Ponekad prerada koja čini hranu bezbednom može da ugrozi ukus i hranljive materije, ali naučnica za hranu Dženifer Akaf traži način da učini hranu bezbednom i smanji gubitak kvaliteta.
Prerađivači hrane često koriste toplotu za pasterizaciju ili sterilizaciju kako bi prehrambene proizvode učinili bezbednim ubijanjem patogena kao što su salmonela i listerija, ali visoke temperature mogu narušiti kvalitet hrane. Da bi se osigurala bezbednost hrane, industrija se ponekad oslanja na prestroge standarde koji nepotrebno smanjuju kvalitet hrane, rekla je Dženifer Akaf, docentica za mikrobiologiju i bezbednost hrane za Poljoprivrednu eksperimentalnu stanicu u Arkanzasu, istraživački ogranak Sistemskog odeljenja za poljoprivredu Univerziteta u Arkanzasu.
Fokusirajući se na prehrambene proizvode sa niskom vlagom kao što je mleko u prahu, Akaf i njen tim su izveli studiju tražeći metodu koja garantuje bezbednost hrane uz zadržavanje najviše vitamina, minerala i ukusa u zavisnosti od hrane.
„Ovaj pristup saradnje obuhvata mikrobiologiju, inženjering i statistiku kako bi prehrambenoj industriji pružio ono što verujemo da će biti alat za poboljšanje bezbednosti bez ugrožavanja kvaliteta njihovih sušenih prehrambenih proizvoda“, rekao je Akaf.
Proces nije ograničen na hranu sa malo vlage i može se proširiti na drugu hranu i procese, dodao je Akaf.
Koristeći podatke iz studije o bezopasnom „surogatnom“ mikroorganizmu i statističku tehniku nazvanu „bootstrapping“, istraživači su razvili okvir za pružanje opcija za prerađivače hrane u okviru smernica američke Uprave za hranu i lekove.
„Predložili smo metodologiju za odabir vrednosti između najliberalnijih i najkonzervativnijih pristupa preradi hrane zasnovanih na toleranciji rizika“, rekao je Džejam Subijah, šef odeljenja za nauku o hrani. „Industrija može da koristi ovu metodologiju da izabere vrednost i podnese zahtev FDA za odobrenje.
Iako ne postoji posebno pravilo FDA, vlada trenutno traži od industrije za preradu hrane da podnese peticiju za reviziju od slučaja do slučaja.
Studija, „Pokretanje za procenu konzervativnog odnosa ubijanja surogata i patogena za upotrebu u validaciji termičkog procesa u industrijskoj skali“, objavljena je na internetu u časopisu Journal of Food Production u martu.
„Surogati su kao lutke koje se koriste u testiranju sudara da bi se potvrdila bezbednost automobila“, rekao je Subijah. „Oni su nepatogeni mikroorganizmi, koji bi trebalo da imaju sličnu ili veću otpornost na toplotu od stvarnog patogena. Često su mnogo otporniji.“
Naučnici koriste „smanjenje ciklusa dnevnika“, ili skraćeno LCR, da izračunaju koliko efikasno proces ubija štetne mikroorganizme. „Log“ se odnosi na logaritamsku skalu, a 1-log predstavlja smanjenje od 10 puta što je ekvivalentno smanjenju bakterija od 90%. Smanjenje od 2 log bi bilo smanjenje od 99%, 3-log 99,9% i tako dalje. Smanjenje od 6 log je smanjenje od 99,9999%.
Kada se surogat mikroorganizmi koriste za studije izazova bezbednosti hrane za sterilizaciju konzervisane hrane, Institut stručnjaka za termičku obradu hrane preporučuje „jednostavnu srednju vrednost“ ili prosečni odnos ubijanja da bi se potvrdila bezbednost hrane u industrijskoj skali. Na primer, Subijah je rekao da ako sterilizacija zahteva smanjenje patogena „12-log“ i da je surogat dvostruko otporniji, procesor bi mogao pokazati „6-log“ ubijanje surogata, a FDA bi to prihvatila kao ekvivalent .
Međutim, nedostatak te metode je što ne uzima u obzir varijabilnost mikroorganizama, kako patogena tako i surogata, primetio je Subijah.
Iako je manje sklona patogenima koji se prenose hranom od svežeg mesa i mlečnih proizvoda, hrana sa malo vlage nije imuna. Različite vrste salmonele su umešane u 15 smrtnih slučajeva, hiljade bolesti i stotine hospitalizacija u poslednjih 20 godina zbog zaražene hrane sa niskom vlagom kao što su sušeno voće i povrće, orasi, začinsko bilje, brašno i začini.
Nakon tih epidemija bezbednosti hrane, prehrambena industrija je „prešla na konzervativni režim“ u studijama izazova bezbednosti hrane, rekao je Subijah, zahtevajući isti nivo smanjenja dnevnika surogata.
Na primer, ako sterilizacija začina zahteva smanjenje salmonele za 12 log, industrija bi pokazala smanjenje surogata za 12 log iako može biti dvostruko otpornija od patogena. Iako ovo obezbeđuje visok nivo bezbednosti hrane, hranljive materije mogu biti degradirane usled teške termičke obrade, objasnio je Subijah.
Kao diplomirani student nauke o hrani na Dale Bumpers koledžu za poljoprivredu, hranu i nauke o životu, Arshpreet Khattra je koristio prethodno objavljene podatke iz Subijahove laboratorije koji uključuju surogat Enterococcus faecium da bi razvio rešenje za očuvanje kvaliteta u termičkoj obradi. Primenila je tehniku pokretanja da bi procenila distribuciju koeficijenta ubijanja u mleku u prahu umesto da izračuna „jednostavnu srednju vrednost“ ili prosečnu koeficijent ubijanja.
Pomoću pokretanja, naučnici se mogu nositi sa nesigurnošću u eksperimentalnim podacima tako što će generisati mnogo uzoraka umesto da pretpostavljaju specifičnu distribuciju. Tehnika zahteva nasumično odabrane tačke podataka iz originalnih podataka kako bi istraživači dobili dobru predstavu o tome koliko rezultati mogu varirati zbog slučajnosti. Korišćen je u različitim studijama za poboljšanje metoda obrade hrane i procenu rizika po bezbednost hrane od različitih mikroba u različitim namirnicama.
Iz procene distribucije koeficijenta ubijanja, konačni odnos ubijanja može se izračunati na kliznoj skali rizika, primetio je Subbiah. U hipotetičkom primeru, da bi imao nivo rizika od 1%, procesor može želeti smanjenje surogata od 9 log, što je smanjenje od 99,9999999%. Nivo rizika od 5% zahtevao bi smanjenje od 8 log, a rizik od 10% bi zahtevao smanjenje surogata za 6,5 log da bi bilo ekvivalentno smanjenju patogena za 12 log. Smanjenje od 12 log obično se naziva sterilizacija, a smanjenje od 4 do 5 log kvalifikuje se kao pasterizacija.
Ovaj metod uspostavlja ravnotežu između ubijanja štetnih bakterija i očuvanja kvaliteta, rekao je Subbiah.
