Kemajuan teknologi Pulse Electric Field (PEF) di arena pemprosesan makanan mewakili penjimatan kos dan peningkatan langkah-langkah kelestarian di sektor goreng dan kerepek.
PEF pertama kali ditemui oleh jurutera Jerman pada tahun 1950-an. Baru pada tahun 1990an aplikasi dalam kebolehtelapan sel dan pemprosesan makanan pertama kali dikembangkan di Eropah. Teknologi PEF memperlihatkan dinding sel sayuran menjadi letupan elektrik mikro-detik yang pendek ketika melalui tab mandi air. Medan elektrik nadi menghasilkan kebolehtelapan dan pelembutan tisu dinding sel yang mengakibatkan kebocoran jus sel dan kehilangan gula dan asid amino yang berkurang dalam proses tersebut.
Dengan penyempurnaan teknologi PEF pada tahun 1990-an muncul penggunaan industri pertama oleh pengeluar french fry di Eropah. Selama dekad pertama abad ke-21 teknologi ini diadopsi oleh syarikat multinasional di seluruh dunia, dan hari ini teknologi PEF dianggap sebagai standard industri dalam pengeluaran fry fry di seluruh dunia.
Penerapan teknologi baru ini oleh pengeluar fry french selama satu dekad yang lalu telah menghasilkan kemajuan yang ketara dalam langkah-langkah lestari dalam penggunaan air, tenaga dan minyak goreng yang lebih sedikit sehingga dapat menjimatkan kos penjimatan. Sebagai usaha untuk memajukan jejak Idaho dalam industri pemprosesan kentang, Jabatan Perdagangan Idaho memberikan penghargaan Misi Keusahawanan Global Idaho (IGEM) pemberian $ 291,770 kepada Boise State University (BSU) bekerjasama dengan Fizik Makanan, yang berpusat di Boise, pada 23 Februari 2021 untuk membantu Fizik Makanan memperkenalkan teknologi PEF kepada industri kerepek kentang dan makanan ringan.
Pemberian IGEM berfungsi sebagai jambatan bagi penyelidik universiti untuk berkolaborasi dengan perniagaan sektor swasta Idaho dan melalui perkongsian ini meningkatkan, memupuk dan berpotensi mewujudkan peluang ekonomi baru di negeri ini. Pemberian ini diberikan untuk penyelidikan dan pengembangan teknologi PEF untuk mengurangkan gula dan asid amino dalam kentang yang akhirnya menghasilkan pengurangan potensi akrilamida dalam pengeluaran kerepek kentang.
McDougal, seorang profesor BSU dan ketua Jabatan Kimia dan Biokimia, mengatakan bahawa penyelidikan yang dibiayai oleh geran akan menumpukan pada pengeluaran cip kentang, tetapi juga akan merangkumi sayur-sayuran akar lain. "Kami akan dapat mengambil Ph.D. saintis yang akan dapat bekerjasama antara Fizik Makanan dan Boise State, ”katanya. "Ini (posisi) akan menjadi penghubung integral untuk merapatkan jurang ilmiah antara industri swasta dan lingkungan akademik." McDougal mengatakan bahawa pemberian itu juga akan memberi peluang pekerjaan kepada pelajar dan membantu mempersiapkan mereka untuk pekerjaan masa depan.
"Pelajar yang mengusahakan jenis projek ini, itu adalah penyelidikan yang memiliki nilai langsung yang relevan untuk industri, sehingga mereka memperoleh kemahiran dan latihan yang langsung berlaku dalam industri," katanya.
Fizik Makanan adalah pemegang lesen eksklusif sistem teknologi PEF untuk Amerika Utara, Ireland dan United Kingdom dan bekerjasama dengan DIL, sebuah syarikat yang berpangkalan di Jerman dan rakan teknologi makanannya, Elea. Pemberian itu merupakan peluang bagi syarikat untuk memasarkan teknologi kepada industri kentang dan makanan ringan yang telah menjadi standard industri oleh pengeluar fry fry.
"Kemewahan yang diberikan oleh pemberian ini kepada kita adalah untuk pergi jauh untuk sebuah syarikat yang secara terus terang belum memiliki kekuatan kewangan untuk melangkah lebih jauh," kata Jim Gratzek, pengarah teknikal di Fizik Makanan di Boise. "Syarikat besar mempunyai orang yang dapat melakukan ini dan terus terang mereka mempunyai makmal, kami tidak." Kemajuan teknologi yang berterusan dalam teknik pemprosesan makanan telah menghasilkan kemajuan dalam langkah-langkah kelestarian bersama dengan pengurangan pelengkap dalam akrilamida, karsinogen yang berkembang dalam makanan yang dimasak pada suhu tinggi.
McDougal dan pelajar dan stafnya di BSU akan memberikan data Fizik Makanan khusus untuk kesan PEF terhadap kentang. "Kami melakukan analisis penurunan gula menggunakan kombinasi kromatografi cair dengan pengesanan aerosol yang dikenakan," kata McDougal. "Kami melakukan analisis asid amino percuma dengan kromatografi gas dan spektrometri massa dan kemudian kami melakukan analisis akrilamida dengan kromatografi cair dan spektrometri jisim tiga atau empat kali ganda."
