Avec l'amélioration du revenu par habitant et des connaissances en matière de soins de santé en Chine, de plus en plus de gens aspirent à avoir une boisson à base de pâte épaisse d'Argousier pressée à froid à très haute pression. Avec l'augmentation de la consommation de viande, l'augmentation de l'apport calorique et la prise de poids chez les humains modernes, il existe un besoin croissant d'Argousier frais. En particulier, la boisson à base de pâte épaisse d'Argousier pressée à froid ultra - haute pression est pratique et rapide, peut être consommée n'importe où et n'importe quand, remplaçant la façon traditionnelle de manger des fruits, qui joue un rôle crucial dans la promotion de la nutrition de l'argousier souvent supplémentée, de sorte que La taille de la population consommatrice ne cessera de croître.
L'énorme classe moyenne du pays est le principal groupe de consommateurs de boissons à base de pâte épaisse d'Argousier pressées à froid à très haute pression, tandis que les jeunes avant - gardistes ont été des aspirants et des participants à de nouvelles choses. En outre, la demande des entreprises de restauration, des hôtels étoilés, des clubs de haut niveau et des marchés d'achat groupés portera la taille du marché à plusieurs milliards de yuans. La boisson à pâte épaisse d'Argousier pressée à froid traitée à l'aide de la technologie alimentaire ultra haute pression permet aux gens de revenir à la nature et de profiter de la nourriture fraîche, nutritive, pratique et sûre, qui répond à la quête idéale et aux besoins réels de nombreuses personnes. Par conséquent, la technologie ultra haute pression alimentaire est devenue une nouvelle technologie de transformation verte.
1.1 mécanisme de stérilisation ultra haute pression
En général, les principales causes de la thermolétalité microbienne sont les suivantes: modifications de la structure de la membrane cellulaire, inactivation enzymatique, hydrolyse ou dégénérescence des protéines, dommages à la structure de l'ADN, etc. La technologie de stérilisation ultra - haute pression, qui consiste à détruire les structures supérieures à l'intérieur de la protéine en brisant, par exemple, la liaison de liaison faible de la liaison hydrogène, afin de provoquer une variation matérielle fondamentale de la protéine, provoquant ainsi la coagulation sous pression de la protéine, l'inactivation des enzymes, La rupture de la membrane cellulaire du germe, ainsi que l'écoulement des composants chimiques à l'intérieur de la bactérie, etc., conduisant à de nombreux dommages cellulaires. Les liaisons ioniques et hydrophobes à l'intérieur de la protéine, après avoir subi un traitement à haute pression, seront coupées en raison de la réduction du volume de la protéine, détruisant ainsi la stéréostructure de la protéine, entraînant la dégénérescence de la protéine, l'inactivation enzymatique. En général, la dénaturation des protéines causée par des pressions ultra - élevées de 600 MPa et plus est irréversible.
1.2 mécanisme de l'enzyme d'extinction ultra - haute pression
Les enzymes sont des protéines spéciales ayant une activité catalytique, et une pression ultra - élevée peut provoquer une dégénérescence des protéines, tout en perturbant l'activité de l'enzyme, où le site actif de l'enzyme sera affecté. Dans le processus catalytique, le site actif à l'intérieur de la molécule de protéine enzymatique est la partie directement impliquée dans la réaction catalytique, et non la molécule entière.
2 divers facteurs influençant l'inactivation microbienne
De nombreux facteurs influencent l'inactivation des micro - organismes, en plus de la pression, le temps de rétention, la température, le mode de pressurisation, les vitesses d'élévation et de décompression, les composants alimentaires, les solvants, les espèces de micro - organismes, l'état de survie, la quantité initiale de bactéries, le pH du milieu et l'activité de l'humidité, etc.
2.1 effet de la pression sur la stérilisation ultra - haute pression
Semblable à la stérilisation par chauffage, le taux d'inactivation augmente avec l'augmentation de la pression. En dessous d'un certain niveau de stress, le micro - organisme ne peut pas être inactivé ou une inactivation réversible se produit et, après un certain temps, il redevient actif. Au - delà de cette pression se produit une désactivation irréversible, une valeur de pression également appelée seuil de pression. Chaque micro - organisme, dans différentes conditions spécifiques, a un certain seuil de pression. À mesure que la pression augmente, le taux d'inactivation microbienne augmente jusqu'à ce que tout soit tué ou qu'une grande partie soit détruite.
Plus la pression est élevée, plus le temps de traitement est court. Mais pour certains germes, la pression sur une certaine plage de pression, au lieu de cela, les pousse à se développer. Par conséquent, la stérilisation ultra - haute pression n'est pas une pression plus élevée, mieux c'est, en particulier pour les bactéries bactériennes, la germination de leurs spores d'abord par des conditions appropriées, puis la stérilisation à haute pression ou co - stérilisation avec d'autres méthodes est l'un des moyens efficaces de tuer les spores.
