Często wspominamy, że HPP jest zaawansowaną technologią utrwalania, wykorzystującą ekstremalnie wysokie ciśnienie do inaktywacji mikroorganizmów, bez negatywnego wpływu na żywność.

Tym razem, przedstawiamy szczegółowy, bardziej techniczny opis procesu HPP, uwzględniający kluczowe elementy fizyki, termodynamiki oraz inżynierii urządzeń HPP.

Inżynieria maszyn HPP

Kluczowym elementem systemu HPP jest komora ciśnieniowa, która musi wytrzymywać ciśnienia rzędu 600 MPa. Wykonywana jest zazwyczaj ze stali o niewiarygodnie o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie (R_m > 1000 MPa). Komora musi być również odporna na korozję i łatwa do utrzymania w czystości.

System hydrauliczny odpowiada za generowanie wysokiego ciśnienia. Składa się z pomp wysokociśnieniowych, przewodów oraz zaworów. Pompy te muszą być zdolne do pracy w warunkach ekstremalnego ciśnienia i muszą być wyposażone w odpowiednie uszczelnienia, które zapobiegają wyciekom.

Proces HPP wymaga precyzyjnego sterowania ciśnieniem i czasem trwania obróbki. Systemy sterowania PLC (Programmable Logic Controller) są powszechnie używane do monitorowania i kontrolowania parametrów procesu. Czujniki ciśnienia, temperatury i czasomierze są integralnymi elementami systemu, zapewniającymi dokładność i powtarzalność procesów.

Wysokie ciśnienia wymagają zaawansowanych systemów bezpieczeństwa, w tym zaworów bezpieczeństwa, które automatycznie obniżają ciśnienie w przypadku awarii systemu. Dodatkowo, komory ciśnieniowe są regularnie testowane na wytrzymałość, a personel jest szkolony w zakresie obsługi systemu i postępowania w sytuacjach awaryjnych.

Prawo Pascala

Paskalizacja polega na umieszczeniu zapakowanej żywności w komorze wypełnionej wodą. Następnie na komorę wywierane jest bardzo wysokie ciśnienie, zwykle w zakresie od 300 do 600 MPa (megapaskali).

Proces HPP opiera się na zasadzie Pascala, która stwierdza, że ciśnienie wywierane na zamknięty płyn jest przekazywane równomiernie we wszystkich kierunkach. Dzięki temu każde miejsce w produkcie poddanym HPP jest narażone na identyczne ciśnienie, co zapewnia jednolitą inaktywację mikroorganizmów oraz eliminuje ryzyko pęknięcia opakowania. Jest to kluczowe dla uzyskania spójnej jakości produktu na całej jego objętości.

Termodynamika procesu HPP

Jednym z kluczowych aspektów procesu paskalizacji jest jego zrozumienie z punktu widzenia termodynamiki. Podstawową zasadą procesu HPP jest wspomniane prawo Pascala, które mówi, że ciśnienie wywierane na zamknięty płyn jest przekazywane równomiernie we wszystkich kierunkach.