دسته: علوم انسانی مقاله بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی در 14 صفحه ورد قابل ویرایش
قیمت فایل فقط 5,000 تومان
مقاله بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی در 14 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه
مصرف كنندگان مواد غذایی همیشه خواستار غذایی با طعم طبیعی و تازه به همراه مواد مغذی و ویتامینهای آن غذا بوده‌اند و این مطالب محقق نمی‌شود مگر با تكیه بر ابداع روشها و فن‌آوری‌های جددی در عرصه تولید مواد غذایی.
تولیدات صنعتی از جمله محصولات فریز شده، خشك شده و كنسر شده تكیه به دو روش‌كلی برای تیمار محصولات غذایی دارند. این دو روش عبارتند از حرارت دادن و سرما دادن، اگر چه این روشها متضمن تولید محصولی با ضریب میكروبی پایین هستند، اما باعث تنزل خواص كیفیتی و حسی آنها میشوند.
رنگ: مزه و بافت مواد غذایی كه با حرارت فرآوری شده اند ممكن است به طور غیرقابل برگشتی تغییر كند. برای اصلاح این نقیصه تحقیقات بسیاری در مقیاس صنعتی و آزمایشگاهی انجام گرفته است تا روشهای ابداع كنند كه در آنها از حرارت یا سرما برای تیمار محصولات استفاده نشده باشد.
در طول دو دهه گذشته مقالات بسیاری در شرح این تحقیقات به چاپ رسیده‌است و از آنجایی كه در این روشها حرارت اعمال نمی شود و یا اگر وجود داشته باشد بسیار كم است، این روشها را روشهای بدون حرارت (non- thermal preservation) می‌نامند كه مهمترین آنها شامل High pressure processing ، استفاده از pulsed- electric filds و pulsed- light است.
این مقاله سعی درمعرفی pressure processing high دارد.
pressure processing High:
در روش HPP، مواد غذایی را در معرض فشاری كه 9000 بار بیشتر از فشار اتمسفر است قرار می‌دهند. این فشار به طور یكنواخت به تمام نقاط مواد غذایی اعمال می‌شود كه شدت آن بستگی به حجم و مدت زمان تیمار كردن دارد.
استفاده از HPP نه تنها در صنعت غذا بلكه به طور عمومی و گسترده در صنایع تولیدات صنعتی از جمله سفال سازی، تولید الماس مصنوعی، فلزات مخصوص و تولید فلزات ورقه‌ای به كار می‌رود. فشار ایزواستاتیك بالا به طور روزمره در كارخانجات تولید مواد پلی مری مانند سنتز پلی اتیلن با چگالی پاینی و دو راكتورهای شیمیایی برای تولید كریستالهای كوله تز استفاده می‌شود.
اگر چه استفاده از HPP در صنعت غذا از ابتدای دهه 90 میلادی آغاز شد اما اثر این عملیات در نابودكنندگی میكروبها بیشتر از 1 قرن برای ما شناخته شده بود.
در سال 1899 در یكی از اولین تحقیقات از HPP در صنایع غذایی استفاده شد كه در آن از فشاری در حدود 5000 تا 7000 برای كاهش بار میكروبی گوشت و شیر استفاده كردند. این تحقیقات نشان داد كه با قرار دادن شیر در فشاری در حدود
6800 میتوان 5 تا 6 چرخه لگاریتمی از بار میكروبی شیركاست. همچنین مشاهده شده با قرار دادن گوشت در فشار 5400 ، shelf life آن را افزایش می‌یابد.
در اوایل قرن 20 تأثیر فشار بالا ( 6000) در لخته شدن آلبومین تخم مرغ مشاهده شد. تحقیقات دیگری نیز بر افزایش Shelflihe میوه‌های كه با فشار بالا تیمار شده بودند تأكید داشت. این تحقیقات اولیه نشان داد كه اعمال فشار بالا تأثیری همانند حرارت بالا بر روی پروتئین‌ها و بار میكروبی مواد غذایی دارد.