Sous certaines conditions de pression, généralement avec l'extension du temps de maintien de la pression, meilleur est l'effet bactéricide. Mais il y a un temps critique. C'est - à - dire qu'après avoir été pressurisé pendant un certain temps, l'effet bactéricide ne sera pas beaucoup amélioré. En outre, la durée de la rétention dépend également de la quantité de pression appliquée. Plus la pression est élevée, plus le temps nécessaire est court. Il y a aussi un phénomène où la pressurisation à haute pression pendant une courte période est comparée à la pressurisation à basse pression pendant une longue période, cette dernière ayant un effet non - in situ significatif par rapport à la première, c'est - à - dire que la vitesse à laquelle les bactéries continuent à se désactiver pendant un certain temps après la pressurisation est plus élevée que la première.
2.2 influence de la température sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
Augmenter la température de l'environnement peut réduire la pression nécessaire à l'inactivation microbienne. Mais parfois, il y a aussi des phénomènes antagonistes où la dégénérescence thermique et la dégénérescence de pression s'affaiblissent mutuellement.
Si une rupture se produit dans une cellule, cela peut rendre la structure membranaire de la cellule plus vulnérable aux dommages. Le traitement ultra - haute pression à basse température permet de préserver efficacement les qualités de l'argousier et évite avantageusement la destruction des composants thermosensibles de l'argousier. Un traitement ultra - haute pression à basse température (- 20 ° c) peut même éliminer complètement certaines bactéries pathogènes et résistantes à la chaleur courantes. Par conséquent, une température de - 20 ℃ ~ 5 ℃ est bénéfique pour maintenir la saveur et les propriétés physiques de l'argousier.
2.3 Effet du temps de pressurisation prolongé sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
Dans les conditions d'une pression donnée, la prolongation de la pression peut améliorer l'effet de la stérilisation. La technologie de stérilisation ultra haute pression peut être divisée en trois types lorsqu'elle est appliquée: haute pression de courte durée, basse pression de longue durée et ultra haute pression instantanée. Dans laquelle la stérilisation haute pression à court terme nécessite un traitement sous pression d'environ 600 MPa pendant 1 à 2 minutes; La stérilisation longue et basse pression nécessite un traitement sous pression d'environ 400 MPa pendant 10 à 20 minutes; La stérilisation ultra - haute pression instantanée nécessite un traitement sous pression à des pressions supérieures à 600 MPa pendant plusieurs secondes à une minute. Mais lorsque le taux de résidus bactériens est élevé, le simple fait de prolonger le temps de pressurisation ne tue pas bien, et d'autres méthodes de traitement sont nécessaires à ce stade pour améliorer l'effet bactéricide.
2.4 effet du pH sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
La pression statique élevée fonctionne bien dans un environnement très acide, principalement en raison de la forte concentration d'ions hydrogène qui ont un effet destructeur sur les bactéries. Il existe une certaine gamme de pH auxquels chaque micro - organisme est adapté pour la croissance et la reproduction. Sous l'effet de la pression, le pH du milieu change, ce qui peut affecter l'activité vitale des micro - organismes. Des concentrations élevées d'ions hydrogène hydrolysent les protéines et les acides nucléiques à la surface des bactéries, perturbant l'activité enzymatique. L'environnement acide n'est donc pas propice à la croissance normale de la plupart des micro - organismes, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles les aliments à haute pression sont des aliments acides, tels que les sauces, les jus de fruits, etc.
Le pH a toujours été considéré comme l'un des principaux facteurs qui influencent la croissance des micro - organismes sous pression. L'effet de la pression du pH dans la zone de température normale n'est pas évident, l'effet de la pression du pH dans la zone de basse température est évident, et à faible pH, les deux aident à tuer les microbes. Un faible pH favorise l'inactivation microbienne, de sorte que les aliments acides tuent les bactéries plus facilement que les aliments sucrés, car les ingrédients acides ont eux - mêmes un effet antiseptique. D'autre part, dans la mesure permise par la nourriture. Modifier le pH du milieu et dégrader l'environnement de croissance microbienne peut également accélérer la mortalité microbienne, réduire le temps de stérilisation ultra - haute pression ou réduire la pression requise.
2.5 effet des bactériostatiques sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
Pour tuer les spores de Bacillus résistantes à la pression, on peut utiliser un traitement ultra - haute pression associé à des agents bactériostatiques tels que chitosane, bactériocine, Lysozyme ou Streptococcus lactis. Streptococcus lactis est efficace pour inhiber la plupart des bactéries Gram positives.
