Thermische sterilisatietechnologie
Thermische sterilisatie, voorheen een veelgebruikte technologie voor het steriliseren van conserven, kent een breed scala aan toepassingen. Hoewel deze technologie micro-organismen effectief kan doden, kan ze ook bepaalde hittegevoelige conserven aantasten, waardoor de voedingswaarde, kleur en smaak van de producten worden beïnvloed. Het huidige onderzoek naar thermische sterilisatie in ons land richt zich voornamelijk op het optimaliseren van de sterilisatieomstandigheden en -apparatuur. De meest ideale omstandigheden voor thermische sterilisatie zijn het effectief reguleren van de temperatuur tijdens het sterilisatieproces, zodat niet alleen een steriliserend effect wordt bereikt, maar ook de aantasting van de ingrediënten en smaken van de conserven wordt geminimaliseerd. Daarnaast wordt bij de optimalisatie van thermische sterilisatieapparatuur voornamelijk gebruikgemaakt van stoomsterilisatie en microgolfsterilisatie.
1. Lucht-bevattendsterilisatietechnologie
De toepassing van sterilisatietechnologie met lucht wordt voornamelijk bereikt door de optimalisatie van eerdere sterilisatietechnieken met hoge temperatuur en vacuümsterilisatie, waardoor de tekortkomingen van traditionele sterilisatiemethoden worden verholpen. Sterilisatietechnologie met lucht wordt doorgaans gebruikt voor ingeblikt fruit en ingeblikte groenten. Bij gebruik van deze technologie moeten de grondstoffen voor het ingeblikte voedsel eerst worden voorbehandeld, vervolgens vacuüm worden verpakt in een flexibele verpakking met een hoge zuurstofbarrière in de blikverpakking, en tegelijkertijd moet er inactief gas aan het blik worden toegevoegd. De pot wordt vervolgens luchtdicht afgesloten en het voedsel wordt in een meertraps sterilisatiecontainer met hoge temperatuur en koeling geplaatst voor verdere sterilisatie. Onder normale omstandigheden kan het meertraps sterilisatieproces van voedsel drie fasen omvatten: voorverwarmen, conditioneren en desinfecteren. De sterilisatietemperatuur en -tijd van elke fase moeten worden aangepast aan het type en de structuur van het voedsel. De smaak van voedsel wordt aangetast door hoge temperaturen.
2. Magnetronsterilisatietechnologie
Bij het steriliseren van ingeblikt voedsel met behulp van microgolven, is het belangrijkste doel ervoor te zorgen dat de micro-organismen in het voedsel afsterven of hun activiteit volledig verliezen, waardoor de houdbaarheid van het voedsel wordt verlengd en aan de eisen voor ingeblikt voedsel wordt voldaan. Bij sterilisatie met microgolven wordt het ingeblikte voedsel, als belangrijkste verwarmingselement, direct van binnenuit verwarmd door de buitenlucht, zonder dat warmteoverdracht via geleiding of convectie nodig is. Het is bovendien sneller dan traditionele sterilisatiemethoden. De temperatuur van het ingeblikte voedsel stijgt snel, waardoor de sterilisatie zowel van binnen als van buiten gelijkmatiger verloopt. Tegelijkertijd is het energieverbruik relatief laag. Microgolfsterilisatie wordt over het algemeen onderverdeeld in twee methoden: thermisch effect en niet-thermisch biochemisch effect, waarbij microgolven worden gebruikt om het ingeblikte voedsel van binnen naar buiten te verwarmen.
Door de invloed van de microbiële celstructuur en het microgolfveld worden de moleculen in het conservengoed thermisch gepolariseerd. Dit veroorzaakt hoogfrequente trillingen tussen de moleculen, waardoor de eiwitstructuur verandert en de bacteriële cellen in het conservengoed uiteindelijk worden geïnactiveerd. Hierdoor kunnen ze niet meer normaal groeien, wat de conserveringswerking van het conservengoed verbetert. Niet-thermodynamische effecten worden voornamelijk veroorzaakt door fysiologische of biochemische reacties van cellen zonder significante temperatuurveranderingen, ook wel biologische effecten genoemd. Omdat de verbetering van het niet-thermische sterilisatie-effect niet kwantificeerbaar is, moet bij het ontwerpen van het proces ook rekening worden gehouden met het thermische effect om de veiligheid van conservengoed te verbeteren.
3. Ohm-sterilisatietechnologie
De toepassing van ohm-sterilisatietechnologie bij conserven bewerkstelligt voornamelijk thermische sterilisatie door middel van weerstand. In de praktijk gebruikt ohm-sterilisatietechnologie voornamelijk elektrische stroom om de ingeblikte voedingsmiddelen te verwarmen en zo thermische sterilisatie te bewerkstelligen. Ohm-sterilisatietechnologie wordt over het algemeen veel gebruikt bij ingeblikte voedingsmiddelen in korrelvorm.
