Убијте патогене без уништавања хране

Изнова и изнова медије потресају скандали око контаминиране хране. Хиљаде људи у развијеним земљама се разболи након што једу контаминирану, покварену или фалсификовану храну. Број производа који се повлаче из продаје стално расте.

Листа претњи по безбедност хране, као и по људе који је конзумирају, много је дужа од познатих патогена као што су салмонела, норовируси или оних са посебно злогласном репутацијом.

Упркос будности индустрије и коришћењу низа технологија за очување хране, као што су топлотна обрада и зрачење, људи настављају да се разбољевају и умиру од контаминиране и нездраве хране.

Изазов је пронаћи скалабилне методе које ће убити опасне микробе уз задржавање укуса и нутритивне вредности. Ово није лако, јер многе методе убијања микроорганизама имају тенденцију да деградирају ове бројке, униште витамине или промене структуру хране. Другим речима, кувана зелена салата може да га задржи, али ће кулинарски ефекат бити лош.

Хладна плазма и висок притисак

Међу многим начинима за стерилизацију хране, од микроталасних пећница до пулсирајућег ултраљубичастог зрачења и озона, две нове технологије су од великог интереса: хладна плазма и обрада под високим притиском. Ни једно ни друго неће решити све проблеме, али оба могу помоћи у побољшању сигурности снабдевања храном. У једној студији спроведеној у Немачкој 2010. године, нутриционисти су успели да елиминишу више од 20% одређених сојева који изазивају тровање храном у року од 99,99 секунди након примене хладне плазме.

хладна плазма то је високо реактивна супстанца састављена од фотона, слободних електрона и наелектрисаних атома и молекула која може да деактивира микроорганизме. Реакције у плазми такође стварају енергију у облику ултраљубичастог светла, оштећујући микробну ДНК.

Употреба хладне плазме

Обрада под високим притиском (ХПП) је механички процес који врши огроман притисак на храну. Међутим, задржава свој укус и нутритивну вредност, због чега научници виде у њему ефикасан начин за борбу против микроорганизама у храни са мало влаге, месу, па чак и у неком поврћу. ХПС је заправо стара идеја. Берт Холмес Хите, пољопривредни истраживач, први је пријавио његову употребу још 1899. док је тражио начине да смањи кварење крављег млека. Међутим, у његово време инсталације потребне за хидроелектране биле су веома сложене и скупе за изградњу.

Научници не разумеју у потпуности како ХПП инактивира бактерије и вирусе док храну оставља нетакнутом. Они знају да овај метод напада слабије хемијске везе које могу бити критичне за функционисање бактеријских ензима и других протеина. Истовремено, ХПП има ограничен ефекат на ковалентне везе, тако да хемикалије које утичу на боју, укус и нутритивну вредност хране остају практично нетакнуте. А пошто су зидови биљних ћелија јачи од мембрана микробних ћелија, чини се да боље издрже висок притисак.

Уништавање микробних ћелија методама пресовања

Последњих година тзв метода „баријере“. Лотхар Леистнер, који комбинује многе санитарне технике да убије што је могуће више патогена.

плус управљање отпадом

Према научницима, најлакши начин да се обезбеди безбедност хране је да буде чиста, доброг квалитета и познатог порекла. Велики малопродајни ланци попут Валмарт-а у САД-у и Царрефоур-а у Европи већ неко време користе технологију блоцкцхаин-а () у комбинацији са сензорима и скенираним кодовима за контролу процеса испоруке, порекла и квалитета хране. Ове методе такође могу помоћи у борби за смањење расипања хране. Према извештају Бостон Цонсултинг Гроуп (БЦГ), око 1,6 милијарди тона хране се баца широм света сваке године, а ако се ништа не уради по том питању, ова цифра би могла да порасте на 2030 милијарду до 2,1. Отпад је присутан у свим ланцима вредности: од постројења производња до прераде и складиштења, прерада и паковање, дистрибуција и малопродаја, и коначно поновно појављивање у великим размерама у фази крајње употребе. Борба за безбедност хране природно води ка смањењу отпада. На крају крајева, храна која није оштећена микробима и патогенима се избацује у мањој мери.

Размере бацања хране у свету

Стари и нови начини борбе за безбедну храну

• Термичка обрада - ова група укључује широко коришћене методе, на пример, пастеризацију, тј. уништавање штетних микроба и протеина. Њихов недостатак је што смањују укус и нутритивну вредност производа, а такође и што висока температура не уништава све патогене.
• Зрачење је техника која се користи у прехрамбеној индустрији за излагање хране електронским, рендгенским или гама зрацима који уништавају ДНК, РНК или друге хемијске структуре штетне за организме. Проблем је што се загађење не може уклонити. Такође постоји много забринутости око доза зрачења које радници у храни и потрошачи морају да конзумирају.
• Употреба високих притисака - ова метода блокира производњу штетних протеина или уништава ћелијске структуре микроба. Погодан је за производе са малим садржајем воде и не оштећује саме производе. Недостаци су високи трошкови уградње и могуће уништавање деликатнијих ткива хране. Ова метода такође не убија неке споре бактерија.
• Хладна плазма је технологија у развоју, чији принцип још није у потпуности објашњен. Претпоставља се да се у овим процесима формирају активни радикали кисеоника који уништавају микробне ћелије.
• УВ зрачење је индустријска метода која уништава ДНК и РНК структуре штетних организама. Утврђено је да је пулсно ултраљубичасто светло боље за инактивацију микроба. Недостаци су: загревање површине производа током дужег излагања, као и забринутост за здравље радника у индустријским предузећима где се користе УВ зраци.
• Озонизација, алотропни облик кисеоника у течном или гасовитом облику, је ефикасан бактерицидни агенс који уништава ћелијске мембране и друге структуре организама. Нажалост, оксидација може погоршати квалитет хране. Поред тога, није лако контролисати уједначеност целог процеса.
• Оксидација хемикалијама (нпр. водоник-пероксид, персирћетна киселина, једињења на бази хлора) - користи се у индустрији у амбалажи за храну, уништава ћелијске мембране и друге структуре организама. Предности су једноставност и релативно ниска цена инсталације. Као и свака оксидација, ови процеси такође утичу на квалитет хране. Поред тога, супстанце на бази хлора могу бити канцерогене.
• Употреба радио-таласа и микроталаса – ефекат радио-таласа на храну је предмет прелиминарних експеримената, иако се микроталаси (веће снаге) већ користе у микроталасним пећницама. Ове методе су на неки начин комбинација топлотне обраде и зрачења. Ако буду успешни, радио таласи и микроталаси би могли да обезбеде алтернативу многим другим методама задржавања хране и санитације.