Ang mga pagsulong sa teknolohiya ng Pulse Electric Field (PEF) sa arena ng pagproseso ng pagkain ay kumakatawan sa parehong pagtipid sa gastos at pagtaas ng mga hakbang ng pagpapanatili sa mga sektor ng fry at chip.
Ang PEF ay unang natuklasan ng mga inhinyero ng Aleman noong 1950s. Hanggang noong 1990s na ang mga aplikasyon sa cell permeability at pagproseso ng pagkain ay unang binuo sa Europa. Inilantad ng teknolohiya ng PEF ang mga pader ng cell ng gulay sa maikli, micro-segundong pagsabog ng kuryente habang dumadaan ito sa isang paliguan sa tubig. Ang patlang ng kuryente ng pulso ay lumilikha ng isang pagkamatagusin at paglambot ng tisyu ng cell wall na nagreresulta sa pagtagas ng cell juice at pagkawala ng pagbawas ng mga asukal at amino acid sa kurso ng proseso.
Sa pagpipino ng teknolohiya ng PEF noong dekada 1990 ay dumating ang unang paggamit ng industriya ng mga tagagawa ng french fry sa Europa. Sa unang dekada ng ika-21 siglo ang teknolohiya ay pinagtibay ng mga multinasyunal na kumpanya sa buong mundo, at ngayon ang teknolohiyang PEF ay itinuturing na pamantayan sa industriya sa produksyon ng pranses na fry sa buong mundo.
Ang pag-aampon ng bagong teknolohiyang ito ng mga tagagawa ng french fry sa nagdaang dekada ay nagresulta sa kapansin-pansin na pagsulong sa mga napapanatiling hakbang sa hindi gaanong paggamit ng tubig, enerhiya at langis ng frying na nagreresulta sa mga pantulong na gastos sa pagtipid. Naghahanap upang isulong ang bakas ng paa ni Idaho sa industriya ng pagproseso ng patatas, iginawad ng Kagawaran ng Komersyo ng Idaho ang isang Idaho Global Entreprenyurial Mission (IGEM) pagbibigay ng $ 291,770 sa Boise State University (BSU) sa pakikipagtulungan sa Food Physics, nakabase sa Boise, noong Peb. 23, 2021 upang matulungan ang Food Physics na ipakilala ang teknolohiya ng PEF sa potato chip at snack food na industriya.
Ang mga gawad sa IGEM ay nagsisilbing tulay para sa mga mananaliksik sa unibersidad upang makipagtulungan sa mga negosyo ng pribadong sektor ng Idaho at sa pamamagitan ng pakikipagsosyo na ito ay mapahusay, linangin at potensyal na magtatag ng mga bagong oportunidad sa ekonomiya sa estado. Ang iginawad ay iginawad sa pagsasaliksik at isulong ang pagpapaunlad ng teknolohiya ng PEF sa pagbawas ng mga asukal at amino acid sa patatas na nagresulta sa isang potensyal na pagbawas ng acrylamide sa paggawa ng potato chips.
Ang McDougal, isang propesor ng BSU at chairman ng Kagawaran ng Chemistry at Biochemistry, ay nagsabi na ang pananaliksik na pinondohan ng bigyan ay magtutuon sa paggawa ng patatas, ngunit isasama rin ang iba pang mga ugat na gulay. "Makakapag-upa kami ng Ph.D. siyentipiko na makakatrabaho sa pagitan ng Food Physics at Boise State, "aniya. "Ito (ang posisyon) ay magiging isang mahalagang ugnayan upang maiugnay ang agwat ng agham sa pagitan ng pribadong industriya at ng akademikong kapaligiran." Sinabi ng McDougal na ang pagbibigay ay magbibigay din ng mga oportunidad sa trabaho para sa mga mag-aaral at makakatulong sa paghahanda sa kanila para sa trabaho sa hinaharap.
"Ang mga mag-aaral na nagtatrabaho sa mga ganitong uri ng mga proyekto, ito ay pananaliksik na may direktang nauugnay na halaga para sa industriya, kaya nakakuha sila ng mga kasanayan at pagsasanay na direktang nalalapat sa setting ng industriya," aniya.