Het kan de verwerkingscyclus van korrelig ingeblikt voedsel aanzienlijk verkorten en heeft bovendien een sterk steriliserend effect. Ohm-sterilisatietechnologie kent echter ook beperkingen, zoals het feit dat het bij grotere korrels voedsel geen goede resultaten oplevert. Tegelijkertijd beïnvloedt de geleidbaarheid van ingeblikt voedsel ook het sterilisatie-effect van deze technologie. Daarom kan ohm-sterilisatietechnologie niet worden gebruikt bij het steriliseren van sommige niet-geïoniseerde ingeblikte voedingsmiddelen zoals gezuiverd water, vet, alcohol, enz. Ohm-sterilisatietechnologie heeft echter een goed sterilisatie-effect op ingeblikte groenten en ingeblikt fruit en wordt op dit gebied dan ook veelvuldig toegepast.
Koude sterilisatietechnologie
De afgelopen jaren zijn de eisen die mensen stellen aan de kwaliteit van voedsel voortdurend verbeterd. Mensen letten niet alleen meer op de microbiologische veiligheid van voedsel, maar ook op de voedingswaarde. Daarom is de koudsterilisatietechnologie ontstaan. Het belangrijkste kenmerk van koudsterilisatie is dat er tijdens het sterilisatieproces geen temperatuurveranderingen nodig zijn. Deze methode behoudt niet alleen de voedingsstoffen, maar voorkomt ook dat de smaak van het voedsel verloren gaat. Bovendien heeft het een bacteriedodende werking.
De afgelopen jaren is de koudsterilisatietechnologie in mijn land op grote schaal toegepast. Dankzij moderne technologie is een breed scala aan koudsterilisatietechnologieën geïntroduceerd, zoals ultrahogedruksterilisatie, stralingssterilisatie, pulssterilisatie en ultravioletsterilisatie. De toepassing van deze technologieën heeft een positieve rol gespeeld bij de sterilisatie van verschillende voedingsmiddelen. Ultrahogedruksterilisatie is de meest gebruikte technologie, die goede resultaten heeft laten zien bij de sterilisatie van ingeblikt vruchtensap. Andere koudsterilisatietechnologieën met hoge druk bevinden zich echter nog in een beginstadium van onderzoek en worden nog niet op grote schaal toegepast.
Ultrahogedruksterilisatie behoort tot de categorie fysieke sterilisatie. Het basisprincipe van deze koude sterilisatietechnologie is het genereren van ultrahoge druk in ingeblikt voedsel om micro-organismen te doden, eiwitafbraak te voorkomen en biologische enzymen te inactiveren, wat resulteert in een goede sterilisatie. Het gebruik van ultrahogedruksterilisatie maakt niet alleen sterilisatie bij kamertemperatuur mogelijk, waardoor de voedingswaarde en smaak van ingeblikt voedsel behouden blijven, maar verlengt ook effectief de houdbaarheid, waardoor ingeblikt voedsel veiliger wordt. Bij de verwerking van ingeblikt voedsel wordt ultrahogedruksterilisatie veelvuldig toegepast bij ingeblikte jam, ingeblikt sap en andere voedingsmiddelen, en speelt het een belangrijke rol in de sterilisatie.
Hindernissterilisatietechnologie
Koudsterilisatietechnologie heeft tot op zekere hoogte voordelen ten opzichte van warmtesterilisatietechnologie. Het kan de groei van micro-organismen in conserven effectief remmen. Het lost ook het probleem op dat traditionele warmtesterilisatie de voedingsstoffen en smaak van conserven aantast, en voldoet bovendien aan de strenge eisen die mensen stellen aan voedsel. Hoewel koudsterilisatietechnologie bederfveroorzakende micro-organismen in conserven effectief kan remmen, is het echter niet effectief in het bestrijden van bacteriële sporen of specifieke enzymen. Daarom is de toepassing van koudsterilisatietechnologie relatief beperkt. Men heeft daarom een nieuwe sterilisatietechnologie ontwikkeld: hordesterilisatietechnologie. Deze technologie heeft de werking van koudsterilisatietechnologie veranderd en kan een goed sterilisatie-effect bereiken bij lage temperaturen. Hordesterilisatietechnologie is oorspronkelijk afkomstig uit Duitsland en wordt daar gebruikt voor het conserveren van vlees. Tijdens het conserveringsproces van ingeblikt voedsel, zoals in de video te zien is, worden meerdere barrières toegepast. Deze barrières voorkomen effectief bederf van het ingeblikte voedsel, doordat micro-organismen in het ingeblikte voedsel de barrières niet kunnen passeren. Hierdoor ontstaat een barrière-effect, wat een goede sterilisatie oplevert en de kwaliteit van het ingeblikte voedsel verbetert.
In mijn land is de sterilisatietechnologie met behulp van een filter uitgebreid onderzocht en toegepast. Sterilisatie van ingeblikt voedsel met deze technologie voorkomt verzuring en bederf. Voor ingeblikte groenten zoals taugé en sla, die niet op hoge temperatuur gesteriliseerd kunnen worden, biedt de sterilisatietechnologie met filter een uitstekende oplossing. De bacteriedodende werking van het filtermateriaal voorkomt niet alleen verzuring en bederf, maar maakt het ook mogelijk om ingeblikt voedsel te beschermen tegen bacteriën. Daarnaast is de sterilisatietechnologie met filtermateriaal ook zeer geschikt voor de sterilisatie van ingeblikte vis. De pH-waarde en de sterilisatietemperatuur kunnen als filterfactoren worden gebruikt, waardoor de kwaliteit van ingeblikt voedsel verbetert.
Geplaatst op: 3 augustus 2022