Pārtikas zinātne: saglabāšana un drošība globālai auditorijai

Drošas un uzturvielām bagātas pārtikas pieejamības nodrošināšana ir fundamentāls globāls izaicinājums. Pārtikas zinātnei ir izšķiroša loma šī izaicinājuma risināšanā, īpaši pārtikas saglabāšanas un drošības jomās. Šajā rakstā tiks aplūkoti zinātniskie principi un tehnoloģiskie sasniegumi, kas ir mūsdienu pārtikas saglabāšanas un drošības prakses pamatā, pētot to ietekmi uz globālo pārtikas nodrošinājumu un sabiedrības veselību.

Izpratne par pārtikas bojāšanos: globāla perspektīva

Pārtikas bojāšanās ir process, kurā pārtika kļūst nederīga patēriņam. To var izraisīt dažādi faktori, tostarp:

• Mikrobu augšana: Baktērijas, raugi un pelējums var vairoties pārtikā, izraisot nevēlamas garšas, tekstūras un smaržas izmaiņas. Salmonella, E. coli un Listeria ir patogēno baktēriju piemēri, kas var izraisīt pārtikas izraisītas slimības.
• Enzimātiskās reakcijas: Dabā sastopamie enzīmi pārtikā var katalizēt reakcijas, kas izraisa bojāšanos, piemēram, augļu un dārzeņu brūnēšanu vai tauku sasmakšanu.
• Ķīmiskās reakcijas: Oksidēšanās, hidrolīze un citas ķīmiskās reakcijas var pasliktināt pārtikas kvalitāti.
• Fiziski bojājumi: Sasitumi, saspiešana vai citi fiziski bojājumi var paātrināt bojāšanos.
• Invāzija: Kukaiņi un grauzēji var piesārņot un sabojāt pārtiku.

Pārtikas bojāšanās ātrumu ietekmē vairāki faktori, tostarp temperatūra, mitrums, pH un skābekļa un barības vielu pieejamība. Dažādos pasaules reģionos ir atšķirīgs bojāšanās līmenis klimatisko atšķirību un infrastruktūras ierobežojumu dēļ. Piemēram, tropu reģionos ar augstu mitrumu un temperatūru pārtikas bojāšanās notiek straujāk nekā vēsākos un sausākos klimatos.

Piemērs: daudzās Subsahāras Āfrikas daļās pēcražas zudumi bojāšanās dēļ ir ievērojami, ietekmējot pārtikas nodrošinājumu un iztikas līdzekļus. Šajos reģionos ir ļoti svarīgas uzlabotas saglabāšanas metodes.

Pārtikas saglabāšanas principi

Pārtikas saglabāšanas metožu mērķis ir kavēt vai palēnināt bojāšanās procesus, pagarinot pārtikas derīguma termiņu un padarot to pieejamu patēriņam ilgāku laiku. Galvenie pārtikas saglabāšanas principi ietver:

• Mikrobu augšanas kavēšana: To var panākt, kontrolējot faktorus, kas veicina mikrobu augšanu, piemēram, temperatūru, ūdens aktivitāti un pH.
• Enzīmu inaktivācija: Termiskā apstrāde, piemēram, blanšēšana, var inaktivēt enzīmus, kas ir atbildīgi par bojāšanos.
• Ķīmisko reakciju novēršana: Lai novērstu oksidēšanos, var izmantot antioksidantus, un iepakojums modificētā atmosfērā var samazināt citu ķīmisko reakciju ātrumu.

Izplatītākās pārtikas saglabāšanas metodes: globāls pārskats

Gadsimtu gaitā ir izstrādātas un pilnveidotas daudzas pārtikas saglabāšanas metodes. Šīs metodes atšķiras pēc to efektivitātes, izmaksām un piemērotības dažādiem pārtikas veidiem. Šeit ir globāls pārskats par dažām no visizplatītākajām metodēm:

Termiskā apstrāde

Termiskā apstrāde ietver siltuma izmantošanu, lai iznīcinātu mikroorganismus un inaktivētu enzīmus. Izplatītākās termiskās apstrādes metodes ietver:

• Pasterizācija: Pārtikas karsēšana līdz noteiktai temperatūrai noteiktu laiku, lai iznīcinātu patogēnos mikroorganismus, vienlaikus saglabājot uzturvērtību un garšu. Piens, sulas un alus parasti tiek pasterizēti. Piemērs: ultra-augstas temperatūras (UHT) pasterizācija ļauj pienu uzglabāt istabas temperatūrā ilgāku laiku.
• Sterilizācija: Pārtikas karsēšana līdz augstai temperatūrai, lai iznīcinātu visus mikroorganismus, ieskaitot sporas. Konservēti pārtikas produkti parasti tiek sterilizēti.
• Blanšēšana: Viegla termiskā apstrāde, ko izmanto, lai inaktivētu enzīmus augļos un dārzeņos pirms saldēšanas vai žāvēšanas.

