بخشی از مقاله
تولید شیر سالم با استفاده از میدان الکتریکی با شدت بالا و متمرکز
چکیده:
میدان الکتریکی با شدت بالا و متمرکز (CHIEF) ، تکنولوژي پاستوریزاسیون غیرحرارتی است که در این فناوري از پالس هاي میکروثانیه ايِ الکتریکی براي غیرفعال کردن باکتریها، بدون ایجاد تغییرات نامطلوب در عطر و طعم و یا کیفیت محصول استفاده می شود. این تکنولوژي به عنوان یک جایگزین براي فرآیندهاي شیر پاستوریزه در حال حاضر، مورد بررسی قرار گرفته است و تاثیرات آن بر پایداري میکروبی، حسی، کیفی و زمان ماندگاري شیر توسط محققین بررسی شده است. نتایج تحقیقات نشان داده است که با یک یا دوبار پمپ کردن شیر و با عبور آن از سیستمCHIEF، سبب کاهش لگاریتمی قابل توجهی از باکتریهاي شیر شده و با عبور دادن دوباره شیر از سیستم یاد شده انتظار می رود که منجر به کاهش میکروبی زیادتري شود. نتایج انجام شده در سطح دنیا پیشنهاد می کند که فرایندCHIEF ، داراي پتانسیل لازم براي ارائه غیرفعالسازي موثر باکتري ها همانند یک سیستم پاستوریزاسیون HTST استاندارد (پاستوریزاسیون در دماي بالا و زمان کم) می باشد. اعمال این فرایند نه تنها سبب بهبود کیفیت شیر می شود، بلکه می تواند به طور موثري باکتري هاي بیماري زاي شیر را از بین ببرد.
واژه هاي کلیدي: میدان الکتریکی با شدت بالا (CHIEF)، پاستوریزاسیون شیر، شیر سالم، کیفیت
مقدمه:
افزایش تقاضاي مصرف براي محصولات جدید که از نظر ارزش تغذیه اي و ویژگی هاي ارگانولپتیک و سلامت و ایمنی از درجه بالایی برخوردار باشند سبب شده تا تحقیقات به دنبال جایگزین هاي مناسبی براي روش هاي کنونی فرآوري مواد غذایی باشند.[1]
میکروارگانیسم ها و آنزیم ها از مهمترین عوامل فساد مواد غذایی به شمار می آیند و کنترل فعالیت آنها می تواند منجر به افزایش ماندگاري محصول شود. به علت توانایی میکروارگانیسم هاي بیماري زا در آلودگی غذایی و انتقال بیماري به انسان، اطمینان از ایمنی مواد غذایی در درجه اول به کنترل میکروبی وابسته است.[2]
اولین بار در سال 2007 در پروژه تحقیق و توسعه اي که توسط یک واحد لبنی پشتیبانی شده بود مشخص گردید که روش غیرحرارتی میدان الکتریکی با شدت بالا و متمرکز، اشرشیاکلی موجود در شیر تلقیح شده را از بین می برد. این پژوهش در مورد اثرات کشندگی این روش بر روي طیف گسترده اي از عوامل فساد و بیماري نیز توضیح می دهد و اثرات آن بر پایداري میکروبی، حسی، کیفی و زمان ماندگاري شیر نیز بررسی شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نه تنها سبب بهبود کیفیت شیر می شود بلکه تایید کننده این نکته است که فرایند (CHIEF)، به طور موثر می تواند باکتري هاي بیماري زاي شیر را از بین ببرد، اما همچنین به درك چگونگیِ تاثیرات میکروبی و ثبات بیولوژیکی شیر کمک می کند. با یک یا دو بار پمپ کردن شیر و با عبور آن از سیستم CHIEF، سبب کاهش لگاریتمی قابل توجه باکتریهاي شیر شده و با عبور دادن مجدد شیر از سیستم کنونی انتظار می رود که منجر به کاهش میکروبی زیادتري شود. این نتایج پیشنهاد می کند که فرایند CHIEF،
داراي پتانسیل لازم براي ارائه اثربخشی غیرفعالسازي باکتري ها همانند یک سیستم پاستوریزاسیون HTST استاندارد
