تکنولوژی فشار بالا | اثر تکنولوژی فشار بالا بر محصولات لبنی

فشار بالا - تکنولوژی فشار بالا - فرایند فشار بالا - سیستم فشار بالا - ماندگاری مواد غذایی - حفظ طعم - فشار - غیرحرارتی - پاستوریزاسیون - طبیعی

فرآیند فشار بالا:

پاسکالیزاسیون، فرآیند فشار بالا یا فرآیند فشار هیدروستاتیک بالا یک روش نگه‌داری و یا استریلیزاسیون موادغذایی است که در آن محصول مورد نظر تحت تاثیر فشار خیلی بالا قرار می‌گیرد و برخی از میکروارگانیسم‌ها و آنزیم‌های مضر غیرفعال می‌شوند. این تکنیک به دلیل تحقیقات و بررسی‌های دانشمند فرانسوی به نام Blaise Pascal بر روی اثر فشار بر سیالات، با نام پاسکالیزاسیون معرفی شد.تکنولوژی فشار بالا باعث توقف فعالیت شیمیایی میکروارگانیسم‌ها می‌شود. این فرآیند در دمای پایین انجام می‌شود و همچنین در این پروسه که یکی از روش‌های نوین نگه‌داری موادغذایی است دیگر نیازی به اضافه کردن نگه‌دارنده‌ها نیست.

کاربرد تکنولوژی فشار بالا:

این تکنیک در حال حاضر برای نگه‌داری ماهی، گوشت، دوغ، پوشش سالاد، میوه‌‌‌ و سبزیجات کاربرد ‌دارد. این روش نوین تغییری در ویژگی‌های حسی و بافت مواد غذایی ایجاد نمی‌کند و همچنین سبب افزایش زمان ماندگاری ماده موردنظر می‌شود. با این حال در این تکنیک هم برخی از غذاها نیاز به نگه‌داری در دمای پایین دارند به دلیل آنکه فرآیند پاسکالیزاسیون تمام آنزیم‌ها را غیرفعال نمی‌کند. کمیته مشورتی ملی ایالات متحده در ضوابط میکروبیولوژی مواد غذایی فرآیند فشار بالا را به عنوان تکنیک پاستوریزاسیون بدون گرما که می‌تواند جایگزین پاستوریزاسیون شود معرفی کرده است. FDA و دپارتمان کشاورزی آمریکا نیز استفاده از این تکنولوژی در مواد غذایی را رسما تایید کرده‌اند. آمارها نشان می‌دهند که حدود ۲۰۰ تولید کننده کلی تجهیزات فشار بالا در سراسر دنیا وجود دارند. تجهیزات فشار بالا به طور گسترده برای تولید گوشت، محصولات لبنی، غذاهای دریایی، میوه و سبزیجات و انواع نوشیدنی‌ها به کار می‌روند.

فشار بالا - تکنولوژی فشار بالا - فرایند فشار بالا - سیستم فشار بالا - ماندگاری مواد غذایی - حفظ طعم - فشار - غیرحرارتی - پاستوریزاسیون - طبیعی

تاریخچه تکنولوژی فشار بالا

بررسی تاثیرات فشار بر رروی میکروارگانیسم‌ها از اوایل سال ۱۸۸۴ ثبت شده است و در سال ۱۸۹۹ برای اولین بار متوجه شدند این فرآیند باعث غیرفعال شدن میکروارگانیسم‌ها می‌شود. آزمایش‌های انجام شده در اوایل سال ۱۹۹۰ نشان داد که برخی از مواد غذایی طبق این فرآیند قابل نگه داری نیستند که آن هم به دلیل وجود اسپورهای مقاوم به فشار بالا در این محصولات است. در بررسی تاثیر فرآیند فشار بالا معمولا از گازهای کربن دی اکسید، هیدروژن و نیتروژن برای ایجاد فشار استفاده می‌شد که گاز کربن دی اکسید بیشترین اثر را در غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها داشت. در سال ۱۹۷۰ محققان دریافتند که استفاده از فشارهای متوسط نسبت به فشارهای بالا در از بین بردن اسپورهای باکتریایی موثرتر است. این تکنولوژی علی رغم این که هزینه‌های بیشتری نسبت به روش‌‌های دیگر نگه‌داری موادغذایی دارد اما موفقیت‌های تجاری خوبی را کسب کرده است.