2- تجهیزات:
اجزای سیستم HPP شامل مجرای فشار، سیستم تولید فشار و تجهیزات جانبی آن است.
2.1 مجرای فشار:
مجرای فشار كه كلیدی‌ترین قسمت این دستگاه است در واقع مكانیسمی كه در آن مواد غذایی یا هر گونه محصولی درآنجا تحت تأثیر فشار بالا قرار می‌گیرد. این مجرا غالباً از فولادی با ناخالص‌های پایین كه به طور روزمره در صنایع كرومیك و فلزسازی استفاده می‌شود ساخته میشوند. به هر حال یكی از نكات مهم و حیاتی كه در رابطه با این مجرا وجود دارد این است كه این مجرا بتواند هزاران چرخة فشار را در طول سال برای تیمار مواد غذایی تحمل كند.
این حجم بالای عملیات تحت فشار قرار گرفتن و برداشتن فشار در مجرا باعث افزایش فرسودگی فلز و كاهش عمر دستگاه می‌شود، بنابراین آلیاژی كه مجرا از آن ساخته می‌شود باید در برابر خوردگی و اجزای شیمیایی مواد غذایی یا هر گونه پاك كننده‌ای كه برای تمیز كردن كردن مجرا به كار می‌رود مقاومت داشته باشد.
Pressurizing systems2.1.2
2 مدل از سیستمهای تولید فشار در صنعت استفاده می‌شود كه indirect, Direct نامیده میشوند. در سیستم indirect ماده واسطه كه برای اعمال فشار به كار گرفته می‌شود (برای مثال آب) به وسیله یك تشدید كننده (intesiline) وارد مجرا می‌شود. همانگونه كه به شكل شماره 2 نشان داده شده است. Intesifire یك پمپ تولید فشار بالا می‌باشد كه برای تولید فشار به میزان مورد نیاز در سیستم به كار می‌رود.
در این سیستم Intesifire خارج از مجرای فشار و جدا از آن است كه برای انتقال ماده واسطه به داخل مجرای فشار نیاز به لوله‌های اختصاص و مناسب است.
در سیستم Intesifire موتور تولید كننده فشار داخل خود مجرا قرار دارد (شكل b3) در این سیستم موتور تولید فشار و مجرای فشار هر دو در درون یك واحد قرار گرفته‌اند و اندازه مجرا تقریباً بزرگ است . فشار در این سیستم به وسیله یك پیستون به محصول منتقل می‌شود همچنین این سیستم نیاز به یك درزگیری بسیار دقیق دارد تا درمقابل حركات پیستون بدون كوچكترین ضعف مقاومت كند. این نكته تنها محدودیت این سیستم است.
در روش wet bag configura كه بیشتر در مورد مواد غذایی جاور مناسب ابتدا یك قالب در بیرون از مجرای فشار از مواد غذایی پر می‌شود، پس این قالب درون مجرای فشاری كه از ماده واسطه فشاری پر شده است قرار می‌گیرد و با استفاده از فشار ایزواستاتیك سرد و آب به عنوان ماده واسطه موادغذایی تحت فشار قرار می‌گیرند.
در روش Configuration dry bag قالب درون خود مجرا قرار دارد، مواد غذایی داخل قالب ریخته میشوند و قالب به وسیله elastomer جدا از ماده واسطه فشاری قرار می‌گیرد.
در HPP گاز بی‌اثر و آب معمول‌ترین مواد انتقالی فشار هستند. با توجه به تراكم‌پذیری كم آب در مقایسه با گاز در اغلب موارد از آب به عنوان ماده واسطه استقاده می‌شود. وقتی كه فشار در دمای از 0 تا 4000 افزایش می‌یابند كاهش حجم آب 5% است. این كاهش حجم در مقایسه با گاز بی‌اثر بسیار زیاد حجم گاز می‌تواند خطرناك باشد آب به گاز بی‌اثر ترجیح داده می‌شود. ناچیز است و به علت اینكه تراكم بالا و كاهش از 0 تا 4000 افزایش می‌یابد كاهش حجم آب 5% است. این كاهش جحم در مقایسه با گاز بی‌اثر بسیار زیاد حجم گاز می‌تواند خطرناك باشد آب به گاز بی‌اثر ترجیح داده می‌شود.
