Обзор различных методов стерилизации детского питания

Пищевая ценность продукта, а также другие показатели качества, такие как микробиологическое и органолептическое качество, являются важными факторами в индустрии детского питания, и поэтому различные методы стерилизации, альтернативные традиционным процессам нагревания, представляют большой интерес в этом секторе продуктов питания. В этом отчете представлен обзор различных методов стерилизации детского питания. Отчет является частью работы, выполненной в рабочем пакете 3 «Процесс анализа QACCP: анализ цепочки распределения и переработки, основанный на качестве» в проекте Core Organic ERA NET под названием «Анализ качества критических контрольных точек во всей пищевой цепи и их влияние». по качеству, безопасности и здоровью пищевых продуктов (QACCP). Общей целью проекта является оптимизация органического производства и переработки с целью повышения безопасности пищевых продуктов, а также качества их питания и увеличения количества аспектов, способствующих укреплению здоровья, в потребительских товарах.

Этот подход будет представлять собой подход цепного анализа, который рассматривает связь между фермой и вилкой и обратно от вилки к ферме. Цель состоит в том, чтобы улучшить управление качеством продукции в сельском хозяйстве (в направлении проверки подлинности продуктов питания) и переработке (в направлении подлинности продуктов питания и устойчивых процессов). Статьи в этом томе не обязательно отражают точку зрения Core Organic ERANET и никоим образом не предвосхищают точку зрения Core Organic ERANET. будущая политика в этой области. Ответственность за содержание статей в этом томе несут исключительно авторы. Информация, содержащаяся здесь, включая любые выражения мнений, любые прогнозы или прогнозы, была получена из источников, которые, по мнению авторов, являются достоверными. достоверна, но не гарантируется точность и полнота. Информация предоставляется без каких-либо обязательств и при том понимании, что любое лицо, которое действует на ее основании или иным образом меняет свою позицию, полагаясь на нее, делает это исключительно на свой страх и риск. с благодарностью выражаем финансовую поддержку со стороны основного органа, финансирующего органическую продукцию: Министерства сельского и лесного хозяйства Финляндии, Федерального управления сельского хозяйства Швейцарии, Швейцарии и Федерального министерства защиты потребителей, продовольствия и сельского хозяйства Германии.

Введение

Пищевая ценность продукта, а также другие показатели качества, такие как микробиологическое и органолептическое качество, являются важными факторами в индустрии детского питания, и поэтому различные методы стерилизации, альтернативные традиционным процессам нагревания, представляют большой интерес в этом секторе продуктов питания. Разнообразие пищевых продуктов, упаковок и связанных с ними тепловых процессов очень сложно обобщить с точки зрения минимальных требований. Несмотря на обширные знания в области сохранения пищевых продуктов путем термической обработки и продолжающиеся попытки улучшить качество обработанных пищевых продуктов, все еще существует потребность в технологиях, которые минимизируют разрушительное влияние тепла на ценные пищевые соединения (Durance, 1997; Larousse&Brown, 1997; Ramesh , 1999).

Необходимость повышения микробной безопасности и качества без ущерба для пищевых, функциональных и сенсорных характеристик пищевых продуктов вызвала интерес к инновационным низкотемпературным процессам консервирования пищевых продуктов. В отличие от традиционных термических процессов, эти новые технологии преимущественно полагаются на физические процессы, включая обработку под высоким давлением, электронагрев (радиочастотный, микроволновый и омический нагрев), импульсные электрические поля, ультразвук, микрофильтрацию и низкотемпературную плазму. инактивируют микроорганизмы при температуре окружающей среды или умеренно повышенных температурах и при коротком времени обработки (Fellows, 2000).

Однако процесс должен быть способен работать в заводских условиях, а не только в лаборатории с высококвалифицированным персоналом: он должен обеспечивать финансовую выгоду производителю и быть достаточно гибким, чтобы приспособить широкий спектр продуктов, часто имеющих короткие сроки. производственные циклы и краткие жизненные циклы продукции. В отчете сравниваются некоторые новые методы стерилизации с практической и технологической точки зрения, а также с практичностью их использования для производства органических продуктов питания.

