Progresele tehnologice sunt forța motrice din spatele capacității industriei F&B de a depăși limitele și de a oferi produse noi și interesante. O astfel de descoperire care a făcut valuri în ultimii ani este electroporarea. Prin valorificarea puterii impulsurilor electrice, electroporarea a deschis o lume de posibilități pentru oamenii de știință și producătorii de alimente. Phoebe Fraser de la FoodBev explorează această nouă tehnologie.
Electroporarea este un fenomen biofizic în care permeabilitatea membranei celulare este crescută prin câmpuri electrice pulsate (PEF). Această tehnică – pentru care inventatorul ei a primit premiul Nobel în 2003 – este o metodă prin care, cu ajutorul impulsurilor electrice de intensități reduse, se deschid canalele de la nivelul memebranelor celulare, permițând diferitelor substanțe să pătrundă în interiorul celulei.Această permeabilitate crescută a membranei poate fi utilă în multe aplicații în biotehnologie, medicină și chiar industria F&B.
De la intensificarea aromelor până la îmbunătățirea siguranței alimentelor și extinderea duratei de valabilitate, această tehnologie remarcabilă transformă modul în care producem, procesăm și consumăm alimentele și băuturile.
Savoarea este coloana vertebrală a oricăror alimente sau băuturi de succes. Electroporarea oferă o abordare inovatoare pentru intensificarea și modificarea aromelor. Prin supunerea ingredientelor alimentare la pulsuri scurte de electricitate, electroporarea creează pori microscopici în membranele celulare, permițând aromelor să pătrundă adânc în țesut. Această tehnică permite încorporarea aromelor care anterior erau dificil de realizat, rezultând profiluri de gust îmbunătățite și experiențe senzoriale mai tentante. De la fructe și legume infuzate până la marinate de carne și băuturi spirtoase, posibilitățile de experimentare a aromei prin electroporare sunt nelimitate.
Îmbunătățirea valorii nutriționale
Consumatorii de astăzi sunt din ce în ce mai conștienți de conținutul nutrițional al alimentelor și băuturilor lor. Electroporarea oferă o cale promițătoare pentru creșterea valorii nutriționale a produselor. Prin utilizarea impulsurilor electrice pentru a permeabiliza membranele celulare, biodisponibilitatea nutrienților esențiali, cum ar fi vitaminele și mineralele, poate fi îmbunătățită semnificativ. Aceasta înseamnă că organismul poate absorbi acești nutrienți mai eficient, ceea ce duce la afirmații atractive pe ambalaj pentru producători și la beneficii nutriționale îmbunătățite pentru consumatori. Fie că este vorba de fortificarea băuturilor cu vitamine sau de creșterea profilului nutrițional al alternativelor pe bază de plante, electroporarea permite crearea de opțiuni de alimente și băuturi mai sănătoase și mai hrănitoare.
Elea Technology, cu sediul în Germania, este un furnizor global de sisteme PEF pentru sectoarele alimentare, băuturilor și științifice. Compania spune că sistemele sale de procesare a alimentelor PEF îmbunătățesc liniile de producție, îmbunătățesc calitatea produselor și oferă economii de timp și energie.
„PEF deschide celulele produselor proaspete, rezultând creșteri semnificative ale randamentului, prospețimii, aromei și păstrării nutriționale”, spune site-ul Elea. „Sistemele noastre PEF folosesc impulsuri electrice precise și țintite pentru a deschide membrana celulară (electroporarea) a produselor brute. Este un proces curat, blând și țintit, care poate fi folosit pentru a beneficia de o gamă largă de produse.”
Coolwave Processing este o companie nouă de înaltă tehnologie din Wageningen, Țările de Jos. Tehnologia PurePulse a companiei este o formă proprie de electroporare concepută special pentru industria F&B, oferind beneficii precum siguranța alimentară îmbunătățită, termenul de valabilitate extins și calitatea îmbunătățită a produsului.
