طرق حفظ الاغذية

تعددت طرائق حفظ الأغذية والتي يمكن تقسيمها من حيث مدة تأثير كل منها كعامل حافظ للغذاء إلى:

1. طرق الحفظ المؤقتة.

2. طرق الحفظ الدائمة.

مع العلم بأنه يوجد تداخلات بينهما وذلك تبعا لنوع الغذاء المحفوظ .

أولا : طرائق الحفظ المؤقتة:

1. الحفظ عن طريق خفض الحمل الميكروبي للمادة الغذائية (Asepsis):

تعتمد هذه الطريقة على خفض وتقليل الحمل الميكروبي الزائد للمادة الغذائية المستخدمة في عملية التصنيع الغذائي الأمر الذي يؤدي إلى تأخير حدوث الفساد وذلك عن طريق التقليل من مدى التغيرات غير المرغوبة التي تحدثها الأنزيمات المفرزة من الأعداد المتزايدة من الكائنات الحية الملوثة للغذاء.

وتعتبر هذه الطريقة ضرورية قبل تصنيع أي مادة غذائية وذلك من أجل التقليل من متطلبات المعاملات الأخرى التي قد تستخدم في أي طريقة من طرق الحفظ الأخرى وعلى الرغم من ذلك تفقد هذه الطريقة فعاليتها كطريقة لحفظ الغذاء بمجرد وصول أي تلوث إلى المادة المحفوظة تحت ظروف التخزين العادية.

2. الحفظ بالتبريد Cold storage

تعتمد هذه الطريقة من طرق الحفظ على حفظ المواد الغذائية على درجات حرارة تتراوح من الصفر المئوي إلى عشرة درجات مئوية الأمر الذي يؤدي إلى منع نمو ونشاط الأحياء الدقيقة المحبة للحرارة بالإضافة إلى التقليل من سرعة التفاعلات الكيميائية سواء الأنزيمية منها أو غير الأنزيمية والتي تؤدي إلى فساد المادة الغذائية.

وتتراوح مدة الحفظ بهذه الطريقة بين بضعة أسابيع إلى 4 أشهر.

إلا أن هذه الطريقة غير قادرة على منع نمو وتكاثر الأحياء الدقيقة المحبة للبرودة مما يزيد من مخاطر فساد الأغذية المبردة، لذلك يتم حاليا زيادة كفاءة هذه الطريقة عن طريق توفير بعض الظروف الأخرى المساعدة لعملية الحفظ مثل استخدام التشعيع الغذائي كما هو الحال في تخزين اللحوم بالتبريد بغرض انضاجها لمدة أسبوع حيث تعمل هذه الأشعة على قتل الأحياء الدقيقة المتواجدة على أسطح اللحوم المخزنة وبالتالي فهي لا تحفظها داخليا بل تعد عامل مساعد من عوامل الحفظ على درجات الحرارة المنخفضة.

ومن العوامل المساعدة أيضا استخدام الغازات الخاملة مثل غازات الهيدروجين أو ثاني أكسيد الكربون أو النتروجين والتي تعمل على منع حدوث بعض أنواع الفساد التي قد تحدث أثناء التخزين المبرد مثل أكسدة بعض أنواع الفيتامينات نتيجة لوجود الهواء في غرف التخزين، أو تزنخ بعض أنواع الدهون في اللحوم المخزنة في البرادات.

3. البسترة Pasteurization:

يمكن تعريف البسترة على أنها معاملة الأغذية بالحرارة المنخفضة نسبيا وذلك بهدف المحافظة على القيمة الغذائية والحيوية للكثير من المواد الغذائية وتفادي التأثير الضار للمعاملة بدرجات الحرارة العالية.

تعمل البسترة على القضاء على الخلايا الخضرية للأحياء الدقيقة كما تعمل على إيقاف نشاط الأنزيمات، وبشكل عام يمكن تقسيم البسترة إلى:

أ. البسترة البطيئة holding : يتم فيها معاملة المادة الغذائية بدرجة حرارة تصل إلى 60 م لمدة تصل إلى 30 دقيقة.

ب. البسترة السريعة Quick : يتم فيها معاملة المادة الغذائية على درجة حرارة تصل إلى 90 م لمدة قد تصل إلى عدة دقائق يعقبها تبريد سريع.

ج. البسترة الخاطفة Flash وفيها ترفع درجة حرارة المادة الغذائية إلى درجة حرارة أعلى نسبيا من درجة غليان الماء لمدة ثواني ثم التبريد السريع للمادة الغذائية المعاملة.

4. الحفظ بالتدخين Smoking

يعتبر الحفظ بالتدخين من أحد طرق الحفظ المؤقت للأسماك واللحوم بشكل عام، حيث تعتمد هذه الطريقة على تعريض المادة الغذائية المراد حفظها للدخان الكثيف الناتج عن الاحتراق غير الكامل لأنواع خاصة من الأخشاب أو نشارتها حيث يؤدي ذلك لغرضين يعملان على حفظ المادة الغذائية المعاملة حفظا مؤقتا وهما:

1. تجفيف جزئي لهذه المواد وذلك بتأثير درجة الحرارة مما يؤدي إلى خفض رطوبة المادة الغذائية .