Общий обзор концепций стерилизации

Стерилизация – это процесс, физический или химическое вещество, которое уничтожает или уничтожает все микроорганизмы и бактериальные споры. Обычные методы стерилизации основаны на необратимой метаболической инактивации или разрушении жизненно важных структурных компонентов микроорганизмов. Микроорганизмы могут быть уничтожены (необратимо инактивированы) с помощью традиционных физических микробицидных обработок, таких как нагревание, УФ-излучение или ионизирующее излучение, с помощью методов новых нетермических обработок, таких как высокое гидростатическое давление, импульсные электрические поля, колеблющиеся магнитные поля или фотодинамические эффекты. ; или сочетание физических процессов, таких как тепло-высокое давление или тепловое облучение.

Механическое удаление микроорганизмов из пищевых продуктов может быть достигнуто путем мембранной фильтрации пищевых жидкостей (Doyle et al., 2001). В определении стерилизации сформулировано следующее: Целью стерилизации является практическая полная дезактивация микроорганизмов и биологических веществ. (норма CEN 12740). Процесс полной стерилизации консервирования был разработан для достижения как минимум 12-кратного логарифмического снижения количества ключевых спорообразующих патогенов (мезофильных Clostridium botulinum) для достижения коммерческой стерильности. Ожидается, что благодаря этому процессу продукт будет оставаться микробиологически стабильным при температуре окружающей среды в течение многих лет (Fellows, 2000). Значение F используется в качестве основы для сравнения процедур тепловой стерилизации. Это время, необходимое для достижения заданного снижения количества микроорганизмов при данной температуре, и, таким образом, оно представляет собой общее время сочетания температур, полученное продуктом питания. Эталонное значение F (F0) используется для описания процессов, происходящих при температуре 121°C и основанных на микроорганизме со значением z 10°C. Типичные значения F0 составляют 3–6 минут для овощей в рассоле, 4–5 минут для супы-пюре и 12-15 мин для мяса в соусе (Fellows, 2000).

Термическая стерилизация. Традиционная термическая стерилизация

Термическая стерилизация консервированных пищевых продуктов является настолько развитой технологией, что можно предположить, что у нее мало потенциала для дальнейшего развития. Оптимальная термическая стерилизация продуктов питания всегда требует компромисса между благотворным и разрушительным воздействием тепла на продукты. Положительным моментом является то, что тепло уничтожает болезнетворные микробы, организмы, вызывающие порчу, а также эндогенные и привнесенные ферменты, которые в противном случае сделали бы пищу несъедобной или небезопасной. Однако требуемая термическая деструкция рассчитывается по самой медленной температуре нагрева пищевых продуктов, что приводит к переработке, что усиливает многие негативные последствия для пищевых продуктов: снижается концентрация термолабильных витаминов, особенно тиамина, витамина С и фолиевой кислоты, ухудшаются органолептические свойства. качество снижается (Durance, 1997).

Текстура консервированных овощей, макарон, рыбы и мяса часто мягче, чем хотелось бы; консервированные молочные продукты могут оказаться слишком коричневыми; поверхность мясных консервов и других продуктов в твердой упаковке может потемнеть при контакте с внутренней поверхностью горячей банки и т. д. Избыточное тепло также имеет экономические последствия; потребление энергии является важной составляющей затрат на переработку пищевых продуктов. Однако предпринимались попытки улучшить использование энергии, более эффективную автоматизацию производства, более легкую, удобную и привлекательную упаковку и лучшее органолептическое качество (Durance, 1997; Fellows, 2000). Стерилизацию жидких или полужидких пищевых продуктов в контейнере можно ускорить с помощью так называемых процессов принудительной конвекции, при которых контейнеры перемешиваются за счет осевого вращения, перевернутого вращения или другого движения во время фазы приготовления.

В результате тепло проникает в холодную зону, а постоянное перемешивание внутри банки значительно снижает вероятность переваривания пищи. Классическим подходом к преодолению или минимизации нежелательных изменений качества при термической обработке является концепция кратковременной высокой температуры (HTST). Проблема применения принципа HTST к твердым и высоковязким продуктам питания заключается в том, что части продукта, контактирующие с горячими поверхностями, будут перегреваться, и произойдет потеря качества. Одним из способов решения этой проблемы является термическая обработка неупакованных продуктов с последующей асептической упаковкой. В целом улучшение традиционных процессов нагрева может быть достигнуто только двумя путями; более высокие скорости передачи тепла к критическим местам продукта или более однородное распределение тепла внутри продукта.

