Uccidi gli agenti patogeni senza distruggere il cibo

Ancora e ancora i media sono scossi da scandali sul cibo contaminato. Migliaia di persone nei paesi sviluppati si ammalano dopo aver mangiato cibi contaminati, avariati o adulterati. Il numero di prodotti ritirati dalla vendita è in costante crescita.

L'elenco delle minacce alla sicurezza alimentare, così come alle persone che li consumano, è molto più lungo di noti agenti patogeni come la salmonella, i norovirus o quelli con una reputazione particolarmente famigerata.

Nonostante la vigilanza del settore e l'uso di una serie di tecnologie per la conservazione degli alimenti, come il trattamento termico e l'irradiazione, le persone continuano a ammalarsi e morire a causa di cibi contaminati e malsani.

La sfida è trovare metodi scalabili che uccidano i microbi pericolosi mantenendo il gusto e il valore nutritivo. Questo non è facile, poiché molti metodi per uccidere i microrganismi tendono a degradare questi numeri, distruggere le vitamine o cambiare la struttura del cibo. In altre parole, la lattuga bollente può mantenerla, ma l'effetto culinario sarà scarso.

Plasma freddo e alta pressione

Tra i tanti modi per sterilizzare gli alimenti, dalle microonde alle radiazioni ultraviolette pulsate e all'ozono, due nuove tecnologie sono di grande interesse: il plasma freddo e il trattamento ad alta pressione. Nessuno dei due risolverà tutti i problemi, ma entrambi possono contribuire a migliorare la sicurezza dell'approvvigionamento alimentare. In uno studio condotto in Germania nel 2010, gli scienziati nutrizionisti sono stati in grado di eliminare più del 20% di alcuni ceppi che causano intossicazione alimentare entro 99,99 secondi dall'applicazione del plasma freddo.

plasma freddo è una sostanza altamente reattiva composta da fotoni, elettroni liberi e atomi e molecole carichi che possono disattivare i microrganismi. Le reazioni nel plasma generano anche energia sotto forma di luce ultravioletta, danneggiando il DNA microbico.

Uso di plasma freddo

Elaborazione ad alta pressione (HPP) è un processo meccanico che esercita un'enorme pressione sul cibo. Tuttavia, mantiene il suo sapore e il suo valore nutritivo, motivo per cui gli scienziati lo vedono come un modo efficace per combattere i microrganismi negli alimenti a bassa umidità, nelle carni e persino in alcune verdure. HPS è in realtà una vecchia idea. Bert Holmes Hite, un ricercatore agricolo, ne riferì per la prima volta l'uso già nel 1899 mentre cercava modi per ridurre il deterioramento del latte vaccino. Tuttavia, ai suoi tempi, le installazioni necessarie per le centrali idroelettriche erano molto complesse e costose da costruire.

Gli scienziati non comprendono appieno come l'HPP inattivi batteri e virus lasciando il cibo intatto. Sanno che questo metodo attacca i legami chimici più deboli che possono essere fondamentali per il funzionamento degli enzimi batterici e di altre proteine. Allo stesso tempo, l'HPP ha un effetto limitato sui legami covalenti, quindi le sostanze chimiche che influenzano il colore, il gusto e il valore nutritivo del cibo rimangono praticamente intatte. E poiché le pareti delle cellule vegetali sono più forti delle membrane delle cellule microbiche, sembrano essere in grado di resistere meglio all'alta pressione.

Distruzione di cellule microbiche mediante metodi di pressatura

Negli ultimi anni, il cosiddetto metodo "barriera". Lothar Leistner, che combina molte tecniche igienico-sanitarie per uccidere il maggior numero possibile di agenti patogeni.

