Control of food pollution السيطرة على التلوث الغذائي

السيطرة على التلوث الغذائي Control of food pollution

تمثل الأغذية ومنتجاتها بيئة صالحة لنمو وتكاثر المكروبات، سواء كانت مكروبات ممرضة pathogenic أو مكروبات مسببة للفساد، وهي بذلك عرضة للتلوث بهذه المكروبات. وأهم مصادر التلوث الماء والهواء والغبار والمعدات ومياه الصرف والحشرات والقوارض والعاملون. ومن بين هذه المصادر يمثل العاملون أنفسهم المصدر الأهم للعدوى، حيث ينقلون عدوى الأمراض وخاصة أمراض التسمم الغذائي الذيفاني وغير الذيفاني. كما يمكن أن يحدث تلوث للمواد النيئة من التربة ومياه الصرف والحيوانات الحية والأسطح الخارجية والأعضاء الداخلية للحيوانات المذبوحة. كما يمكن أن يحدث تلوث إضافي من الحيوانات المريضة، بالرغم من أن تقدم العناية الصحية قد يقلل من هذا المصدر. ويمكن تقليل التلوث بالتحكم في الظروف الخارجية التي تحيط بالمادة الغذائية واتباع الممارسات الصحية السليمة في كل ما يتعلق بتداول وتصنيع أو تحضير الغذاء مع توفير الحماية اللازمة أثناء التخزين، والتخلص من القمامة والقاذورات بطريقة سليمة. والهدف من ذلك كله هو تقليل فرص تلوث الغذاء بالمكروبات أي حماية الغذاء من التلوث. أما ما يتبقى من المكروبات التي يمكنها الصمود أمام طرق الحماية المختلفة فإنه يلزم القضاء عليها أو تثبيط نشاطا أثناء عمليات التصنيع المختلفة.

التحكم في الظروف الخارجية والبيئية التي تحيط بالمادة الغذائية:

1- المحافظة على سلامة المادة الغذائية:

يجب مرعاة الأصول الفنية في جمع المحاصيل الغذائية وإعدادها وتعبئتها نقلها وتخزينها. فعند جمع ثمار الفاكهة يراعى عدم نزعها بعنف أو جرها أو إسقاطها على أرض صلبة مما يؤدي إلى تهشمها. كما يراعى اتخاذ كافة الاحتياطات في تعبئتها ونقلها وعرضها للبيع وفي تداولها في الأسواق أو داخل المصانع التي تتولى تصنيعها. كما يجب العناية بجمع الخضر، واتباع الإجراءات الكفيلة بتعبئتها ونقلها وتخزينها بشكل سليم يمنع تلوثها، واختيار العبوات المناسبة لكل نوع منها والتي تكفل سلامتها.

2- حماية المادة الغذائية من التلوث:

إن لعدد المكروبات الملوثة للمادة الغذائية أثره الفعال في نقل الأمراض وفي سرعاة فسادها، ولهذا يجب مراعاة أقصى ما يمكن من الممارسة الصحية السليمة حتى يكون عدد المكروبات الملوثة للغذاء في أضيق الحدود.

فعند إنتاج الحليب مثلا يجب مراعاة نظافة الحيوان، ومكان الحلب والحلاب نفسه، وأواني الحلب، وكافة ما يستخدم في نقل الحليب وتداوله وتوزيعه. كما يجب أن تراعى نفس النظافة الصحية في صناعة منتجات الألبان. وفي حالة الخضر يجب توجيه عناية خاصة إلى نظافتها نظرا لقربها من التربة التي تعتبر أول مصادر تلوثها. لذا يجب العناية بغسلها جيدا بماء نقي خال من المكروبات، وإزالة ما قد يكون عالقا بها من أوساخ أو أتربة، وتجنب استعمال مياه الترع أو المجاري المائية أو المياه الراكدة، مما يؤدي إلى زيادة تلوثها بمختلف أنواع المكروبات الممرضة والمكروبات المسببة لفسادها. ولا بد كذلك من نظافة الفاكهة، وقد يستدعي ذلك غسل الكثير من الفواكه المعدة للتسويق بمواد مطهرة. كما يجب مراعاة نظافة بيض الدواجن وعدم التصاق الأتربة والقاذورات بسطحه، وكذلك نظافة عبواته وأماكن تخزينه. كما يجب اتباع كافة الاشتراطات الصحية في إعداد اللحوم وعدم تلوث لحم الحيوان عند ذبحه. كما يجب مراعاة فحص اللحوم والكشف عليها بيطريا وإعدام الأجزاء المصابة. كما يجب التأكد من نظافة الأدوات المستعملة في الذبح. وبصفة عامة يجب مراعاة نظافة المادة النيئة أثناء إنتاجها وتداولها ونقلها وتخزينها وضمان نظافة العبوات وأماكن التعبئة والتخزين والبيع وإلى ما ذلك. كما يجب العناية بمصادر المياه المستعملة في الغسيل وبكميتها والإطمئنان إلى كفاءة الوسائل المستخدمة في عملية الغسيل وإلى استخدام المنظفات والمطهرات كلما احتاج الأمر ذلك. وقد يستخدم البخار أو الماء المغلي أو الماء المكلور في عمليات الغسيل في مصانع الأغذية لإهلاك المكروبات، كما يجب حماية المادة الغذائية من فعل الهوام المختلفة، سواء كان ذلك أثناء وجودها بالحقل أو بالمخازن، مع ضرورة العناية بتصميم المخازن التي تضمن حماية المادة الغذائية من وصول القوارض أو تسرب الحشرات إليها. كما يجب مراعاة التهوية اللازمة وخلو جدران المخازن وأرضيتها وسقوفها من الشقوق التي تسمح لليرقات بغزل شرانقها داخلها، أو الصراصير وغيرها من الحشرات بالإختفاء فيها، وكلها ناقلة للمكروبات. كما يجب مراعاة العناية بهذه المخازن وضمان نظافتها وتطيرهها وعدم تخزين مواد ملوثة بداخلها، أو وضع الأكياس المستعملة الفارغة التي يحتمل تلوثها ببعض الحشرات. كما يجب مقاومة الحشرات التي تصيب المواد الغذائية بمجرد ظهور الإصابة واستعمال مواد مبيدة تناسبها ولا تضر بالمواد الغذائية أو تجعلها غير صالحة للاستهلاك. ولبلوغ هذه الأهداف يجب أن يكون المكان بالمخزن واسعا ومزودا بكل الوسائل اللازمة لحماية الغذاء من الأتربة والمواد الغريبة الأخرى والحشرات والقوارض. فالأماكن المتسعة التي تسمح بنقل أو تغيير أماكن المواد الغذائية بحرية، كثيرا ما تقلل فرص التلوث، وتسمح بالتنظيف وإجراء العمليات المختلفة بطريقة منتظمة، كما يمكن كنس أو حك الأرضية وتنظيفها الأرفف بالمنظفات والمطهرات المختلفة. كما يجب عدم السماح بتجميع القاذورات أو النفايات في أماكن تخزين الغذاء.