Методы электрического нагрева. Омический нагрев

Омический (электрический сопротивление) нагрев — это процесс термической обработки, при котором через пищу пропускают электрический ток для достижения стерилизации и желаемой степени готовности. Омический нагрев также называют резистивным нагревом или нагревом прямого сопротивления. Ток генерирует тепло (эффект Джоуля) в самой пище, доставляя тепловую энергию туда, где она необходима. Омический нагрев — это высокотемпературный кратковременный метод (HTST), который позволяет нагревать пищевой продукт с содержанием твердых веществ 80 % от комнатной температуры до 129°C за время примерно 129°C. 90 секунд, что дает возможность снизить высокую температуру во время обработки. Факторами управления для коммерческого применения являются скорость потока, температура, скорость нагрева и время выдержки процесса. Факторами, влияющими на нагрев пищевых продуктов, являются размер, форма, ориентация, удельная теплоемкость, плотность, тепло- и электропроводность, а также удельная теплоемкость несущей среды (Руан и др., 2001).

На практике омический метод нагревает частицы быстрее, чем жидкость-носитель (инверсия нагрева), что невозможно при традиционном кондуктивном нагреве. Хотя скорость нагревания может быть одинаковой, распределение температуры по пищевому материалу может значительно различаться (Quarini, 1995). Поэтому конструкция эффективных омических нагревателей зависит от электропроводности продуктов питания. В общем, например. фрукты менее проводящие, чем, например, образцы мяса и постное мясо обладают большей проводимостью, чем жир (Руан и др., 2001; Саранг и др., 2008). Существует коммерческое применение омического нагрева, и были протестированы стерилизации твердожидких смесей с помощью омического нагрева (Kemp. et al., 2007; Salengke et al., 2007). Отсутствуют надлежащие данные, демонстрирующие изменения в основных питательных веществах в пищевых продуктах и ​​количественно оценивающие преимущества омического нагрева. Для получения информации об изменениях питательных веществ при омическом нагреве можно сравнить информацию, касающуюся микроволнового нагрева. С экономической точки зрения эксплуатационные затраты на омический нагрев оказались сопоставимы с затратами на замораживание и автоклавирование продуктов с низким содержанием кислоты (Zoltan&Swearingen, 1996).

Высокочастотный/радиочастотный нагрев

Высокочастотный нагрев осуществляется в МГц-части электромагнитного спектра. Частоты 13,56 и 27,12 МГц отведены для промышленного отопления. Пищевые продукты нагреваются путем передачи электромагнитной энергии через пищу, помещенную между электродом и землей. Основными преимуществами радиочастотного нагрева по сравнению с традиционным является улучшение качества пищевых продуктов: более равномерный нагрев, увеличенная производительность, более короткие технологические линии, повышенная энергоэффективность, улучшенный контроль (нагрев можно контролировать очень точно: включение-выключение). Хотя механизм нагрева по существу такой же, как и при омическом нагреве, RF не требует контакта электродов с пищей (бесконтактный нагрев). Поэтому радиочастотный нагрев можно применять как к твердым, так и к жидким пищевым продуктам.

Преимущество – повышенная проникающая способность. Более длинная длина волны на радиочастотах по сравнению с микроволновыми частотами означает, что радиочастотная мощность будет проникать в большинство продуктов дальше, чем микроволновая. Это может оказаться преимуществом, особенно при размораживании замороженных продуктов. Существует также более простая конструкция, чем, например. с микроволновыми системами. Улучшенное выравнивание влажности соответствует более высокому качеству конечной продукции.

Основными недостатками являются оборудование и эксплуатационные расходы: оборудование для высокочастотного нагрева дороже, чем традиционные системы конвекционного, радиационного, парового или омического нагрева. Тем не менее, если принять во внимание такие факторы, как повышенная энергоэффективность и увеличенная пропускная способность, общие затраты на электроэнергию могут быть сопоставимы с затратами на обычную систему. Радиочастотный нагрев (РЧ) используется в пищевой промышленности на протяжении многих десятилетий. В частности, хорошо зарекомендовавшими себя применениями являются радиочастотная выпечка печенья и круп, а также радиочастотная сушка пищевых продуктов. Процессы RF-пастеризации и стерилизации становятся все более важными в расфасованной пищевой промышленности (Ohlsson, T. 2002).

