Membunuh patogen tanpa merusak makanan

Lagi dan lagi media diguncang oleh skandal makanan yang terkontaminasi. Ribuan orang di negara maju jatuh sakit setelah makan makanan yang terkontaminasi, rusak, atau tercemar. Jumlah produk yang ditarik dari penjualan terus bertambah.

Daftar ancaman terhadap keamanan pangan, serta orang-orang yang mengkonsumsinya, jauh lebih panjang daripada patogen terkenal seperti salmonella, norovirus, atau mereka yang memiliki reputasi sangat terkenal.

Terlepas dari kewaspadaan industri dan penggunaan berbagai teknologi pengawetan makanan, seperti perlakuan panas dan iradiasi, orang terus jatuh sakit dan meninggal karena makanan yang terkontaminasi dan tidak sehat.

Tantangannya adalah menemukan metode terukur yang akan membunuh mikroba berbahaya sambil mempertahankan rasa dan nilai gizi. Ini tidak mudah, karena banyak metode membunuh mikroorganisme cenderung menurunkan jumlah ini, menghancurkan vitamin, atau mengubah struktur makanan. Dengan kata lain, merebus selada dapat menyimpannya, tetapi efek kulinernya akan buruk.

Plasma dingin dan tekanan tinggi

Di antara banyak cara untuk mensterilkan makanan, dari gelombang mikro hingga radiasi ultraviolet dan ozon, dua teknologi baru sangat menarik: plasma dingin dan pemrosesan bertekanan tinggi. Keduanya tidak akan menyelesaikan semua masalah, tetapi keduanya dapat membantu meningkatkan keamanan pasokan makanan. Dalam satu penelitian yang dilakukan di Jerman pada tahun 2010, ilmuwan nutrisi mampu menghilangkan lebih dari 20% strain tertentu yang menyebabkan keracunan makanan dalam waktu 99,99 detik setelah menerapkan plasma dingin.

plasma dingin itu adalah zat yang sangat reaktif yang terdiri dari foton, elektron bebas dan atom serta molekul bermuatan yang dapat menonaktifkan mikroorganisme. Reaksi dalam plasma juga menghasilkan energi dalam bentuk sinar ultraviolet, merusak DNA mikroba.

Penggunaan plasma dingin

Pemrosesan tekanan tinggi (HPP) adalah proses mekanis yang memberi tekanan luar biasa pada makanan. Namun, ia mempertahankan rasa dan nilai gizinya, itulah sebabnya para ilmuwan melihatnya sebagai cara yang efektif untuk melawan mikroorganisme dalam makanan dengan kadar air rendah, daging, dan bahkan beberapa sayuran. HPS sebenarnya adalah ide lama. Bert Holmes Hite, seorang peneliti pertanian, pertama kali melaporkan penggunaannya pada awal tahun 1899 sambil mencari cara untuk mengurangi pembusukan pada susu sapi. Namun, pada masanya, instalasi yang dibutuhkan untuk pembangkit listrik tenaga air sangat kompleks dan mahal untuk dibangun.

Para ilmuwan tidak sepenuhnya memahami bagaimana HPP menonaktifkan bakteri dan virus sambil membiarkan makanan tidak tersentuh. Mereka tahu metode ini menyerang ikatan kimia yang lebih lemah yang sangat penting untuk fungsi enzim bakteri dan protein lainnya. Pada saat yang sama, HPP memiliki efek terbatas pada ikatan kovalen, sehingga bahan kimia yang mempengaruhi warna, rasa, dan nilai gizi makanan hampir tidak tersentuh. Dan karena dinding sel tumbuhan lebih kuat daripada membran sel mikroba, mereka tampaknya lebih mampu menahan tekanan tinggi.

