Teknik & kvalitet

Tryck, tid och produkt i samspel.

HPP är en processteknik, inte en produktlösning. Utfallet bestäms av samspelet mellan livsmedelsmatris, mikroflora, förpackning, lagringsförhållanden och processparametrar. Därför måste varje produkt bedömas, testas och valideras utifrån sina egna förutsättningar.

Principen

Isostatiskt tryck – jämnt från alla håll.

Den förpackade produkten placeras i en tryckkammare fylld med vatten. Vattnet överför trycket isostatiskt: trycket verkar samtidigt och i princip likformigt från alla riktningar, även i produkter med komplex geometri.

Kommersiella HPP-processer för mikrobiell kontroll arbetar vanligen inom intervallet 400–600 MPa. Vilken kombination av tryck, hålltid och temperatur som krävs beror på produktens sammansättning, målorganismens egenskaper och vilken mikrobiologisk effekt som ska uppnås.

Processparametrar

Fyra variabler formar processen.

Tryck

Trycknivån påverkar cellmembran, proteiner och andra strukturer som är avgörande för mikroorganismens funktion. Kommersiella processer för kylda livsmedel arbetar ofta upp till 600 MPa, motsvarande 6 000 bar.

Hålltid

Hålltiden avser tiden vid specificerat måltryck och ska skiljas från tryckuppbyggnad och dekompression. Längre tid kan öka inaktiveringen, men sambandet är produkt- och organismspecifikt.

Temperatur

Temperaturen stiger under kompression genom adiabatisk uppvärmning och sjunker igen vid dekompression. Starttemperatur och temperaturprofil påverkar därför både mikrobiell effekt och produktkvalitet.

Produktmatris

pH, vattenaktivitet, fett, protein, salt, socker och produktens fysikaliska struktur kan skydda eller stressa mikroorganismer och därmed förändra processens effekt.

Mikrobiologi

Effekten beror på vad som ska kontrolleras.

Tryckkänsligheten varierar mellan mikroorganismer och påverkas av bland annat art, stam, tillväxtfas, tidigare stresspåverkan och den livsmedelsmatris där organismen förekommer. Samma process kan därför ge olika mikrobiologiskt utfall i olika produkter.

Beroende på faroanalys och produktkategori kan exempelvis Listeria monocytogenes, Salmonella spp. och patogena E. coli vara aktuella målorganismer. HPP ska inte bedömas utifrån en generell log-reduktion, utan utifrån den riskreduktion som krävs för den aktuella produkten och dess avsedda användning.

HPP kan bidra till

en definierad reduktion av relevanta vegetativa patogener
reduktion av jäst, mögel och andra förskämningsorganismer
lägre risk för återkontaminering när produkten behandlas i sin slutliga, förslutna förpackning
förbättrad mikrobiologisk stabilitet och, när övriga förutsättningar är uppfyllda, längre hållbarhet

Viktiga begränsningar

bakteriesporer kontrolleras normalt inte tillförlitligt med konventionell, icke-termisk HPP
subletalt skadade celler kan återhämta sig under lagring om produkt och temperatur medger det
vissa kvalitetsnedbrytande enzymer är relativt tryckresistenta
data kan inte överföras mellan produkter utan vetenskapligt stöd för att produkterna och processerna är jämförbara

Exempel på målorganismer vid HPP-validering

Listeria monocytogenes
Salmonella spp.
patogena E. coli
jäst och mögel
andra produktspecifika mikroorganismer utifrån faroanalysen

Målorganism, inokulationsnivå, provtagningspunkter, analysmetod och lagringsupplägg behöver definieras innan en studie startar. Vilken reduktion som krävs följer av faroanalys, avsedd användning och tillämpliga krav.

I ert kvalitetssystem

Vad betyder detta
för ert kvalitetsarbete?

HPP behöver integreras i produktens livsmedelssäkerhetssystem med ett tydligt syfte, definierade gränser och dokumenterade rutiner för övervakning, korrigerande åtgärder och verifiering.

Faroanalys och HACCP

Om HPP används som en riskreducerande åtgärd ska processens funktion, begränsningar, kritiska förutsättningar och verifieringsmetoder beskrivas inom verksamhetens HACCP-system och faroanalys.

Krav och acceptanskriterier

Godkänd produkt, förpackning, måltryck, hålltid och vid behov starttemperatur definieras tillsammans med acceptanskriterier för processutfall, kylkedja och mikrobiologiska mål.

Ändringshantering

Ändringar i receptur, råvara, pH, vattenaktivitet, produktionsmetod, fyllnadsgrad eller förpackning ska bedömas innan de införs. En ändring kan utlösa behov av ny eller kompletterande validering.

Övervakning och verifiering

Processparametrar övervakas för varje behandling. Separata verifieringsaktiviteter bekräftar att rutiner, mätningar, avvikelsehantering och dokumentation fungerar som avsett över tid.