2.6 effet de la composition d'Argousier sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
Comme la composition de l'argousier est très complexe, les effets sur la stérilisation à haute pression sont également très complexes. En général, plus la teneur en sel et en sucre du produit est élevée, plus l'effet protecteur contre les bactéries est important (mais l'effet n'est pas perceptible à basse température), ce qui indique un ralentissement de la stérilisation. La stérilisation à haute pression sur les produits riches en protéines et en graisses est relativement difficile, mais avec l'ajout approprié d'esters d'acides gras, d'esters de sucre et d'éthanol, l'effet de la stérilisation à haute pression sera amélioré. À haute pression, la composition chimique de l'argousier a un effet évident sur l'effet bactéricide. Les protéines, les glucides et les lipides ont un effet protecteur sur les micro - organismes. Ceci est principalement dû à l'effet tampon et protecteur des composés organiques macromoléculaires tels que les graisses, les protéines, etc., et la nutrition abondante accélère la reproduction et l'auto - guérison des microbes.
2.7 influence des espèces de micro - organismes sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
Escherichia coli et Staphylococcus sont respectivement des bactéries Gram négatif et Gram positif. Les bactéries positives ont une paroi cellulaire épaisse, une teneur élevée en peptidoglycanes, une structure de réseau étroite et une faible teneur en lipides. La couche de Peptidoglycane de la paroi cellulaire des bactéries Gram négatif est relativement mince, et lorsqu'elle est soumise à une pression ultra - élevée, la paroi cellulaire est plus vulnérable aux dommages mécaniques et les cellules sont plus susceptibles de mourir. Les spores sont le lien le plus critique dans la conservation des aliments, le symbole de la stérilisation complète des aliments, le symbole de la sécurité alimentaire et le problème le plus difficile à résoudre dans la transformation et la conservation des aliments. Les cellules nutritives ont une faible résistance à la pression chez les bactéries Gram - positives par rapport aux bactéries Bacillus et fusiformes.
2.8 effets de la phase de croissance microbienne sur l'efficacité de la stérilisation ultra - haute pression
La résistance des micro - organismes à la pression ultra - élevée varie en fonction de leur stade de croissance. Ils sont plus sensibles à la pression pendant la croissance logarithmique. Ainsi, la stérilisation à haute pression dans la plage de température optimale de croissance des micro - organismes peut améliorer l'efficacité de la stérilisation. En d'autres termes, l'utilisation d'une température de stérilisation à haute pression appropriée pour les différents stades de croissance du micro - organisme permet de tuer le micro - organisme plus efficacement.
2.9 effet de l'activité de l'humidité sur l'effet de la stérilisation ultra - haute pression
La faible activité de l'eau AW inhibe l'effet inactivant de la stérilisation ultra - haute pression. Contrôler l'activité de l'eau peut réduire les niveaux de stress. Le contrôle AW est donc important pour la stérilisation ultra - haute pression.
L'activité de l'eau affecte principalement les propriétés physiologiques des cellules par osmolarité, inhibant ainsi la croissance bactérienne et même la mort. En général, une faible activité de l'eau protège les cellules contre le stress, mais les micro - organismes sont plus sensibles à l'activité de l'eau une fois qu'ils ont subi un traitement à haute pression. Le stress rend les microbes sublétaux, tandis que la faible activité de l'eau peut empêcher la résurrection des cellules microbiennes sublétaux. Ajustez l'activité de l'eau avec du saccharose, du sel de table, etc. Différents ingrédients dans les aliments peuvent fournir différents effets protecteurs ou inhibiteurs, mais le contrôle de l'AW (activité de l'humidité) est essentiel pour la stérilisation à haute pression dans la conservation et la transformation des aliments solides et semi - solides. Ainsi, un contrôle correct de l'activité de l'humidité des aliments peut améliorer l'effet de la stérilisation à haute pression, ce qui permet de mieux protéger et transformer les aliments.
2.10 restauration et régénération
Après un traitement ultra - haute pression, les micro - organismes sont parfois capables de se réparer et de se régénérer automatiquement. La raison en est peut - être que les micro - organismes restants conservent encore leur activité, ou qu'une partie des micro - organismes, endommagés par le stress, n'est pas complètement morte et qu'une fois les conditions réunies, l'activité restaurée est réparée. Ceci est dû à l'effet tampon et protecteur d'ingrédients tels que la graisse interne, une nutrition riche qui accélère la reproduction et l'auto - guérison des microbes. Par conséquent, afin d'inhiber la réparation et la régénération après le traitement à haute pression microbienne, les aliments traités à très haute pression en général sont mieux conservés à basse température en dessous de 5 ° c.
3 mesures synergiques pour la stérilisation ultra - haute pression
La simple utilisation d'une pression ultra - élevée n'assure pas entièrement la sécurité des aliments. Pour tuer les micro - organismes plus efficacement, nous devons prendre d'autres mesures auxiliaires, telles que la technologie de clôture. Pour les différentes caractéristiques des micro - organismes, nous pouvons également utiliser une variété de méthodes, telles que l'adaptation de la température, la modification des modèles de pression, l'utilisation d'additifs, ainsi que des techniques telles que les micro - ondes, les ultrasons, etc. Ces méthodes peuvent rendre la technologie ultra haute pression plus efficace pour la manipulation des aliments, garantissant ainsi la sécurité des aliments.
