Dood ziekteverwekkers zonder voedsel te vernietigen

Keer op keer worden de media opgeschrikt door schandalen over besmet voedsel. Duizenden mensen in ontwikkelde landen worden ziek na het eten van besmet, bedorven of vervalst voedsel. Het aantal producten dat uit de verkoop wordt genomen, groeit gestaag.

De lijst met bedreigingen voor de voedselveiligheid en voor de mensen die ze consumeren, is veel langer dan die van bekende ziekteverwekkers zoals salmonella, norovirussen of degenen met een bijzonder beruchte reputatie.

Ondanks de waakzaamheid van de industrie en het gebruik van een reeks technologieën voor het bewaren van voedsel, zoals warmtebehandeling en bestraling, worden mensen nog steeds ziek en sterven ze door besmet en ongezond voedsel.

De uitdaging is om schaalbare methoden te vinden die gevaarlijke microben doden met behoud van smaak en voedingswaarde. Dit is niet eenvoudig, aangezien veel methoden om micro-organismen te doden de neiging hebben om deze indicatoren af ​​te breken, vitamines te vernietigen of de structuur van voedsel te veranderen. Met andere woorden, kokende sla kan het bewaren, maar het culinaire effect zal slecht zijn.

Koud plasma en hoge druk

Onder de vele manieren om voedsel te steriliseren, van microgolven tot gepulseerde ultraviolette straling en ozon, zijn twee nieuwe technologieën van groot belang: koud plasma en hogedrukverwerking. Geen van beide zal alle problemen oplossen, maar beide kunnen de voedselvoorzieningszekerheid helpen verbeteren. In een studie die in 2010 in Duitsland werd uitgevoerd, waren voedingswetenschappers in staat om meer dan 20% van bepaalde stammen die voedselvergiftiging veroorzaken binnen 99,99 seconden na het aanbrengen van koud plasma te elimineren.

koud plasma het is een zeer reactieve stof die bestaat uit fotonen, vrije elektronen en geladen atomen en moleculen die micro-organismen kunnen deactiveren. Reacties in plasma genereren ook energie in de vorm van ultraviolet licht, waardoor microbieel DNA wordt beschadigd.

Gebruik van koud plasma

Verwerking onder hoge druk (HPP) is een mechanisch proces dat een enorme druk legt op voedsel. Het behoudt echter zijn smaak en voedingswaarde, en daarom zien wetenschappers het als een effectieve manier om micro-organismen te bestrijden in vochtarme voedingsmiddelen, vlees en zelfs sommige groenten. HPS is eigenlijk een oud idee. Bert Holmes Hite, een landbouwonderzoeker, maakte voor het eerst melding van het gebruik ervan in 1899 toen hij op zoek was naar manieren om bederf in koemelk te verminderen. In zijn tijd waren de installaties die nodig waren voor waterkrachtcentrales echter zeer complex en duur om te bouwen.

Wetenschappers begrijpen niet helemaal hoe HPP bacteriën en virussen inactiveert terwijl voedsel onaangeroerd blijft. Ze weten dat deze methode de zwakkere chemische bindingen aanvalt die cruciaal kunnen zijn voor het functioneren van bacteriële enzymen en andere eiwitten. Tegelijkertijd heeft HPP een beperkt effect op covalente bindingen, dus de chemicaliën die de kleur, smaak en voedingswaarde van voedsel beïnvloeden, blijven vrijwel onaangeroerd. En aangezien de wanden van plantencellen sterker zijn dan de membranen van microbiële cellen, lijken ze beter bestand te zijn tegen hoge druk.