Микроволновой нагрев

Передача микроволновой энергии пище осуществляется путем бесконтактной передачи волн. Микроволновые печи, используемые в пищевой промышленности для нагрева, имеют частоту 2450 МГц или 915 МГц, что соответствует длине волны 12 см или 34 см. Когда микроволновая печь воздействует на пищу, молекулы воды в пище нагреваются (тепло от трения, создаваемое быстро движущимися диполями в воде). Увеличение температуры молекул воды нагревает окружающие компоненты пищи за счет проводимости и/или конвекции. При микроволновом нагреве требуется меньше воды, поэтому происходит меньшее извлечение ценных питательных веществ, включая минералы (Ehrlermann, 2002).

Одним из основных ограничений промышленного применения микроволнового нагрева для стерилизации является сложность контроля однородности нагрева, вызванная ограниченной глубиной проникновения микроволн. Параметрами, важными для равномерности нагрева, являются состав и геометрия пищевых продуктов, геометрия и состав упаковки, а также конструкция аппликатора (система подачи микроволновой энергии). Чтобы свести к минимуму колебания температуры, а также из соображений экономии процесса, микроволны следует использовать в сочетании с традиционным нагревом, используя быстрый объемный нагрев для финального всплеска температуры 10-30°C для достижения обработки, подобной HTST (Ryynänen&Ohlsson, 1996).

Нетермические процессы

Наиболее широко исследованными и многообещающими нетермическими процессами являются обработка под высоким давлением, импульсные электрические поля и ультразвук высокой интенсивности в сочетании с давлением.

Обработка высоким давлением

Обработка высоким давлением (HPP) – это метод, при котором повышенное давление (до 900 МПа со временем выдержки от секунд до минут) может использоваться с добавлением тепла или без него для сохранения пищевых продуктов без значительного термического воздействия на Качество питания. Путем тщательного подбора давления, температуры и времени обработки, а также использования адиабатического повышения температуры можно стерилизовать высоким давлением. Процессы высокого давления также известны как обработка высоким гидростатическим давлением (HHP) и обработка сверхвысоким давлением (UHP) (Ramaswamy, 2007).

Технология HPP успешно использовалась в химической, керамической и пластмассовой промышленности на протяжении десятилетий, но пищевая промышленность не осознавала ее потенциальное применение до середины 1980-х годов. При обработке под высоким давлением адиабатический нагрев приводит к равномерному повышению температуры внутри продукта. Это явное преимущество по сравнению с традиционной тепловой стерилизацией. В настоящее время большинство продуктов представляют собой продукты с высоким содержанием кислоты, такие как фруктовые соки, джемы, желе, заправки для салатов, йогурт и некоторые мясные продукты. Продукты с низким содержанием кислоты, такие как супы длительного хранения, еще не широко доступны на рынке. В целом стерилизация высоким давлением возможна, если начинать обработку при повышенных температурах, например. 60-90 o C. В таблице представлены некоторые рекомендуемые процессы стерилизации высоким давлением для определенных категорий пищевых продуктов.

Для процесса важны следующие параметры: — начальная температура продукта, сосуда и рабочей жидкости — используемое давление — температура во время обработки давлением — время обработки — количество циклов. Качество продуктов, стерилизованных под высоким давлением, обычно превосходит продукты, стерилизованные традиционным способом, особенно по текстуре, вкусу и сохранению питательных веществ (Matser et al., 2004). Инактивация вегетативных микроорганизмов обусловлена ​​повреждением мембран, денатурацией белков и снижением внутриклеточного рН. Влияние стерилизации под высоким давлением на цвет зависит от продукта.

Инактивация вегетативных микроорганизмов и ферментов в сочетании с сохранением малых молекул, отвечающих за вкус и цвет, а также многих витаминов приводит к получению продуктов с длительным сроком хранения и свежими характеристиками (Мацер и др., 2004). Однако бактериальные споры трудно инактивировать только с помощью HPP, и HPP необходимо использовать вместе с другими методами консервации. Инактивация спор под воздействием высокого давления и температуры рассматривается при производстве пищевых продуктов длительного хранения (Паттерсон, 2005). Типичная упаковка представляет собой гибкий высокобарьерный контейнер, например мешочек или пластиковую бутылку. Поскольку давление передается равномерно и во всех направлениях одновременно, пищевой продукт обычно сохраняет свою форму даже при экстремальных давлениях. Только продукты, содержащие избыток воздуха, могут деформироваться под давлением из-за разницы в сжимаемости продукта и воздуха (Ramaswamy, 2007).