ب. تشرب هذه الأنسجة بكمية من المواد الكيميائية الناتجة عن الاحتراق غير الكامل والتي من أهمها الفورمالدهيد، حمض الخل، الاسيتون، والكثير من المواد العضوية ذات التأثير الحافظ النسبي.

ولما كانت هذه الطريقة من طرق الحفظ مؤقتة لزم حفظ المواد الغذائية المدخنة تحت ظروف مناسبة من درجات الحرارة المنخفضة (تحفظ تحت تبريد).

ثانيا : طرائق الحفظ الدائمة :

(1) الحفظ بالتعقيم Processing

تعتمد هذه الطريقة على معاملة المادة الغذائية بواسطة درجات حرارة مرتفعة نسبيا بحيث تقضي على معظم الأحياء الدقيقة النشطة الملوثة للمادة الغذائية، وتتم هذه المعاملة الحرارية عادة بعد تعبئة المواد الغذائية المراد حفظها في عبوات محكمة القفل تماما تحمي المادة الغذائية المحفوظة من إعادة التلوث مرة أخرى عن طريق الوسط الخارجي.

ومن الجدير ذكره هنا أن التعقيم الغذائي لا يقضي على كل الكائنات الحية الدقيقة الملوثة للغذاء، وإنما على الكائنات غير المقاومة للحرارة لذا يجب ايقاف نشاط الأنواع الأخرى المقاومة للحرارة والمتبوعة والتي قد يستمر تواجدها في المادة الغذائية المعبأة وذلك عن طريق إحداث تفريغ ضمن عبوات التعبئة مع إحكام قفلها مما يؤدي إلى استمرار قابليتها للحفظ مادام القفل محكم الإغلاق.

تتراوح درجات الحرارة المستخدمة لتعقيم الأغذية 102 م للأغذية الحامضية مثل البندورة وذلك لمدة نصف ساعة، بينما يتم التعقيم على درجة حرارة 120 م في حال الأغذية قليلة الحموضة.

(2) الحفظ بالتجميد Freezing

تعتمد هذه الطريقة على تعريض المواد الغذائية لدرجات حرارة منخفضة تتراوح بين - 20 إلى - 40 م الأمر الذي يؤدي إلى تجمدها ومن ثم حفظها على هذه الحالة على درجات حرارة تتراوح من - 10 إلى - 20 م مع المحافظة عليها على هذه الحالة حتى استهلاكها مباشرة.

ويمكن تلخيص آلية الحفظ بالتجميد بالتالي :

أ. التأثير المثبط لدرجات الحرارة المنخفضة على التغيرات غير المرغوبة فيها وعلى التفاعلات الكيميائية والأنزيمية التي تؤثر بشكل سلبي علـى المـادة الغذائية المراد حفظها، سواء كانت هذه التغيرات ناتجة عن الأنزيمات الموجودة بشكل طبيعي ضمن المادة الغذائية أو تلك المفرزة من قبل الأحياء الدقيقة.

ب. ايقاف نشاط الأحياء الدقيقة الملوثة بصورة شبه كاملة على درجات حرارة التخزين والتجميد .

ج. تؤدي إلى تجفيف البيئة فيزيائيا نتيجة لوجود الماء ضمن المادة الغذائية المحفوظة في حالة متجمدة، مم يجعل هذا الماء غير قابل للاستعمال من قبل الأحياء الدقيقة أو الاشتراك في التفاعلات الحيوية أو العضوية المسببة للفساد.

وتمتاز هذه الطريقة بأنها تحافظ إلى حد كبير على الخصائص الفيزيائية والحيوية والكيميائية للمادة الغذائية المحفوظة شريطة مراعاة حفظ المادة الغذائية على الحالة المجمدة واستهلاكها مباشرة بمجرد انصهارها.

(3) الحفظ بالتجفيد Freez drying

تعتمد هذه الطريقة من طرق الحفظ على خفض رطوبة المادة الغذائية بدون استخدام درجات حرارة عالية حيث يتم طرد أو تبخير الرطوبة من المادة الغذائية من الحالة المجمدة وبذلك يمكن تفادي تأثير درجات حرارة التجفيف المرتفعة بشكل كامل، الأمر الذي يؤدي إلى إنتاج أغذية على درجات عالية من الجودة حيث يتم استخدام هذه الطريقة في تجفيف بلازما الدم والحليب والقهوة وأغذية الأطفال، إلا أن هذه الطريقة تمتاز بارتفاع تكاليفها.

