ผลิตภัณฑ์อาหารโดยทั่วไปจะต้องผ่านกระบวนการให้ความร้อน ซึ่งมีเทคโนโลยีรองรับอยู่อย่างหลากหลาย แต่ก็ยังมีอีกกระบวนการหนึ่งที่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์อาหารคือ กระบวนการแบบไม่ใช้ความร้อน โดยอาศัยเทคโนโลยีที่ไม่ต้องพึ่งแหล่งความร้อนจากภายนอก ซึ่งก็ไม่ได้มีใช้กันอยู่ทั่วไป จึงอาจเรียกได้ว่าเป็นเทคโนโลยียุคใหม่ เนื่องจากต้องใช้นวัตกรรมที่ล้ำสมัย ตัวอย่างของเทคโนโลยีนี้ก็เช่น การให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ การเหนี่ยวนำ (Induction Heating) และการให้ความร้อนแบบโอห์มมิค (Ohmic Heating)
ไม่ว่าจะเป็นกระบวนการใช้ความร้อนหรือไม่ใช้ความร้อน ต่างก็ต้องการเทคโนโลยีที่สอดรับกับความต้องการของผู้บริโภค ทั้งในด้านความสด ด้านสุขภาพ ความปลอดภัย และมีคุณภาพโดยไม่ต้องพึ่งสารกันเสีย นอกจากนั้น ก็ยังมีความต้องการในด้านอื่นๆ อีกที่ช่วยส่งเสริมให้เกิดการศึกษาเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น การประหยัดพลังงาน และการรักษาสิ่งแวดล้อม เป็นต้น ซึ่งการพัฒนาคุณภาพผลิตภัณฑ์ถือเป็นเป้าหมายหลักที่ผู้ที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและการผลิตจะต้องดำเนินการ กระบวนการผลิตสมัยใหม่นั้นสามารถนำไปใช้ได้กับผลิตภัณฑ์อาหารอย่างหลากหลาย ทั้งการทำให้สุก การละลาย การทำแห้ง และการพาสเจอร์ไรซ์ในปัจจุบัน มีเทคโนโลยีการผลิตใหม่ๆ ออกมามากมาย เช่น การใช้ความดันสูง (Highpressure Processing; HPP) การใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์ (Pulsed Electric Field; PEF) และอุลตร้าซาวด์ ซึ่งถูกมองว่าจะสามารถนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์ได้หากขยายไปสู่ระดับอุตสาหกรรม
การใช้ความดันสูง
การใช้ความดันสูงหรือบางทีเรียกกันว่าการพาสเจอร์ไรซ์แบบเย็นนั้น ผลิตภัณฑ์จะถูกนำไปผ่านความดันสูงประมาณ 400-600 MPa ซึ่งกระบวนการนี้เหมาะกับการพาสเจอร์ไรซ์ทั้งอาหารที่เป็นกรดสูงและต่ำและจะใช้ในการสเตอริไลซ์ได้เมื่อใช้ความดัน 600-800 MPa ควบคู่กับการใช้อุณหภูมิ 60-90?C ซึ่งการใช้ร่วมกันนี้ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถยับยั้งเซลล์แบคทีเรียและสปอร์ได้ รวมทั้งคุณภาพผลิตภัณฑ์ก็ลดลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้นจากการใช้ความร้อน ดังนั้น การใช้ความดันสูงในกระบวนการผลิตอาหารจึงสามารถให้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงกว่า หากเทียบกับเทคนิคการผลิตโดยทั่วไป
การใช้อุลตร้าซาวด์
เมื่อคลื่นเสียงที่มีความถี่เหนือการได้ยินของมนุษย์ (20 KHz ? 10 MHz) ถูกปล่อยสู่ตัวอย่างอาหาร จะเกิดเป็นฟองก๊าซขนาดเล็กละลายอยู่ในชั้นของเหลวจากการบีบอัดและการกระจายโมเลกุล พลังงานที่เกิดขึ้นจากการสั่นของคลื่นมากกว่า 20,000 ครั้งต่อวินาทีนั้น จะทำให้อาหารมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ซึ่งผลจากการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการนำไปใช้ในกระบวนการผลิตอาหาร เช่น อิมัลซิฟิเคชัน (Emulsification) โฮโมจิไนเซชัน (Homogenization) การกรอง การทำให้เกิดผลึก ไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) การสกัด การยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ และการยับยั้งการเติบโตของจุลินทรีย์เนื่องจากการสร้างโพรงอากาศภายในเซลล์
การใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์
กระบวนการผลิตโดยใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์นั้น เป็นการใช้พัลส์ช่วงสั้นในสนามไฟฟ้าที่เข้มข้นกับตัวผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในรูปของเหลวหรือกึ่งเหลว โดยกระบวนการนี้มีประสิทธิภาพในการสเตอริไลซ์ผลิตภัณฑ์อาหารที่อุณหภูมิต่ำ
ความสามารถของการใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์นี้เป็นที่ยอมรับในการยับยั้งแบคทีเรียในผลิตภัณฑ์อาหารเหลวที่อุณหภูมิต่ำ โดยมีผลในการทำลายเซลล์แบคทีเรีย รา และยีสต์ การใช้พัลส์ช่วงสั้นๆ ที่มีความต่างศักย์สูงอย่างต่อเนื่องนั้น จะไปทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในอาหารเหลวด้วยการทำให้รูเปิดกว้างจากกระแสไฟฟ้า (Electroporation) หรือทำให้เกิดรูใหม่ขึ้น ซึ่งรูที่เกิดขึ้นนี้อาจจะกลับไปเป็นเหมือนเดิมหรือคงอยู่อย่างนั้น ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความเข้มของสนามไฟฟ้า ระยะในการพัลส์ และจำนวนพัลส์ สารโมเลกุลเล็กจะสามารถซึมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้เมื่อผ่านการใช้สนามไฟฟ้าแล้ว และนั่นจะทำให้เซลล์บวมและเยื่อหุ้มเซลล์แตกได้ในที่สุด
มีหลายตัวแปรที่จะเป็นตัวกำหนดสภาวะการผลิตด้วยเทคโนโลยีการใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์ ได้แก่ ความเข้มของสนามไฟฟ้า อุณหภูมิ และสื่อกลาง ซึ่งตัวอย่างของอาหารที่ใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์เข้าไปช่วยปรับปรุงคุณสมบัติ มีดังนี้
? น้ำส้ม ในด้านของสี แคโรทีนอยด์ การเกิดสีน้ำตาล ค่าความเป็นกรด-ด่าง ปริมาณของแข็งละลายได้
? น้ำมะเขือเทศและมะเขือเทศแบบข้น ในด้านจุลินทรีย์
? น้ำแอปเปิ้ล ในด้านจุลินทรีย์ การยับยั้งเอนไซม์ และการเกิดสีน้ำตาล
? นมและผลิตภัณฑ์จากนม ในเรื่องกรดไขมัน กรดอะมิโนอิสระ และผลจากปริมาณไขมัน
อย่างไรก็ดี ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ถึงความเป็นไปได้ในการใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์ในอาหาร เพราะอาจเป็นสาเหตุทำให้เกิดสารก่อมะเร็งเนื่องจากการเผาไหม้อนุภาคระหว่างอิเล็กโทรดที่ความต่างศักย์สูง แต่อย่างไรก็ดี ยังคงมีความพยายามอย่างต่อเนื่องเพื่อที่จะพัฒนาเทคโนโลยีให้ตอบโจทย์สุขภาพและความปลอดภัยของผู้บริโภคให้ได้ เช่น การถ่ายสารกึ่งแข็งลงในน้ำมันที่จะใช้เติมก่อนที่จะมีการใช้สนามไฟฟ้าแบบพัลส์ที่ความต่างศักย์สูง และงานวิจัยยังแสดงด้วยว่าการจะยับยั้งเอนไซม์ได้หรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับความไวของเอนไซม์แต่ละชนิดด้วย
เทรนด์การใช้ส่วนผสมจากธรรมชาติ ทั้งในด้านสี กลิ่นรส หรือสารกันเสียนั้น เป็นเรื่องที่ท้าทาย ผู้ผลิตจะต้องทำการวิจัยให้มากขึ้น เพื่อทำให้เกิดเทคโนโลยีการผลิตที่ช่วยทั้งประหยัดพลังงานและใช้อุณหภูมิต่ำในกระบวนการผลิต อันจะช่วยรักษาโครงสร้างและคุณสมบัติของส่วนผสมเหล่านี้เอาไว้ได้ โดยไม่ทำให้สารอาหารหรือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ด้อยลงไป สิ่งที่จำเป็นต้องทำก็คือการหากระบวนการไม่ใช้ความร้อนเพื่อตอบโจทย์ผู้บริโภคกลุ่มใหญ่ รวมทั้งพัฒนาระบบลดทั้งต้นทุนการผลิตและต้นทุนเครื่องจักร และสุดท้ายคือการหาแนวทางใหม่เพื่อการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