هنگامی كه از آب به عنوان ماده واسطه استفاده می‌شود، آب فشاری یكنواخت و آنی به تمام نقاط ماده غذایی وارد می‌كند. گاهی نیز قطرات روغن به داخل آب به منظور روان‌سازی و همین مانعی در برابر زنگ زدگی فلز مجرا به داخل مجرا اضافه می‌شود.
یك مدل ساده از فرآیندهای كه در طول HPP انجام می‌شود در شكل 4 نشان داده شده است.
3 مثالهایی از مقیاس صنعتی استفاده از HPP .
تجهیزات HPP كه به سیستم ABB ساخته میِوند به طور گسترده در كارخانجات تولید الماس مصنوعی، ورقه‌های فلز و استخراج فلز استفاده میشوند.
تجهیزاتی كه به طور خاص در صنایع غذایی كاربرد داشته باشند دستگاهای QUINTUS هستند. در این سیتم مجرای فشار با استفاده از یك فنر از جنس فولاد پیش فشار داده می‌شود كه این فشار دستگاههای حتی در مرحله اصلی فشار نیز ادامه دارد. یك آستر قابل تعویض نیز برای اطمینان بیشتر د اخل سیلندر قرار می‌گیرد و یك قالب فنری كه به دور فنر پیش فشار پیچ خورده است برای اطمینان بیشتر از ثابت نگهداری درهای بالا و پایین دستگاه است. فشار به وسیله یك پمپ خارجی یا داخل اعمال می‌شود.
مثالهایی از مقیاس آزمایشگاهی استفاده HPP یك دستگاه فشار فوق بالای آزمایشگاهی كه توسط كمپانی Flow ساخته شده است در شكل شماره 8 نشان داده شده است.
این دستگاه برای مواد غذایی كه قابلیت پمپ شدن دارند طراحی شده است . مواد غذایی داخل مجرای فشار پمپ میشوند وسپس فشار برای یك دوره زمانی مورد نظر بر روی موادغذایی اعمال و سپس با استفاده از یك سیستم كامپیوتری از دستگاه خارج و داخل بسته‌بندی مورد نظر پر می‌شود. دستگاه فوق می‌توانند. شامل چندین مجرای فشار برای به دست آوردن حداكثر راندمان و سرعت بالا در تولید باشد.
ملاحظات تجاری در استفاده از HPP:
برخی از نیازهای كه برای ایجاد یك شرایط مناسب در استفاده از HPP مؤثر هستند به شرح زیر است.
·داشتن یك چرخه زمانی كوتاه برای غیر فعال سازی MO ها و آنزیم‌ها.
·هنگام كار كردن بی‌خطر باشد.
·به آسانی پاك شود
·كنترل فرایند دقیق و قابل اطمینان باشد.
·هزینه عملیات و سرمایه‌گذاری پایین باشد.
استفاده تجاری از HPP در سال 1922 در ژاپن آغاز شد، هنگامی كه شركت ژاپنی (Meidiya food) مرباجات خود را كه با این روش تیمار شده بود به بازار عرضه كرد.
این محصولات به خوبی از طرف مصرف‌كنندگان مورد قبول واقع شدند و از آن به بعد محصولاتی كه به این روش تیمار شده بودندمانند آب میوه‌جات ، بستی، شراب برنج تصفیه نشده ژاپنی و كیك‌های برنجی حاوی سبزی مانند Yomogimochi وارد بازار شدند.
این موفقیت تجاری در زمینه استفاده از HPP باعث ترغیب بیشتر محققان برای مطالعه روی HPP شد به گونه‌ای كه هم اكنون بیش از 70 شركت تجاری و تحقیقاتی در ژاپن در حال مطالعه روی این روش هستند و دست آمدها و تولیداتی در مقیاس صنعتی و آزمایشگاهی داشتند.