3.1 pressurisation par impulsions
Dans les traitements de stérilisation ultra - haute pression, le simple fait de compter sur un temps de rétention prolongé a tendance à avoir peu d'effet sur la létalité des micro - organismes en raison de leurs caractéristiques de résistance à la pression variables. Par conséquent, essayez de pressuriser par intermittence, plusieurs fois et à plusieurs reprises, et l'effet bactéricide est relativement évident. C'est ce qu'on appelle la pressurisation pulsée, ou la pressurisation alternative. On considère généralement que la première pression entraîne l'inactivation d'un grand nombre de micro - organismes, une partie des micro - organismes est endommagée, la deuxième pression entraînera une partie des micro - organismes déjà endommagés à nouveau sous l'effet de la pression mortelle, de sorte que la pression répétée peut donner aux micro - organismes plusieurs chocs violents, améliorant ainsi l'efficacité de la stérilisation. En outre, des essais ont également été réalisés sur différents types d'aliments à faible teneur en acide pour résumer le schéma de sélection des paramètres du procédé à l'état stérile après deux traitements ultra - haute pression pulsés.
La pressurisation pulsée peut améliorer l'effet de la stérilisation ultra - haute pression en raison du mécanisme selon lequel la pressurisation pulsée provoque une accumulation de dommages aux parois cellulaires, aux membranes cellulaires, aux enzymes métaboliques et aux acides nucléiques des microorganismes traités. La pressurisation et la décompression rapides dues à la pressurisation pulsée réduisent la réaction de ces substances aux conditions environnementales, ce qui affaiblit l'adaptabilité des micro - organismes et augmente la destruction des sites de faiblesse microbienne. Ensemble, ces facteurs améliorent l'effet bactéricide de la technologie de pressurisation pulsée, la rendant plus applicable au contrôle microbiologique dans l'industrie alimentaire.
3.2 stérilisation ultra - haute pression synergique en température
Comme indiqué précédemment, la température est un facteur important qui affecte la stérilisation ultra - haute pression. L'adoption active de moyens de contrôle de la température en conjonction avec l'amélioration de l'effet bactéricide à très haute pression est la méthode la plus viable et est devenue une direction importante de la recherche sur la transformation des aliments à haute pression. La température et la pression provoquent une dénaturation des protéines, mais leur mécanisme est différent. L'effet bactéricide de différents micro - organismes est différent lorsque différentes températures et pressions sont appliquées. C'est un problème très complexe qui doit être exploré par l'expérimentation et l'expérience des paramètres bactéricides. En outre, l'ordre de chauffage et de pressurisation peut également affecter l'effet bactéricide. Voici la définition suivante de la plage de température: inférieure à 0 ℃ pour les basses températures, 0 - 60 ℃ pour les moyennes températures et supérieure à 60 ℃ pour les hautes températures.
3.2.1 co - stérilisation à température moyenne
Les cellules bactériennes ne sont pas sensibles aux pressions ultra - élevées dans des conditions de 20 à 35 ° c. Lorsque la température est supérieure à 35 ° C, le changement de phase lipidique de la membrane cellulaire augmente la sensibilité des bactéries au stress. Dans des conditions de pression pulsée combinée à un chauffage doux, les principales causes de mort bactérienne sont:
(1) la libération de la pression ultra - élevée provoque une dilatation adiabatique de la paroi cellulaire de Bacillus avec de l'eau;
(2) L'augmentation de la température à très haute pression (20 ~ 70 ℃) augmentera la différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la paroi cellulaire des spores, accélérera la pénétration de l'eau dans la paroi cellulaire et la membrane cellulaire, entraînant des changements physiques tels que la viscosité de l'eau et La réduction de la tension superficielle, améliorant ainsi la capacité de destruction des spores.
3.2.2 stérilisation synergique à basse température
En d'autres termes, le traitement à basse température et à très haute pression s'est avéré efficace pour tuer les microorganismes. Il y a deux explications possibles à cet effet: la première suggère que la précipitation de cristaux de glace à basse température à très haute pression peut aggraver le degré de rupture cellulaire, réduisant ainsi la résistance du micro - organisme à la pression à basse température; La deuxième idée suggère que les protéines sont plus sensibles aux pressions ultra - élevées à basse température, ce qui entraîne une destruction plus facile de la structure de la membrane cellulaire bactérienne à basse température et pression ultra - élevée, tuant ainsi les microbes. Dans l'ensemble, l'état du milieu de culture influence également la mortalité bactérienne.
3.2.3 stérilisation synergique à haute température
Au - delà de 60 ℃, l'effet de la stérilisation à la chaleur commence à se manifester, à ce moment - là, en combinaison avec la pression ultra - élevée, vous obtiendrez de meilleurs résultats.
