده برای تولید پنیر را تغییر می دهد و انعقاد مایه پنیر و ویژگی های تولید شیر را بهبود می بخشد. پنیر تولید شده از شیر تیمار شده با فشار بالا حاوی رطوبت، نمک و اسیدهای آمینه آزاد بیشتری نسبت به شیر خام یا پاستوریزه است.

آیا فرآیند فشار بالا FDA تایید شده است؟

پردازش با فشار بالا (HPP) یک روش مورد تایید FDA برای فرآوری غذاها و آبمیوه ها برای کاهش یا حذف قابل توجه باکتری های مضر و افزایش ماندگاری است. این کار با تکنیک پاستوریزاسیون سرد انجام می شود.

آموزش تخصصی آزمایشگاه مواد غذایی

گروه علوم غذایی با همکاری یکی از آزمایشگاه های همکار مواد غذایی و دارویی و سازمان دامپزشکی دوره آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی و آزمایشگاه شیمی مواد غذایی را به صورت کاملا کاربردی و تحلیلی تهیه کردند. در این دوره آزمایشات مهم شیمی مواد غذایی از جمله جدول تغذیه غذاها که جزء آزمایشات مهم است به صورت کاملا کاربردی آموزش داده شده است. برخی از مواردی که در کلاس آزمایشگاه شیمی عملی آموزش داده می شود شامل اندازه گیری پروتئین، چربی، قند، نمک، اسیدیته، خاکستر، وزن مخصوص، رطوبت و غیره است. اندازه گیری پراکسید استخراج روغن و فیبر خام در غذاها و غیره زیر خط بکش

همچنین در درس آزمایشگاه میکروبیولوژی مواد غذایی چالش های احتمالی در آزمایشگاه میکروبیولوژی مواد غذایی بررسی و راهکارهایی ارائه شد. نحوه رقیق سازی، ساخت محیط کشت، بررسی استانداردها، نحوه افزودن مکمل ها و نحوه کشت و شمارش میکروارگانیسم های مهم و رایج بین غذاها در این دوره آموزش داده شد. برای اطلاع بیشتر از این دوره ها بر روی ثبت نام کلیک کرده و شروع به یادگیری دروس شیمی و میکروبیولوژی (با امکان دریافت گواهینامه از آزمایشگاه و سازمان دامپزشکی همکار کشاورزی و مواد غذایی) نمایید.

دوست عزیز علوم غذایی، اگر می خواهید دوره های تخصصی برگزار شده توسط علوم غذایی را بدانید و تمام اطلاعات علمی در زمینه صنایع غذایی را بیاموزید، علوم غذایی را در اینستاگرام دنبال کنید (برای ورود به صفحه علوم غذایی کافیست روی عکس زیر کلیک کنید. ). :

علم آشپزی

کاربرد فناوری فشار بالا در صنایع گوشتی

مروری بر فناوری فشار بالا و اثرات آن بر سلامت و کیفیت غذا

کاربرد فناوری فشار بالا در صنایع لبنی

بخشی از مقاله

مروری بر کاربرد فناوری فشار بالا در نگهداری مواد غذایی

به دنبال تمایل مردم به استفاده از مواد غذایی تازه و باکیفیت، در سال‌های اخیر روش‌های غیرحرارتی برای به دست آوردن محصولات ارگانولپتیک با کیفیت تغذیه‌ای بالا و حداقل خطرات سلامتی ایجاد شده است. دمای مواد غذایی در طول فرآیند غیر حرارتی کمتر از دمایی است که معمولاً در فرآیند حرارتی استفاده می شود. بنابراین کاهش کیفیت ناشی از استفاده از دماهای بالا در فرآیندهای غیر حرارتی به حداقل می رسد. انتظار می‌رود ویتامین‌ها، مواد مغذی ضروری و مواد طعم‌دهنده بدون تغییر باقی بمانند یا در طی فرآیندهای غیرحرارتی دستخوش حداقل تغییرات شوند. علاوه بر این، فرآیندهای غیر حرارتی به انرژی کمتری نسبت به فرآیندهای حرارتی نیاز دارند.

فناوری فشار بالا یکی از امیدوارکننده‌ترین روش‌های غیرحرارتی نگهداری مواد غذایی است. این فناوری ابتدا در تولید سرامیک، فولاد و آلیاژها استفاده شد. فرآیند فشار بالا نه تنها برای حفظ مواد غذایی، بلکه برای بهبود خواص رئولوژیکی و عملی مواد غذایی استفاده می شود. یکی از جنبه های مهم فناوری فشار بالا غیرفعال کردن آنزیم ها در عین حفظ مواد مغذی و طعم دهنده در غذاها و ایجاد طعم و بافت تقریباً تازه در غذاهای فرآوری شده است.هدف از این مطالعه بررسی تأثیر فرآیند فشار بالا بر روی آن می باشد. خواص مواد غذایی مختلف، اثرات بیولوژیکی فرآیند مذکور در غذا و تاثیر آن بر خواص حسی، بیوشیمیایی و آنزیمی غذا.

کلیدواژگان: فناوری فشار بالا، فرآیندهای غیر حرارتی، اثرات بیولوژیکی، خواص حسی

مقدمه: 23123 فناوری فشار بالا یکی از امیدوارکننده‌ترین روش‌های غیرحرارتی نگهداری مواد غذایی است. این فناوری برای اولین بار در تولید سرامیک، فولاد و آلیاژ 23123 مورد استفاده قرار گرفت. روش‌های متداول نگهداری بدون گرما شامل افزودن مواد نگهدارنده برای کنترل رشد میکروبی، تشعشع برای غیرفعال کردن آلاینده‌ها، روش‌های فیزیکی برای کشتن میکروب‌ها، سرد کردن برای کاهش و کاهش رشد باکتری‌ها، میکروب‌ها و ترکیبی از این روش‌ها است. اما تعدادی از روش های فیزیکی مدرن نیز در حال بررسی هستند.