این موفقیت تجاری در زمینه استفاده از HPP بر روی اجزای تشكیل دهنده مواد غذایی مانند آنزیم‌های لیپیدها و …. و مواد آلوده كننده مواد غذایی از جمله MO های فاسد‌كنده مواد غذایی، پاتوژن‌های مواد غذایی به چاپ رسیده است
انواع مختلفی از مواد غذایی نیزمانند آب میوه‌جات . مرباجات سبزیجات، شیر، ماست، ماهی گوشت گاو و خوك در معرض آزمایشات HPP قرار گرفته اند.
در مقایسه با فرآیندهای حرارتی كه برای نگهداری طولانی مدت مواد غذایی انجام می‌شود، HPP پیوندهای كوالان مواد غذایی را نمی‌‌شكند در نتیجه باعث حفظ طعم و مزه طبیعی مواد غذایی می‌شود. تأثیر مهم HPP در كنتیك آنزیم‌ها و واكنش‌های شیمیایی مانند مایلارد و اكسیداسیون لیپیدها در حال جریان است.
اغلب تحقیقات مبین این مطلب بودند كه HPP در فشار بالا Mpa 400 سودمند است. سلول باكتری‌های سبزیجات در فشاری در حدود 400 تا 600 Mpa نابوده میشوند. دیواره سلولی این میكرارگانیسم‌ها در این فشار آسیب می‌بینند و دیگر توانایی ترمیم آنرا ندارند، در نتیجه این آسیب دیواره سلولی انتقال آب و یونها به داخل سلول بدون كنترل سلول انجام می‌شود و این انتقال به داخل سلول باعث متلاشی شدن سلول می‌شود. البته این امكان وجود دارد كه در شرایط مناسب سلولها بتوانند خود را ترمیم كنند.
برای غیرفعال كردن اسپورها فشاری بالای Mpa 800 لازم است، اعمال فشاری در حدود Mpa 408 در مدت 12 دقیقه برای از بین بردن log 6 از میكروارگانیسم‌های آب سیب از قبیل مخرمها و Ecoli كافی است.
مواد غذایی را میتوان به شكل باز و فله‌ای یا بسته‌بندی شده در معرض HPP قرار داد.سودمندی و مضرات این دو روش در مقالات بسیاری مورد بحث قرار گرفته است. هنگامی كه مواد غذایی را ابتدا بسته‌بندی كنیم و سپس پاستوریزه نماییم دیگر نگرانی از آلوده شدن مواد غذایی در مراحل بعدی پروسه تولید نداریم. عمده مودای كه در بسته‌بندی مواد غذایی در این سیستم استفاده می‌شود اتیلن رینیل الكل كوپلی مر (EVOH) و پلی وینیل الكل (PVOH) است.
یك فن آوری جالبی كه در مورد HPP به كار گرفته شده تحت فشار قرار دادن مواد غذایی در زیر دمای انجماد بدون منجمد شدن مواد غذایی است. دمای انجمادآب با افزایش فشار كاهش می‌یابد بنابراین اگر ماده‌ای تحت فشار حتی در زیر دمای انجماد خود قرار گیرد در فاز غیرمنجمد قرا ردارد. این روش باعث حداقل آسیب كریستالهای یخ به ماده غذایی می‌شود.
با توجه به سرعت بالای انتقال فشار در HPP به ماده غذایی، شكل هندسی و اندازة قطعات ماده غذایی كه باید تیمار شوند در مقایسه با روشهای حرارتی یك مساله بحرانی (critical) نیست. در سیستم HPP مساله كاهش اندازه موادغذایی با توجه به اینكه هر چه ماده غذایی كوچكتر شدت از دست دادن مواد مغذی و میزان آلودگی محیطی بیشتر می‌شود بر طرف شده است.
جهت دریافت فایل مقاله بررسی فرآیند فشار بالا لطفا آن را خریداری نمایید
قیمت فایل فقط 5,000 تومان
برچسب ها : تحقیق بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی , پروژه بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی , مقاله بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی , دانلود تحقیق بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی , بررسی فرآیند فشار بالا در تهیه مواد غذائی , فرآیند فشار بالا , تهیه مواد غذائی