Die Hochdruckverarbeitung oder Hochdruckverarbeitung ist ein Verfahren zur Verarbeitung von Obstprodukten (wie Orangen, Grapefruits, Mangos usw.) sowie von Gemüseprodukten ohne zusätzliche Wärme.
„Es hat das Potenzial, hochwertige, frische, reine, nahrhafte und sicher zu verzehrende Obst- und Gemüseprodukte herzustellen, ohne chemische Konservierungsstoffe oder künstliche Zusatzstoffe zu verwenden“, sagte Samantha Zhang, Marketing- und Produktentwicklungsmitarbeiterin bei All Natural Freshness in White Pigeon, Michigan. „HPP macht auch Obst- und Gemüseprodukte toleranter gegenüber Kühlkettenmissbrauch und trägt so weiter zur Minimierung von Verderb und damit verbundenen Rücksendungen bei.“
Bei der Hochdruckverarbeitung von Lebensmitteln werden Obst- und Gemüseprodukte einem Druck von 400 MPa (58,000 psi) bis 600 MPa (87,000 psi) für eine Dauer von einer bis fünf Minuten ausgesetzt. Diese hohen Drücke, die in Hochdruckverarbeitungsanlagen verwendet werden, töten die meisten schädlichen Mikroorganismen wie Salmonellen, E. coli und Listeria monocytogenes, indem sie Zellkomponenten schädigen – aber im Gegensatz zu einer Ultrahochtemperatur-Wärmebehandlung verändert HPP nicht den Geschmack, die Textur oder den Nährwert.
„Da hoher hydrostatischer Druck schnell und gleichmäßig wirkt, spielen weder die Behältergröße noch die Dicke eines Produktbehälters eine Rolle für die Wirksamkeit von HPP. Einige Säfte und Getränke können eine leichte Veränderung erfahren (wie die Farbe von Erdbeeren), aber HPP hilft dabei, Nährwert, Geschmack, Textur und Aussehen im Wesentlichen zu erhalten“, sagte Zhang. „Infolgedessen gilt die Hochdruckbehandlung von Obst- und Gemüseprodukten als ‚natürliches‘ Druckpasteurisierungsverfahren, da sie ohne Zusatz von chemischen Konservierungsmitteln auskommt oder darauf angewiesen ist.“
Mainstream werden
Die ersten kommerziellen Produkte, die mit HPP verwendet wurden, waren Guacamole, die heute üblicherweise jede Woche gegessen wird, ohne dass die Verbraucher dafür frische Avocados kaufen müssen.
Lisa Pitzer, Marketingleiterin bei Avure Technologies in Erlanger, Kentucky, einem Hersteller von HPP-Geräten, sagte, HPP habe sich schnell zu einer gängigen Lebensmittelverarbeitungsmethode entwickelt und es sei nicht mehr angemessen, es als neuartige Technologie zu bezeichnen.
Daher geht der Trend bei HPP dahin, Maschinen und Projekte nach üblichen lebensmitteltechnologischen Begriffen zu bewerten, wie z. B. „Wie hoch ist der Durchsatz?“. "Wie hoch sind die Kosten pro Pfund?" „Was ist die Zuverlässigkeit?“ und "Wie viel Bodenfläche nimmt es ein?"
„Vor zehn Jahren ging es bei diesen Fragen darum, ob HPP funktionieren würde“, sagte Pitzer. „Vor fünf Jahren war die Frage, ob sich das jemand leisten kann. Jetzt ist es für viele Lebensmittel, die wir täglich essen, akzeptiert und weit verbreitet.“
So funktioniert es: Chargen verpackter Lebensmittel werden in einen Behälter namens Korb gegeben. Mehrere Körbe werden in einen mit reinem Kaltwasser gefüllten Druckbehälter gefüllt. Der Druck wird auf ein Vielfaches des Drucks an der tiefsten Stelle des Ozeans erhöht und dort für einige Minuten gehalten. Nach der Behandlung können sich viele Bakterienzellen nicht mehr vermehren und sind unfähig, Krankheiten oder Verderb zu verursachen. Wenn es richtig gemacht wird, gibt es keine wahrnehmbare Veränderung im Geschmack oder in der Textur des Essens.
Pitzer sagte, dass HPP für Säfte üblich ist – frisch schmeckender Saft kann nicht wärmebehandelt werden, und unbehandelter Saft hat eine sehr kurze Haltbarkeit und es gibt keine Möglichkeit sicherzustellen, dass er nach der Verarbeitung lebensmittelecht ist.
Die neuesten Trends
Francisco Purroy, technischer Vertriebsleiter von Hiperbaric mit Sitz in Miami, Florida, einem Hersteller von HPP-Anlagen für die Lebensmittelindustrie, sagte, dass die Haupttreiber der Technologie heutzutage die Kategorie der kaltgepressten Säfte und das HPP-Tolling (Vertragsservice/Copacking) seien.
