Сохранение пищевых продуктов достигается путем контроля или подавления внешних загрязнителей и/или внутренних биологических реакций, которые могут изменить органолептическое и питательное качество пищевых продуктов.
Для этого используются две основные стратегии:
a) термическая обработка;
b) снижение активности воды в пищевой матрице для подавления биологических реакций.
Нетермическая обработка PEF
Такая обработка при консервации жидких продуктов питания и напитков была тщательно изучена в качестве альтернативы сохранению тепла. Широкое разнообразие растительных микроорганизмов и ферментов было успешно обработано в различных пищевых матрицах. Во многих случаях наблюдается лучшее сохранение качества в изделиях, обработанных PEF, по сравнению с термической обработкой.
Однако PEF часто оказывает незначительное или ограниченное воздействие на ферменты в условиях обработки, достаточных для инактивации микроорганизмов. При достаточно высоком удельном энергопотреблении PEF вызывает значительную инактивацию ферментов в условиях окружающей среды и умеренной температуры.
Коммерческие системы обработки PEF работают в непрерывном режиме для обеспечения высокой производительности. Как правило, жидкие пищевые продукты, обработанные PEF, упаковываются после их консервации. Режим пакетной обработки в проводящем пластике также может быть достигнут при сопоставимых уровнях инактивации.
В зависимости от требуемой инактивации, целевого назначения, состава продукта и начальной температуры, может быть выгодно сочетать обработку PEF с другими видами обработки (термическая, pH, антибактериальная).
Такие комбинации могут обеспечить необходимую летальность при меньшей напряженности поля и меньшей электрической энергии. Благодаря своей жесткой структуре бактериальные споры могут долгое время выдерживать суровые условия окружающей среды.
Сочетание температурного и электрического полей, соответственно, эффективно при инактивации спор. Основная сила заключается в способности PEF меньше влиять на пищевые и сенсорные свойства пищевых материалов по сравнению с термической обработкой.
Например, напитки, обработанные PEF, имеют более высокое содержание полифенолов, каротиноидов и витаминов по сравнению с термической пастеризацией.
Замораживание
Замораживание является широко распространенным методом сохранения продуктов питания. К несчастью, такая обработка приводит к ухудшению текстуры и вкусовых качеств продуктов питания при последующих операциях трансформации.
Образование, размер кристаллов и рекристаллизация после замораживания являются основными причинами потери качества замороженных продуктов. Обратная электропорация, за счет ее кратковременного увеличения проницаемости мембраны, позволяет вводить криопротекторы в биологические клетки. Это семейство молекул предотвращает образование кристаллов во время замораживания.
Такое сочетание приводит к заметному ускорению процесса замораживания/оттаивания, повышению температуры замерзания и снижению скорости распространения льда. Текстура и прочность листьев шпината, полосы картофеля сохранялись путем пропитки материала древесно-травянистой и яблоками с глицеролом.
Обезвоживание
Обезвоживание является, пожалуй, самым старым способом сохранения пищи. Интактные клеточные мембраны в пищевых материалах представляют собой крайне ограничивающий фактор (барьер) для переноса воды при сушке пищевых матриц. Формирование пор при обработке PEF повышает проницаемость клеточной мембраны, что улучшает явления массового транспорта.
Обработка PEF успешно сочеталась с традиционными процессами, такими как осмотическая дегидратация, сублимационная сушка, лучистое и конвективное нагревание. Результаты обнадеживают, поскольку сочетание PEF и осмотической дегидратации привело к увеличению потерь воды и миграции растворителей в пищевую матрицу. Значительное снижение энергопотребления и ускорение охлаждения и сушки картофеля может быть достигнуто также при электрообработке яблок и картофеля перед сушкой без изменения формы высушенных образцов.
Аналогичные наблюдения были сделаны для лучистоты и конвективной сушки воздуха. Обработка PEF положительно сказалась на качестве окраски сухих продуктов.