Tehnologia companiei poate inactiva eficient microorganismele precum bacteriile, drojdia și mucegaiul. Impulsurile electrice de mare intensitate perturbă membranele celulare ale microorganismelor, făcându-le neviabile și reducând riscul de deteriorare sau de boli alimentare. Aplicarea controlată a electroporării ajută la menținerea integrității nutriționale a produselor alimentare.
Prin țintirea selectivă a microorganismelor nedorite fără a provoca daune termice semnificative, tehnologia PurePulse poate păstra vitaminele, enzimele și alți nutrienți sensibili prezenți în sucuri, fructe și alte produse.
Oportunități „radicale”
PEF poate fi aplicat la o gamă largă de produse – „acolo unde calitatea contează, [PEF] va deveni tehnologia preferată în industrie”, spune Elea. De la păstrarea prospețimii și îmbunătățirea tăierii, la creșterea randamentului conținutului de zahăr și extracția de compuși și culori sănătoase, până la controlul fermentației, soluțiile de electroporare Elea acoperă toate colțurile industriei F&B.
PEF poate modifica structura fizică a produselor proaspete pentru a permite noi aplicații și utilizări. Pulsurile electrice direcționate pot deschide membrana celulară fără efecte adverse, creând noi oportunități „radicale” pentru alimente.
Elea dă exemplul unui șir făcut dintr-un singur cartof căruia i-a fost modificată structura folosind PEF. Cartoful a avut puterea și flexibilitatea de a-și menține integritatea structurală și de a oferi noi oportunități pentru dezvoltarea produsului. Compania spune că noi forme, tăieturi și oportunități de gustare ar putea apărea ca urmare a utilizării PEF pe celulele vegetale și că materiile prime tratate cu PEF sunt mai puternice, mai lungi, mult mai flexibile, mai ușor și mai ieftin de procesat decât cele care nu sunt tratate cu PEF.
PEF are efecte diferite asupra multor produse alimentare diferite. Cartofii, cartofii dulci, morcovii, tuberculii și alte legume rădăcinoase trec prin sistemele PEF pentru a deveni cartofi prăjiți, chipsuri, chipsuri și alte gustări mai bune. Acest lucru se datorează faptului că mașinile pot crește vibrația culorilor, pot îmbunătăți dezvoltarea formelor dramatice, pot îmbunătăți capacitatea de tăiere, pot produce o suprafață mai netedă și îmbunătățesc textura și senzația de crocant.
O suprafață mai netedă a produsului reduce absorbția de ulei, ceea ce are ca rezultat o gustare mai sănătoasă, cu o senzație mai bună în gură. Mai puține „pene” permite o mai bună aderență și distribuție a condimentelor și a aromelor. Toate acestea pot fi realizate cu procesul de electroporare.
Proces de uscare
PEF poate produce, de asemenea, fructe și legume mai bine uscate, ceea ce duce la produse uscate de calitate superioară, cu o stabilitate crescută a formei și o contracție mai mică, păstrând în același timp gustul, culoarea și aroma.
Pe măsură ce PEF deschide membranele celulare, crește difuzia internă și oferă un control mai mare asupra procesului de uscare, ceea ce îmbunătățește stabilitatea și creează un produs mai apetisant.
O mai bună conservare a formei cu tratamentul PEF produce o structură mai deschisă a produsului, îmbunătățind rehidratarea. De exemplu, fructele liofilizate tratate cu PEF se rehidratează aproape instantaneu cu o creștere cu 20% a capacității de rehidratare.
PEF permite economii de energie, cu timp de uscare redus și temperaturi de uscare mai scăzute. De exemplu, Elea Technology spune că uscarea cepei cu aer cald asistată de PEF poate permite o reducere a timpului de uscare cu aproximativ 20%, cuplată cu o reducere a temperaturii cu 10°C în ultima secțiune de uscare. Rezultă astfel un produs de calitate superioară, cu aroma naturală păstrată, o aromă mai intensă și o stabilitate a formei mult mai bună.