Импульсное электрическое поле (PEF)

Обработка импульсным электрическим полем (PEF) включает пропускание электрического поля высокого напряжения (10–80 кВ/см) через жидкий материал, находящийся между двумя электродами, очень быстрыми импульсами, обычно 1–100 мк. продолжительность. Микробные клетки, подвергающиеся воздействию внешнего электрического поля в течение нескольких микросекунд, реагируют электрическим пробой и локальными структурными изменениями клеточной мембраны. Это приводит к потере жизнеспособности. Инактивация сильно зависит от интенсивности импульсов с точки зрения силы поля, энергии и количества импульсов, приложенных к микробному штамму, а также от свойств пищевого матрикса (Toepfl et al., 2006).

Основным преимуществом обработки пищевых продуктов короткими импульсами сильных электрических полей является очень быстрая инактивация вегетативных микроорганизмов при умеренных температурах (ниже 40 или 50 o C) и при небольших или умеренных энергетических затратах (50–400 Дж/ч). мл). На данный момент наиболее успешными являются применения только жидких пищевых продуктов, и существует ряд ограничений на использование импульсного электричества в качестве нетермической технологии консервирования пищевых продуктов. Некоторые из этих ограничений можно решить с помощью рецептуры продукта (меньше соли, меньше вязкости, более мелкие частицы), улучшенной конструкции оборудования и т. д. (Picart & Cheftel, 2003).

Ультразвуковые волны

Высокочастотные переменные электрические токи можно преобразовать в ультразвуковые волны с помощью ультразвукового преобразователя. Эти ультразвуковые волны можно усиливать и наносить на жидкие среды с помощью ультразвукового зонда, который погружается в жидкость, или ультразвуковой ванны, наполненной обрабатывающей жидкостью. Антимикробный эффект ультразвуковой обработки обусловлен кавитацией, которая вызывает интенсивные локальные изменения давления и температуры, вызывающие разрушение клеточных стенок, разрушение и истончение клеточных мембран, а также повреждение ДНК в результате образования свободных радикалов (Earnshaw, 1998). Было заявлено, что ультразвук, используемый отдельно, недостаточен для инактивации многих видов бактерий и, следовательно, не будет эффективен как метод консервации пищевых продуктов сам по себе. Однако в некоторых случаях он может иметь синергетический эффект с другими методами консервирования пищевых продуктов, такими как тепло и давление (Mason & Paniwnyk, 2003).

Электромагнитное излучение

Излучение определяется как излучение и распространение энергии через пространство или материал. С точки зрения сохранения продуктов питания основной интерес представляет электромагнитный спектр. Электромагнитный спектр содержит различные формы излучения, различающиеся проникающей способностью, частотой и длиной волны; гамма-излучение, ультрафиолетовое излучение, инфракрасное излучение и микроволны представляют особый интерес в пищевой промышленности (Mendonca, 2002). В этом отчете микроволны обсуждаются в главе, посвященной методам электрического нагрева.

Облучение Облучение сыпучих или расфасованных пищевых продуктов достигается путем воздействия на них источника ионизирующей энергии, обычно кобальта-60 (Wood&Bruhn, 2000). Облучение не допускается при переработке органических пищевых продуктов, а его использование в качестве метода консервации обычных продуктов ограничено в ЕС (в основном разрешено только для специй, в Нидерландах, Франции и Испании — для замороженной рыбы и птицы). Ультрафиолетовый свет/излучение. Дезинфекция ультрафиолетовым излучением – это физический процесс, определяемый передачей электромагнитной энергии от источника света к генетическому клеточному материалу организма. Летальным эффектом этой энергии является неспособность клетки к репликации. Эффективность излучения находится в прямой зависимости от количества энергии (дозы), поглощённой организмом.