روند تکنولوژی فشار بالا

این تکنولوژی یکی از بهترین نوآوری‏‎های فرآوری مواد غذایی است. پتانسیل فرآیند فشار بالا در افزایش عمر ماندگاری غذا و بهبود امنیت میکروبیولوژیکی غذا اولین بار بیشتر از ۱۰۰ سال پیش گزارش شد و ایالات متحده اولین کشوری بود که این فرآیند را مورد بررسی قرار داد. در این فرآیند ماده غذایی بسته‌بندی می‌شود و سپس درون یک مخزن فولادی که حاوی مایع (غالبا آب) است قرار می‌گیرد و پمپ‌ها برای ایجاد فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند. پمپ‌ها فشار را یا به صورت پیوسته و یا متناوب اعمال می‌کنند. فرآیند پاسکالیزاسیون اثر نگه دارنگی خوبی بر روی غذاهای اسیدی دارد.

ساختار مولکول‌های سنگین وزن مانند پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها می‌تواند توسط فرآیند فشار بالا تغییر کند اما مولکول‌های کوچک‌تر مانند ترکیبات فرار، پیگمان‌ها، ویتامین‌ها و دیگر ترکیبات مربوط به جنبه‌های حسی، تغذیه‌ای و مفید برای سلامتی در غذا کمتر تحت تاثیر قرار می‌گیرند. در این تکنولوژی پروتئین موجود در ماده غذایی دناتوره شده و پیوندهای غیرکوالانسی تضعیف شده اما ساختار اصلی ماده غذایی حفظ می‌شود زیرا فشار بالا یک روش غیرحرارتی است که پیوندهای کوالانسی را تحت تاثیر قرار نمی‌دهد. فرآیند فشار بالا بسیار سریع و یکنواخت است و تحت تاثیر اندازه ظرف ماده غذایی و ضخامت آن قرار نمی‌گیرد. به طور کلی این تکنولوژی به عنوان یک روش نگه‌داری طبیعی که در آن از نگه‌دارنده‌های شیمیایی استفاده نمی‌شود در نظر گرفته می‌شود. فراوری با فشار بالای مواد غذایی شامل یک پروفایل فرآیندی استاندارد است. فشار با یک نرخ مشخص تا این که به فشار هدف برسد افزایش می‌یابد، فشار هدف در مدت زمان خاص نگه داشته می‎شود و سپس فشار با یک نرخ خاص آزاد می‎گردد. فشارهای متداول که به مواد غذایی اعمال می‌گردد بین ۳۰۰ الی ۸۰۰ مگاپاسکال (۴۳۵۰۰ الی ۱۱۶۰۰۰ psi) است.

اکثر فرآیندهای فشار بالا در دماهای یخچالی انجام می‌شود اما در طول فرآیند، دما به صورت طبیعی به دلیل حرارت‌دهی آدیاباتیک بالا می‌رود که این افزایش وابسته به فشار هدف و ترکیب ماده غذایی است. کشور ژاپن کشور اصلی تولید کننده دستگاه‌های تحت فشار بالا است که از این تکنولوژی برای تهیه مربا و مارمالاد استفاده می‌کند. تجهیزات تکنولوژی فشار بالا حاوی دو قسمت فرآیند و کنترل است که بخش فرآیند شامل: مخزن فشار، سیال فشرده‌سازی، تشدید کننده و پمپ و بخش کنترل، برای کنترل فرآیند فشار، درجه حرارت و زمان قابل برنامه‌ریزی است. مخزن فشار شامل محصول غذایی بسته بندی شده و سیال تحت فشار است که دما و فشار مشخصی را می‌تواند تحمل کند. اندازه مخزن فشار از چند میلی‌لیتر برای واحدهای تحقیقاتی تا چند صدلیتر برای واحدهای تجاری است. پس از آنکه سیال تحت فشار (آب) اضافه شد، برای افزایش فشار درون مخزن، تشدید کننده فشار هیدرولیکی و پمپ شروع به کار می‌کنند و در نتیجه فشار یکنواختی به ماده غذایی اعمال می‌شود.

مواد‌غذایی بدون گاز، بدون فضای فوقانی در بسته‌بندی و بدون رطوبت زیاد برای این تکنولوژی مناسب هستند و همچنین ماده بسته‌بندی باید به اندازه ‎کافی انعطاف‎پذیر باشد تا بدون آسیب ساختاری فشار را منتقل کند زیرا به دلیل فشرده‎سازی، ماده غذایی فشرده می‎شود و بسته‎بندی باید اجازه تغییر شکل برگشت‎پذیر را بدهد. محصولات بسته‌بندی شده انعطاف‌پذیر که فضای داخلی آن‎ها خلأ شده است برای فرآوری فشار بالا ایده‎آل هستند. در حال حاضر بسته‎‎های انعطاف‎پذیر، شیشه‎های دهن گشاد، سینی‎ها و بطری‎ها برای بسته‎بندی تکنولوژی فشار بالا استفاده می‎شوند.