وفي أماكن تقديم أو توزيع أو تعبئة الغذاء، يجب عدم لمس الغذاء بالأيدي إذا كان معدا للاستهلاك دون طبخ، أو حتى بعد الطبخ إذا كان من الممكن تجنب ذلك. أما إذا كان اللمس باليد ضروريا فيجب على العاملين غسل أيديهم قبل ذلك غسلا جيدا ومتكررا، كلما استدعت الظروف استعمال الأيدي ولمس الغذاء. ويمكن تقليل فرص اللمس بالأيدي باستخدام قفازات من البولي إيثيلين أثناء التصنيع أو التحضير أو التقديم، والتي تستخدم مرة واحدة ثم يتم التخلص منها بعد ذلك.

كما يجب تغطية الأغذية المعدة للاستهلاك أو التقديم أو التداول بغطاء مناسب، وتنظيفه بطريقة تمنع تجمع الأتربة أو القاذورات. وإذا ما كانت طبيعة الغذاء لا تسمح باستخدام هذا النوع من الوقاية فيجب حفظ الغذاء في حاوية خالية من الأتربة، وفي درجة حرارة مناسبة. وعند توزيع الأغذية المحفوظة أو المعبأة في عبوات قياسية كاللبن والعصير يجب أن يتم التوزيع من العبوة مباشرة. كما يجب حماية الأغذية المعدة للتقديم أثناء عرضها في المطاعم باستخدام أوان حافظة شفافة توضع إما أمام سطح الغذاء أو في مقدمته، كحاجز يحمي الغذاء من التلوث بالهواء أو العطس أو السعال. كما يجب تقليل فرص ملامسة العاملين للأغذية بصفة عامة. ويجب تنظيف أي غذاء لامس أي سطح غير نظيف. كما يجب تنظيف وتطهير أية معدات أو أوان تستخدم في التصنيع أو التعبئة أو التغليف أو التحضير أو التقديم. وبصفة عامة يجب على العاملين المكلفين بتداول أوعية تحضير أو تقديم الطعام الامتناع عن ملامسة أيديهم لأي سطح من شأنه أن يلامس الغذاء أو فم المستهلك.

ويلاحظ أنه دائما ما ينتج عن تصنيع أو تحضير الأغذية كميات كبيرة من الفضلات والنفايات. ولكي يمكن تقليل فرص تلوث الأغذية يجب وضع مثل هذه النفايات في عبوات أو أكياس خاصة وإزالتها من أماكن تصنيع أو تحضير الغذاء بصفة دورية. كما يجب استخدام أوعية للنفايات منفصلة عن تلك التي تستخدم للتخلص من القاذورات. كما يجب في أماكن العمل وضع أوعية خاصة لوضع النفايات المكونة من أجزاء الغذاء أو مواد التغليف وتطهير هذه الأوعية بشكل دوري ومتكرر. كما يجب أن تكون هذه الأوعية مزودة بغطاء يمكن قفله بإحكام وفتحه بحرية، ويجب أن يكون دائما مغلقا إلا عند ملء الأوعية أو تفريغها. واستخدام الأكياس البلاستيكية كبطانة لهذه الأوعية هي طريقة غير مكلفة وتعزز العملية من الناحية الصحية. وأخيرا يجب غسل جميع الاوعية وتطهيرها باستمرار مع عدم استخدام الأوعية المخصصة لأماكن تصنيع أو تقديم الأغذية في جميع القمامة أو القاذورات المتجمعة من أي مكان آخر.

