czyli Lepiej mniej a Lepiej

Transkrypt

1 Wysokie Ciśnienia w nowych technologiach przetwórstwa żywności czyli Lepiej mniej a Lepiej (konserwantów) Sylwester J. Rzoska Monika Fonberg-Broczek, Bożena Windyga, Małgorzata Rutkowska Instytut Wysokich Ciśnień PAN Warszawa Celestynów 1

2 Ciśnienie hydrostatyczne Jednostki: 1 atm = 1 bar = 0.1 MPa = 10 5 Pa 1000 atm = 1 kbar = 100 MPa = 0.1 GPa P = F/S Ciśnienie = Siła Pole Powierzchni sylwester.rzoska@gmail.com 2

3 Co jest istotą pomysłu? Działanie ciśnienia na mikroorganizmy i budującą żywność miękką materię Saccharomyces cerevisiae P = 500 MPa [M. Fonberg-Broczek, Unipress] Ciśnienie atmosferyczne (0.1 MPa) P = 250 MPa P = 600 MPa Ciśnienie atmosferyczne (0.1 MPa) Ciśnienie Białka Natywne Białka Zdenaturowane 0 Temperatura High Pressure Preservation (HPP), Cold Pressure Pasteurization, Pascalization, Bridgemanization, Pressurization (Ciśnieniowanie), T = 78 o C (L. Pasteur, 1862 r.) pasteryzacja

4 Stosowane ciśnienia Dno Rowu Mariańskiego ( m głębokości): P ~ atm Atermalna konserwacja żywności dla ciśnień do P = atm (600 MPa) Takie ciśnienie wytworzyłyby 3 słonie stając na 5-groszówce 4

5 Co jest istotą pomysłu? HPP 3.0! Wysokociśnieniowe utrwalanie żywności (HPP) przedłużenie trwałości produktu z 2-3 dni do nawet 180 (!) wysokie bezpieczeństwo mikrobiologiczne smak, zapach i wygląd świeżego produktu skład witaminowy produktu świeżego ograniczenie konserwantów chemicznych zastosowanie do żywności pakowanej zastosowanie do płynów i ciał stałych HPP technologia przyjazna dla środowiska Produkty z czystą etykietą Starbucks: Hey, to jest przyszłość napojów!!! Ocena Jakości pasteryzacja termiczna HPP Trwałość Produktu (tygodnie) 5

6 Co jest istotą pomysłu? HPP 3.0! Ciśnieniowe przetwarzanie : Nowe Produkty! Napoje mleczne: niskotłuszczowe, z probiotykami, witaminami, oraz napoje z colostrum Sery z mleka niepasteryzowanego oraz po ciśnieniowej zimnej pasteryzacji Żele, absorbujące znacznie więcej wody niż tradycyjne Nowe produkty mięsne i rybne o aksamitnym smaku. Poprawa walorów trawiennych dla produktów z dużą zawartością tłuszczu Nowe produkty owocowe i warzywne o subtelniejszych smakach, pozbawione niektórych alergenów i długo zachowujące skład witaminowy Nowe produkty wykorzystujące wpływ ciśnienia na strukturę i aktywność niektórych enzymów, np. dla chorych na celiaklię. Bezpieczne dania gotowe dla szpitali, przedszkoli, Toppingi, farsze, kiełki (szczególnie dla restauracji ),. Nowe nektary warzywne o szczególnych walorach zdrowotnych 6

7 Przetwarzanie i rozwój produktów Nowy Wartość dodana 1.0 Proce s Produkt Wartość dodana 3.0 Innowacja Wartość dodana 2.0 Technologia Wysokich Ciśnień + modelowanie oparte o: - mikrobiologię - fizykę miękkiej materii - nauke o żywności HPP 1.0 P. W. Bridgeman Nagroda Nobla 1946 HPP 2.0 Utrwalanie żywności (1993) HPP 3.0 Nowe produkty, 7 utrwalone mikrobiologicznie

8 % USA Europa Azja Oceania Rok % % 4% liczba instalacji HPP na świecie 8

9 Potencjał Rynkowy i Efekty Wdrożenia: Owoce, warzywa, 36% przetwory,.. Wędliny, prod. mięsne 31% Ryby, 14% Napoje 12% Farmaceutyki/ 7% Kosmeceutyki Rynek HPP na świecie to obecnie min. 20 mld EUR, przy potencjale wzrostu min. 20 % rocznie! Jakie produkty poddajemy działaniu wysokiego ciśnienia? Żywność, w tym dania gotowe i napoje. Od 2 lat silny wzrost aplikacji farmaceutycznych Dzięki HPP mamy produkty z czystą etykietą pomimo krotnie wydłużonej trwałości i braku utraty walorów smakowych i odżywczych Pojawiają się nowe pro-zdrowotne produkty o nieosiągalnych dotąd cechach funkcjonalnych i walorach konsumpcyjnych Ważne dla Firm: Uzyskanie obrazu firmy innowacyjnej zgodność z trendami i oczekiwaniami współczesnych klientów HPP prowadzi do zanikania produktów ze średniej półki, nawet w krajach kryzysowych jak Grecja czy Hiszpania Niższe koszty wskutek jakościowo dłuższej trwałości HPP jako klucz otwierający ważne rynki, np. do USA niektóre produkty wymagają certyfikatu 0% Lysterii (~ niemożliwe) lub HPP (możliwe do realizacji) 9

10 Laboratorium Badawczo-Rozwojowe HPP w Parku Innowacyjnym w Celestynowie: 1. Laboratorium składa się z - Pracowni Mikrobiologicznej - Pracowni Biofizycznej - Prototypowej Linii HPP z procesorem ciśnieniowym o pojemności V = 50 L - i zdolności przetwórczej do 4 ton/doba - Zaplecza szkoleniowo konferencyjnego 2. Jest sprzężone z sąsiednim modułem Laboratorium Unipress-Equipment wytwarzającym procesory HPP 3. Oferta obejmuje (i) prace R&D związane z HPP (żywność, farmaceutyki, kosmeceutyki i biotechnologia), (ii) opracowanie, optymalizacja i wdrożenie technologii HPP dla danego produktu, (iii) szkolenia oraz (iv) przetwarzanie pilotażowych ilości produktu wg. opracowanej technologii próby rynkowe. 2L 20L 50L 200L Objętość U33 U4000 Linia Prototypowa HPP-Unipress V = 50 L, T = 5-70 o C, P < 600 MPa 10

11 11