più la gestione dei rifiuti

Secondo gli scienziati, il modo più semplice per garantire la sicurezza alimentare è assicurarsi che sia pulito, di buona qualità e di origine nota. Le grandi catene di vendita al dettaglio come Walmart negli Stati Uniti e Carrefour in Europa utilizzano da tempo la tecnologia blockchain () in combinazione con sensori e codici scansionati per controllare il processo di consegna, l'origine e la qualità degli alimenti. Questi metodi possono anche aiutare nella lotta per ridurre gli sprechi alimentari. Secondo un rapporto del Boston Consulting Group (BCG), ogni anno nel mondo vengono sprecate circa 1,6 miliardi di tonnellate di cibo e, se non si fa nulla al riguardo, questa cifra potrebbe salire a 2030 miliardi entro il 2,1. I rifiuti sono presenti in tutte le catene del valore: dagli impianti dalla produzione alla trasformazione e stoccaggio, trasformazione e confezionamento, distribuzione e vendita al dettaglio, e infine riemergere su larga scala nella fase di utilizzo finale. La lotta per la sicurezza alimentare porta naturalmente alla riduzione degli sprechi. Dopotutto, il cibo che non è danneggiato da microbi e agenti patogeni viene espulso in misura minore.

La scala dello spreco alimentare nel mondo

Vecchi e nuovi modi di lottare per cibo sicuro

• Trattamento termico: questo gruppo include metodi ampiamente utilizzati, ad esempio la pastorizzazione, ad es. distruzione di microbi e proteine ​​dannose. Il loro svantaggio è che riducono il gusto e il valore nutritivo dei prodotti e anche che le alte temperature non distruggono tutti i patogeni.
• L'irradiazione è una tecnica utilizzata nell'industria alimentare per esporre il cibo a raggi di elettroni, raggi X o gamma che distruggono DNA, RNA o altre strutture chimiche dannose per gli organismi. Il problema è che l'inquinamento non può essere rimosso. Ci sono anche molte preoccupazioni circa le dosi di radiazioni che i lavoratori e i consumatori del settore alimentare devono consumare.
• L'uso di alte pressioni: questo metodo blocca la produzione di proteine ​​​​dannose o distrugge le strutture cellulari dei microbi. È adatto per prodotti a basso contenuto di acqua e non danneggia i prodotti stessi. Gli svantaggi sono gli elevati costi di installazione e la possibile distruzione dei tessuti alimentari più delicati. Questo metodo inoltre non uccide alcune spore batteriche.
• Il plasma freddo è una tecnologia in fase di sviluppo, il cui principio non è stato ancora completamente spiegato. Si presume che in questi processi si formino radicali attivi dell'ossigeno, che distruggono le cellule microbiche.
• La radiazione UV è un metodo utilizzato nell'industria che distrugge le strutture del DNA e dell'RNA degli organismi nocivi. È stato riscontrato che la luce ultravioletta pulsata è migliore per l'inattivazione microbica. Gli svantaggi sono: riscaldamento della superficie dei prodotti durante l'esposizione prolungata, nonché preoccupazioni per la salute dei lavoratori nelle imprese industriali in cui vengono utilizzati i raggi UV.
• L'ozonizzazione, una forma allotropica dell'ossigeno in forma liquida o gassosa, è un efficace agente battericida che distrugge le membrane cellulari e altre strutture degli organismi. Sfortunatamente, l'ossidazione può degradare la qualità del cibo. Inoltre, non è facile controllare l'uniformità dell'intero processo.
• L'ossidazione con sostanze chimiche (ad es. perossido di idrogeno, acido peracetico, composti a base di cloro) - utilizzata nell'industria negli imballaggi alimentari, distrugge le membrane cellulari e altre strutture degli organismi. I vantaggi sono la semplicità e il costo di installazione relativamente basso. Come ogni ossidazione, anche questi processi influiscono sulla qualità degli alimenti. Inoltre, le sostanze a base di cloro possono essere cancerogene.
• Uso di onde radio e microonde - l'effetto delle onde radio sul cibo è oggetto di esperimenti preliminari, sebbene le microonde (potenza maggiore) siano già utilizzate nei forni a microonde. Questi metodi sono in qualche modo una combinazione di trattamento termico e irradiazione. In caso di successo, le onde radio e le microonde potrebbero fornire alternative a molti altri metodi di contenimento e risanamento degli alimenti.