إبادة المكروبات الملوثة أو كبح نشاطها:

تعتبر المكروبات ميتة إذا فقدت القدرة على التكاثر، حتى عندما تنتقل إلى بيئة أخرى مناسبة للنمو تحت ظروف بيئة مناسبة. وهناك فرق بين الموت Death والهجوع dormancy، وخاصة فيما يتعلق بالأبواغ spores والجراثيم bacteria حيث أن المكروبات الهاجعة لا تزال لديها القدرة على التكاثر كما يمكن استنباتها بالزرع لمدة طويلة أو الانتقال إلى بيئة نمو مخالفة أو أية صورة من صور التنشيط.

وبصرف النظر عن سبب الموت، فالمكروبات تتبع في سرعة موتها نظاما لوغاريتميا كما سبق ذكره في أطوار نموها. ويوحى هذا بأن الخلايا الجرثومية تموت بسرعة ثابتة نسبيا، إلا أن هذه القاعدة قد تشذ إذا ما وجدت في البيئة عوامل مميتة أخرى تسرع من موتها أو وجود نبيت flora ذي قوة مقاومة متجانسة.

وتعتمد طرق السيطرة على المكروبات الملوثة، سواء الممرضة منها أو المسببة للفساد، على عدة طرق يمكن تقسيمها إلى أربع مجموعات:

إزالة الأحياء الدقيقة بالترشيح المكروي "الدقيق".

خفض الرطوبة بالمادة الغذائية أو إزالتها.

استخدام درجات الحرارة العالية أو المنخفضة.

التثبيط المباشر للمكروبات إما بالأشعة المؤينة أو المضادات الحيوية أو المواد الحافظة الكيماوية وأغلب طرق مكافحة المكروبات الملوثة للأغذية يتمثل بتكنولوجيا حفظ الأغذية food preservation technolgy التي تعتمد على استخدام عدة عوامل في آن واحد، حيث أن التأثير الحافظ لكل عامل منها بمفرده لا يثبط نشاط المكروبات بدرجة كافية لكي يصلح كعامل حفظ مستقل. وأحسن مثل للك هو الحفظ بالتدخين، حيث يعتمد على إحداث تجفيف جزئي للمادة الغذائية. كما أن الحرارة المستخدمة في التدخين قد يكون لها تأثير قاتل لبعض المكروبات. بالإضافة إلى ذلك ينتج التدخين تأثيرا مثبطا للمكروبات ومضادا للأكسدة. وعادة ما يضاف ملح الطعام للمنتجات المدخنة فيزيد ذلك من طول فترة حفظها أي طول فترة هجوع المكروبات بها.

1- إزالة الأحياء الدقيقة بالترشيح المكروي "الدقيق":

يمكن إزالة الأحياء الدقيقة في بعض المواد الغذائية السائلة كالعصير وبعض المشروبات الكحولية بترشيحها بمرشحات خاصة "بعد ترويقها"، وتسمى عملية الترشيح هذه بالترشيح المكروي microfiltration أو التعقيم بالترشيح. وتستعمل في هذه الطريقة أغشية رقيقة المسام، لا تسمح بمرور الأحياء الدقيقة. وهذه الطريقة مستخدمة على نطاق واسع في ترشيح المياه المعدة للشرب في كثير من مناطق الوطن العربي. والمرشحات المستخدمة لا يمكن تنقيتها وإعادة استخدامها.

2- خفض الرطوبة بالمادة الغذائية أو إزالتها:

الرطوبة لازمة لنمو وتكاثر الأحياء الدقيقة، كما أن التفاعلات الإنزيمية الذاتية المختلفة التي تتم في المادة الغذائية وتؤدي إلى تغيرات في صفاتها أو إلى فسادها لا تتم إلا في وسط مائي. فخفض نسبة الرطوبة في المادة الغذائية إلى الحد غير الملائم لنمو الكائنات الحية الدقيقة وحدوث التغيرات الحيوية غير المرغوبة مع عدم الإضرار بالقيمة الغذائية والصفات الحسية والطبيعية للمادة الغذائية، هو إحدى الطرق المعروفة من قديم الزمن لإطالة فترة صلاحية المادة الغذائية للاستهلاك.

وتجفف عادة محاصيل الخضر حتى نسبة رطوبة 5% في حين تجفف محاصيل الفاكهة إلى نسبة رطوبة قد تصل إلى 24% تقريبا، فتصبح المكروبات الملوثة غير قادرة على إحداث الفساد. ويرجع السبب إلى عدم الحاجة لخفض نسبة الرطوبة في الفاكهة إلى أقل من ذلك بسبب احتوائها على نسبة مرتفعة من المواد الصلبة الذائبة التي قد يصل تركيزها بعد التجفيف إلى 65- 68% فتعمل بدورها كعامل معيق لنمو الأحياء الدقيقة. كما أن خفض نسبة الرطوبة بالفاكهة إلى أقل من 24% يؤدي إلى أضرار كبيرة بالمنتج المجفف يتعلق باللون والطعم نظرا لاحتوائها على نسبة عالية من السكريات.

