Zabijte patogeny, aniž byste zničili jídlo

Médii znovu a znovu otřásají skandály kolem kontaminovaných potravin. Tisíce lidí ve vyspělých zemích onemocní po konzumaci kontaminovaných, zkažených nebo falšovaných potravin. Počet produktů stažených z prodeje neustále roste.

Seznam hrozeb pro bezpečnost potravin a také pro lidi, kteří je konzumují, je mnohem delší než u známých patogenů, jako jsou salmonely, noroviry nebo ti, kteří mají obzvlášť neslavnou pověst.

Navzdory obezřetnosti průmyslu a používání řady technologií konzervace potravin, jako je tepelné ošetření a ozařování, lidé nadále onemocní a umírají na kontaminované a nezdravé potraviny.

Úkolem je najít škálovatelné metody, které zabijí nebezpečné mikroby a zároveň zachovají chuť a nutriční hodnotu. To není snadné, protože mnoho metod hubení mikroorganismů má tendenci tato čísla znehodnocovat, ničit vitamíny nebo měnit strukturu potravy. Jinými slovy, vařící salát to dokáže udržet, ale kulinářský efekt bude slabý.

Studená plazma a vysoký tlak

Mezi mnoha způsoby sterilizace potravin, od mikrovln po pulzní ultrafialové záření a ozón, jsou velmi zajímavé dvě nové technologie: studená plazma a vysokotlaké zpracování. Ani jedno nevyřeší všechny problémy, ale obojí může pomoci zlepšit zabezpečení dodávek potravin. V jedné studii provedené v Německu v roce 2010 byli vědci v oblasti výživy schopni eliminovat více než 20 % určitých kmenů, které způsobují otravu jídlem, během 99,99 sekund po aplikaci studené plazmy.

studená plazma jde o vysoce reaktivní látku složenou z fotonů, volných elektronů a nabitých atomů a molekul, které dokážou deaktivovat mikroorganismy. Reakce v plazmě také generují energii ve formě ultrafialového světla, které poškozuje mikrobiální DNA.

Použití studené plazmy

Vysokotlaké zpracování (HPP) je mechanický proces, který vyvíjí obrovský tlak na potraviny. Zachovává si však svou chuť a nutriční hodnotu, a proto v něm vědci vidí účinný způsob boje proti mikroorganismům v potravinách s nízkou vlhkostí, mase a dokonce i některé zelenině. HPS je vlastně stará myšlenka. Bert Holmes Hite, zemědělský výzkumník, poprvé uvedl jeho použití již v roce 1899, když hledal způsoby, jak snížit kažení kravského mléka. V jeho době však byla zařízení potřebná pro vodní elektrárny velmi složitá a nákladná na stavbu.

Vědci plně nechápou, jak HPP inaktivuje bakterie a viry, zatímco jídlo nechává nedotčené. Vědí, že tato metoda napadá slabší chemické vazby, které mohou být kritické pro fungování bakteriálních enzymů a jiných proteinů. HPP má zároveň omezený vliv na kovalentní vazby, takže chemické látky ovlivňující barvu, chuť a nutriční hodnotu potravin zůstávají prakticky nedotčeny. A jelikož jsou stěny rostlinných buněk pevnější než membrány mikrobiálních buněk, zdá se, že lépe odolávají vysokému tlaku.

Destrukce mikrobiálních buněk lisovacími metodami

V posledních letech tzv „bariérovou“ metodou Lothar Leistner, který kombinuje mnoho sanitačních technik, aby zabil co nejvíce patogenů.

plus odpadové hospodářství

Podle vědců je nejjednodušším způsobem, jak zajistit bezpečnost potravin, zajistit, aby byly čisté, kvalitní a známého původu. Velké maloobchodní řetězce jako Walmart v USA a Carrefour v Evropě již nějakou dobu využívají technologii blockchain () v kombinaci se senzory a naskenovanými kódy ke kontrole procesu dodání, původu a kvality potravin. Tyto metody mohou také pomoci v boji za snížení plýtvání potravinami. Podle zprávy Boston Consulting Group (BCG) se celosvětově ročně vyplýtvá kolem 1,6 miliardy tun potravin, a pokud se s tím nic neudělá, může toto číslo do roku 2030 vzrůst až na 2,1 miliardy. Odpad je přítomen v celém hodnotovém řetězci: z rostlin od výroby po zpracování a skladování, zpracování a balení, distribuci a maloobchod a nakonec se znovu ve velkém měřítku objeví ve fázi konečného použití. Boj za bezpečnost potravin přirozeně vede ke snižování plýtvání. Potraviny, které nejsou poškozeny mikroby a patogeny, se totiž vyhazují v menší míře.

Rozsah plýtvání potravinami ve světě

Staré a nové způsoby, jak bojovat za bezpečné jídlo

• Tepelné zpracování – do této skupiny patří široce používané metody, např. pasterizace, tzn. ničení škodlivých mikrobů a proteinů. Jejich nevýhodou je, že snižují chuť a nutriční hodnotu výrobků a také to, že vysoká teplota nezničí všechny patogeny.
• Ozařování je technika používaná v potravinářském průmyslu k vystavení potravin elektronovým, rentgenovým nebo gama paprskům, které ničí DNA, RNA nebo jiné chemické struktury škodlivé pro organismy. Problém je, že znečištění nelze odstranit. Existuje také mnoho obav z dávek záření, které musí konzumovat potravináři a spotřebitelé.
• Použití vysokých tlaků – tato metoda blokuje produkci škodlivých bílkovin nebo ničí buněčné struktury mikrobů. Dobře se hodí pro produkty s nízkým obsahem vody a nepoškozuje produkty samotné. Nevýhodou jsou vysoké instalační náklady a možná destrukce choulostivějších potravinářských tkání. Tato metoda také nezabije některé bakteriální spory.
• Studená plazma je vyvíjená technologie, jejíž princip dosud nebyl zcela vysvětlen. Předpokládá se, že při těchto procesech vznikají aktivní kyslíkové radikály, které ničí mikrobiální buňky.
• UV záření je průmyslová metoda, která ničí struktury DNA a RNA škodlivých organismů. Bylo zjištěno, že pulzní ultrafialové světlo je lepší pro mikrobiální inaktivaci. Nevýhody jsou: zahřívání povrchu výrobků při dlouhodobé expozici a také obavy o zdraví pracovníků v průmyslových podnicích, kde se používá UV záření.
• Ozonizace, alotropní forma kyslíku v kapalné nebo plynné formě, je účinným baktericidním prostředkem, který ničí buněčné membrány a další struktury organismů. Bohužel oxidace může zhoršit kvalitu potravin. Navíc není snadné kontrolovat jednotnost celého procesu.
• Oxidace chemikáliemi (např. peroxid vodíku, kyselina peroctová, sloučeniny na bázi chloru) – používá se v průmyslu při balení potravin, ničí buněčné membrány a další struktury organismů. Výhodou je jednoduchost a relativně nízké náklady na instalaci. Jako každá oxidace i tyto procesy ovlivňují kvalitu potravin. Látky na bázi chlóru mohou být navíc karcinogenní.
• Využití rádiových vln a mikrovln - vliv rádiových vln na potraviny je předmětem předběžných experimentů, i když mikrovlny (vyšší výkon) se již v mikrovlnných troubách používají. Tyto metody jsou určitým způsobem kombinací tepelného zpracování a ozařování. Pokud budou úspěšné, rádiové vlny a mikrovlny by mohly poskytnout alternativy k mnoha dalším metodám zadržování potravin a sanitaci.