Công nghệ xử lỹ áp suất cao (HPP) trong thực phẩm

Sản phẩm an toàn, chất lượng, giữ nguyên hương vị và giá trị dinh dưỡng, kéo dài được thời hạn sử dụng mà không cần phải dùng chất phụ gia, chất bảo quản hoặc hóa chất nào khác – Đó là điều mà tất cả người tiêu dùng luôn mong muốn. Bài viết hôm nay sẽ cung cấp cho bạn một giải pháp mới trong chế biến và bảo quản thực phẩm đang được đánh giá rất cao với những ưu điểm vượt trội như trên và hơn hẳn so với công nghệ xử lý bằng nhiệt hoặc hóa chất thông thường.  Vậy giải pháp đó là gì, nguyên lý hoạt động và những ưu điểm của nó như thế nào?

Công nghệ chế biến thực phẩm bằng áp suất cao

Công nghệ chế biến thực phẩm xử lý bằng áp suất cao nhiệt lạnh (High Pressure Processing), gọi tắt là công nghệ thực phẩm HPP, được thương mại lần đầu tiên tại Nhật vào đầu những năm 1990, tiếp đến ở Châu Âu và Mỹ vào 1996 và ở Úc vào 2001, rồi nhanh chóng thương mại toàn cầu từ những năm 2000.

Nguyên lí hoạt động

Công nghệ chế biến thực phẩm HPP thanh trùng bằng nhiệt lạnh trong nước tinh khiết. Trong điều kiện nước tinh khiết áp suất cao (300-600 MP/43.500-87.000 psi), cao hơn cả áp suất đáy đại dương (Hình 1) sâu nhất (10.971m), ở nhiệt độ 4÷10ºC, các loại vi khuẩn như Listeria monocytogenes, E. coli, Salmonella, Campylobacter và Vibrio spp, virus, men, nấm và vật truyền bệnh sẽ bị bất hoạt trong thực phẩm vì thế thực phẩm được kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo an toàn tuyệt đối, giúp các nhà sản xuất  nâng cao an toàn thực phẩm , kéo dài thời gian sử dụng, đảm bảo dinh dưỡng tự nhiên.

Hình 1. Công nghệ High Pressure Processing (HPP) xử lý thực phẩm ở áp suất cao (10.000 atm), cao hơn cả áp suất ở đáy đại dương sâu nhất (Mariana Trench: Rãnh Mariana – rãnh đại dương sâu nhất (10.971m).

Hình 2. Sơ đồ quy trình công nghệ thực phẩm áp dụng HPP

Trong hình 2 thể hiện: Thực phẩm chưa chế biến được đưa vào bộ phận nạp vật liệu (Product loading), sau đó được chuyển tiếp vào thùng chứa nước áp suất thấp (Vessel pre-filling), tiếp theo chuyển tiếp đến bộ phận tăng áp suất để thanh trùng (Pressurizing), cuối cùng tải sản phẩm ra để tiêu dùng (Processed batch).

Ưu và nhược điểm của công nghệ HPP

* Ưu điểm:

– Bảo vệ thực phẩm tốt hơn so với sử dụng các loại phụ gia hóa học đối với các vi khuẩn gây bệnh như Samonella hay Listeria. Nếu kết hợp nhiệt độ (60-90^oC) và áp suất để xử lý thực phẩm thì sẽ tiêu diệt được toàn bộ các loại vi khuẩn. Vì vậy không cần phải sử dụng các hóa chất bảo quản.

– Bảo quản hoa quả bằng áp suất cao cho hương vị, các loại vitamin, giá trị dinh dưỡng và cấu trúc sản phẩm không bị suy giảm. Giữ được độ tươi của sản phẩm, đặc biệt là hương vị và cấu trúc của các sản phẩm như: nước quả, các loại sò, các sản phẩm thịt đã qua chế biến, các sản phẩm xúc xích, salad bơ…

– Áp suất cao có thể làm biến đổi các đặc tính của thực phẩm như thay đổi cấu trúc protein, cấu trúc của cơ và làm keo hóa tinh bột do đó tiêu hóa dễ dàng hơn.

– Việc xử lý bằng áp suất cao có thể cải thiện được tính chất các loại thực phẩm, đặc biệt là sữa chua hoặc phomat. Ví dụ: tăng độ đặc, khả năng gel hóa trong sữa chua hoặc rút ngắn quá trình ủ chín trong phomat khi xử lý bằng áp suất cao.

– Kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm. Sản phẩm đóng gói chân không được xử lý bằng công nghệ cao áp và giữ lạnh có khả năng giữ được vị ngon trong vòng 30 ngày.

– Tiết kiệm chi phí lao động

– Tiêu thụ ít năng lượng

– Tác động của áp suất đồng đều đến mọi phần của thực phẩm không như sự phân bố nhiệt trong quá trình chế biến nhiệt.

* Hạn chế:

– Tiệt trùng áp suất cao yêu cầu chi phí rất cao và sản phẩm sau xử lý vẫn cần phải giữ lạnh. Ngoài ra, công nghệ này không đạt hiệu quả cao đối với các sản phẩm rau và nó có thể làm phai màu thực phẩm nếu áp suất quá cao

Các thực phẩm áp dụng công nghệ HPP

• Thịt: kéo dài thời gian bảo quản thịt ăn liền, đảm bảo tiêu chuẩn quá mức an toàn của người tiêu dùng, bảo quản được 90 ngày thay vì 30 ngày xử lý theo bảo quản bằng hóa chất hay nhiệt.
• Trái cây: bảo quản trái cây, đem lại các sản phẩm chất lượng, đảm bảo an toàn, không thay đổi hình dạng, kết cấu, màu sắc, hương vị và hàm lượng dinh dưỡng có trong trái cây, tăng giá trị thương mại sản phẩm.
• Nước trái cây và đồ uống: chất lượng cao nhất và thời gian sử dụng lâu hơn (áp suất xử lý 87.000 psi), nước ép trái cây giữ nguyên chất lượng, kết cấu, màu sắc và hàm lượng dinh dưỡng.
• Hải sản: chế biến tôm hùm và hàu, tăng cường dinh dưỡng và vị giác.

Trên toàn thế giới, theo thống kê của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), tốc độ tăng trưởng giá trị thực phẩm được xử lý bằng công nghệ HPP 2016 -2022, tăng lên 182,8% (đối với thịt), 186,6 % (Rau quả), 192,5% (Hải sản), tới 208,8% đối với nước ép trái cây (Bảng dưới).