Atvēsināšana un saldēšana

Pārtikas temperatūras pazemināšana palēnina mikrobu augšanu un enzimātiskās reakcijas. Izplatītākās atdzesēšanas un saldēšanas metodes ietver:

• Atdzesēšana: Pārtikas uzglabāšana temperatūrā no 0°C līdz 4°C (32°F līdz 40°F), lai palēninātu bojāšanos.
• Saldēšana: Pārtikas uzglabāšana temperatūrā zem -18°C (0°F), lai apturētu mikrobu augšanu un enzimātiskās reakcijas. Saldēšana var ievērojami pagarināt pārtikas derīguma termiņu. Piemērs: ātrā saldēšana tiek izmantota, lai ātri sasaldētu augļus un dārzeņus, saglabājot to tekstūru un garšu.

Žāvēšana

Ūdens izvadīšana no pārtikas kavē mikrobu augšanu un enzimātiskās reakcijas. Izplatītākās žāvēšanas metodes ietver:

• Žāvēšana saulē: Tradicionāla pārtikas žāvēšanas metode, pakļaujot to saules gaismai.
• Žāvēšana gaisā: Pārtikas žāvēšana, cirkulējot ap to siltu gaisu.
• Liofilizācija (žāvēšana saldējot): Ūdens izvadīšana no sasaldētas pārtikas vakuumā. Šī metode saglabā pārtikas tekstūru un garšu labāk nekā citas žāvēšanas metodes. Piemērs: liofilizēta kafija ir populārs produkts visā pasaulē.
• Smidzināšanas žāvēšana: Šķidras pārtikas izsmidzināšana karstā gaisa plūsmā, iegūstot pulveri. Piemērs: piena pulveris tiek ražots, izmantojot smidzināšanas žāvēšanu.

Fermentācija

Fermentācija ietver mikroorganismu izmantošanu, lai pārvērstu ogļhidrātus skābēs, alkoholos vai gāzēs. Šis process var kavēt bojāšanās mikroorganismu augšanu un uzlabot pārtikas garšu un tekstūru. Piemēri: jogurts, siers, kimči, skābēti kāposti un alus ir fermentācijas produkti.

Marinēšana

Marinēšana ietver pārtikas saglabāšanu skābā šķīdumā, piemēram, etiķī vai sālījumā. Skābums kavē bojāšanās mikroorganismu augšanu. Piemēri: marinēti gurķi, sīpoli un paprika ir izplatīti marinēti produkti.

Sālīšana un vītināšana

Sālīšana un vītināšana ietver pārtikas saglabāšanu ar sāli, cukuru, nitrātiem vai nitrītiem. Šīs vielas kavē bojāšanās mikroorganismu augšanu un var arī uzlabot pārtikas garšu un krāsu. Piemērs: sālīta un vītināta gaļa, piemēram, bekons un šķiņķis, tiek saglabāta, izmantojot šīs metodes.

Apstarošana

Apstarošana ietver pārtikas pakļaušanu jonizējošajam starojumam, lai iznīcinātu mikroorganismus, kukaiņus un parazītus. Apstarošana var arī pagarināt pārtikas derīguma termiņu. Šī metode tiek stingri kontrolēta, lai nodrošinātu pārtikas drošību. Piemērs: apstarošanu izmanto, lai kontrolētu Salmonellas izplatību mājputnu gaļā.

Iepakojums modificētā atmosfērā (MAP)

MAP ietver atmosfēras maiņu iepakojuma iekšpusē, lai palēninātu bojāšanos. To var panākt, samazinot skābekļa saturu vai palielinot oglekļa dioksīda saturu. Piemērs: MAP tiek izmantots, lai pagarinātu svaigu produktu un gaļas derīguma termiņu.

Vakuuma iepakojums

Vakuuma iepakojums ietver gaisa izsūknēšanu no iepakojuma pirms tā noslēgšanas. Tas kavē aerobo mikroorganismu augšanu un palēnina oksidēšanos. Piemērs: vakuuma iepakojumu izmanto, lai pagarinātu siera un apstrādātas gaļas derīguma termiņu.

