Технология холодной плазмы | Инактивация ферментов в процессах консервирования пищевых продуктов ...

#методыконсервациипродуктов #пищеваянаука #переработкапродуктов #еда #пищеваянаука В последние годы пищевая промышленность ищет инновационные технологии, которые могли бы повысить безопасность пищевых продуктов, сохраняя при этом их питательные и органолептические качества. Традиционные методы термической обработки, такие как пастеризация и стерилизация, эффективны для уничтожения микроорганизмов, но также могут приводить к потере питательных веществ, изменению вкуса и ухудшению текстуры. Одной из новых нетермических технологий, привлекших значительное внимание, является технология холодной плазмы. Холодная плазма позволяет инактивировать микроорганизмы, продлевать срок хранения и повышать безопасность пищевых продуктов без применения высоких температур, что делает ее очень подходящей для современных систем обработки пищевых продуктов. Что такое холодная плазма? Плазму часто называют четвертым состоянием вещества, помимо твердого, жидкого и газообразного. Холодная плазма образуется, когда газ получает достаточно энергии для ионизации, в результате чего образуется смесь: электронов положительных и отрицательных ионов нейтральных атомов и молекул свободных радикалов ультрафиолетовых (УФ) фотонов Холодная плазма, также известная как нетепловая плазма, работает при температуре, близкой к комнатной, что означает, что газ частично ионизируется без значительного повышения температуры обрабатываемого материала. Благодаря этому свойству холодную плазму можно безопасно применять к термочувствительным продуктам. Генерация холодной плазмы Холодную плазму можно генерировать, подавая электрическую энергию на такие газы, как воздух, кислород, азот или аргон. Наиболее распространенные системы генерации плазмы, используемые в пищевой промышленности, включают: Диэлектрический барьерный разряд (ДБР) Плазменная струя Коронный разряд Скользящий дуговой разряд Эти системы производят реактивные частицы, такие как активные формы кислорода (АФК) и активные формы азота (АФА), которые играют решающую роль в инактивации микроорганизмов. Механизм инактивации микроорганизмов Холодная плазма инактивирует микроорганизмы посредством нескольких механизмов. Реактивные частицы, образующиеся во время плазменного разряда, взаимодействуют с клетками микроорганизмов и вызывают: Повреждение клеточных мембран Окисление клеточных белков Повреждение ДНК Нарушение метаболических процессов Реактивные соединения, такие как озон, гидроксильные радикалы, перекись водорода и оксид азота, атакуют структуру клеток микроорганизмов, в конечном итоге приводя к гибели клеток. Поскольку эти реакции происходят при низких температурах, холодная плазма очень эффективна для пищевых продуктов, которые не переносят термической обработки. Применение в пищевой промышленности Технология холодной плазмы изучалась для широкого спектра применений в пищевой промышленности. 1. Микробиологическая дезинфекция Холодная плазма очень эффективна в снижении количества патогенных микроорганизмов, таких как: Сальмонелла Кишечная палочка Листерия моноцитогенная Золотистый стафилококк Ее можно применять для свежих овощей и фруктов, мяса, морепродуктов, молочных продуктов и зерна. 2. Поверхностная стерилизация свежих продуктов Свежие фрукты и овощи очень восприимчивы к микробному загрязнению. Холодная плазма может уменьшить количество микроорганизмов на поверхности таких продуктов, как: Клубника Салат Яблоки Помидоры без ущерба для их свежести или питательной ценности. 3. Стерилизация пищевой упаковки Холодная плазма может стерилизовать упаковочные материалы для пищевых продуктов, включая пластиковые пленки и контейнеры. Это повышает безопасность пищевых продуктов, предотвращая загрязнение во время хранения. 4. Продление срока хранения За счет уменьшения численности микроорганизмов холодная плазма может замедлить процессы порчи, тем самым продлевая срок хранения скоропортящихся продуктов. 5. Разложение остатков пестицидов Исследования показывают, что холодная плазма может помочь разложить остатки пестицидов на фруктах и овощах, способствуя более безопасному потреблению пищевых продуктов. Преимущества технологии холодной плазмы Холодная плазма предлагает ряд важных преимуществ по сравнению с традиционными методами обработки: Нетермический процесс, сохраняющий питательные вещества и органолептические качества Эффективная инактивация микроорганизмов Короткое время обработки Экологичность с минимальным использованием химикатов Низкое водопотребление Потенциал для систем непрерывной обработки Благодаря этим преимуществам холодная плазма считается перспективной устойчивой технологией для будущих систем пищевой промышленности. Ограничения и проблемы Несмотря на свои преимущества, ряд проблем по-прежнему ограничивает широкое промышленное внедрение холодной плазмы: Высокая стоимость оборудования Ограниченные возможности крупномасштабных промышленных систем Неполное понимание долгосрочного воздействия на компоненты пищевых продуктов В некоторых странах еще не завершены ...