البحث والتطوير في السلسلة الغذائية الزراعية. الاهتمام العام منخفض بشكل عام والاستثمارات متواضعة مقارنة بالقطاعات الأخرى. ومع ذلك ، تلعب تكنولوجيا الغذاء دورًا مهمًا ، ليس فقط في صنع الأطعمة فائقة المعالجة ولكن أيضًا في الحفاظ على الخصائص والخصائص المميزة للمواد الخام الزراعية والنباتية. في بعض الحالات ، أفضل من طرق الإنتاج "التقليدية". زوجان من الأمثلة التي يجب اتباعها ، البسترة الباردة واستخراج ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج.
DPCD ، "البسترة الباردة"
صناعة المواد الغذائية يستخدم تقنيات مثل البسترة والتجفيف بالتجميد على نطاق واسع ، على سبيل المثال لا الحصر. على العكس من ذلك ، تفشل بعض التقنيات ذات الإمكانات الكبيرة في التغلب على حجاب عدم الثقة والشك الذي لا يزال يحيط بها. وتشمل هذه المعدات والأنظمة التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون (أو CO2) في الحالة السائلة أو فوق الحرجة.
البسترة الباردة هو الاسم الشائع للعلاج المعروف بالاختصار DPCD (كثيف ثاني أكسيد الكربون المرحلة). عملية تعرف بأنها "غير حرارية" يتم فيها وضع ثاني أكسيد الكربون في الحالة فوق الحرجة ، عند درجة حرارة تتراوح بين 2-35 درجة مئوية وضغط متغير بين 50 و 70 بار ، على اتصال مع الطعام من أجل تعقيم المنتج . يُعرف ثاني أكسيد الكربون عند الضغط المحيط بنشاطه التثبيطي على نمو الميكروبات ، مع تأثيرات تستمر لفترات طويلة أو أقل ، كما أثبتت ذلك الدراسات العلمية المختلفة.
حالة ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على نشاط مضادات الميكروبات. يجعل الضغط المستخدم من الممكن العمل على تعطيل الكائنات الحية الدقيقة (من خلال آليات تمزق أغشية الخلايا) وتعطيل الإنزيمات البكتيرية ، وهي ضرورية لعملية التمثيل الغذائي وتنوع درجة الحموضة في البكتيريا. يفضل استخدامه على الأطعمة التي تكون حساسة للحرارة بحكم تركيبتها الطبيعية ، مثل عصائر الفاكهة والحليب. تسمح درجة الحرارة المنخفضة بالحفاظ على المظهر التغذوي من حيث المغذيات الكبيرة والصغرى (مثل البوليفينول والفيتامينات).
استخدام DPCD يحافظ على السمات الحسية للنضارة النموذجية ، على سبيل المثال ، الفاكهة الطازجة. دون التأثير على مكون السكر بالعمليات الحرارية المسؤولة عن ذلك الطعم "المطبوخ" الذي يتم إدراكه عند تناوله في بعض الأطعمة المعالجة بالتقنيات الحرارية التقليدية. في المصفوفات التي تحتوي على مكون دهني ، يسمح استخدام ثاني أكسيد الكربون أيضًا باحتواء ظاهرة النتانة ، مما يمنع تطور رائحتها الكريهة. في المنتجات المخمرة مثل النبيذ والبيرة ، يمكن للعلاج باستخدام ثاني أكسيد الكربون أن يثبط نشاط أي خمائر موجودة في مرحلة التعبئة. تقدم أيضًا عند الحاجة ، مع الجرعات المناسبة ، ملاحظة متألقة لطيفة. هذا النوع من العمليات ، على الرغم من معرفته لقطاع البحث التطبيقي ، لا يزال يحظى باهتمام ضئيل في صناعة الأغذية.
ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج ، الاستخراج غير الكحولي بدون مذيبات
نشبع، المعروفة عادةً في المرحلة الغازية ، عند تعرضها لضغط أدنى يبلغ 72 بارًا ودرجة حرارة 31 درجة مئوية ، فإنها تفترض خصائص وسيطة بين خصائص السائل وخصائص الغاز التي تسمح باستخدامات متعددة. نظرًا لخصائصه الكيميائية ، فإن هذا السائل يمكن مقارنته بالمذيب العضوي ، وهو مشابه جدًا لعالم المواد المحبة للدهون.
أكثر التطبيقات "تقليدية" من ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج تتعلق بإزالة الكافيين من القهوة ، واستخراج المكون المر من القفزات لصناعة التخمير ، ومعالجة الفلين لتقليل العيب المحتمل لرائحة `` الفلين '' في النبيذ المعبأ بهذه الطريقة (بسبب وجود ثلاثي كلورو أنيسول). وبالتالي فإن وظيفته المفضلة هي الاستخراج ، والذي يمكن أن يسمح أيضًا باستخدامه في استخراج الزيوت النباتية القيمة (تكاليفها ليست ضئيلة) أو الزيوت الأساسية والمكونات العطرية من النباتات الطبية أو التوابل.
المزايا المستمدة من استخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج هي أولاً وقبل كل شيء عدم سمية كاملة ودرجة حرارة تشغيل منخفضة ، مما يسمح بتعريف هذه التقنية بالصفة "بارد". المنتجات التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة خالية تمامًا من بقايا المذيبات ، فضلاً عن أنها تتمتع بدرجة عالية جدًا من النقاء. وبالتالي يمكن أن يسمح تطبيق هذه التقنية بالحصول على مكونات ومنتجات ذات جودة عالية. الحفاظ على بصمة الشم التي تميز النبات الخاضع للمعالجة كما هي ، والخصائص النشطة بيولوجيًا لمكوناتها الأكثر حساسية لجميع تقنيات التدفئة.
بهذا المعنى الاهتمام باستخدام السوائل فوق الحرجة في استخراج القنب غير المؤثرات العقلية مثل الكانابيديول أو CBD والتربينات العطرية من أزهار قنب صناعي (القنب ساتيفا L.) لتطوير الصيغ التي يتم فيها التعبير عن الخصائص المفيدة لهذا "المزيج الجزيئي" إلى أقصى حد ، وذلك بفضل التأثير المنخفض لتكنولوجيا الإنتاج.
ديبورا ديكورتي
تقني أغذية ، دكتوراه في علوم الأغذية ، متخصص في "تطوير المنتجات الجديدة" في المعهد الأوروبي للابتكار والتكنولوجيا. خبير في البحث والتطوير مع التقنيات الخضراء غير التقليدية ، مع الاهتمام بقيم الصحة والاستدامة والاقتصاد الدائري
