- تحقیقات در زمینه اثر HP روی غذاها و MO ها در سا ل 1889 توسط Hite آغاز شد .
- از جمله اولین تستهایی که با HP انجام شدند تستهای Bridgman (1914) است که پروتئین تخم مرغ را دناتوره کرد.
- Wilson بعضی از غذاهای Low-acid را استریل کرد؛ (1974)
- در سال 1990 شرکت Meidi-ya Food مربای کیوی ،توت فرنگی وسیب را که با استفاده فرایند HP استریل شده بودند به بازار معرفی کرد.
- HP می تواند روی پایداری پروتئینها اثر بگذارد ، اگرچه در غذاهایی که به طور کامل پخته شده اند یا تا حدی پخته شده اند، اثر فشار روی Pr ها صفر است زیرا پروتئینها پیش از این دناتوره شده اند
ثابت شده که سسهای گوجه فرنگی که با HP تیمار شوند در مقایسه با سسهای گوجه فرنگی hot filling شده، shelf stable بیشتری دارند.
- تجهیزات و قوانین عملیاتی :
معمولاً میزان رنج فشار از 100 تا 600 Mpa است و واسطه انتقال فشار، آب می‌باشد که معمولاً با روغن گیاهی یا معدنی برای روغنکاری و با مواد کمکی ضد خورندگی ترکیب می‌شود.
تیمارهای HP سنتی به دو دسته تقسیم می شوند:
-نیمه مداوم: خطوط تولید که نیمه مداوم‌اند برای مایعات، پوره‌ها و انواع دیگر مواد قابل پمپ شدن استفاده می‌شوند
-غیر مداوم: برای تولید مواد جامد استفاده می‌شود. فرایند غیر مداوم مزایای زیادی دارد. برای مثال خطر آلودگی مواد غذایی توسط تجهیزات از بین می‌رود زیرا محصول داخل محفظه‌های پلاستیکی قرار می‌گیرد؛ وقتی یک مرتبه تیمار انجام می‌شود، ظروف محتوی محصول برداشته می‌شوند و تجهیزات نیاز به تمیز کردن ندارند.
- استفاده از تیمار HP منجر به تغییر شکل بسته‌بندی مواد غذایی نمی‌شود زیرا فشار بکار رفته ایزواستاتیک است .
- نیروی مکانیکی که با تولید فشار همراه است می‌تواند منجر به تغییر شکل جامداتی که متخلخل هستند شود.
- زمان فرایند تابع سایز ظرف نیست
- تغییر شکل در میوه‌ها و سبزیجات نیزاتفاق می‌افتد که بافت آنها از طریق تراکم و انسباط در طی فرایند تجزیه می‌شود و منجر به تراوش از بافت آنها و افزایش واکنشهای آنزیمی می شود.
قوانین ترمودینامیکی و شیمیایی:
فشار روی سیستم‌های واکنش از 2 راه تأثیر می‌گذارد:
الف) کاهش فضای مولکولی در دسترس،
ب) افزایش واکنشهای درون زنجیره‌ای (Intrachain)
اثر تیمار HP روی واکنشهای غیرفعال شدن میکروبی، شیمیایی یا آنزیمی و خصوصیات ساختاری و یا عملکردی مواد غذایی بر پایه قوانین Le Chatelier و تئوری تغییر حالت است.
اساس ترمودینامیک:
اساس قانون Le Chatelier این است که تغییر حالت فازی طی واکنش، با کاهش حجم واسطه‌ای که در تیمار HP بکار می‌رود توأم نیست.
اثر HP روی اجزاء غذایی و واکنش ها:
کشش سطحی، دانسیته، ویسکوزیته، چرخش دو قطبی (Moment) ،ثابت دی‌الکتریک و خصوصیات حرارتی آب تحت تأثیر فشار تغییر می‌کند.وقتی این خصوصیات تغییر می کند تراکم پذیری آب تغییر می کند و این روی اثراتی که فشار روی Moها، آنزیم‌ها و واکنشهای حاضر در واسطة آبی ماده غذایی دارد، تأثیر می‌گذارد.
- مواد غذایی با رطوبت بالا تراکم‌پذیری مانند آب از خودشان می‌دهند بنابراین
موقعی که با HP تیمار می‌شوند یک افزایش در دانسیتة بدست می‌آید.
- پپتیدها، لیپیدها و مواد قندی همچنین ساختار اولیه ماکرومولکولهایی مثل prها
نوکلئیک اسیدها و پلی ساکاریدها تحت تأثیر فشار Mpa 1000- 2000 یا بیشتر
قرار نمی‌گیرند که این ناشی از تراکم‌پذیری ناچیز پیوندهای کوالانس است.پیوندهایی که در ساختار بیوپلیمرها وجود دارد تحت تأثیر فشاری هستند که روی ساختار فضایی ماکرومولکولها وارد می‌شود.
بعضی از فعل و انفعالات مهم در غذاها:
- تشکیل پیوند هیدروژنی:فرض شده که تشکیل پیوندهای هیدروژنی با یک انقباض حجمی کوچک مرتبط است که ناشی از قطرهای کوچک اتم‌های هیدروژن است که به صورت کوالان با هم پیوند برقرار کرده‌اند و طول پیوندهای هیدروژنی قابل توجه است.
- اثرات پیوندهای هیدروفوبی : فعل و انفعالات هیدروفوبی مسئول پایداری و فعل و انفعالات بین ماکرومولکولهای زیستی، مثل prها و لیپیدها مسئول پیوندهای سوبسترا و آنزیم‌ها و تشکیل مسیل‌ها هستند.، موقعیکه ترکیباتی که می‌توانند یونیزه شوند حضور دارند اثرات پیوند هیدروفوبی افزایش می‌یابد. فعل و انفعالات هیدروفوبی نیز تحت تأثیر فشار هستند. در فشارهای پایین‌تر از 1000 Atm فعل و انفعالات هیدروفوبی موجب یک افزایش در حجم می‌شوند، بنابراین تخریب می‌شوند؛ اما در فشارهای بالاتر از 1000 Atm این نوع از فعل و انفعالات مرتبط با کاهش حجم هستند و تمایل به تثبیت کردن ساختار دارند. در این روش اهمیت هیدروفوب بودن یا هیدروفیل بودن یک Pr اهمیت دنالتوره شدن را در یک فشار معین تعیین خواهد کرد.
شامل 7 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله اصول و کاربردهای فرایند HPPدر مواد غذایی