在不破壞食物的情況下殺死病原體
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在不破壞食物的情況下殺死病原體

媒體一次又一次地被污染食品的醜聞所震撼。 發達國家數以千計的人在食用受污染、變質或摻假的食物後生病。 退出銷售的產品數量不斷增加。

對食品安全以及食用食品安全的威脅清單比眾所周知的病原體(例如沙門氏菌、諾如病毒或那些聲名狼藉的病原體)要長得多。

儘管行業保持警惕並使用了熱處理和輻照等一系列食品保存技術,但人們仍然會因受污染和不健康的食品而生病和死亡。

挑戰在於找到可擴展的方法,在殺死危險微生物的同時保持味道和營養價值。 這並不容易,因為許多殺死微生物的方法往往會降低這些數量、破壞維生素或改變食物的結構。 也就是說,煮生菜可以保留,但烹飪效果會很差。

冷等離子和高壓

在從微波到脈衝紫外線輻射和臭氧的眾多食品消毒方法中,有兩項新技術引起了人們的極大興趣:冷等離子體和高壓處理。 兩者都不能解決所有問題,但都有助於提高糧食供應的安全性。 在 2010 年在德國進行的一項研究中,營養科學家能夠在應用冷等離子體後 20 秒內消除超過 99,99% 的導致食物中毒的某些菌株。

冷等離子體 它是一種由光子、自由電子和帶電原子和分子組成的高反應性物質,可以使微生物失活。 等離子體中的反應也會以紫外線的形式產生能量,破壞微生物 DNA。

使用冷等離子體

高壓處理 (HPP) 是一種對食品施加巨大壓力的機械過程。 然而,它保留了它的風味和營養價值,這就是為什麼科學家認為它是一種對抗低水分食品、肉類甚至某些蔬菜中的微生物的有效方法。 HPS 實際上是一個古老的想法。 早在 1899 年,農業研究員 Bert Holmes Hite 在尋找減少牛奶腐敗的方法時就首次報告了它的使用情況。 然而,在他那個時代,水力發電廠所需的設施非常複雜且建造成本高昂。

科學家們並不完全了解 HPP 如何在不接觸食物的同時滅活細菌和病毒。 他們知道這種方法會攻擊較弱的化學鍵,這些化學鍵對細菌酶和其他蛋白質的功能至關重要。 同時,HPP 對共價鍵的影響有限,因此影響食物顏色、味道和營養價值的化學物質幾乎沒有受到影響。 而且由於植物細胞的細胞壁比微生物細胞的膜更堅固,它們似乎更能承受高壓。

通過壓制方法破壞微生物細胞

近年來,所謂 “屏障”法 Lothar Leistner,他結合了許多衛生技術來殺死盡可能多的病原體。

加上廢物管理

據科學家稱,確保食品安全的最簡單方法是確保其乾淨、質量好且來源已知。 一段時間以來,美國沃爾瑪和歐洲家樂福等大型零售連鎖店一直在使用區塊鏈技術()結合傳感器和掃描代碼來控制食品的交付過程、來源和質量。 這些方法還可以幫助減少食物浪費。 根據波士頓諮詢集團 (BCG) 的報告,全球每年約有 1,6 億噸食物被浪費,如果不採取任何措施,到 2030 年這一數字可能會上升到 2,1 億噸。浪費存在於整個價值鏈中:來自植物從生產到加工儲存、加工包裝、流通零售,最終在終端使用階段大規模重新興起。 爭取食品安全自然會導致減少浪費。 畢竟,沒有被微生物和病原體破壞的食物被扔掉的程度較小。

世界食物浪費的規模

爭取安全食品的新舊方式

  • 熱處理——這組包括廣泛使用的方法,例如巴氏殺菌,即破壞有害微生物和蛋白質。 它們的缺點是會降低產品的味道和營養價值,而且高溫不會破壞所有病原體。
  • 輻照是食品工業中使用的一種技術,將食品暴露於電子、X 射線或伽馬射線下,破壞 DNA、RNA 或其他對生物體有害的化學結構。 問題是污染無法消除。 人們還對食品工人和消費者必須攝入的輻射劑量存在很多擔憂。
  • 使用高壓 - 這種方法阻止有害蛋白質的產生或破壞微生物的細胞結構。 它非常適合含水量低的產品,並且不會損壞產品本身。 缺點是安裝成本高並且可能破壞更脆弱的食物組織。 這種方法也不會殺死一些細菌孢子。
  • 冷等離子體是一項正在開發的技術,其原理尚未完全闡明。 假設在這些過程中形成活性氧自由基,破壞微生物細胞。
  • 紫外線輻射是工業中使用的一種方法,可以破壞有害生物的 DNA 和 RNA 結構。 已發現脈衝紫外光對微生物滅活效果更好。 缺點是:長時間暴露在產品表面會發熱,以及對使用紫外線的工業企業工人的健康造成擔憂。
  • 臭氧化是液態或氣態氧的同素異形體,是一種有效的殺菌劑,可以破壞細胞膜和生物體的其他結構。 不幸的是,氧化會降低食品質量。 另外,整個過程的均勻性也不容易控制。
  • 化學物質(例如,過氧化氫、過氧乙酸、氯基化合物)氧化——用於食品包裝工業,會破壞細胞膜和生物的其他結構。 優點是簡單且安裝成本相對較低。 像任何氧化一樣,這些過程也會影響食品質量。 此外,氯基物質可能會致癌。
  • 無線電波和微波的使用 - 儘管微波爐(更高功率)已經在微波爐中使用,但無線電波對食品的影響仍是初步實驗的主題。 這些方法在某種程度上是熱處理和輻照的組合。 如果成功,無線電波和微波可以提供許多其他食品密封和衛生方法的替代品。

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