Technologia wysokich ciśnień już o kilku lat jest stosowana do utrwalania żywności, głównie do żywności kwaśnej:dżemy, soki owocowe, mięso. Technologia ta została po raz pierwszy wykorzystana na początku lat 90. przez Medi-ya Food Co (Japonia) do sterylizacji dżemów. Obecnie produkty utrwalane za pomocą wysokich ciśnień są coraz częściej spotykane na półkach sklepowych. W 2015 roku światowy rynek żywości z zastosowaniem HPP, wyniósł 9,8 mld dolarów. Szacuje się, że w 2025 roku rynek ten osiągnie wartość 54,77 mld dolarów. O możliwości wykorzystania wysokich ciśnień do utrwalania żywności decydują dwa czynniki: inaktywacja drobnoustrojów patogennych oraz wpływ HPP na składniki żywności (barwniki, witaminy, białka).

Wpływ HPP na mięso.

W mięsie we wczesnej fazie pre-rigor, które zostało poddane działaniu wysokiego ciśnienia, następuje skurcz mięśniowy i skrócenie długości włókien o 35-50%. Występuje również uszkodzenie struktury włókna mięśniowego. W mięsie znajdującym się w fazie post-rigor, nie następuje skurcz, jednak zachodzą zmiany w strukturach sarkomerów. Najbardziej rozległe zmiany w strukturze mięsa zachodzą podczas równoczesnego działania ciśnienia i podwyższonej temperatury.

Stosowanie HPP powoduje denaturację białek, jednak proces ten zachodzi w mniejszym stopniu niż proces termiczny, wpływa zatem na rozpuszczalność białek. Na stopień denaturacji białek ma wpływ czas trwania zastosowanego procesu ciśnieniowania, jak i temperatura. W przypadku procesu HPP w zakresie temperatur od 20°C do 45°C zmiany denaturacyjne białek są większe niż w temperaturach wyższych lub niższych. Oznacza to, że ciśnieniowanie zabezpiecza białka przed termiczną denaturacją. Wysokie ciśnienie powoduje żelowanie białek już w temperaturze pokojowej. Wykazano również korzystny wpływ na właściwości żelujące białek poprzez zastosowanie HPP przed obróbką termiczną. Stwierdzono, że ogrzewanie w temp.70°C przez 10-minut homogenatów mięśni owczych w roztworze o niskiej sile jonowej po wcześniejszym traktowaniu ciśnieniem (10 min. w 150 MPa i 0°C) zwiększa ich termiczne żelowanie. Wysokie ciśnienia znalazły również zastosowanie w przypadku żelowania surimi (farsz mięsny, powstały w wyniku przemywania rozdrobnionego mięsa wodą, do produkcji surimi są wykorzystywane głównie ryby chudym, białym mięsie). Zastosowanie HPP w produkcji surimi ma korzystny wpływ, ze względu na krótszy czas żelowania oraz ograniczenie niekorzystnych przemian cieplnych w składnikach żywności. Żele powstałe z zastosowanie wysokiego ciśnienia cechują się większą gładkością i są bardziej lśniące od tych wytwarzanych metodami cieplnymi, charakteryzują się jednak mniejszą trwałością. W wyniku stosowania wysokich ciśnień otrzymuje się żele surimi o zwiększonej intensywności, co jest cechą bardzo pożądaną przez konsumentów. Ciśnieniowanie ma również wpływ na teksturę mięsa.Wykazano, że traktowanie mięsa owczego i bydlęcego przez 4 minuty ciśnieniem ok. 100MPa w temperaturze 30-35°C przed osiągnięciem stężenia pośmiertnego ulega skurczowi i twardnieje. Jednakże po poddaniu tego mięsa obróbce cieplnej staje się ono bardziej kruche i soczyste niż mięso nie poddane zabiegowi ciśnieniowania. Daje to możliwość wykorzystania technologii ciśnieniowania w zakresie 100-200 MPa do tenderyzacji mięsa w stanie pre-rigor. Ciśnienie  200MPa w temperaturze 20°C i 40°C użyte do utrwalania mięsa bydlęcego w stanie post-rigor spowodowało zwiększenie sprężystości oraz spójności mięsa. Zastosowanie ciśnień 400-600 MPa zwiększało twardość mięsa niezależnie od zastosowanej temperatury. Bardzo niekorzystnym procesemzachodzącym podczas ciśnieniowania jest autooksydacja lipidów. Wraz ze wzrostem ciśnienia, temperatury czy wydłużenia procesu zwiększa sie szybkość autooksydacji lipidów. Barwa jako jeden z najważniejszych wyróżników decydujących o akceptacji konsumentów danego produktu ulega zmianom-zmniejsza się jej intensywność a także zostaje utracony czerwony odcień. Stosowanie ciśnienia w przedziale 150 do 500 MPa powoduje niekorzystne zmiany barwy mięsa zwierząt stałocieplnych oraz ryb posiadających ciemne mięśnie. Podczas traktowanie białego mięsa ryb ciśnieniem 200MPa i wyższym, mięso to staje się matowe i traci przezroczystość (jak po obróbce cieplnej). Technologię wysokich ciśnień można stosować również do szybkiego zamrażania lub rozmnażania żywności. Wykazano, że zamrożenie mięsa świńskiego w temperaturze -18°C pod ciśnieniem 200MPa spowodowało zmniejszenie uszkodzenia włókien mięśniowych w porównaniu z metodą tradycyjnego zamrażania. Jednakże przechowywanie mięsa w warunkach chłodniczych i normalnym ciśnieniu atmosferycznym prowadzi do przemian struktur lodu powodując niekorzystne zmiany jakości produktu.

Stosowanie HPP może być stosowane w celu utrwalania i poprawy kruchości mięsa. Zastosowanie metody ciśnieniowania zwiększa wodochłonność oraz zdolność białek do żelowania. Ograniczeniem stosowania metody wysokich ciśnień do produktów mięsnych są niekorzystne zmiany barwy i zwiększenie szybkości autooksydacji lipidów. Łączenie przedstawionej metody z innymi procesami technologicznymi tj.: łagodne ogrzewanie czy pakowanie próżniowe może przedłużać trwałość produktów mięsnych oraz umożliwić wytwarzanie żywności o nowych cechach sensorycznych.

Wady i zalety HPP

a) wady

-        okresowość produkcji,

-        mała wydajność,

-        wysoki koszt urządzeń,

-        niekorzystne zmiany struktur białkowych, przyspieszenie oksydacji tłuszczu

b) zalety

-        zwiększenie trwałości produktów w wyniku niszczenia drobnoustrojów,

-        równomierność działania ciśnienia w całej objętości,

-        krótki czas trwania procesu 

Literatura:

-Edyta Malinowska-Panczyk, Marta Walecka, Roman Pawlowicz, Robert Tylingo, Ilona Kolodziejska; The effect of high pressure at subzero temperature on proteins solubility, drip loss and texture of fish (cod and salmon) and mammal's (pork and beef) meat; 2013; Food Science and Technology International

- Edyta Malinowska-Panczyk, Ilona Kołodziejska; Możliwości wykorzystania wysokiego ciśnienia w przemyśle mięsnym i rybnym; 2009; Medycyna Weterynaryjna

Słowa kluczowe: Wysokie ciśnienia, HPP, mięso, metoda utrwalania