ويجري تجفيف الخضر والفاكهة إما بالشكل الطبيعي الذي يعتمد على حركة الهواء في الظل أو في الشمس، اعتمادا على تبخير الرطوبة بالاستفادة من حركة الهواء الساخن نسبيا، أو بالطرق الصناعية التي تعتمد على تيارات الهواء المدفوع المسخنة اصطناعيا. ويتم ذلك بواسطة أجهزة خاصة ومتنوعة. وقد يجري خفض الرطوبة في المادة الغذائية السائلة لعصير الفاكهة والطماطم والألبان، وذلك بتبخير الماء بالحرارة تحت الضغط الجوي العالي أو تحت التفريغ vacuum، ويطلق على هذه العملية عبارات مختلفة كالتركيز concentration أو التكثيف condensation أو التبخير vaporization، ويلائم كل واحد منها منتجات معينة، فيقال مثلا، مركز عصير الطماطم أو معجون الطماطم، ومركز عصير الفاكهة، والحليب المبخر. والحليب المبخر هو الحليب الذي فقد جزءا من محتواه من الرطوبة بالتبخير. والحليب المكثف هو الحليب المبخر المضاف إليه سكر، مما يزيد من تركيز المواد الصلبة الذائبة ويجعله أكثر قابلية للحفظ. فإذا ما فتحت العلبة التي تحتوي على حليب مبخر يجب حفظها بعد ذلك في درجة حرارة منخفضة "بالتبريد" لكي يتطرق إليها الفساد بفعل الجراثيم الملوثة. أما الحليب المكثف وهو المضاف إليه السكر، فيحتفظ بجودته في درجة حرارة الغرفة بعد فتح عبوته، وذلك لعدم قدرة الأحياء الدقيقة الملوثة على النمو والتكاثر في هذا التركيز الزائد من المواد الصلبة الذائبة.

وهناك طريقة أخرى لسحب الرطوبة من المادة الغذائية وهي في حالة تجمد مع التفريغ "التخلية" تسمى التجفيف بالتجميد" freez drying، وتعتمد هذه الطريقة على خاصة يتمتع بها الماء عند درجة حرارة صفر مئوية وضغط 4.7 مليمتر زئبق، إذ يكون فيها الماء في مزيج من الحالة الصلبة والسائلة والغازية. وعند ارتفاع الضغط أكثر من ذلك يكون للماء صورتان فقط، هما الصورة الصلبة والصورة الغازية. وعلى ذلك فعند ضغط يتراوح بين 1.5 - 4 مليمتر زئبق، يجمد الغذاء ثم يعرض لتفريغ شديد حتى ترتفع درجة حرارته، ثم ترفع درجة حرارة الوسط المحيط بالغذاء تدريجيا، فينشأ بخار الماء الذي يتجمع فور تكوينه على سطح أنابيب.

موجودة بمؤخرة الجهاز، تحتوي على سائل تبريد "عادة الفريون 21"، وبذلك يمكن لجزء جديد من بخار الماء الانطلاق من المادة الغذائية. ويمكن بهذه الطريقة نزع 99% من رطوبة المادة الغذائية دون الإضرار بالصفات الطبيعية للمادة الغذائية من طعم ورائحة ولون أو قوام. وتتميز هذه الطريقة بسرعة استرجاع المادة الغذائية لحالتها بإضافة الماء إليها وذلك بشرط تعبئتها بعد عملية التجفيف بالتجميد في عبوات غير منفذة لبخار الماء المحيط. وقد شاع استخدام طرق التجفيف بالتجميد "التجفيد" في خفض نسبة الرطوبة في مستخلصات البن والشاي.

3 استخدام درجات الحرارة العالية أو المنخفضة:

البسترة pasteurization: نسبة إلى العالم الفرنسي لويس باستور L. Pasteur الذي اقترحها لحفظ الخمور. وهي معاملة حرارية الغرض منها قتل الأحياء المسببة للتلف. وهي طريقة للحفظ المؤقت، إذ أن الأحياء الدقيقة التي لم يتم هلاكها بالحرارة تستطيع النمو والتكاثر وتؤدي إلى تلف الغذاء، ولهذا يجب حفظ الأغذية بعد بسترتها بالتبريد. وهذه المعاملة الحرارية تحسن من قوة حفظ اللبن بدرجة كبيرة، إلا أنها أوضح أثرا وأكثر فائدة في حفظ مشروبات عصير الفاكهة أو المشروبات الكحولية، لكون هذه المنتجات بطبيعتها لا تناسب نمو الأحياء الدقيقة لحموضتها أو لوجود الكحول فيها. وهناك طريقتان شائعتان لعملية البسترة إحداهما هي الطريقة السريعة، وفيها يسخن الحليب إلى درجة 57.5 مئوية لمدة لا تقل عن 15 ثانية، والطريقة الثانية هي الطريقة البطيئة وفيها يسخن الحليب على درجة 62.5 مئوية لمدة لا تقل عن 30 دقيقة. وفي كلا الحالتين يبرد الحليب إلى درجة حرارة 10 مئوية.