3.2.4 traitement de préchauffage et de prérefroidissement
- l'effet bactéricide de 20 ℃ est meilleur que l'effet bactéricide de 20 ℃. Des conclusions similaires ont été obtenues avec le traitement sous pression des bactéries testées après un prétraitement de 24 h à - 20°C. Le prétraitement à froid aide à tuer E. coli. Lorsque la phase aqueuse de la suspension bactérienne apparaît cristallisation de la glace, le fonctionnement délicat est endommagé mécaniquement et à son tour soumis à l'action de la pression, l'effet bactéricide est naturellement renforcée. Il est donc important de rechercher une combinaison optimale de température et de pression dans différentes conditions.
3.2.5 traitement de préchauffage et post - traitement thermique
L'effet de la stérilisation ultra - haute pression peut être amélioré en soumettant les spores de Bacillus adipeux à un traitement thermique à 45°C pendant 20 minutes avant le traitement ultra - haute pression. L'effet combiné des deux méthodes est meilleur qu'une seule méthode, et l'effet du préchauffage combiné à la stérilisation ultra - haute pression est plus fort que l'effet du traitement thermique ultérieur et de la stérilisation ultra - haute pression. Cet effet est étroitement lié aux propriétés des spores, car les spores peuvent rester en dormance pendant une longue période, tandis que dans des conditions appropriées, telles que la stimulation thermique, elles peuvent également briser les parois et germer en cellules somatiques nutritives en quelques minutes. 45 ℃ est la température de croissance appropriée pour Bacillus lipophiles, le traitement de préchauffage peut favoriser la germination d'une partie des spores pendant le traitement. Cependant, les cellules trophosomales sont plus sensibles à l'environnement que les sporosomes [17], en particulier dans les tampons d'acide phosphorique, et sont plus vulnérables aux dommages et à la mort. Dans les mêmes conditions, le taux de mortalité des cellules somatiques nutritives est plus élevé que celui de la stérilisation ultra - haute pression pure.
3.3 bactériostatique synergique
L'utilisation de substances antimicrobiennes naturelles ou l'ajout d'ingrédients bactériostatiques est une orientation importante dans la recherche sur la stérilisation à haute pression. Certaines substances telles que le chlorure de sodium, la polylysine, les protéases, les acides, le Lysozyme, l'éthanol, les lipides d'acides gras de glycérol, les glycolipides d'acides gras, le Chitosan, la peptine lactique, le sorbate de potassium, etc., en raison de leur effet bactériostatique, modifient l'environnement normal de croissance des bactéries et produisent un effet bactéricide synergique avec le processus de stérilisation à haute pression. Cette synergie peut tuer efficacement certaines cellules nutritives résistantes à la haute pression et les bacilles.
3.3.1 La nésénine
La nysénine est un peptide positif de petite molécule qui contient 34 résidus d'acides aminés et a un poids moléculaire d'environ 3500, ce qui en fait un conservateur naturel. La sécurité de la nisénine est élevée et peut être reconnue par les organismes de réglementation des aliments et des médicaments dans plusieurs pays. Le mécanisme bactéricide de la nisocine consiste à tuer les bactéries en se liant à la membrane de la paroi cellulaire des bactéries Gram - positives pour former des canaux microporeux qui provoquent la fuite de petites molécules, ce qui prive les cellules de leur capacité de transport de protons. En revanche, les bactéries Gram - négatives manquent de sites de liaison à la nysine et ne peuvent donc pas être inhibées. Bien que les bactéries Gram - positives soient généralement plus résistantes à la compression, un traitement ultra - haute pression en combinaison avec la nésine peut co - tuer ces micro - organismes.
Les études de stérilisation combinée à la nysénine et à l'ultra - haute pression ont montré que le traitement à haute pression est capable d'améliorer la sensibilité des micro - organismes à la nysénine. Cela est dû au traitement à haute pression qui détruit les membranes cellulaires des micro - organismes, accélérant l'effet osmotique de la nysine.
L'effet combiné de la nicotine et de la stérilisation ultra - haute pression repose principalement sur les caractéristiques des membranes cellulaires. Plus les membranes cellulaires plus dures sont susceptibles d'être détruites par une pression ultra - élevée, tout en étant plus susceptibles d'être insérées et stabilisées par la nésine. Cet effet stabilisant réduit la fluidité des Phospholipides et augmente la sensibilité des membranes cellulaires aux pressions élevées, ce qui renforce l'effet bactéricide. Étant donné que les bactéries Gram - positives n'ont pas de membrane externe, la nicotine peut être insérée directement dans la membrane plasmique cellulaire, tandis que la nicotine des bactéries Gram - négatives doit traverser la membrane externe pour atteindre la membrane plasmique, ce qui entraîne une réponse relativement faible à l'action combinée de la nicotine et de l'ultrapression.