(پاستوریزاسیون در دماي بالا و زمان کم) می باشد. بهینه سازي جنبه هاي مهندسی فناوريCHIEF قطعا سبب افزایش راندمان و حذف موثرتر باکتري ها خواهد شد. علاوه بر این کار بیشتري براي توسعه سخت افزارهاي مورد استفاده در این سیستم مورد نیاز است.[5]
روش هاي پاستوریزاسیون غیر حرارتی
تمایل مصرف کنندگان به سمت مواد غذایی که متحمل کمترین میزان فرآوري شده و کیفیت حسی و تغذیه اي خود را حفظ نموده اند، محققین و دست اندرکاران صنایع را به سوي ابداع و استفاده از روش هاي نوین فرآوري سوق داده است. این تیمارها در کنار تامین تقاضاي مصرف کنندگان براي رسیدن به محصولی با ویژگی هاي طبیعی، اطمینان مدیران ایمنی و
کنترل کیفی را از نظر وضعیت میکروبی این تولیدات جلب می نمایند.[3] چند تکنیک پاستوریزاسیون غیر حرارتی در صنایع
غذایی مانند فشار هیدروستاتیک بالا (HHP)، میدان پالسی الکتریکی (PEF)، پالس نوري، امواج فراصوت، میدان هاي مغناطیسی نوسانی (OMF)، پرتو دهی وجود دارند. در این میان روش هاي غیر حرارتی، HHP، PEF، به طور گسترده راجع به برنامه هاي کاربردي خود در تیمارهاي غذایی مایع مورد تحقیق واقع شده است. این مطالعه به بررسی مزایا و معایب فرایندهايHHP و PEF، می پردازد چرا که فرایند CHIEF می تواند یک جایگزین عملی و امکان پذیر براي فرایندهاي حرارتی رایج و متداول باشد.[5]
فشار هیدروستاتیک بالا (HHP)
استفاده از فناوري فشار بالا به عنوان یک روش فرآوري مواد غذایی در قرن بیست و یکم مورد توجه قرار گرفت که در این روش همه نقاط ماده غذایی تحت فشار یکنواختی قرار می گیرند و فشار به سرعت و یکنواخت در سراسر محیط ایجاد کننده فشار و ماده غذایی انتقال می یابد.[4] فرایند HHP، می تواند به طور موثر، سلول هاي رویشی میکروارگانیسم ها را غیرفعال کند، اما به تنهایی تعداد قابل توجهی از اسپورها را غیرفعال نمی کند و فعالیت آنزیم هاي خاص کاهش نمی یابد. مکانیسم از بین رفتن به وسیله HHP ترکیبی از شکستن پیوند هاي غیرکووالانسی و یا نفوذپذیرکردن غشاي سلول است. تکنولوژيHHP،
اولین بار در ژاپن در اوایل دهه 1990 براي پاستوریزاسیون مواد غذایی اسیدي به منظور نگهداري در یخچال تجاري شد. اکثر محصولات فرآوري شده با HHP مانند محصولات اسیدي همانند آبمیوه ها یا سس ها، در بازار موجود هستند. این محصولات
pH پایینی دارند و براي حفظ و نگهداري طولانی، استفاده از فرایند HHP گزینه مناسبی است. این محصولات عمدتا توسط میکروارگانیسم هاي نسبتا حساس به HHP (مخمر، کپک ها، و باکتري هاي لاکتیک) فاسد می شوند و اسپورهاي باکتریایی مقاوم به فشار را در برابر جوانه زنی حفظ نمی کند.[5]
افزایش تقاضاي مصرف کنندگان براي مواد غذایی با مقادیر کمتر افزودنی هاي شیمیایی و صدمات مکانیکی کمتر، راه را براي پیشرفت فناوري ترکیبی در خصوص نگهداري مواد غذایی باز نموده است.[1] تحقیقات نشان داده است که HHP
هنگامی که در کنار تیمارهاي ترکیب با حرارت استفاده می شود، موثرتر است.[5] اعمال فشارهاي بالا به عنوان روش جدیدي در بین فناوري هاي مطرح شده است که مزیت هاي بسیاري نسبت به روش هاي مرسوم حرارتی دارد.[1] تولید محصولات غذایی کاملا نو و جدید با این روش به عنوان جایگزین روش هاي پاستوریزاسیون متداول، روند رو به رشدي دارد.[5]