Vernietiging van microbiële cellen door persmethoden

De laatste jaren zijn de zgn "barrière" methode Lothar Leistner, die vele sanitatietechnieken combineert om zoveel mogelijk ziekteverwekkers te doden.

plus afvalbeheer

Volgens wetenschappers is de eenvoudigste manier om de voedselveiligheid te waarborgen, ervoor te zorgen dat het schoon, van goede kwaliteit en van bekende herkomst is. Grote winkelketens zoals Walmart in de VS en Carrefour in Europa gebruiken al geruime tijd blockchaintechnologie () in combinatie met sensoren en gescande codes om het bezorgproces, de herkomst en de kwaliteit van voedsel te controleren. Deze methoden kunnen ook helpen in de strijd tegen voedselverspilling. Volgens een rapport van de Boston Consulting Group (BCG) wordt wereldwijd jaarlijks zo'n 1,6 miljard ton voedsel verspild, en als er niets aan wordt gedaan, kan dit cijfer oplopen tot 2030 miljard in 2,1. Afval is aanwezig in waardeketens: van planten tot productie tot verwerking en opslag, verwerking en verpakking, distributie en detailhandel, en uiteindelijk weer op grote schaal opduiken in het stadium van de eindconsumptie. De strijd voor voedselveiligheid leidt natuurlijk tot afvalvermindering. Voedsel dat niet is aangetast door microben en ziekteverwekkers wordt immers in mindere mate weggegooid.

De schaal van voedselverspilling in de wereld

Oude en nieuwe manieren om te vechten voor veilig voedsel

• Warmtebehandeling - deze groep omvat veelgebruikte methoden, bijvoorbeeld pasteurisatie, d.w.z. vernietiging van schadelijke microben en eiwitten. Hun nadeel is dat ze de smaak en voedingswaarde van producten verminderen, en ook dat hoge temperaturen niet alle ziekteverwekkers vernietigen.
• Bestraling is een techniek die in de voedingsindustrie wordt gebruikt om voedsel bloot te stellen aan elektronen-, röntgen- of gammastralen die DNA, RNA of andere chemische structuren vernietigen die schadelijk zijn voor organismen. Het probleem is dat de vervuiling niet kan worden verwijderd. Er zijn ook veel zorgen over de stralingsdoses die voedselwerkers en consumenten moeten consumeren.
• Het gebruik van hoge druk - deze methode blokkeert de productie van schadelijke eiwitten of vernietigt de cellulaire structuren van microben. Het is zeer geschikt voor producten met een laag watergehalte en beschadigt de producten zelf niet. De nadelen zijn hoge installatiekosten en mogelijke vernietiging van delicatere voedselweefsels. Deze methode doodt ook sommige bacteriesporen niet.
• Koud plasma is een technologie in ontwikkeling, waarvan het principe nog niet volledig is uitgelegd. Aangenomen wordt dat bij deze processen actieve zuurstofradicalen worden gevormd, die microbiële cellen vernietigen.
• UV-straling is een industriële methode die de DNA- en RNA-structuren van schadelijke organismen vernietigt. Er is gevonden dat gepulseerd ultraviolet licht beter is voor microbiële inactivatie. De nadelen zijn: opwarming van het oppervlak van producten tijdens langdurige blootstelling, evenals bezorgdheid over de gezondheid van werknemers in industriële ondernemingen waar UV-stralen worden gebruikt.
• Ozonisatie, een allotrope vorm van zuurstof in vloeibare of gasvorm, is een effectief bacteriedodend middel dat celmembranen en andere structuren van organismen vernietigt. Helaas kan oxidatie de voedselkwaliteit aantasten. Daarnaast is het niet eenvoudig om de uniformiteit van het gehele proces te beheersen.
• Oxidatie met chemicaliën (bijv. waterstofperoxide, perazijnzuur, op chloor gebaseerde verbindingen) - gebruikt in de industrie bij voedselverpakkingen, vernietigt celmembranen en andere structuren van organismen. De voordelen zijn eenvoud en relatief lage installatiekosten. Zoals elke oxidatie hebben ook deze processen invloed op de voedselkwaliteit. Bovendien kunnen op chloor gebaseerde stoffen kankerverwekkend zijn.
• Gebruik van radiogolven en microgolven - het effect van radiogolven op voedsel is het onderwerp van voorbereidende experimenten, hoewel microgolven (hoger vermogen) al in magnetrons worden gebruikt. Deze methoden zijn in zekere zin een combinatie van warmtebehandeling en bestraling. Als dit lukt, kunnen radiogolven en microgolven alternatieven bieden voor veel andere methoden voor voedselinsluiting en -ontsmetting.