Forschung und Entwicklung in der Lebensmittelkette. Die öffentliche Aufmerksamkeit ist im Allgemeinen gering und die Investitionen im Vergleich zu anderen Sektoren bescheiden. Die Lebensmitteltechnologie spielt jedoch nicht nur bei der Herstellung hochverarbeiteter Lebensmittel, sondern auch bei der Erhaltung der charakteristischen Substanzen und Eigenschaften landwirtschaftlicher und botanischer Rohstoffe eine entscheidende Rolle. In einigen Fällen sogar besser als „traditionelle“ Produktionsverfahren. Ein paar Beispiele folgen, Kaltpasteurisierung und überkritische CO2-Extraktion.
DPCD, die „kalte Pasteurisierung“
Die Lebensmittelindustrie macht umfassenden Gebrauch von Technologien wie Pasteurisierung und Gefriertrocknung, um nur einige zu nennen. Umgekehrt gelingt es einigen Technologien mit großem Potenzial nicht, den Schleier des Misstrauens und der Skepsis zu überwinden, der sie weiterhin umgibt. Dazu gehören Geräte und Systeme, die Kohlendioxid (oder CO2) in flüssigem oder überkritischem Zustand verwenden.
Kaltpasteurisierung ist der gebräuchliche Name der Behandlung, die unter dem Akronym DPCD bekannt ist (Dicht Phase Kohlendioxid). Ein als „nicht thermisch“ definierter Prozess, bei dem das CO2 im überkritischen Zustand bei einer Temperatur zwischen 35 und 50 °C und einem variablen Druck zwischen 70 und 500 bar mit dem Lebensmittel in Kontakt gebracht wird, um das Produkt zu desinfizieren . CO2 bei Umgebungsdruck ist für seine Hemmwirkung auf das mikrobielle Wachstum bekannt, mit Wirkungen, die über mehr oder weniger lange Zeiträume anhalten, was durch verschiedene wissenschaftliche Studien bestätigt wird.
Der CO2-Zustand es kann signifikante Einflüsse auf die antimikrobielle Aktivität haben. Der verwendete Druck ermöglicht es, auf die Inaktivierung von Mikroorganismen (durch Bruchmechanismen von Zellmembranen) und die Inaktivierung von bakteriellen Enzymen einzuwirken, die für ihren Stoffwechsel und die Veränderung des pH-Werts im Bakterium wesentlich sind. Seine Verwendung wird bevorzugt bei Lebensmitteln verwendet, die aufgrund ihrer natürlichen Zusammensetzung hitzeempfindlich sind, wie Fruchtsäfte und Milch. Die niedrige Temperatur ermöglicht es, das Nährwertprofil in Bezug auf Makro- und Mikronährstoffe (z. B. Polyphenole und Vitamine) aufrechtzuerhalten.
Die Verwendung des DPCD es bewahrt die sensorischen Attribute der Frische, die beispielsweise für frisches Obst typisch sind. Ohne die Zuckerkomponente mit thermischen Prozessen zu beeinflussen, die für den „gekochten“ Geschmack verantwortlich sind, der beim Verzehr einiger Lebensmittel wahrgenommen wird, die mit herkömmlichen thermischen Technologien behandelt wurden. In Matrizen mit einer Fettkomponente ermöglicht die Verwendung von CO2 auch, das Ranzigkeitsphänomen einzudämmen und die Entwicklung seines unangenehmen Aromas zu verhindern. Bei vergorenen Produkten wie Wein und Bier kann die Behandlung mit CO2 dann die Aktivität eventuell vorhandener Hefen in der Abfüllphase hemmen. Bietet bei Bedarf auch bei entsprechender Dosierung eine angenehm prickelnde Note. Obwohl diese Art von Verfahren in der angewandten Forschung bekannt ist, findet sie in der Lebensmittelindustrie noch wenig Beachtung.
Überkritisches CO2, die alkoholfreie Extraktion ohne Lösungsmittel
Kohlendioxid, normalerweise in der Gasphase bekannt, nimmt es bei einem Mindestdruck von 72 bar und einer Temperatur von 31 ° C Zwischeneigenschaften zwischen denen einer Flüssigkeit und denen eines Gases an, die eine mehrfache Verwendung ermöglichen. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften ist diese Flüssigkeit vergleichbar mit einem organischen Lösungsmittel, sehr ähnlich der Welt der lipophilen Substanzen.
Die „traditionellsten“ Anwendungen von überkritischem CO2 beziehen sich auf die Entfernung von Koffein aus Kaffee, die Extraktion der bitteren Komponente aus Hopfen für die Brauindustrie, die Behandlung von Kork, um den möglichen Mangel des "Kork"-Geruchs in den so abgefüllten Weinen (aufgrund des Vorhandenseins von des Trichloranisols). Seine bevorzugte Funktion ist daher die der Extraktion, die es auch ermöglichen kann, wertvolle Pflanzenöle (ihre Kosten sind nicht zu vernachlässigen) oder ätherische Öle und aromatische Komponenten aus Heilpflanzen oder Gewürzen zu gewinnen.
Die Vorteile die sich aus der Verwendung von überkritischem CO2 ergeben, sind vor allem seine völlige Ungiftigkeit und niedrige Betriebstemperatur, wodurch diese Technologie mit dem Adjektiv „kalt“ definiert werden kann. Die so erhaltenen Produkte sind völlig frei von Restlösemitteln und weisen einen sehr hohen Reinheitsgrad auf. Die Anwendung dieser Technologie kann es daher ermöglichen, Zutaten und Produkte von hoher Qualität zu erhalten. Beibehaltung des olfaktorischen Eindrucks, der die zu behandelnde Pflanze charakterisiert, und der bioaktiven Eigenschaften ihrer Komponenten, die für alle Heiztechnologien am empfindlichsten sind.
In diesem Sinne Interesse an der Verwendung von überkritischen Flüssigkeiten bei der Extraktion von nicht-psychrotropen Cannabinoiden wie Cannabidiol oder CBD und aromatische Terpene aus Blütenständen von Hanf industriell (Cannabis sativa L.) für die Entwicklung von Formulierungen, in denen die vorteilhaften Eigenschaften dieser „molekularen Mischung“ dank der geringen Auswirkungen der Produktionstechnologie maximal zum Ausdruck kommen.
Deborha Decorti
Lebensmitteltechnologe, Ph.D. in Lebensmittelwissenschaften, spezialisiert auf „Entwicklung neuer Produkte“ am Europäischen Institut für Innovation und Technologie. Experte für F&E mit unkonventionellen grünen Technologien, mit Augenmerk auf die Werte Gesundheit, Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft
