Tiêu diệt mầm bệnh mà không phá hủy thực phẩm

Một lần nữa các phương tiện truyền thông lại bị rung chuyển bởi những vụ bê bối về thực phẩm bị ô nhiễm. Hàng ngàn người ở các nước phát triển đổ bệnh sau khi ăn thực phẩm bị ô nhiễm, hư hỏng hoặc bị pha tạp chất. Số lượng sản phẩm rút ra bán không ngừng tăng lên.

Danh sách các mối đe dọa đối với an toàn thực phẩm, cũng như đối với những người tiêu thụ chúng, dài hơn nhiều so với các mầm bệnh nổi tiếng như salmonella, norovirus, hoặc những loài có danh tiếng đặc biệt.

Bất chấp sự cảnh giác của ngành công nghiệp và sử dụng một loạt công nghệ bảo quản thực phẩm, chẳng hạn như xử lý nhiệt và chiếu xạ, mọi người vẫn tiếp tục mắc bệnh và chết vì thực phẩm bị ô nhiễm và không lành mạnh.

Thách thức là tìm ra các phương pháp có thể mở rộng để tiêu diệt các vi khuẩn nguy hiểm trong khi vẫn giữ được hương vị và giá trị dinh dưỡng. Điều này không dễ dàng, vì nhiều phương pháp tiêu diệt vi sinh vật có xu hướng làm phân huỷ các chỉ tiêu này, phá huỷ vitamin, hoặc thay đổi cấu trúc của thực phẩm. Nói cách khác, luộc rau diếp có thể giữ được nhưng hiệu quả ẩm thực sẽ kém.

Plasma lạnh và áp suất cao

Trong số rất nhiều cách để tiệt trùng thực phẩm, từ vi sóng đến bức xạ cực tím xung và ozone, hai công nghệ mới đang được quan tâm nhiều là plasma lạnh và xử lý áp suất cao. Cả hai đều không giải quyết được mọi vấn đề, nhưng cả hai đều có thể giúp cải thiện an ninh của nguồn cung cấp thực phẩm. Trong một nghiên cứu được thực hiện ở Đức vào năm 2010, các nhà khoa học dinh dưỡng đã có thể loại bỏ hơn 20% một số chủng gây ngộ độc thực phẩm trong vòng 99,99 giây sau khi áp dụng plasma lạnh.

plasma lạnh nó là một chất phản ứng mạnh bao gồm các photon, các điện tử tự do, các nguyên tử và phân tử tích điện có thể vô hiệu hóa vi sinh vật. Các phản ứng trong huyết tương cũng tạo ra năng lượng dưới dạng tia cực tím, làm hỏng DNA của vi sinh vật.

Sử dụng plasma lạnh

Xử lý áp suất cao (HPP) là một quá trình cơ học gây áp lực rất lớn lên thực phẩm. Tuy nhiên, nó vẫn giữ được hương vị và giá trị dinh dưỡng, đó là lý do tại sao các nhà khoa học xem nó như một cách hiệu quả để chống lại vi sinh vật trong thực phẩm có độ ẩm thấp, thịt và thậm chí một số loại rau. HPS thực sự là một ý tưởng cũ. Bert Holmes Hite, một nhà nghiên cứu nông nghiệp, lần đầu tiên báo cáo việc sử dụng nó vào đầu năm 1899 khi đang tìm cách giảm sự hư hỏng trong sữa bò. Tuy nhiên, vào thời của ông, việc lắp đặt các nhà máy thủy điện rất phức tạp và tốn kém để xây dựng.

Các nhà khoa học không hiểu đầy đủ về cách thức HPP làm bất hoạt vi khuẩn và vi rút trong khi để thực phẩm không bị chạm vào. Họ biết rằng phương pháp này tấn công các liên kết hóa học yếu hơn có thể quan trọng đối với hoạt động của các enzym vi khuẩn và các protein khác. Đồng thời, HPP có tác dụng hạn chế các liên kết cộng hóa trị nên hầu như không bị ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Và vì thành của tế bào thực vật mạnh hơn màng của tế bào vi sinh vật nên chúng dường như có khả năng chịu áp suất cao tốt hơn.