التعقيم sterilization التجاري: التعقيم بالمفهوم الطبي يعني قتل جميع الأحياء الدقيقة، وهذا لا يمكن تطبيقه بالنسبة للغذاء، لأن ذلك يؤدي بالتالي إلى إتلاف الطعم والرائحة والقوام واللون القيمة الغذائية. ولذلك يستعمل في حالة الأغذية ما يسمى التعقيم التجاري أو المعالجة processing، ويعني قتل جميع الكائنات الحية الدقيقة التي تستطيع أن تنمو تحت ظروف التعليب اللاهوائية. أما أبواغ الجراثيم الهوائية والشديدة المقاومة للحرارة فإنها قد تكون موجودة ولكنها لا تستطيع أن تنمو في غياب الأكسجين.

والتعليب canning هو طريقة لحفظ الأغذية في أوعية محكمة القفل لا ينفذ منها أو إليها الهواء أو الكائنات الحية الدقيقة بعد طرد الهواء منها، وذلك باستخدام درجات الحرارة العالية الكافية لقتل معظم المكروبات الملوثة وإيقاف عمل الإنزيمات، مع عدم الإضرار بالخواص الطبيعية والفيزيائية والقيمة الغذائية لغذاء ويشمل الحفظ في علب القصدير أو الألومنيوم أو الأوعية الزجاجية. ونظرا لأن درجة حموضة "باهاء" المواد الغذائية تؤثر كذلك على مدى تأثر المكروبات بالحرارة، فعادة تعقم الأغذية الحمضية التي لها درجة باهاء "أس هيدروجيني" "ph"" أقل من 4.5، كالفواكه والطماطم، في درجة 100 مئوية لمدة 15- 30 دقيقة حسب حجم العلبة وقوام المادة الغذائية ودرجة التلوث الابتدائي. أما الأغذية غير الحمضية والتي لها درجة باهاء أعلى من 4.5، كالخضراوات "عدا الطماطم" والبقوليات واللحوم والأسماك، فتعقم في درجة 116 - 121 مئوية لمدة تختلف باختلاف حجم العلبة وقوام الغذاء ودرجة التلوث الابتدائي.

التعقيم بالمعاملة بدرجات الحرارة الفائقة الارتفاع "UHT" temperature: وتستخدم في تعقيم المواد الغذائية السائلة، كالحليب وعصير الفواكه، التي يمكن انتقال الحرارة فيها بسرعة. وهي أفضل من التعقيم التجاري، ويمكن بها القضاء على كثير من الأحياء الدقيقة الملوثة، وذلك بتسخين المادة الغذائية السائلة إلى درجة 130 - 150 مئوية لبضعة ثوان ثم تبريدها مباشرة. ويمكن بهذه الطريقة إطالة فترة قابلية الغذاء للحفظ لفترة تتراوح ما بين أسابيع إلى أشهر في درجة الحرارة العادية، حسب درجة الحرارة والمدة المستخدمة لذلك، إذا ما عبئت مباشرة في أوعية محكمة القفل.

التبريد refrigeration: ويتم ذلك بحفظ الأوعية في درجة حرارة أعلى من نقطة تجمدها. ويستخدم التبريد كوسيلة حفظ لفترة محدودة، وقد شاع استخدامه في نقل المواد الغذائية وشحنها وتخزينها لفترات قصيرة، كاللحوم والأسماك والبيض والخضر والفواكه. وتتوقف مدة التخزين على نوع المادة وحالتها ودرجة تلوثها ودرجة حرارة التبريد والرطوبة النسبية. وكثيرا ما تستخدم وسائل النقل المبردة في نقل الكميات الهائلة من الخضر والفاكهة الطازجة والبيض لمسافات بعيدة. والتبريد لا يؤدي إلى قتل الأحياء الدقيقة سواء الممرضة أو المسببة للفساد، ولكنه فقط يبطئ نموها. فالأحياء الدقيقة بصفة عامة تقاوم الحرارة المنخفضة بشكل واضح، حتى أن الأنواع الممرضة التي لا يمكن اعتبارها تحت أي ظروف أليفة للهواء القليل تعيش في هذه الدرجات المنخفضة لمدة طويلة، ولكن يبطؤ نموها بدرجة كبيرة، شأنها في ذلك شأن مكروبات التحلل الذاتي وكذلك التفاعلات الإنزيمية والكيميائية

التجمد Freezing: وهو التبريد لدرجات حرارة تبلغ حدا من الانخفاض يؤدي إلى تجميد الماء الحر بالمادة الغذائية. وعند حفظ الأغذية بطريقة التجميد يجب تخزينها بعد ذلك في درجات حرارة منخفضة تحافظ على حالتها المتجمدة مع المحافظة على ثبات درجات الحرارة هذه. وقد يكون التجميد سريعا quick freezing أو بطيئا slow freezing ويفضل استعمال التجميد السريع نظرا لأنه يؤدي إلى تكوين بلورات ثلجية صغيرة ملساء داخل الخلايا بعكس التجميد البطيء الذي ينشأ عنه تكوين بلورات ثلجية كبيرة على هيئة صفائح ذات حواف حادة تساعد على تهشم جدر الخلايا وخروج العصارة الخلوية منها عند تسخينها، مما يقلل من قيمتها الغذائية ويغير من صفاتها الفيزيائية وطبيعتها، والتجميد لا يؤدي إلى تعقيم المادة الغذائية فقط بل يبطئ التفاعلات الميكروبيولوجية والإنزيمية بدرجة كبيرة، بما فيها المكروبات الممرضة. وهو لا يعدو أن يكون طريقة من طرق إطالة فترة حفظ المادة الغذائية لفترة تفوق فترة الحفظ بالتبريد.