Penghancuran sel mikroba dengan metode pengepresan

Dalam beberapa tahun terakhir, apa yang disebut metode "penghalang" Lothar Leistner, yang menggabungkan banyak teknik sanitasi untuk membunuh patogen sebanyak mungkin.

ditambah pengelolaan sampah

Menurut para ilmuwan, cara termudah untuk memastikan keamanan pangan adalah memastikannya bersih, berkualitas baik, dan diketahui asalnya. Rantai ritel besar seperti Walmart di AS dan Carrefour di Eropa telah menggunakan teknologi blockchain () dalam kombinasi dengan sensor dan kode yang dipindai untuk mengontrol proses pengiriman, asal dan kualitas makanan selama beberapa waktu. Cara-cara ini juga dapat membantu dalam memerangi limbah makanan. Menurut laporan Boston Consulting Group (BCG), sekitar 1,6 miliar ton makanan terbuang di seluruh dunia setiap tahun, dan jika tidak ada yang dilakukan, angka ini dapat meningkat menjadi 2030 miliar pada tahun 2,1. Sampah ada di seluruh rantai nilai: dari pabrik produksi hingga pemrosesan dan penyimpanan, pemrosesan dan pengemasan, distribusi dan ritel, dan akhirnya muncul kembali dalam skala besar pada tahap penggunaan akhir. Perjuangan untuk keamanan pangan secara alami mengarah pada pengurangan limbah. Lagi pula, makanan yang tidak rusak oleh mikroba dan patogen dibuang pada tingkat yang lebih rendah.

Skala limbah makanan di dunia

Cara lama dan baru untuk memperjuangkan makanan yang aman

• Perlakuan panas - kelompok ini mencakup metode yang banyak digunakan, misalnya, pasteurisasi, mis. penghancuran mikroba dan protein berbahaya. Kerugiannya adalah mereka mengurangi rasa dan nilai gizi produk, dan juga suhu tinggi tidak menghancurkan semua patogen.
• Iradiasi adalah teknik yang digunakan dalam industri makanan untuk mengekspos makanan ke sinar elektron, sinar-x atau sinar gamma yang menghancurkan DNA, RNA atau struktur kimia lain yang berbahaya bagi organisme. Masalahnya adalah polusi tidak dapat dihilangkan. Ada juga banyak kekhawatiran tentang dosis radiasi yang harus dikonsumsi oleh pekerja makanan dan konsumen.
• Penggunaan tekanan tinggi - metode ini memblokir produksi protein berbahaya atau menghancurkan struktur seluler mikroba. Sangat cocok untuk produk dengan kadar air rendah dan tidak merusak produk itu sendiri. Kerugiannya adalah biaya pemasangan yang tinggi dan kemungkinan kerusakan jaringan makanan yang lebih halus. Cara ini juga tidak membunuh beberapa spora bakteri.
• Plasma dingin adalah teknologi yang sedang dikembangkan, yang prinsipnya belum sepenuhnya dijelaskan. Diasumsikan bahwa radikal oksigen aktif terbentuk dalam proses ini, yang menghancurkan sel-sel mikroba.
• Radiasi UV adalah metode industri yang menghancurkan struktur DNA dan RNA organisme berbahaya. Sinar ultraviolet berdenyut telah ditemukan lebih cocok untuk inaktivasi mikroba. Kerugiannya adalah: pemanasan permukaan produk selama paparan yang lama, serta kekhawatiran akan kesehatan pekerja di perusahaan industri di mana sinar UV digunakan.
• Ozonasi, bentuk alotropik oksigen dalam bentuk cair atau gas, adalah agen bakterisidal yang efektif yang menghancurkan membran sel dan struktur organisme lainnya. Sayangnya, oksidasi dapat menurunkan kualitas makanan. Selain itu, tidak mudah untuk mengontrol keseragaman seluruh proses.
• Oksidasi dengan bahan kimia (misalnya, hidrogen peroksida, asam perasetat, senyawa berbasis klorin) - digunakan dalam industri dalam kemasan makanan, menghancurkan membran sel dan struktur organisme lainnya. Keuntungannya adalah kesederhanaan dan biaya pemasangan yang relatif rendah. Seperti oksidasi lainnya, proses ini juga mempengaruhi kualitas makanan. Selain itu, zat berbasis klorin dapat bersifat karsinogenik.
• Penggunaan gelombang radio dan gelombang mikro - efek gelombang radio pada makanan adalah subjek percobaan pendahuluan, meskipun gelombang mikro (daya yang lebih tinggi) sudah digunakan dalam oven gelombang mikro. Metode ini dalam beberapa hal merupakan kombinasi dari perlakuan panas dan iradiasi. Jika berhasil, gelombang radio dan gelombang mikro dapat memberikan alternatif bagi banyak metode penyimpanan dan sanitasi makanan lainnya.