Physics ng Pagkain ay ang eksklusibong may lisensya ng mga sistema ng teknolohiya ng PEF para sa Hilagang Amerika, Ireland at United Kingdom at nakikipagtulungan sa DIL, isang kumpanya na nakabase sa Aleman at kasosyo sa teknolohiya ng pagkain na si Elea. Ang pagbibigay ay isang pagkakataon para sa kumpanya na mag-market ng isang teknolohiya sa potato chip at snack na industriya na naging pamantayan sa industriya ng mga tagagawa ng french fry.
"Ang luho na ibinibigay sa amin ng bigay na ito ay ang uri ng malalim para sa isang kumpanya na lantaran na walang kapangyarihan sa sunog sa pananalapi upang lumalim iyon," sabi ni Jim Gratzek, ang teknikal na direktor sa Food Physics sa Boise. "Ang mga malalaking kumpanya ay may mga taong magagawa ito at lantaran na mayroon silang mga lab, hindi namin." Ang patuloy na teknolohikal na pagsulong sa mga diskarte sa pagproseso ng pagkain ay nagresulta sa pagsulong sa mga hakbang sa pagpapanatili kasama ang isang pantulong na pagbawas sa acrylamide, isang carcinogen na bubuo sa mga pagkaing luto sa mataas na temperatura.
Ang McDougal at ang kanyang mga mag-aaral at kawani ng BSU ay magbibigay ng Physics ng Pagkain ng data na tukoy sa epekto na mayroon ang PEF sa mga patatas. "Ginagawa namin ang pagsusuri sa pagbawas-asukal gamit ang isang kumbinasyon ng likidong chromatography na may sisingilin na aerosol detection," sabi ni McDougal. "Ginagawa namin ang libreng pagsusuri ng amino acid sa pamamagitan ng gas chromatography at mass spectrometry at pagkatapos ay ginagawa namin ang pagsusuri ng acrylamide ng likidong chromatography at triple o quadruple mass spectrometry."
Nag-iingat si Gratzek kapag tinatalakay ang epekto ng PEF sa pagbawas sa dami ng acrylamide sa mga pritong pagkain. Ipinakita niya ang PEF bilang isang "pamamaraan kapag inilapat sa iba pang mga bagay" na maaaring magresulta sa mas mababang antas ng acrylamide. "Hindi sa pagbagsak ng PEF ng acrylamide, ngunit ang mga pagbabago sa PEF ay nagsasabi na ang leaching phenomena sa tubig, na ginagawa nito, binabago din nito ang mga rate ng pagprito, na tiyak na ginagawa nito, na kapwa hahantong sa mas mababang acrylamides," aniya.
"Asukal, temperatura, oras, antas ng kahalumigmigan - iyon ang lahat ng mga input para sa kung magkano ang makuha mo sa acrylamide sa pagtatapos ng isang proseso ng pagprito," dagdag niya. Ang pagbawas ng mga solido sa anyo ng pagbawas ng mga asukal at mga amino acid ay nagpapahintulot sa mga nagpoproseso ng patatas na palitan o bawasan ang dami ng mainit na tubig na pamumula o paunang pag-init sa french fry at chip production. "Kung ang blanching ay ginagamit upang lumambot mag-isa, maaari nitong alisin (PEF) ang proseso ng pag-blangko," sabi ni Gratzek.
Ang isa pang kalamangan sa pag-save ng gastos ay ang pagbawas ng pagkasuot ng mga blades ng paggupit na ginamit sa proseso ng pagprito at pag-chip. Pinapalambot ng teknolohiyang PEF ang mga dingding ng cell na ginagawang mas madaling i-cut ang patatas. "Ang pagputol ay mas makinis, kaya't magkakaroon ka ng mas kaunti sa tinatawag na tukoy na lugar sa ibabaw," sabi ni Gratzek. "Kaya, maaari itong maisama sa katotohanang ang tubig ay lumalabas nang mas madali at may mas kaunting enerhiya na humantong sa mas mababang pagsipsip ng langis sa french fry o potato chip." Idinagdag ni Gratzek na hindi isang malaking halaga sa puntong ito, 5-10%, ngunit inaasahan niya na karagdagang pag-aralan ang proseso ng pagprito sa McDougal.