(4) الحفظ بالتجفيف الطبيعي أو الصناعي

Sun Drying and Dehydration

تعتمد هذه الطريقة على خفض رطوبة المادة الغذائية إلى الحد الذي يؤدي إلى رفع نسبة المواد الصلبة الكلية الموجودة بحيث تجعل كمية الرطوبة المتبقية غير قابلة للاستعمال في النشاط الحيوي الميكروبي أو الأنزيمي، ويتم ذلك عن طريق استخدام الحرارة لتبخير الجزء الزائد من الرطوبة.

أ. التجفيف الطبيعي: يتم فيه استخدام مصادر الحرارة الطبيعية وتيارات الهواء في تجفيف المواد الغذائية وذلك باستخدام أشعة الشمس المباشرة في تجفيف الكثير من المنتجات الغذائية .

إلا أن هذه المصادر الطبيعية غير ثابتة باستمرار ولا يمكن التحكم فيها بصفة مستمرة، مما يؤدي إلى عدم إمكانية التحكم بصفات المنتج النهائي المجفف.

ب. التجفيف الصناعي: يتم عن طريق استخدام الحرارة الصناعية المولدة من مصادر خاصة وذلك تحت ظروف خاصة من حيث درجات الحرارة وسرعة هواء التجفيف ورطوبته النسبية، ويمتاز التجفيف الصناعي بإمكانية التحكم بالعوامل السابقة وبالتالي إمكانية التحكم بالصفات الفيزيائية والكيميائية والغذائية للمادة المجففة.

ومن الجدير ذكره في هذا المجال ضرورة تخزين الأغذية المجففة تحت ظروف لا تسمح بإعادة امتصاصها لأي كميات من الرطوبة وذلك لمنع ارتفاع الرطوبة ضمن المادة الغذائية المجففة إلى الحد الذي يسمح بنشاط الأحياء الدقيقة والتفاعلات المؤدية إلى الفساد، لذا يجب تخزين المواد المجففة في أوعية غير منفذة للرطوبة أو في وسط غاز خامل وذلك لإطالة مدة حفظها.

(5) الحفظ باستخدام المواد الحافظة Priservatives:

تنقسم المواد الحافظة المستخدمة في حفظ الأغذية إلى مواد حافظة طبيعية وأخرى كيميائية تمتاز بتأثيرها المثبط للأحياء الدقيقة الملوثة الأمر الذي يحد من خطورتها وبالتالي حماية المنتج من الفساد.

أ. المواد الحافظة الطبيعية: تشمل على السكر والملح والبهارات والحموض العضوية، وسوف نستعرض هنا بشكل موجز كل من السكر والملح.

• السكر يمتاز السكر بتأثيره الحافظ حيث يستخدم في حفظ الكثير من المواد الغذائية مثل الشراب والمربى والهلام والمرملاد والفاكهة والخضار المسكرة وذلك بتركيز 70% أو أكثر، ويرجع التأثير الحافظ للسكر كونه يعمل على خفض رطوبة المادة الغذائية المحفوظة الأمر الذي يحد من نشاط الأحياء الدقيقة الملوثة، كما يعمل على زيادة الضغط الأسموزي للمادة وذلك نتيجة لهيغروسكوبيته الشديدة التي تؤدي إلى جعل البيئة شبة جافة بالنسبة للأحياء الدقيقة الملوثة .

• ملح الطعام: يعتبر الملح من المواد الحافظة المستخدمة منذ القدم ويبلغ تركيزه الحافظ 16% حيث يستخدم هذا التركيز في حفظ الكثير من المنتجات الغذائية إما بشكل منفرد كما هو الحال في المخللات، أو بمساعدة عوامل حفظ أخرى كالتدخين في الأسماك، أو التدخين والتجفيف في اللحوم، وترجع آلية تأثيره كمادة حافظة إلى تأثيره المجفف للبيئة أولا ثم إلى تأثير شوارد الكلور الناتجة عن تشرد الملح في محاليله ثانيا.

ب. المواد الحافظة الكيميائية وتشمل على :

• الحموض العضوية : يتم استخدام الحموض العضوية في حفظ العديد من المواد الغذائية، ومن أهم هذه الحموض العضوية حمض الخل الذي يستخدم في حفظ المخللات بتراكيز قد تصل إلى 4 - 6 % أحيانا، وحمض الستريك والماليك والطرطريك المستخدمة في صناعة الشرابات والمياه الغازية والمربيات والفاكهة المحفوظة، وحمض البروبيونيك الذي يضاف بنسبة 1% في صناعة الخبز وذلك لمنع نمو الفطور والخمائر، وحمض البنزويك وأملاحه والذي يتم استخدامه بتراكيز تتفاوت بين 1 - 2 % لحفظ الكثير من الشرابات وأنواع العصير .

• الحموض المعدنية: من أهمها حمض الكبريتي وأملاحه والذي يستخدم في حفظ الكثير من الأغذية إما على صورة الحمض نفسه أو أحد أملاحه والتي تعرف بالكبريتات أو الميتاكبريتات، ويمتاز بمقدرته على وقف الكثير من النشاط الميكروبي والأنزيمي والحيوي المسبب للفساد الغذائي.