Kunden är livsmedelsföretagare och ansvarar för produktens säkerhet, faroanalys, märkning, lagkrav och fastställda hållbarhet. HPP Nordic ansvarar för den avtalade behandlingen och tillhandahåller överenskommet process- och spårbarhetsunderlag.

Produktens förutsättningar

Det är matrisen som avgör.

pH påverkar tryckkänslighet, möjlig återhämtning och tillväxt under lagring. Små receptförändringar kan därför vara relevanta även när samma nominella HPP-program används.

Vattenaktivitet

Låg vattenaktivitet kan öka mikroorganismers motståndskraft mot tryck. Torra, frysta eller starkt koncentrerade produkter är därför normalt mindre lämpade när syftet är mikrobiell inaktivering.

Sammansättning

Fett, protein, kolhydrater, salt och socker påverkar både produktens fysikaliska respons och mikroorganismernas överlevnad. Resultat från en receptur kan därför inte utan vidare tillämpas på en annan.

Kylkedja

HPP gör inte automatiskt en produkt lagringsstabil. För många produkter är en definierad och obruten kylkedja en del av den validerade säkerhets- och hållbarhetslösningen.

Förpackningen

Förpackningen är en processparameter.

Eftersom behandlingen normalt sker efter förpackning påverkar materialegenskaper, förslutning, headspace och mekanisk stabilitet både processens genomförbarhet och det slutliga kvalitetsutfallet.

Flexibelt eller kompressionsbart format
Pålitlig svets och förslutning
Begränsad och kontrollerad gasvolym
Material och barriäregenskaper anpassade till produkten
Verifierad täthet och funktion efter behandling

Glas, helt styva behållare och förpackningar med stora gasvolymer är normalt olämpliga. Förpackningen behöver provas med faktisk produkt, fyllnadsgrad och planerad process.

Validering

Från produktidé till verifierad process.

Validering innebär att vetenskapliga och tekniska belägg visar att den definierade processen kan uppnå sitt avsedda mål. Verifiering sker därefter löpande för att bekräfta att processen fortfarande fungerar som avsett.

01
Faro- och produktbedömning
Avsedd användning, produktkategori, pH, vattenaktivitet, receptur, förpackning, kylkedja och relevanta mikroorganismer kartläggs. Därefter definieras processens säkerhets- och kvalitetsmål.
02
Processutveckling
Ett relevant processfönster provas med faktisk produkt och förpackning. Fysisk, kemisk och sensorisk påverkan följs tillsammans med förpackningens funktion.
03
Mikrobiologisk validering
När HPP ska kontrollera en biologisk fara behöver effekten styrkas med relevant litteratur, produktspecifika data och vid behov en challenge-studie utformad och genomförd av kvalificerad mikrobiologisk kompetens.
04
Fastställande och implementering
Godkänd produktspecifikation, processgränser, övervakning, avvikelsehantering, spårbarhet och ansvar dokumenteras innan kommersiell behandling startar.
05
Verifiering och ändringsstyrning
Processdata och avvikelser granskas enligt fastställd rutin. Recept-, råvaru-, förpacknings- och processändringar bedöms mot valideringens omfattning innan de godkänns.

Dokumentation & verifiering

Underlag som går att arbeta vidare med.

Dokumentationens omfattning fastställs för varje uppdrag. Syftet är att skapa en obruten koppling mellan godkänd produkt, utförd behandling, identifierade avvikelser och frigivning till nästa steg i kundens flöde.

Process och spårbarhet

Identifiering av produkt och batch samt registrerade parametrar för den genomförda behandlingen, enligt överenskommen dokumentationsnivå.

Provkörning och utveckling

Dokumenterade provbetingelser, produkt- och förpackningsobservationer samt underlag för val av nästa utvecklingssteg.

Studier och verifiering

Processunderlag och providentifiering för hållbarhetsstudier, mikrobiologisk validering och andra analyser som genomförs med relevant laboratorie- eller processkompetens.

Avvikelser och förändringar

Dokumentation av identifierade processavvikelser samt underlag för kundens bedömning när produkt, förpackning eller processförutsättningar förändras.

Produktbedömning

Passar produkten för HPP?

Ofta goda förutsättningar

Produkter med tillräckligt hög vattenaktivitet, begränsad gasvolym och en förpackning som kan följa volymförändringen – exempelvis juice, smoothies, dips, såser och många kylda färdigrätter.

Kräver särskild bedömning

Torra eller frysta produkter, stora gasvolymer, tryckkänsliga strukturer, styva förpackningar eller säkerhetsmål som kräver tillförlitlig inaktivering av bakteriesporer.

Fördjupning

Teknisk grund och fortsatt dialog.

Innehållet beskriver centrala tekniska principer men utgör inte en produktspecifik faroanalys, validering eller regulatorisk bedömning. Varje tillämpning behöver bedömas mot aktuell produkt, process och avsedd användning.

EFSA: The efficacy and safety of high-pressure processing of food ↗ EFSA: översikt om HPP och livsmedelssäkerhet ↗

Ta första steget tillsammans