Extinderea prospețimii
Una dintre cele mai importante provocări din industria F&B este menținerea prospețimii produsului și prelungirea duratei de valabilitate fără utilizarea de conservanți chimici. Electroporarea oferă o tehnică de conservare non-termică care ajută la atingerea acestor obiective.
Prin supunerea alimentelor la impulsuri electrice precise, electroporarea perturbă structura celulară a microorganismelor de alterare, cum ar fi bacteriile și ciupercile, fără a afecta calitatea sau gustul produsului. Acest proces ajută la prelungirea duratei de valabilitate, reduce risipa alimentară și elimină necesitatea conservanților sintetici. Electroporarea și-a găsit deja aplicații în conservarea sucurilor de fructe, a produselor lactate și chiar a produselor proaspete, revoluționând standardele de siguranță alimentară.
Pe lângă numeroasele sale beneficii privind calitatea și siguranța alimentelor, electroporarea contribuie și la eforturile producătorilor de sustenabilitate. Metodele tradiționale de prelucrare termică, cum ar fi pasteurizarea, pot consuma cantități semnificative de energie.
Electroporarea, pe de altă parte, este o tehnică non-termică care funcționează la temperaturi mai scăzute, reducând consumul de energie în timpul procesării. Acest lucru o face o opțiune atractivă pentru producătorii care doresc să-și minimizeze amprenta asupra mediului, menținând în același timp produse de înaltă calitate.
Compania olandeză Pulsemaster este specializată în dezvoltarea și fabricarea sistemelor de electroporare pentru diverse aplicații. Compania folosește PEF pentru a îmbunătăți procese precum extracția, conservarea și inactivarea microbiană, „nu doar ca metodă de conservare ușoară a alimentelor, ci și ca mijloc de îmbunătățire a eficienței procesului și a calității produsului”.
PEF-ul Pulsemaster poate îmbunătăți proprietățile de transfer de masă ale produselor alimentare, permițând o mai bună penetrare și distribuție a aditivilor, aromelor sau conservanților. Acest transfer de masă îmbunătățit poate contribui la o mai bună conservare și calitate generală a produsului, contribuind la extinderea prospețimii și a duratei de valabilitate a produsului.
În plus, tehnologia are potențialul de a minimiza procesele de oxidare care pot duce la degradarea aromei și decolorarea produsului. Prin reducerea reacțiilor oxidative, tehnologia PEF de la Pulsemaster poate menține caracteristicile senzoriale ale produsului, cum ar fi gustul, culoarea și aroma, ceea ce duce la o durată de valabilitate extinsă.
Etichetă curată
Cererea consumatorilor pentru produse cu etichetă curată continuă să crească pe măsură ce oamenii caută liste de ingrediente transparente și naturale. Electroporarea se aliniază acestei tendințe, oferind o alternativă cu etichetă curată la tehnicile tradiționale de procesare.
Evitând utilizarea aditivilor chimici și a conservanților, electroporarea permite producătorilor să producă alimente și băuturi cu o procesare minimă și o listă de ingrediente care rezonează cu consumatorii atenți la sănătate. Această tehnologie ajută la crearea de produse curate, naturale și sănătoase, care îndeplinesc preferințele în evoluție ale consumatorilor moderni.
Electroporarea nu transformă doar modul în care creăm și consumăm alimente și băuturi, ci și impulsionează eforturile de sustenabilitate în industrie. Funcționând la temperaturi mai scăzute și reducând consumul de energie în timpul procesării, această tehnică non-termică oferă o alternativă ecologică la metodele tradiționale.
În plus, electroporarea se aliniază cu cererea în creștere pentru produse cu etichetă curată, permițând producătorilor să obțină produse naturale, procesate minim, care răspund preferințelor consumatorilor atenți la sănătate.
Cu capacitatea sa de a îmbunătăți aromele, de a îmbunătăți valoarea nutritivă, de a extinde prospețimea și de a contribui la o industrie alimentară mai curată și mai durabilă, electroporarea revoluționează, fără îndoială, peisajul F&B și deschide calea pentru un viitor mai gustos și mai sănătos.