Tiêu diệt tế bào vi sinh vật bằng phương pháp ép

Trong những năm gần đây, cái gọi là phương pháp "rào cản" Lothar Leistner, người kết hợp nhiều kỹ thuật vệ sinh để tiêu diệt càng nhiều mầm bệnh càng tốt.

cộng với quản lý chất thải

Theo các nhà khoa học, cách đơn giản nhất để đảm bảo an toàn thực phẩm là đảm bảo thực phẩm sạch, có chất lượng tốt và rõ nguồn gốc xuất xứ. Các chuỗi bán lẻ lớn như Walmart ở Mỹ và Carrefour ở châu Âu đã và đang sử dụng công nghệ blockchain () kết hợp với cảm biến và mã quét để kiểm soát quá trình giao hàng, nguồn gốc và chất lượng thực phẩm trong một thời gian. Những phương pháp này cũng có thể giúp giảm thiểu lãng phí thực phẩm. Theo báo cáo của Tập đoàn Tư vấn Boston (BCG), khoảng 1,6 tỷ tấn thực phẩm bị lãng phí trên toàn thế giới mỗi năm và nếu không làm gì với nó, con số này có thể tăng lên 2030 tỷ vào năm 2,1. Rác thải hiện diện khắp các chuỗi giá trị: từ nhà máy từ sản xuất đến chế biến và bảo quản, chế biến và đóng gói, phân phối và bán lẻ, và cuối cùng là tái xuất hiện trên quy mô lớn ở giai đoạn sử dụng cuối cùng. Cuộc chiến vì an toàn thực phẩm đương nhiên dẫn đến giảm lãng phí. Rốt cuộc, thực phẩm không bị hư hỏng bởi vi khuẩn và mầm bệnh sẽ được thải ra ngoài ở một mức độ thấp hơn.

Quy mô lãng phí thực phẩm trên thế giới

Những cách thức cũ và mới để đấu tranh cho thực phẩm an toàn

• Xử lý nhiệt - nhóm này bao gồm các phương pháp được sử dụng rộng rãi, ví dụ, thanh trùng, tức là tiêu diệt các vi sinh vật và protein có hại. Nhược điểm của chúng là làm giảm mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, đồng thời nhiệt độ cao cũng không tiêu diệt được hết mầm bệnh.
• Chiếu xạ là một kỹ thuật được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để cho thực phẩm tiếp xúc với tia điện tử, tia X hoặc tia gamma phá hủy DNA, RNA hoặc các cấu trúc hóa học khác có hại cho sinh vật. Vấn đề là ô nhiễm không thể được loại bỏ. Cũng có nhiều lo ngại về liều lượng phóng xạ mà công nhân và người tiêu dùng thực phẩm phải tiêu thụ.
• Việc sử dụng áp suất cao - phương pháp này ngăn chặn việc sản xuất các protein có hại hoặc phá hủy cấu trúc tế bào của vi khuẩn. Nó rất thích hợp cho các sản phẩm có hàm lượng nước thấp và không làm hỏng sản phẩm. Nhược điểm là chi phí lắp đặt cao và có thể phá hủy các mô thực phẩm mỏng manh hơn. Phương pháp này cũng không giết chết một số bào tử vi khuẩn.
• Plasma lạnh là một công nghệ đang được phát triển, nguyên lý của nó vẫn chưa được giải thích đầy đủ. Người ta cho rằng các gốc oxy hoạt tính được hình thành trong các quá trình này, chúng phá hủy các tế bào vi sinh vật.
• Bức xạ UV là một phương pháp được sử dụng trong công nghiệp để phá hủy cấu trúc DNA và RNA của các sinh vật có hại. Ánh sáng cực tím xung đã được chứng minh là tốt hơn cho việc khử hoạt tính của vi sinh vật. Nhược điểm là: làm nóng bề mặt sản phẩm trong thời gian tiếp xúc lâu, cũng như ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động trong các xí nghiệp công nghiệp nơi sử dụng tia UV.
• Ozon hóa, một dạng thù hình của oxy ở dạng lỏng hoặc khí, là một tác nhân diệt khuẩn hiệu quả phá hủy màng tế bào và các cấu trúc khác của sinh vật. Thật không may, quá trình oxy hóa có thể làm giảm chất lượng thực phẩm. Ngoài ra, không dễ để kiểm soát tính đồng nhất của toàn bộ quá trình.
• Quá trình oxy hóa bằng hóa chất (ví dụ: hydrogen peroxide, axit peracetic, các hợp chất gốc clo) - được sử dụng trong công nghiệp trong bao bì thực phẩm, phá hủy màng tế bào và các cấu trúc khác của sinh vật. Ưu điểm là đơn giản và chi phí lắp đặt tương đối thấp. Giống như bất kỳ quá trình oxy hóa nào, các quá trình này cũng ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm. Ngoài ra, các chất gốc clo có thể gây ung thư.
• Sử dụng sóng vô tuyến và vi sóng - ảnh hưởng của sóng vô tuyến đối với thực phẩm là chủ đề của các thí nghiệm sơ bộ, mặc dù vi sóng (công suất cao hơn) đã được sử dụng trong lò vi sóng. Những phương pháp này theo một cách nào đó là sự kết hợp giữa xử lý nhiệt và chiếu xạ. Nếu thành công, sóng vô tuyến và vi sóng có thể cung cấp các phương pháp thay thế cho nhiều phương pháp vệ sinh và ngăn chặn thực phẩm khác.