Pārtikas drošība: globāla prioritāte

Pārtikas drošība ir garantija, ka pārtika neradīs kaitējumu patērētājam, ja tā tiek pagatavota un/vai ēsta atbilstoši paredzētajam lietojumam. Pārtikas izraisītas slimības, zināmas arī kā saindēšanās ar pārtiku, ir nopietna sabiedrības veselības problēma visā pasaulē. Pasaules Veselības organizācija (PVO) lēš, ka pārtikas izraisītas slimības katru gadu izraisa 420 000 nāves gadījumu visā pasaulē. Šīs slimības izraisa pārtikas patēriņš, kas ir piesārņots ar baktērijām, vīrusiem, parazītiem vai ķīmiskām vielām.

Izplatītākie pārtikas izraisītie patogēni

• Baktērijas: Salmonella, Campylobacter, E. coli, Listeria monocytogenes, Clostridium botulinum, Staphylococcus aureus
• Vīrusi: Norovīruss, A hepatīts
• Parazīti: Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum, Trichinella spiralis

Pārtikas piesārņojuma avoti

• Izejvielas: Piesārņojums var rasties pie avota, piemēram, lauksaimniecības laukos vai dzīvnieku audzēšanas laikā.
• Apstrāde: Piesārņojums var rasties pārtikas apstrādes, iepakošanas vai uzglabāšanas laikā.
• Rīcība ar pārtiku: Nepareiza rīcība ar pārtiku no pārtikas apstrādātāju vai patērētāju puses var izraisīt piesārņojumu.
• Vide: Piesārņojums var rasties no vides, piemēram, no piesārņota ūdens vai augsnes.

HACCP: sistemātiska pieeja pārtikas drošībai

Bīstamības analīze un kritiskie kontroles punkti (HACCP) ir sistemātiska pieeja pārtikas drošības apdraudējumu identificēšanai, novērtēšanai un kontrolei. HACCP balstās uz septiņiem principiem:

1. Veikt bīstamības analīzi.
2. Identificēt kritiskos kontroles punktus (KKP).
3. Noteikt kritiskās robežas katram KKP.
4. Izveidot uzraudzības procedūras.
5. Izveidot koriģējošās darbības.
6. Izveidot verifikācijas procedūras.
7. Izveidot uzskaites un dokumentācijas procedūras.

HACCP tiek plaši izmantots pārtikas rūpniecībā, lai nodrošinātu pārtikas drošību. Daudzas valstis ir ieviesušas obligātas HACCP programmas noteiktiem pārtikas produktiem.

Globālie pārtikas drošības noteikumi un standarti

Pārtikas drošības noteikumi un standarti visā pasaulē ir ļoti atšķirīgi. Dažas no galvenajām starptautiskajām organizācijām, kas nodarbojas ar pārtikas drošību, ir:

• Pasaules Veselības organizācija (PVO): PVO sniedz norādījumus un atbalstu valstīm pārtikas drošības jautājumos.
• Pārtikas un lauksaimniecības organizācija (FAO): FAO strādā, lai uzlabotu pārtikas nodrošinājumu un uzturu visā pasaulē.
• Codex Alimentarius komisija: Codex Alimentarius komisija ir starptautiska pārtikas standartu organizācija, ko izveidojušas PVO un FAO. Codex standartus valstis izmanto, lai izstrādātu savus pārtikas drošības noteikumus.

Daudzām valstīm ir savas nacionālās pārtikas drošības aģentūras, kas ir atbildīgas par pārtikas ražošanas regulēšanu un pārtikas drošības nodrošināšanu. Piemēri: Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) Amerikas Savienotajās Valstīs, Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestāde (EFSA) Eiropas Savienībā un Kanādas Pārtikas inspekcijas aģentūra (CFIA) Kanādā.

Jaunās tehnoloģijas pārtikas saglabāšanā un drošībā

Tehnoloģiju attīstība nepārtraukti rada jaunas un uzlabotas pārtikas saglabāšanas un drošības metodes. Dažas no jaunajām tehnoloģijām ietver:

• Augstspiediena apstrāde (HPP): Augsta spiediena izmantošana, lai iznīcinātu mikroorganismus un inaktivētu enzīmus bez siltuma.
• Impulsu elektriskie lauki (PEF): Īsu elektrības impulsu izmantošana, lai iznīcinātu mikroorganismus.
• Aukstās plazmas tehnoloģija: Jonizētas gāzes izmantošana, lai iznīcinātu mikroorganismus uz pārtikas virsmām.
• Nanotehnoloģija: Nanomateriālu izmantošana pārtikas iepakošanai un drošības lietojumiem.
• Biosensori: Bioloģisko molekulu izmantošana, lai atklātu pārtikas izraisītus patogēnus un piesārņotājus.