Gratzek berhati-hati ketika membincangkan kesan PEF terhadap pengurangan jumlah akrilamida dalam makanan goreng. Dia menyajikan PEF sebagai "teknik ketika diterapkan dengan hal-hal lain" dapat menghasilkan kadar akrilamida yang lebih rendah. "Bukannya PEF menjatuhkan akrilamida, tetapi perubahan PEF mengatakan fenomena pencucian ke dalam air, yang terjadi, ia juga mengubah kadar penggorengan, yang tentu saja terjadi, yang kedua-duanya akan menyebabkan akrilamida lebih rendah," katanya
"Gula, suhu, waktu, tahap kelembapan - semua itu adalah input untuk berapa banyak akrilamida yang anda dapat pada akhir proses menggoreng," tambahnya. Pengurangan pepejal dalam bentuk pengurangan gula dan asid amino membolehkan pemproses kentang mengganti atau mengurangkan jumlah pemadaman air panas atau pra-pemanasan dalam pengeluaran french fry dan chip. "Jika pemutihan digunakan untuk melembutkan sendiri, itu (PEF) dapat menghilangkan proses pemutihan," kata Gratzek.
Kelebihan penjimatan kos yang lain adalah pengurangan keausan pisau pemotong yang digunakan dalam proses membuat fry dan chip. Teknologi PEF melembutkan dinding sel menjadikan kentang lebih mudah dipotong. "Pemotongan jauh lebih lancar, jadi anda akan mempunyai lebih kurang apa yang disebut kawasan permukaan tertentu," kata Gratzek. "Jadi, itu dapat digabungkan dengan kenyataan bahawa air keluar lebih mudah dan dengan lebih sedikit tenaga menyebabkan penyerapan minyak lebih rendah ke dalam kentang goreng atau kentang kentang." Gratzek menambah bahawa itu bukan jumlah yang besar pada masa ini, 5-10%, tetapi dia berharap dapat mempelajari proses penggorengan lebih lanjut dengan McDougal.
Teknologi PEF telah menjadi standard industri di antara pengeluar fry french selama 20 tahun yang lalu dan kini diadopsi secara bertahap oleh beberapa pengeluar makanan kerepek dan makanan ringan. Menurut Carl Krueger, ketua kejuruteraan di Fizik Makanan di Boise, Eropah memimpin peralihan teknologi, sama seperti yang dilakukan dalam industri fry fry.
"Beberapa tahun terakhir menyaksikan peningkatan penggunaan PEF dalam kerepek kentang di Eropah," kata Krueger. "Itu penting. Seperti mana kami berada di kentang goreng. Kami agak menunggang mereka yang berada di belakang mereka, tetapi kami mempunyai sebilangan besar pengeluar kerepek kentang yang kami bicarakan dengan menunjukkan minat yang kuat terhadap PEF. "
Krueger mengatakan bahawa perhatian utama pengeluar makanan ketika mempertimbangkan teknologi baru adalah apa yang dikenal dalam industri makanan sebagai "rasa mulut, istilah yang digunakan untuk menggambarkan kualiti yang unik untuk jenama tertentu. Sama ada formula rahsia atau rahsia, syarikat sangat melindungi identiti jenama mereka dan menjaga kesetiaan pelanggan. Tidak ada syarikat yang ingin meniru jenis kegagalan hubungan masyarakat Coca-Cola yang dihadapi pada pertengahan 1980-an dengan pengenalan "New Coke."
"Kami benar-benar menemui pelanggan perkhidmatan makanan yang tidak mahu produk mereka berubah kerana kami mengubah teknologi," kata Krueger. Krueger mengatakan bahawa mereka dapat membuktikan secara berkelanjutan bahawa proses PEF akan menghasilkan kentang goreng yang tepat yang selalu mereka hasilkan.
Gratzek percaya bahawa kemajuan teknologi PEF akan membantu mengarusutamakan penerimaannya dalam industri kerepek dan makanan ringan di masa depan, tetapi dia juga menyedari bahawa industri makanan tidak selalu cepat menerima inovasi. "Penerapan teknologi dalam industri, terutama industri makanan, biasanya cukup lambat," katanya. "Ia harus menyelesaikan masalah yang signifikan, membawa nilai yang signifikan dari segi produk atau inovasi baru, atau harus menjimatkan banyak wang."
Gratzek berpendapat bahawa salah satu sebab mengapa teknologi PEF dapat diadopsi lebih cepat di masa depan adalah kerana mereka telah mengembangkan pengetahuan dan teknik aplikasi yang biasanya disimpan sendiri oleh pengeluar cip. "Saya berpendapat bahawa pemberian ini sangat membantu kami kerana ini akan membolehkan kami melakukan penyelidikan di Boise dan Boise State sehingga kami dapat dengan spesifik menyelesaikan masalah yang ada pada pelanggan," kata Gratzek.
"Sekiranya mereka mahukan minyak lebih sedikit, kami akan menolong mereka dengan itu, jika mereka mahu mengekalkan minyak tetapi lebih rendah, kadar menggoreng lebih baik, kami akan dapat menolong mereka dengan itu, ”tambahnya. "Ringkasnya, kerepek lebih rumit daripada kentang goreng, saya rasa, mungkin masalah kerepek sedikit lebih sukar untuk diselesaikan." Gratzek mengatakan bahawa kira-kira 20 pemproses PEF telah dijual di Eropah kerana pelbagai sebab.
"Saya mengesyaki mereka membelinya dengan alasan acrylamide, alasan kecekapan operasi dan alasan kualiti produk," katanya.
