Microgolven: van ontdooien tot steriliseren

Microgolftechnologie biedt heel wat alternatieven voor bestaande processen die gebruikt worden in de voedingssector. Er zijn reeds industriële toepassingen voor ontdooien, drogen, verhitten, pasteuriseren en zelfs voor steriliseren.

Het Zweedse onderzoekscentrum SIK heeft verschillende onderzoeksprojecten met de industrie achter de rug die aantonen dat microgolven de productiecapaciteit voor vaste en halfvaste voedingsproducten kan verhogen. Via aanpassing van de verpakkingseigenschappen en het optimaal plaatsen van individuele maaltijdcomponenten werd ook behoorlijke vooruitgang geboekt in uniform verhitten.

Ontdooien en verwarmen
Het aantal applicaties waar microgolven worden ingezet voor ontdooien en tempereren stegen significant gedurende het laatste decennium. Voor deze applicatie ontwikkelde SIK het ‘HeatThaw’ software pakket. Dit model is een tool om voedingsproducten te ontwikkelen of om ze te optimaliseren m.b.t. uniformiteit van verwarming. Het model houdt rekening met de plotse veranderingen bij fase transities tijdens ontdooien. Ook temperatuur- en enthalpie-afhankelijkheid van de thermische en dielektrische eigenschappen zitten verweven in het model.

SIK optimaliseerde voor een producent van kant-en-klaar maaltijden de dimensies en geometrie van de verpakking maar ook het plaatsen van de individuele componenten. Via infrarood thermografie werd de uniformiteit van verhitting geëvalueerd (zie figuur). Na analyse werd een duidelijke verbetering van de kwaliteit vastgesteld. Ook deze resultaten werden bekomen via het door SIK ontwikkelde software pakket. Bedrijven kunnen deze tool gebruiken voor snellere productontwikkelingstijden en marktintroducties.

Temperatuursvariatie bij verwarmen van kant-en-klaar maaltijd voor en na optimalisatie (bron SIK)

Verpompbare voedingsproducten kunnen continu verhit worden via tubulaire microgolf systemen. Bij SIK werd hiervoor een continue piloot plant ontwikkeld die snellere en uniforme verhitting mogelijk maakt. Het product wordt hierbij in 2 stappen verhit. In een eerste stap wordt het product preferentieel binnenin verwarmd en in een volgende stap aan de buitenkant.

Pasteuriseren en steriliseren
Voor pasteurisatie bestaan er reeds toepassingen in de industrie. Maar ook voor sterilisatie van voeding wordt de weg vrijgemaakt. Aan de Washington State University werd een technologie ontwikkeld die ingezet kan worden voor de sterilisatie van verpakte producten. Voor aardappelpuree werd vorig jaar een goedkeuring bekomen van de FDA. Om te steriliseren wordt een verpakt product onder druk ondergedompeld in warm water terwijl het simultaan verhit wordt met microgolven. De frequentie die hierbij gebruikt wordt (915 MHz) zorgt voor een diepere penetratie in voeding dan de frequentie van particuliere magnetronovens (2450 MHz). De gebruikte combinatie elimineert pathogenen en bederf micro-organismen in 5 tot 8 minuten en produceert veilige producten met een hogere kwaliteit dan conventioneel geproduceerde maaltijden.


Microgolf gesteriliseerde Zalm en rijst (bron Washington State University)

Verwacht wordt dat de technologie voor steriliseren binnen de 2 jaar op de markt komt en dit voor verschillende voedingsproducten. De toepassing trok in ieder geval al de aandacht van het Amerikaanse leger.

Bronnen
http://www.sik.se/microwave
http://www.microwaveheating.wsu.edu/factsheet/index.html

Op de Flanders' FOOD Technology Day komt ook dit onderwerp aan bod.  Ontdek het hele programma via deze link.

(Stefan.Coghe@flandersfood.com)