4 التثبيط المباشر للمكروبات:

أ- استخدام الأشعة المؤينة:

يقصد بالأشعة المؤينة تلك الطاقة المنبعثة من نوى ذرات العناصر المشعة نتيجة الاختلاف بين عدد النوترونات وعدد البروتونات داخل النوي. وهذه الطاقة كثيرا ما يعبر عنها بالموجات الكهرمغناطيسية وتسمى أشعة غاما. ويمكن الحصول على نفس الأشعة اصطناعيا بنقل إلكترونات بعض العناصر من مستوى مدار إلى مستوى آخر بطرق خاصة، وتعرف هذه الحالة باسم الأشعة السينية x- rays للتفرقة بينها وبين أشغة غاما. ولا تزال الآلية التي تؤدي إلى هلاك الأحياء الدقيقة غير معروفة بالضبط. ويبدو أن موت الخلايا يكون عن طريق تثبيط مكونات معينة داخل الخلية عندما تمتص هذه الطاقة داخل الخلية. والخلية التي ثبطت بالتشعيع لا تكون قادرة على الانقسام أو النمو.

وتقاس قوة جرعة الإشعاع بوحدات الراد rad وهي اختصار عبارة radiation absorber dose "الجرعة الممصة من الأشعة"، وهي تساوي كمية

الأشعة المؤينة التي تنتج من امتصاص 100 إرغ من الطاقة لكل غرام من المادة والتشعيع irradiation قد يتم بجرعات منخفضة ويسمى بالبسترة الباردة، حيث تتراوح الجرعة ما بين 2× 10 و 5× 10 راد أو أقل، أو بجرعات مرتفعة ويسمى بالتعقيم البارد، حيث تتراوح الجرعة ما بين 2 و4.5 مليون راد "أي 2 و4.5 ميغاراد".

وقد أمكن إطالة الفترة التخزينية للأسماك بالتبريد بعد تشعيعها بجرعات البسترة الباردة لتصل إلى 30 يوما، بينما لا تزيد هذه الفترة عن 9 أيام دون تشعيع. وتستعمل نفس الجرعات في قتل يرقات الحشرات التي تصيب الحبوب المخزنة، ولإنتاج يرقات عقيمة للحشرات التي تختفي داخل الثمار.

وقد ثبت أن جرعات التعقيم للمواد الغذائية لا تحدث تأثيرات ضارة للإنسان، إلا أنها تسبب تغيرات غير مرغوبة في الرائحة أو النكهة نتيجة لتكسير الروابط بين جزيئات البروتين، وانفراد مركبات ضارة وكذلك تأكسد الدهون.

ب- المضادات الحيوية antibiotics:

وهي مجموعة من المركبات العضوية المعقدة التركيب تتميز بمقدرتها على إيقاف نشاط الأحياء الدقيقة لفترة محدودة يتمكن المركوب بعدها من أقلمة نفسه على ظروف وجودها في البيئة، ويستعيد نشاطه بعد زوال تأثيرها، أي أن تأثيرها يكون مثبطا أو موقفا لنشاط المكروب وليس قاتلا له إلا في حالات قليلة. ويكون أثرها الحيوي هو تثبيط إنزيمات المكروب نفسه وجعله غير قادر على إحداث أي نشاط حيوي.

وعادة تستخدم المضادات الحيوية ذات الطيف الواسع بشكل محاليل تغمر بها الأغذية المراد تخزينها، وخاصة الأسماك والقشريات والدواجن وبعض الخضراوات والفواكه، أو في رش أسطح الجبن الجاف "كما في حالة النيسين nicin". وأهم المضادات الحيوية المستخدمة في تثبيط نشاط المكروبات في الأغذية هي النيسين والكلور امفينيكول والكلور تتراسيكلين والأكسي تتراسيكلين. وأقصى تركيز مسموح به هو 5 أجزاء بالمليون، وبعض القوانين تحظر استخداماتها.

ج- المواد الحافظة preservatives:

هي مركبات كيماوية قادرة على منع أو تأخير أو إيقاف نمو وتكاثر المكروبات الملوثة للغذاء وبالتالي إطالة فترة قابليته للحفظ. ويمكن تقسيمها إلى ثلاثة أقسام حسب تأثيراتها.

1- مواد مطهرة أو مواد قاتلة للمكروبات:

ومنها غازا الكلور والأوزون المستخدمان أساسا في تعقيم مياه الشرب، حيث يتطاير الأول في الهواء ويتحول الثاني إلى أكسجين. ويستخدم ثاني أكسيد الكبريت في الماء "1- 2 %" كمحلول مطهر للأجهزة والبراميل والزجاجات وسدادات الفلين والأدوات الأخرى التي تستخدم في صناعة المشروبات وبعض الصناعات الغذائية الأخرى، كما يستخدم الغاز نفسه في معالجة وتطهير البراميل عن طريق حرق الكبريت المعدني داخل البراميل حيث يكون للغاز المتكون تأثير مطهر.