Ang teknolohiyang PEF ay naging pamantayan sa industriya sa mga tagagawa ng french fry sa nagdaang 20 taon at ngayon ay pinagtibay ng dagdag ng ilan sa mga gumagawa ng maliit na tilad at meryenda. Ayon kay Carl Krueger, pinuno ng engineering sa Food Physics sa Boise, ang Europa ay nangunguna sa teknolohikal na paglipat, tulad ng ginawa nito sa industriya ng french fry.
"Ang huling ilang taon ay nakakita ng isang pagpapalawak ng paggamit ng PEF sa potato chips sa Europa," sabi ni Krueger. "Naging makabuluhan iyon. Uri ng tulad ng kung nasaan kami sa french fries. Medyo uri kami ng pagsakay sa mga coattail sa likuran nila, ngunit marami kaming mga tagagawa ng potato chip na pinag-uusapan namin na nagpapakita ng napakalakas na interes sa PEF. "
Sinabi ni Krueger na ang isang pangkaraniwang suliranin ng mga tagagawa ng pagkain kapag isinasaalang-alang ang bagong teknolohiya ay ang kilala sa industriya ng pagkain bilang "pakiramdam ng bibig, isang term na ginamit upang ilarawan ang kalidad na kakaiba sa isang tukoy na tatak. Kung ito man ay isang lihim na pormula o lihim na sarsa, ang mga kumpanya ay labis na protektado ng kanilang pagkakakilanlan sa tatak at pinapanatili ang katapatan ng customer. Walang kumpanya ang nais na magtiklop ng uri ng relasyon sa publiko fiasco Coca-Cola na kinakaharap noong kalagitnaan ng 1980s sa pagpapakilala ng "New Coke."
"Talagang napagtagumpayan namin iyon sa isang malaking customer service sa pagkain na ayaw na magbago ang kanilang produkto dahil binabago namin ang teknolohiya," sabi ni Krueger. Sinabi ni Krueger na napatunayan nila sa isang napapanatiling pamamaraan na ang proseso ng PEF ay makakagawa ng eksaktong french fry na palagi nilang ginawa.
Naniniwala si Gratzek na ang pagsulong sa teknolohiya ng PEF ay makakatulong sa pangunahing pag-tanggap nito sa maliit na tilad at industriya ng meryenda sa hinaharap, ngunit kinikilala din niya na ang industriya ng pagkain ay hindi palaging mabilis na tumanggap ng mga makabagong ideya. "Ang pag-aampon ng teknolohiya sa industriya, lalo na ang industriya ng pagkain, ay karaniwang medyo mabagal," aniya. "Kailangan nitong malutas ang isang makabuluhang problema, magdala ng makabuluhang halaga sa mga tuntunin ng isang bagong produkto o pagbabago, o makatipid ito ng maraming pera."
Iniisip ni Gratzek na ang isang dahilan kung bakit ang teknolohiya ng PEF ay maaaring mas mabilis na mapagtibay sa hinaharap ay dahil nabuo nila ang kaalaman at mga diskarte sa aplikasyon na karaniwang itinatago sa bahay ng mga gumagawa ng maliit na tilad. "Sa palagay ko ang tulong na ito ay lalong nakakatulong para sa amin na papayagan kaming gawin ang pagsasaliksik sa Boise at Boise State na sa gayon maaari naming malutas ang partikular na paglutas ng mga isyu na mayroon ang mga customer," sabi ni Gratzek.
"Kung gusto nila ng mas kaunting langis, tutulungan natin sila sa mga iyon, kung nais nilang panatilihin ang langis ngunit mas mababa, mas mahusay na mga rate ng pagprito, matutulungan natin sila doon, ”dagdag niya. "Sa madaling salita, ang mga chips ay mas kumplikado kaysa sa mga french fries, sa palagay ko, marahil ang mga problema sa chips ay medyo mas matigas upang malutas." Sinabi ni Gratzek na humigit-kumulang 20 sa mga processor ng PEF ang naibenta sa Europa para sa maraming mga kadahilanan.
"Pinaghihinalaan kong binibili nila ang mga ito para sa mga kadahilanang acrylamide, mga kadahilanan sa kahusayan sa pagpapatakbo at mga kadahilanan sa kalidad ng produkto," aniya.