3.3.2 Lysozyme
Il a été découvert expérimentalement que le Lysozyme est capable de co - stériliser efficacement. L'addition de Lysozyme à une concentration de 2000 ui dans le milieu et le traitement bactéricide à 300 MPa pendant 15 minutes ont permis de réduire de 5 ordres de grandeur la quantité résiduelle de Bacillus lipophila.
3.3.3 autres agents bactériostatiques
L'utilisation combinée d'un traitement ultra - haute pression avec une variété d'agents bactériostatiques permet d'améliorer l'efficacité bactéricide tout en réduisant la quantité d'agents de conservation utilisés, offrant de meilleures conditions de processus pour la stérilisation à haute pression des aliments. Bien que cette méthode puisse ne pas correspondre à l'objectif d'une stérilisation à haute pression sans additif, elle reste une option viable pour certains microorganismes difficiles à manipuler.
3.4 adaptation de la composition des aliments, de leurs ingrédients et de leurs procédés
L'utilisation de la stérilisation ultra - haute pression dans les aliments est influencée par une variété de facteurs, y compris la composition des aliments, le pH, l'activité de l'eau et d'autres caractéristiques. Par conséquent, lors de l'application de la technologie ultra haute pression dans la pratique, une étude détaillée est nécessaire, puis un Protocole de stérilisation ultra haute pression raisonnable est conçu pour un aliment particulier afin d'assurer sa sécurité et ses effets de conservation.
4 Application de la technologie ultra haute pression dans la transformation des aliments fonctionnels à l'argousier et évaluation de sa sécurité
Les technologies actuelles de stérilisation des aliments telles que les micro - ondes, les champs électriques à haute fréquence et les champs électromagnétiques ont un effet thermique évident, c'est - à - dire que l'augmentation et la variation de la température pendant le traitement sont évidentes. L'utilisation de la stérilisation à chaud peut endommager les ingrédients actifs des aliments fonctionnels, ce qui entraîne une diminution de leur efficacité fonctionnelle ou la production d'ingrédients odorants désagréables, voire une dégradation en ingrédients non fonctionnels. Pendant l'irradiation, la température ne varie pas beaucoup, mais des réactions de craquage radiatif se produisent souvent, produisant de nouvelles compositions chimiques complexes et même des odeurs d'irradiation. Le traitement à très haute pression permet d'éviter les défauts du procédé de traitement décrit ci - dessus. Il tue les micro - organismes cibles et garantit que les composants fonctionnels des aliments ne sont pas détruits. Est la méthode de traitement idéale pour les aliments fonctionnels à l'argousier. La technologie de traitement ultra haute pression appartient au traitement non thermique, avec de petites variations de température tout au long du processus de traitement. Généralement, dans des conditions adiabatiques, la température du traitement sous pression de 600 MPA n'augmente que de 5 à 10 ° c. Les effets thermiques causés par les changements de température sont minimes et la probabilité d'une réaction chimique est faible. La pression ultra - élevée peut détruire les liaisons hydrogène, ioniques et salines des polymères, avec peu d'impact sur les liaisons covalentes, en particulier sur les pigments de petites molécules, les vitamines, les acides aminés, les Polypeptides, les acides de fruits, le fructose, les arômes et les principes actifs anti - mutagènes dans les aliments. Le traitement ultra - haute pression des aliments fonctionnels peut mieux maintenir l'activité des facteurs fonctionnels et le goût original du produit, conformément à la direction du développement des aliments fonctionnels modernes "nutrition naturelle, santé et sécurité". Il a un grand potentiel et une grande valeur dans la transformation, le développement et l'application des aliments fonctionnels et leur sécurité a été évaluée.
4.1 application du HHP dans la transformation des aliments fonctionnels à l'argousier
4.1.1 classe des fortifiants nutritionnels
4.1.1 vitamines
Il a été constaté que le traitement ultra - haute pression avait peu d'effet sur la teneur en vitamines C, a, B1, B2, e et en acide folique dans l'argousier. Dans le cas d'une boisson à pâte épaisse d'Argousier, par exemple, le traitement ultra - haute pression permet une rétention de vitamine C de 95%, soit 1,7 fois plus que le traitement thermique. De plus, après un traitement ultra - haute pression de 600 MPa, la teneur en vitamine C du jus d'Argousier frais a été conservée, tandis que les teneurs en B6, B1, B2, niacine et en composants tels que le fructose, le glucose, le Saccharose, etc. n'étaient pas significativement différentes sous pression expérimentale.
4.1.1.2 acides gras polyinsaturés
L'huile de Pépins d'Argousier et l'huile de fruits ont été traitées à une pression ultra - élevée de 600 MPa et conservées à 5°C. Les résultats ont montré une augmentation de la teneur en acides gras libres dans les échantillons non traités, alors qu'il n'y avait aucun changement dans la teneur en acides gras libres dans les deux échantillons soumis à un traitement ultra - haute pression. C'est parce que le traitement ultra - haute pression est capable d'inactiver la Lipoxygénase. En l'absence d'oxygène et à température normale, le traitement ultra - haute pression permet d'inactiver complètement les lipoxygénases sans provoquer de modification des acides gras insaturés. Le traitement ultra - haute pression peut donc être utilisé dans des aliments riches en acides gras insaturés, permettant une stérilisation enzymatique sans destruction des acides gras insaturés.