2- مواد مثبطة لنشاط المكروبات وأهمها:

- حمض البنزويك وأملاك- لهذا الحمض تأثير مثبط لإنزيمات الجراثيم والخمائر داخل الخلية التي تتحكم في استقلاب حمض الخليك "الأستيك" وإضافة مجموعة الفوسفور عن طريق الأكسدة، كما له تأثير على جدار الخلية. وتتركز فاعليته بصفة عامة ضد الخمائر yeasts والفطريات fungi "ومنها الفطريات المسببة لتكوين الافلاتوكسين aflatoxin" في حين تقل فاعليته ضد الجراثيم. والجزء غير المتأين فقط من الحمض هو الذي له التأثير المضاد للأحياء الدقيقة، ولهذا يمكن استخدامه كمادة حافظة فقط لحفظ المنتجات الحمضية. وهو يستخدم كمادة حافظة في منتجات الدهون كالمرغرين والمايونيز، ويستخدم كذلك في منتجات الأسماك والخضر والفاكهة والمشروبات.

- حمض السوربيك وأملاحه: لهذا الحمض تأثير مثبط على بعض إنزيمات الخلية المكروبية، وخاصة المتعلقة منها بالاستقلاب الغذائي للكربوهيدرات مثل الإينولاز enolase ونازعة هيدروجين اللاكتات lactate dehydrogenase، وبدرجة أقل في عدد من الإنزيمات المتعلقة بدورة حمض الستريك. وللجزء غير المتأين فقط من حمض السوربيك فاعلية ضد الأحياء الدقيقة حيث يمكنه النفاد داخل الخلية، وبذلك يتميز حمض السوربيك على المواد الحافظة الأخرى نتيجة لانخفاض معدل تأينه، ولهذا يمكن لحمض السوربيك حفظ الأغذية المنخفضة الحموضة أو ذات درجة الباهاء ph المرتفعة.

ويؤثر حمض السوربيك أساسا ضد الخمائر والفطريات "ومنها الفطريات المكونة للأفلاتوكسين aflatoxin" وهو أقل فاعلية ضد الجراثيم. والجراثيم الموجبة الكاتالاز أكثر حساسية لحمض السوربيك من الجراثيم السالبة الكاتالاز. وأكثر أنواع الجراثيم تأثرا هي الجراثيم الهوائية، وأقلها تأثرا هي الملبنات Lactobacillus والمطثيات clostrdia، ويرجع السبب في ذلك إلى أن درجة الباهاء ph المثلى لنمو المطثيات هي 7 ويعتبر حمض السوربيك غير فعال في هذا المجال المتعادل. إلا أن حمض السوربيك له فاعلية في تثبيط المطثيات ومنع تكوين السمون عند استخدامه بتركيزات صغيرة تعتبر بمفردها غير مؤثرة، ولكن مع النتريت أو ملح الطعام أو الفوسفات، ومع خفض درجة الباهاء لحد ما. ولا يصلح حمض السوربيك في التطبيق العملي في حفظ الأغذية الملوثة بعدد كبير من الأحياء الدقيقة، ولكن فقط في المحافظة على الأغذية المنتجة في ظروف صحية ومحتوية على عدد محدود من الأحياء الدقيقة. فبعض الأحياء الدقيقة لها القدرة على ادخال حمض السوربيك في الاستقلاب الغذائي بها إذا تواجد الحمض بتركيزات أقل من المؤثرة أو تحت القاتلة، أو عند تواجد الأحياء الدقيقة بأعداد كبيرة. ويستخدم حمص السوربيك في حفظ منتجات الدهون والألبان واللحوم والأسماك والخضر والفاكهة والمشروبات ومنتجات الحبوب "المعجنات" والحلويات.

- ثاني أكسيد الكبريت وأملاح السلفيت: لحمض الكبريتور وأملاحه تأثير فعال ضد الأحياء الدقيقة، ولكن تعتبر فاعليته ضد الجراثيم أقوى بكثير من فاعليته ضد الخمائر أو الفطريات. ويختلف تأثير الحمض على الخميرة باختلاف الذرية. ويرجع تأثيره ضد الأحياء الدقيقة إلى تدخله بطرق مختلفة في النظام الإنزيمي للخلية، وخاصة الإنزيمات التي تحمل مجموعة sh. وترجع حساسية هذه الإنزيمات للكبريت إلى التأثير المثبط للتفاعلات التي تعتمد على تميم الإنزيم "NAD" I وكما هو الحال في الحموض الحافظة الأخرى، فلدرجة باهاء pH الغذاء المراد حفظه تأثير كبير على فعالية ثاني أكسيد الكبريت أو حمض الكبريت ضد الأحياء الدقيقة. ويستخدم ثاني أكسيد الكبريت بكثرة في حفظ منتجات اللحوم والفاكهة والمشروبات.

