Prelucrarea la înaltă presiune

Principiile de utilizare a procesării înaltă a alimentelor sunt în creștere, oferă procesatorilor posibilitatea de a conserva alimentele, fiind procesul de alegere pentru aplicațiile în care pasteurizarea căldurii ar afecta negativ calitatea produselor. Principiul lui Le Chatelier afirmă că orice fenomen (tranziția de fază, modificarea configurației moleculare, reacția chimică) care conduce la o scădere a volumului este mărită de presiune. Prin urmare, după HHP alimentele nu se vor întoarce la dimensiunea și forma originală datorită diferențelor de presiune dintre compresibilitatea aerului și a apei, cu excepția cazului în care alimentele sunt perfect elastice. Se utilizează recipiente sub presiune cu o rezistență suficientă pentru a rezista la mii de cicluri de presiune fără deteriorare, folosind sistem de presurizare și unități de susținere, cum ar fi componente de încălzire sau de răcire, așa cum se arată în figura 1. Principiile inactivării microbiene a HHP sunt cunoscute de la sfârșitul anilor 1800 (Hite, 1899), dar au început să fie utilizate pe scară largă numai în în ultimii 20 de ani, când inovațiile recente au permis construirea unor componente ridicate ale unui sistem de ventilație electrică, sunt un vas sub presiune, un fluid de transmisie a presiunii, o manipulare a materialelor (Heremans, 2003). Cele mai frecvente fluide de transmisie sunt apa, soluțiile alimentare, soluțiile etanolice și uleiul de ricin (Balasubramaniam și colab., 2008). Produsele alimentare pot fi HHP într-un sistem discontinuu sau un proces semi-continuu. În timpul HHP, presiunea este aplicată uniform și simultan în toate direcțiile. Se numește presiune izostatică și acesta este motivul pentru care alimentele nu sunt zdrobite în timpul tratamentului. Acesta este avantajul major în comparație cu procesul termic. Odată ce supapa de încărcare și de acționare cu ajutorul unei pompe de umplere și scurgere cu presiune scăzută și o presiune hidrostatică ridicată sunt apoi metode în care temperatura produsului crește treptat, vasul este umplut cu o presiune medie. Mediul de transmisie este îndepărtat din aer cu ajutorul unei compresii directe sau indirecte sau prin încălzirea mediului de presiune (Mertens, 1995).

Fig. 1. - Componentele de bază ale HHP (Naik., 2013)

Conform acestor principii, fenomenul de tranziție de fază și modificări chimice sunt însoțite de o scădere a volumului; favorizată de presiune și invers. Presiunea este transmisă instantaneu și uniform, independent de mărimea și geometria alimentelor. Presiunea rezultată reglează cele mai multe reacții biochimice ulterioare care apar în produsele tratate. În sistemele biologice, modificările aduse de reacțiile de scădere a volumului de HHP includ denaturarea proteinelor, gelifierea, reacțiile hidrofobe, modificările de fază în lipide (și, prin urmare, în membranele celulare) și creșterea ionizării moleculelor dizolvabile (Heremans, 2003). Procesul de înaltă presiune se caracterizează prin trei parametri: temperatura (T), presiunea (p) și timpul de expunere (t) atunci când procesul de conservare a căldurii constă în presiuni tipice aplicate produselor alimentare de la 300 la 800 MPa (tabelul 1).