4.1.2 Polypeptides fonctionnels et Oligosaccharides
Des études ont montré que le traitement ultra - haute pression a un certain effet modificateur sur les protéines macromoléculaires et l'amidon dans les boissons à base de pulpe concentrée d'Argousier. Après le traitement à ultra haute pression, la structure spatiale de la protéine change, l'activité diminue, la solubilité isoélectrique du point et les propriétés tamponnées acide - base changent, la viscosité et la structure spatiale de la solution d'amidon changent. Les structures des polysaccharides de bas grade, des Polypeptides et des monosaccharides 3 - 9 hydrolysés par des liaisons glycosidiques 1,4,1,6 sont moins affectées par la haute pression. La raison en est que la structure des Polypeptides et des polysaccharides est généralement linéaire. Les boissons contenant des peptides actifs fonctionnels et des Oligosaccharides doivent être désinfectées et traitées de manière antiseptique. Des mesures techniques telles que la stérilisation à chaud et l'ajout de conservateurs sont généralement appliquées après le remplissage de ces produits. Ce traitement de stérilisation thermique conduit nécessairement à la réaction de Maillard et donc au brunissement du produit, à la perte d'ingrédients fonctionnels tels que les Polypeptides d'acides aminés, les Oligosaccharides, etc. méthode d'ajout simultané de conservateurs et concept d'aliments fonctionnels deux techniques clés pour le traitement ultérieur des boissons à pâte concentrée d'Argousier ne sont pas seulement la stérilisation des enzymes, mais aussi le maintien de l'Invariance des ingrédients efficaces. La technologie enzymatique de stérilisation des aliments par traitement ultra - haute pression est très mature et peut parfaitement répondre aux exigences techniques des deux. Le petit Peptide produit par certains Lactococcus sérotype n est un antiseptique biologique efficace et sûr. L'ajout de Streptococcus lactis associé à un traitement ultra - haute pression est justifié pour la conservation bactéricide des aliments fonctionnels. Streptococcus lactis dans l'application doit prêter attention à deux problèmes techniques, le second est la prévention de la dégradation et de l'inactivation pendant la transformation et le stockage des aliments. L'irradiation thermique peut détruire la structure de Streptococcus lactis dans une certaine mesure. Le traitement ultra - haute pression détruit les protéases de grandes molécules, mais pas les Polypeptides de petites molécules.
4.1.3 β— Carotène, flavonoïdes d'Argousier
La stabilité et la biodisponibilité des constituants pigmentaires fonctionnels dans les aliments conservés sont des indicateurs importants de la qualité de transformation et de la fonction nutritionnelle des produits. Pendant le traitement des produits à base d'Argousier, certains Pigments fonctionnels sont facilement irradiés et dégradés par la lumière oxygénée et la chaleur, ce qui entraîne une diminution de leur stabilité et de leur fonction, un problème que le traitement à très haute pression peut éviter. Le traitement des produits à base d'Argousier ultra - haute pression peut, sans réduire la teneur en pigment, préserver davantage les composants pigmentaires fonctionnels des aliments, en produisant plus d'isomères qui modifient les propriétés fonctionnelles et physico - chimiques du pigment. Traitement ultra haute pression dans les produits d'Argousier β- La rétention des carotènes et des flavonoïdes est supérieure à celle des produits à base d'Argousier traités à chaud et les valeurs colorimétriques sont supérieures à celles de l'argousier traité à chaud. Cela indique que dans l'argousier β- Teneur en carotène et flavonoïdes certaines prémisses, le traitement à très haute pression peut améliorer l'argousier β- Absorption et biodisponibilité des carotènes et des flavonoïdes.
4.1.4 jus fonctionnel d'Argousier pressé à froid
Etude de l'effet du traitement ultra - haute pression sur l'activité anti - mutagène de l'argousier. Les résultats ont montré que le traitement ultra - haute pression peut maximiser la rétention des caroténoïdes, des flavonoïdes, des polysaccharides, des acides gras insaturés et des vitamines dans le jus d'Argousier pressé à froid, tout en conservant sa saveur d'origine, et est le produit de jus d'Argousier fonctionnel le plus susceptible d'être produit industriellement. À 600 MPa, - 15 degrés, l'activité anti - mutagène du jus d'Argousier pressé à froid a diminué, probablement en raison de changements structurels ou de dégradation de ses principes actifs tels que les caroténoïdes et les flavonoïdes résultant de l'action combinée de la pression et de la température.
4.2 Évaluation de la sécurité de la technologie HHP
L'utilisation d'un traitement ultra - haute pression peut comprimer les membranes cellulaires des micro - organismes, ce qui entraîne la destruction des membranes cellulaires et la destruction structurelle des composants internes des micro - organismes, rendant les enzymes microbiennes inactives. Les pressions ultra - élevées ne détruisent pas les liaisons covalentes, mais peuvent détruire les liaisons ioniques, hydrophobes et hydrogène, ce qui entraîne l'extension de macromolécules dans les aliments. Lorsque la pression est levée, ces macromolécules se replient, ce qui modifie la structure moléculaire et la qualité des aliments. L'ultra haute pression peut dénaturer les macromolécules alimentaires, mais n'affecte pas les composants de petites molécules tels que les pigments, les vitamines, les arômes, etc. Les aliments fonctionnels traités à ultra haute pression doivent être conformes aux indicateurs d'hygiène des lois et des normes chinoises en matière d'hygiène alimentaire, en janvier 2002, la FDA a déclaré que la production de jus de fruits pressés à froid doit adopter la méthode de contrôle de la qualité HACCP et a exigé au moins une technologie bactériostatique légèrement traitée pour s'assurer que les bactéries cibles susceptibles de contaminer le jus peuvent être réduites de 5 cycles logarithmiques, garantissant la sécurité du produit nécessite un traitement à ultra haute pression en combinaison avec d'autres méthodes de stérilisation ou de conservation, Tels que l'emballage sous vide pour réduire l'humidité et le pH, l'ajout de conservateurs et le stockage à basse température, ainsi que l'estimation de la sécurité et de la durée de conservation du produit. Le traitement ultra - haute pression est une méthode physique qui utilise la pression pour stériliser, il n'y a donc aucun problème de contamination et de résidus. À l'heure actuelle, le Japon, les États - Unis et d'autres pays n'ont pas soulevé la question de la sécurité des aliments transformés à très haute pression. L'usinage ultra haute pression est une technique de travail non thermique. Il a un effet bactéricide et enzymatique, mais son mécanisme est complètement différent de celui du traitement thermique. L'application de la technologie ultra haute pression dans la production de transformation alimentaire fonctionnelle de l'épine de mer ne fait que commencer et sa recherche fondamentale doit être renforcée. Il est prévisible que la technologie à très haute pression a une valeur de recherche élevée et un potentiel de commercialisation élevé dans la modification de la structure des facteurs fonctionnels des aliments et la production de nouveaux aliments fonctionnels à l'aide de réacteurs à très haute pression.
5 Conclusions et recommandations
5.1 Conclusion
Le traitement ultra haute pression est une méthode de traitement des aliments plus saine, plus efficace et plus respectueuse de l'environnement que les traitements thermiques et chimiques traditionnels. Le traitement ultra - haute pression permet une stérilisation uniforme, instantanée et efficace de l'argousier en peu de temps, sans modifier les caractéristiques physiques telles que la couleur, l'arôme, le goût de l'argousier et sans créer d'odeur désagréable. L'argousier après le traitement ultra - haute pression conserve encore sa saveur fraîche et sa composition nutritionnelle d'origine, contrairement au traitement thermique, la dénaturation des protéines et l'état gélatinisé de l'amidon sont également différents, ce qui permet d'obtenir de nouvelles propriétés physiques du jus d'Argousier. Contrairement au traitement chimique, le traitement ultra haute pression ne nécessite pas d'ajout de produits chimiques, évite les effets négatifs sur le corps humain des résidus d'agents chimiques dans les aliments et garantit la sécurité alimentaire. Les conditions de stérilisation du traitement ultra - haute pression sont faciles à contrôler, l'impact environnemental extérieur est faible et il s'agit d'une stérilisation à usage unique, l'effet sur les bactéries est plus évident, tandis que l'utilisation fréquente d'agents chimiques rendra les bactéries résistantes et affaiblira l'effet de stérilisation. Le traitement ultra haute pression permet de mieux conserver la saveur naturelle de l'argousier et même d'améliorer la conformation du matériau polymère de l'argousier.
5.2 Recommandations
Intensifier la recherche sur la technologie ultra - haute pression, développer des produits à base d'Argousier avec des fonctions de soins de santé et extraire les ingrédients efficaces de l'argousier ultra - haute pression purifié pour son application dans le domaine médical. Dans le même temps, en utilisant les caractéristiques de la stérilisation ultra - haute pression, établir un modèle de stérilisation ultra - haute pression, optimiser les paramètres de stérilisation.
La Chine en est actuellement à ses débuts dans la technologie de traitement de l'argousier à très haute pression. Afin de promouvoir l'industrialisation rapide de l'industrie de l'argousier à très haute pression, le Gouvernement doit investir des sommes importantes dans le développement de la recherche sur les technologies de pointe et renforcer la coopération pour accélérer le développement de l'industrie de l'argousier à très haute pression.