Сообщается, что коротковолновый ультрафиолетовый свет (УФ) является эффективным методом инактивации бактерий на поверхностях пищевых продуктов и в жидкостях, таких как фруктовые и овощные соки (Састри и др., 2000, Бинцис и др., 2000). Коротковолновый ультрафиолетовый свет имеет очень низкую проникающую способность в твердые материалы (Шама, 1999). Поэтому обработка УФ-излучением может быть эффективной для дезинфекции поверхностей. Коротковолновое ультрафиолетовое облучение можно использовать для обработки поверхностей пищевых продуктов. Его использовали для контроля роста Bacillus stearothermophilus в тонких слоях сахара (Weiser, 1962). О других применениях УФ-облучения поверхностей пищевых продуктов сообщили Хуанг и Толедо (1982) для свежей рыбы, Куо и др. (1997) для яичной скорлупы, Reagan et al. (1973) и Стермер и др. (1987) по говядине, Wallner-Pendleton et al. (1994) для туш домашней птицы и Lee et al. (1989) для шоколада поздно. Важным фактором, влияющим на эффективность УФ-обработки, является форма, в которой жидкость контактирует с УФ-излучением.

Из-за вязкости большинства жидкостей, содержащих твердые вещества (сахар, соль, крахмал и другие твердые вещества), поток будет ламинарным, что требует конструкции, отличной от типичной водяной установки, предназначенной для создания турбулентного потока. Применение коротковолнового ультрафиолетового облучения для устранения патогенов из фруктовых соков зависит от обеспечения турбулентного, а не ламинарного течения сока (Anonymous, 1999; Бинцис и др., 2000). Преимущества УФ-дезинфекции по сравнению с другими методами дезинфекции заключаются в том, что не используются химические вещества; это процесс, не связанный с теплом; нет изменений цвета, вкуса, запаха или pH; и в потоке жидкости не остается никаких остатков. Очевидно, что пищевая промышленность рассматривает УФ-технологию с особым интересом, поскольку существует потребность в производстве микробиологически безопасных пищевых продуктов, одновременно улучшающих сохранение естественного вкуса, цвета и внешнего вида (Бинцис и др., 2000). Одной из набирающих популярность технологических инноваций является использование УФ-излучения для пастеризации соков (Hollingsworth, 2001); несколько компаний оценивают и тестируют УФ-обработку в качестве альтернативы пастеризации фруктовых и овощных соков, а также других жидких продуктов.

Инфракрасные волны

Инфракрасные (ИК) волны занимают часть электромагнитного спектра с частотой, превышающей частоту видимого света. При контакте с материалом ИК-волны либо отражаются, передаются или поглощаются. Поглощенные волны преобразуются в тепло, и температура материала повышается. Основным коммерческим применением ИК-нагрева является сушка продуктов с низким содержанием влаги, таких как панировочные сухари, кока, мука, зерно, солод и чай. Он также используется в качестве начальной стадии нагрева для ускорения начального повышения температуры поверхности.

Система перемешивания

Процесс основан на быстром перемешивании консервированных или других видов упакованных пищевых продуктов в специально построенной реторте или автоклаве, используемых во время стерилизации. Этот процесс может потенциально использоваться для переработки продуктов с низкой и средней вязкостью, таких как супы, соусы и некоторые готовые блюда. Время приготовления продуктов можно сократить до 95 % для консервов и ок. 90 % для многих продуктов в гибкой упаковке и до 80 % для продуктов в стеклянных банках. (Эль Амин, 2005 г.) В таблице представлена ​​сводная информация о различных методах стерилизации и рассмотрена промышленная значимость, преимущества и недостатки метода.

Комбинированные технологии

Однако многие из новых нетермических процессов требуют очень высокой интенсивности обработки для достижения адекватного микробного разрушения в продуктах с низкой кислотностью. Сочетание нетермических процессов с традиционными методами обработки усиливает их антимикробный эффект, что позволяет использовать более низкую интенсивность процесса. Сочетание двух или более нетермических процессов также может усилить микробную инактивацию и позволить использовать более низкую индивидуальную интенсивность обработки. При обычных консервирующих обработках оптимальный микробный контроль достигается за счет концепции препятствий, при которой синергетический эффект достигается за счет одновременного воздействия на различные компоненты микробной клетки (Ross et al., 2003).

Однако разумное применение барьерной технологии требует знания механизма каждого применяемого препятствия (Лейстнер, 2000), и в этой области знаний о нетермических технологиях больше всего не хватает. Некоторыми успешными комбинированными обработками являются HPP с сочетанием температур, HPP с химическими агентами и обработка с колебательным циклом давления. Обработка, которая сначала проращивает споры, а затем инактивирует вырастающие клетки, может снизить интенсивность обработки. Однако польза от комбинированной обработки давлением и температурой постепенно снижается с повышением температуры. В таблице представлены основные комбинации, в том числе нетермические способы консервации пищевых продуктов.

