Η τεχνολογία εμποδίων ως εναλλακτικό εργαλείο συντήρησης και βελτίωσης της ποιότητας των τροφίμων

Γκίνη, Γεωργία Βικτώρια

Hurdle technology as an alternative tool for preservation and improvement of food quality

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Γκίνη, Γεωργία Βικτώρια

Date

2023-03-13

Advisor

Giannakourou, Maria

Μεταπτυχιακή εργασία (1.513Mb)

Keywords

Τεχνολογία εμποδίων ; Hurdle technology

Abstract

Η παρούσα εργασία αποτελεί μια ανασκόπηση των διαφορετικών επεξεργασιών που εφαρμόζονται στη βιομηχανία τροφίμων, καθώς και της συνδυασμένης εφαρμογής τους, που αποτελεί τον πυρήνα της μεθόδου της τεχνολογίας εμποδίων. Αναλύονται τα είδη των αλλοιώσεων που περιλαμβάνουν αλλοιώσεις μικροβιολογικής φύσεως, ενζυμικής δραστηριότητας, μηχανικών αιτίων, φυσικών παραγόντων, διαφόρων χημικών αντιδράσεων που μπορούν να λάβουν χώρα αλλά και παρουσίας ξένων σωμάτων όπως τα έντομα και τα τρωκτικά. Οι μέθοδοι επεξεργασίας που χρησιμοποιούνται συχνά δε μπορούν να εφαρμοσθούν μόνες τους, και ο συνδυασμός τους ενδέχεται να οδηγεί σε ικανοποιητικά αποτελέσματα και πιο ποιοτικά τελικά προϊόντα. Τα αδύνατα σημεία των συμβατικών μεθόδων και οι απαιτήσεις των καταναλωτών, οδηγούν τελικά στην εφαρμογή της τεχνολογίας εμποδίων. Η μέθοδος αυτή βασίζεται σε τρείς μηχανισμούς, της ομοιόστασης, της αντίδρασης σε συνθήκες στρες αλλά και της μεταβολικής εξάντλησης. Βασικότερος μηχανισμός είναι εκείνος της ομοιόστασης, αν και γενικά η βέλτιστη συντήρηση επιτυγχάνεται με συντήρηση πολλαπλών στόχων. Επιπροσθέτως, στην παρούσα εργασία παρατίθενται όλα εκείνα τα εμπόδια που επιλέγονται σε μεγαλύτερο βαθμό για την επεξεργασία και συντήρηση των τροφίμων. Αυτά μπορεί να είναι φυσικά εμπόδια μέσω της εφαρμογής θερμικής επεξεργασίας, ακτινοβόλησης, θερμοκρασίας συντήρησης, πίεσης και είδους συσκευασίας. Επιπλέον, τα εμπόδια μπορούν να είναι και φυσικοχημικά, για παράδειγμα αλλαγές στην ενεργότητα νερού, το pH, το οξειδοαναγωγικό δυναμικό, το χλωριούχο νάτριο αλλά και με τη χρήση οργανικών οξέων. Εκτός από τα ανωτέρω, που είναι τα πιο χρησιμοποιούμενα εμπόδια, συχνά επιλέγεται η χρήση μικροοργανισμών ως εμπόδια στην τεχνολογία τροφίμων, αλλά και νέες μέθοδοι όπως είναι η επεξεργασία με όζον και ψυχρό πλάσμα. Στη συνέχεια, αναλύονται οι χρήσεις της τεχνολογίας τροφίμων, ως μεθόδου επεξεργασίας στις εξής κατηγορίες τροφίμων: των φρούτων και λαχανικών, των κρεάτων και κρεατοσκευασμάτων, των ιχθυηρών και προϊόντων τους και των γαλακτοκομικών προϊόντων. Τέλος, μέσω της εν λόγω ανασκόπησης, γίνεται αντιληπτό πως η τεχνολογία εμποδίων είναι μια μέθοδος που συνεχώς εξελίσσεται μέσω της χρήσης νέων μεθόδων και νέων συνδυασμών εμποδίων, και μπορεί να δράσει θετικά προς όφελος της βιομηχανίας προϊόντων για την παραγωγή ασφαλών και ποιοτικών τροφίμων.

Abstract

This thesis is a review of the different processes applied in the food industry, and the method of hurdle technology, which is becoming increasingly interesting. The types of alterations are being analyzed, including microbiological spoilage, enzymatic reactions, mechanical damage, physical factors, various chemical reactions, and foreign bodies such as insects and rodents. The processing methods often used, cannot be applied individually, and their combination leads to satisfactory results and higher quality products. The weakness of conventional methods and consumer needs lead to the introduction of ‘hurdle technology’, as an alternative preservation methodology. This method is mainly based on three mechanisms: homeostasis, stress reaction and metabolic exhaustion. The most basic mechanism is homeostasis, although the optimal preservation is achieved by multitarget preservation. Additionally, the most popular and frequently implemented hurdles are analyzed. These can be physical hurdles through the application of heat treatment, irradiation, preservation temperature, pressure and packaging. On the other hand, hurdles can also be physicochemical, for example changes in water activity, pH, redox potential, sodium chloride and the use of organic acids. Next to the abovementioned hurdles, which are the most used ones, the use of microorganisms as hurdles in food technology, is often chosen, but also new methods such as ozone processing and cold plasma treatment. The use of hurdle technology is described with indicative examples for the following food categories: fruits and vegetables, meat and meat products, fish products and dairy products. Finally, through this review, it is realized that hurdle technology is a method that is constantly evolving through the use of new methods and new hurdle combinations and can act positively to the food industry and the production of safe and high quality foods.