Пилотное исследование по использованию холодной атмосферной плазмы для консервирования хлеба

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 22003 (2022) Цитировать эту статью

1041 Доступов

1 Цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Холодная атмосферная плазма (CAP) используется в качестве новой технологии консервирования пищевых продуктов. В этом исследовании обработка CAP была впервые применена к хлебобулочным изделиям. Цель работы — изучить влияние применения КАП на количество микроорганизмов при хранении хлеба. Основные физико-химические свойства и консистенцию хлеба определяли при хранении в течение 0, 3 и 6 суток. Материал исследования включал безглютеновый и смешанный пшенично-ржаной хлеб, обработанный ЦАП в течение 2 и 10 мин. Результаты показали, что после десяти минут воздействия CAP на хлеб не было обнаружено никаких мезофильных бактерий или грибков. Кроме того, всего лишь 2-минутная нетермическая стерилизация привела к полному подавлению роста дрожжей и плесени в безглютеновом и пшенично-ржаном хлебе. Отмечено снижение микробного роста в хлебе; однако одновременно наблюдалось снижение влажности хлеба. После применения плазмы в течение 2 или 10 мин как безглютеновый, так и смешанный пшенично-ржаной хлеб характеризовались пониженной влажностью, что также приводило к значительному увеличению твердости и небольшому увеличению упругости хлеба. Перспективно использование CAP при хранении хлеба; тем не менее, необходимо дальнейшее изучение влияния этой обработки на хлеб с улучшителями, особенно с гидроколлоидами и клетчаткой.

Появляющаяся технология холодной плазмы (ХП) все чаще используется в пищевой промышленности, например, в качестве альтернативного инструмента для обеззараживания пищевых продуктов и продления срока годности1,2,3,4. Холодная плазма генерируется в результате нетепловой ионизации газа на свободные электроны, ионы, реакционноспособные атомные и молекулярные формы, а также ультрафиолетового (УФ) излучения. Его можно использовать для изменения поверхности твердых и жидких пищевых продуктов, и он имеет множество преимуществ перед традиционной термической обработкой. Похоже, что холодная плазма оказывает ограниченное влияние на сенсорные и цветовые свойства при меньшей мощности и времени обработки. При более высокой интенсивности и более длительном времени обработки холодной плазмой могут произойти изменения в структуре углеводов, т.е. сшивание и гликозилирование, изменения вторичной структуры белков и окисление липидов5. Поэтому необходимы исследования по подбору параметров различных пищевых продуктов.

Были предприняты попытки использовать различные пищевые продукты, но хлеб никогда не обрабатывался ЦП перед хранением. Хлеб — один из самых основных продуктов питания в мире; следовательно, ученые очень заинтересованы в улучшении его качества. Улучшение технологических параметров должно быть направлено на продление срока его годности. Многие ученые сосредоточены на замедлении черствения хлеба с помощью различных добавок. Несвежесть хлеба вызвана ретроградацией амилопектина и перераспределением воды между различными полимерами. Некрахмальные белки и полисахариды также играют роль в этом процессе6. Помимо черствости, хлебобулочные изделия теряют качество из-за роста плесени и других микроорганизмов7.

Все эти изменения, происходящие при хранении, влияют на увеличение количества отходов во всем мире6; поэтому больше внимания следует уделять продлению срока хранения хлеба. Были проведены исследования по подавлению роста плесени с использованием упаковки в модифицированной атмосфере с использованием летучего эфирного масла горчицы. Эта технология основана на использовании CO2, сбалансированного по N2 и остаточному O28. В других исследованиях был протестирован активный упаковочный материал, то есть многослойная пленка, содержащая эфирное масло аниса и слой тиолового покрытия с репеллентными и противомикробными свойствами. Пленка эффективно подавляла рост микроорганизмов на поверхности хлеба9. Другие авторы указали, что этанол можно использовать для замедления или предотвращения грибковой порчи. Методы с использованием этого вещества оказались эффективными в задержке роста C. sitophila и H. burtonia10.