HHP и PEF наиболее быстро находят коммерческое применение применительно к сокам и другим продуктам, полученным из фруктов, поскольку в сырье естественным образом существует препятствие в виде низкого уровня pH. Прежде чем эти технологии можно будет адаптировать для производства продуктов длительного хранения с низким содержанием кислоты, необходимы дополнительные исследования (Raso & Barbosa-Canovas, 2003).

Добавление природных противомикробных препаратов оказалось эффективным препятствием в сочетании с HHP и PEF. Низин в настоящее время является единственным бактериоцином, одобренным ВОЗ для использования в пищевых продуктах. Помимо нормативного контроля, использование природных противомикробных препаратов в коммерческих продуктах питания ограничивается также высокой стоимостью и ингибированием их бактерицидной активности в сложных пищевых субстратах. Двумя наиболее изученными природными противомикробными соединениями являются низин и лизоцим (Smid & Garris, 1999).

Обсуждение

Методы стерилизации детского питания – преимущества и недостатки. Для детского питания очень важным фактором является микробиологическая безопасность. Маленькие дети чувствительны к микроорганизмам. Даже за исключением родителей, следует употреблять «абсолютно» безопасную пищу. Теоретически такой строгий подход к детскому питанию после 4-5 месяцев может быть поставлен под сомнение. На практике это невозможно из-за требований законодательства и восприятия потребителей. Ни одна компания, производящая детское питание, не сможет выжить, если она не будет соответствовать самым высоким гигиеническим стандартам. Если продукция производится термоконсервированным способом, то ограничивающим фактором качества является «тепловая нагрузка». Если продукт необходимо стерилизовать, влияние «тепловой нагрузки» на качество продукта огромно. Некоторые критерии выбора оптимального метода или технологии стерилизации органического детского питания представлены в приложении.

Теоретически возможны и другие методы консервации:

1. Например, продукты могут быть представлены потребителям как обезвоженные. Если это можно будет произвести с помощью методов свободного обезвоживания, качество продукта будет относительно хорошо защищено. Проблема здесь заключается в затратах энергии на это. В дальнейшем нет уверенности, что потребители примут такую ​​продукцию.

2. Более реалистичной концепцией было бы представление продуктов детского питания как продуктов глубокой заморозки. Техника доступна, затраты реалистичны, и за последние годы потребители узнали, что качество продуктов глубокой заморозки лучше, чем консервированных продуктов. С точки зрения качества продукты глубокой заморозки по содержанию витаминов и т. д. лучше консервов. Явно, если продукт не будет храниться долго.

3. Существуют различные возможности стерилизации или пастеризации консервированных пищевых продуктов помимо автоклавов или в сочетании с ними. Ряд таких методов, как ионизирующее облучение или использование консервантов, неприемлемы для органического детского питания.

4. С точки зрения работы с автоклавами один метод представляется практически доступным. Работать по методу шака означает перемещать консервированные продукты внутри банки, чтобы улучшить перенос тепла внутри продукта. Благодаря этому время стерилизации сократится, а тепловая нагрузка уменьшится.

5. Микроволны и другие энергетические волны можно даже использовать для более прямой и, следовательно, более быстрой подачи энергии в консервированные продукты. Проблема этой техники сегодня заключается в высоком энергопотреблении, неравномерном распределении энергии. Далее возникает вопрос, будут ли такие методы приняты органическими потребителями. Например, существует много опасений по поводу микроволновой печи в органическом секторе.

6. Теоретически может быть создана совершенно новая концепция. Переход от прерывистого процесса с использованием автоклавов к непрерывной концепции с асептической упаковкой открывает множество новых технологических возможностей, которые, по-видимому, положительно влияют на качество.

Путем производства относительно жидкого детского питания, которое на первом этапе будет приготовлено с помощью микрофильтрации. После этого товар будет обработан с применением высокого давления (или тонкослойной термической стерилизации, впрыска пара или энергетических волн) для «полного» снижения МО. Следующий этап – асептическая упаковка (консервы). Продукт можно приготовить с загустителями, которые действуют через некоторое время или которые необходимо активировать при разогреве перед употреблением.