Iepakojuma loma pārtikas saglabāšanā un drošībā

Iepakojumam ir izšķiroša loma pārtikas aizsardzībā no bojāšanās un piesārņojuma. Iepakojuma materiāliem jābūt:

• Pārtikas kvalitātei atbilstošiem: Drošiem saskarei ar pārtiku.
• Ar barjeras īpašībām: Nodrošināt barjeru pret skābekli, mitrumu un gaismu.
• Izturīgiem: Aizsargāt pārtiku no fiziskiem bojājumiem.
• Ar viltojuma pazīmēm: Norādīt, vai iepakojums ir bijis atvērts vai bojāts.

Pārtikas saglabāšanā izmantoto iepakojuma materiālu piemēri:

• Plastmasas: Polietilēns, polipropilēns un polietilēntereftalāts (PET) tiek plaši izmantoti pārtikas iepakošanai.
• Metāli: Alumīnijs un skārds tiek izmantoti konservētiem produktiem.
• Stikls: Stikla burkas un pudeles tiek izmantotas dažādiem pārtikas produktiem.
• Papīrs un kartons: Papīrs un kartons tiek izmantoti sausiem produktiem un ārējam iepakojumam.

Patērētāju atbildība pārtikas drošībā

Patērētājiem arī ir izšķiroša loma pārtikas drošības nodrošināšanā. Dažas no galvenajām patērētāju atbildībām ietver:

• Pareiza pārtikas uzglabāšana: Pārtikas uzglabāšana pareizā temperatūrā un mitrumā.
• Pareiza rīcība ar pārtiku: Roku un virsmu mazgāšana pirms un pēc rīcības ar pārtiku.
• Pareiza gatavošana: Pārtikas gatavošana līdz pareizai iekšējai temperatūrai, lai iznīcinātu mikroorganismus.
• Izvairīšanās no savstarpējas piesārņošanas: Jēlu un gatavu produktu turēšana atsevišķi, lai novērstu piesārņojumu.
• Derīguma termiņu pārbaude: Pārtikas izmešana, kurai beidzies derīguma termiņš.

Globālā pārtikas nodrošinājuma risināšana ar saglabāšanas un drošības palīdzību

Efektīva pārtikas saglabāšanas un drošības prakse ir būtiska, lai risinātu globālā pārtikas nodrošinājuma problēmas. Samazinot pārtikas bojāšanos un novēršot pārtikas izraisītas slimības, mēs varam palielināt drošas un uzturvielām bagātas pārtikas pieejamību visiem.

Praktiski ieteikumi:

• Ieguldīt pētniecībā un attīstībā: Turpināt ieguldīt jaunu un uzlabotu pārtikas saglabāšanas un drošības tehnoloģiju pētniecībā un attīstībā.
• Stiprināt pārtikas drošības noteikumus: Stiprināt pārtikas drošības noteikumus un standartus, lai nodrošinātu, ka pārtika ir droša patēriņam.
• Uzlabot rīcības ar pārtiku praksi: Izglītot pārtikas apstrādātājus un patērētājus par pareizu rīcību ar pārtiku.
• Samazināt pēcražas zudumus: Ieviest stratēģijas, lai samazinātu pēcražas zudumus bojāšanās dēļ.
• Veicināt ilgtspējīgu pārtikas ražošanu: Veicināt ilgtspējīgas pārtikas ražošanas praksi, kas samazina ietekmi uz vidi.

Noslēgums

Pārtikas zinātnei ir izšķiroša loma pārtikas drošības un pieejamības nodrošināšanā globālai populācijai. Izpratne par pārtikas saglabāšanas un drošības principiem, efektīvas pārtikas drošības prakses ieviešana un jauno tehnoloģiju apgūšana ir būtiska, lai risinātu globālā pārtikas nodrošinājuma izaicinājumus un aizsargātu sabiedrības veselību. Strādājot kopā, valdības, nozare un patērētāji var nodrošināt, ka ikvienam ir pieejama droša, uzturvielām bagāta un pieejama pārtika.