„Sie sind untrennbar miteinander verbunden, da viele Hersteller kaltgepresster Säfte Co-Packer für den HPP-Teil ihrer Produktion einsetzen“, sagte er. „Um eine Vorstellung von diesem Wachstum zu geben: Vor fünf Jahren gab es weltweit nur ein Dutzend Marken, die kaltgepresste und unter Druck stehende Säfte herstellten. 2012 hatten wir bereits rund 50 Kunden. Heutzutage nähern wir uns 150 Marken von HPP-Saft auf der ganzen Welt.“
An der Maschinenfront hat Hiperbaric vor kurzem das größte und produktivste Kaltdrucktechnologiesystem aller Zeiten auf den Markt gebracht – das Hiperbaric 525, das dem Unternehmen geholfen hat, einen Umsatz von mehr als 30 Millionen US-Dollar zu erzielen.
„Kaltdrucktechnologie oder HPP ist weiterhin eine relative Nische, wächst aber schnell“, sagte Purroy. „Heute gibt es fast 300 Systeme auf der ganzen Welt in über 30 Ländern und über das gesamte Spektrum von Lebensmittel- und Getränkeanwendungen hinweg.“
Zu den Produkten, die aus dieser Methode stammen, gehören Fleisch, Meeresfrüchte, Salsas, Milchprodukte, Guacamole, verzehrfertige Mahlzeiten, Säfte und Fruchtzubereitungen.
„Wir wenden hohen hydrostatischen und isostatischen Druck auf die verpackten Produkte an; im Grunde, als würde man sie sehr tief in den Ozean stecken“, sagte er. „Dieser durch Wasser übertragene Druck ist in der Lage, Mikroben abzutöten, während die ernährungsphysiologischen und organoleptischen Eigenschaften des Lebensmittels erhalten bleiben, wobei die Zutat und ihre Frische respektiert werden. Die Haltbarkeit wird verlängert und die Lebensmittelsicherheit erheblich verbessert.“
Joyce Longfield, Anwendungs- und Regulierungsspezialistin bei Hiperbaric, erwartet noch größere Maschinen für mehr Volumen, wenn mehr HPP-Mautanlagen verfügbar werden, einige davon mit Co-Packing-Optionen.
„RTE-Fleisch sowie Dips und Aufstriche machen etwa 60 Prozent der HPP-Lebensmittel auf dem Markt aus. Saft macht wahrscheinlich 15 Prozent aus, und Meeresfrüchte und Milchprodukte machen den Rest aus, wobei einige Pharmazeutika zu einem sehr geringen Prozentsatz enthalten sind“, sagte sie. „Sie haben das fertige Produkt von kaltem Wasser umgeben, das einen gleichmäßigen Druck von 87,000 psi erzeugt. Der Druck zerstört die Bakterien und lässt die organoleptischen Eigenschaften und Nährstoffe intakt.“
Pitzer sagte, die neuesten Fortschritte bei HPP beträfen den Durchsatz der Maschinen und die Kosten pro Pfund.
„Früher sprachen Hersteller, einschließlich Avure, über die Anzahl Liter Wasser im Druckbehälter – mehr Wasser war gut“, sagte sie. „Avure konzentriert sich vollständig auf den höchsten Durchsatz, die niedrigsten Betriebskosten und die zuverlässigsten Maschinen.“
Das letzte Wort
Frisches Obst und frische Produkte haben einige Herausforderungen, aber einige enorme Vorteile für den Erzeuger (Sicherheit und Haltbarkeit) und den Verbraucher (ohne Geschmack und Konservierungsstoffe). Es gibt viele Produkte auf dem Markt und viele weitere werden entwickelt.
„Avure hat eine Einrichtung in Ohio, die von vier Lebensmittelwissenschaftlern besetzt ist, die Kunden dabei helfen, neue Produkte zu formulieren und zu testen“, sagte Pitzer. „Neben Fleischprodukten aller Art gibt es viele spannende Obst-, Gemüse- und Milchprodukte. Fast alle diese Produkte werden unter Kühlung vertrieben und verkauft.“
Es gibt zahlreiche Vorteile von HPP, darunter eine längere Haltbarkeit (drei- bis zehnmal länger als das gleiche Produkt ohne HPP), keine Beeinträchtigung der sensorischen, ernährungsphysiologischen oder funktionellen Eigenschaften, eine wirksame Beseitigung von Verderb und pathogenen Mikroorganismen und eine größere Toleranz gegenüber Kühlketten Missbrauch.
„Die HPP-Behandlung ist in der Lage, Obst- und Gemüseprodukte herzustellen, die Qualitätsmerkmale aufweisen, die denen ähneln, die einer Hitzepasteurisierung oder UHT-Verarbeitung unterzogen werden“, sagte Zhang. „Die Verarbeitungstemperatur und die Lagerbedingungen haben jedoch einen erheblichen Einfluss auf die Endqualität der Produkte. Die Verarbeitung bei hohen Temperaturen kann die sensorischen Eigenschaften (Berührung, Geschmack und Geruch) verschlechtern. Da es sich bei HPP um ein Kalttemperaturverfahren handelt, verlängert es die Haltbarkeit, während die organoleptischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften erhalten bleiben, und die Texturen von Obst- und Gemüseprodukten können sogar verbessert werden.“