- حمض البروبيونيك وأملاحه: لهذا الحمض تاثير مثبط للأحياء الدقيقة، ولا سيما ضد الفطريات. إلا أن هناك بعض ذراري strains من فطر المكنسيات Penicillium يمكنها النمو رغم وجود حمض البروبيونيك. ولبعض الخمائر مثل بعض ذراري "سلالات" التوريولا Torula القدرة على استخدام حمض البروبيونيك في الاستقلاب الغذائي الخاص بها. ولحمض البروبيونيك وأملاحه القدرة على تثبيط نمو جراثيم العصوية المساريقية Bacillus mesentericus المسببة للفساد، وبتكوين الخيوط rope في الخبز. وتوجد أنواع عديدة من المكروبات التي تنتج حمض البروبيونيك في الاستقلاب الغذائي. وبعضها يمكنه استخدام الحمض كمصدر للطاقة في التنفس إلا أنه في التركيزات العالية كما هو الحال عند استخدامه كمادة حافظة. يكون له تأثير مثبط نظرا لتجمعه في الخلية، ويوقف الاستقلاب الغذائي عن طريق تثبيط الإنزيمات خاصة المؤدية إلى نمو الخلية حيث يدخل في تنافس مع المواد اللازمة للنمو وخاصة الألانين alanine والحموض الأمينية الأخرى. ويستخدم الحمض وأملاحه بنجاح في حفظ منتجات الألبان والعجائن.

3- مواد مؤكسدة:

وأهمها النتريت والنترات، وهي تستخدم أساسا في تصنيع اللحوم المتبلة بقصد تثبيت اللون ومنع نمو الجراثيم اللاهوائية التي تحدث الفساد. وتؤثر النترات أساسا على الأحياء الدقيقة اللاهوائية في حين تشجع نمو الأحياء الدقيقة الهوائية وبعض الأحياء الدقيقة يمكنها استخدام النترات كمصدر للنيتروجين. وليس للتركيزات المستخدمة في معالجة اللحوم تأثير على الجراثيم، وترجع فعالية النترات على الأحياء الدقيقة إلى النتريت الذي يتكون منها. وتسمح بعض الدول بإضافة نترات الصوديوم أو البوتاسيوم في معالجة منتجات معينة من اللحوم والأسماك وبعض أنوع الجبن بتركيزات لا تزيد عن 500 جزء في المليون في المنتج النهائي. ونظرا لعدم إمكانية التكهن بمدى تحول النترات إلى نتريت، فإن بعض البلاد تحظر استخدام النترات وتقصر الاستخدام في الأغذية على النتريت بغرض تثبيت اللون والحفظ.

ولا يؤثر النتريت على نمو أي من الخمائر أو الفطريات، ويقتصر تأثيره على الجراثيم نتيجة لتكوين حمض النيتروز، وما ينشأ عنه من أكاسيد النيتروجين، حيث ترتبط هذه المركبات مع مجموعة الأمين لإنزيم نازعة الهيدروجين dehydrogenase في الخلية الجرثومية، مما يثبط نشاط المكروب، وهي تفاعل كذلك مع البروتين.

الدموي hemoprotein مثل السيتوكروم cytochromes والإنزيمات المحتوية على الكبريت، ولا تعرف حتى الآن التفاصيل الكاملة لآلية تآثير النتريت على الجراثيم ويزيد تأثير النتريت بزيادة حموضة البيئة، فينما يحتاج إلى 4000 جزء في المليون نتريت عند درجة باهاء 6.9 لتثبيط جراثيم العنقوديات الذهبية staphylococcus aurus، فإن هذه النسبة تقل إلى 400 جزء في المليون عند درجة باهاء 5.8، وإلى 80 جزء في المليون عند درجة بهاء 5.05 ولهذا فإضافة مواد منتجة للحموض كالغلوكوز دلتا لاكتون glucose - delta - lactone أو التلقيح بالجراثيم الملبنة المكونة للحمض يزيد من فعالية النتريت.

ويستخدم النتريت في تكنولوجيا اللحوم بنسبة 80- 160 مليغرام في كل كيلو غرام، ولا يكفي هذا التركيز لتثبيط نمو الجراثيم بفاعلية. وتساعد الظروف المناسبة الأخرى كإضافة الملح والتجفيف ودرجة حرارة التخزين والمعاملة الحرارية وتعديل الحموضة، مع انخفاض الحمل المكروبي للغذاء، على تثبيط نمو الجراثيم.

ومن التأثيرات المرغوبة للنتريت المحافظة على لون العضلات وارتباطه بالغلويين العضلي myoglobin وتكوين مركب نتروزوميوغلوبين nitrosomyoglobin الذي لا يتأثر بالطبخ، وهو المسؤول عن تكوين اللون الأحمر القاني المرغوب للحم المتبل. كما أن النتريت يلعب دورا هاما في تكوين نكهة اللحم المبتل المرغوبة، وعادة يضاف بنسبة 50- 500 مليغرام لكل كيلو غرام من اللحم المراد حفظه وللنتريت تأثير مثبط لنمو المطثيات clostridia المكونة للذيفانات، وعلى هذا فهو يمنع أو يقلل من حدوث التسمم الغذائي. ويتراوح التركيز المضاد للميكروبات بين 50 - 60 مليغرام نتريت لكل 100 غرام من اللحم المراد حفظه.

وقد زاد مؤخرا الاهتمام بسمية النتريت والمركبات المتكونة منه، وبالتالي حول إمكانية الاستمرار في استخدامها في تصنيع اللحوم. والبحث جار لمعرفة مدى إمكانية استبدال النتريت بمركبات أخرى أو التقليل من استخدامه في تصنيع اللحوم.

4- مواد حافظة أخرى:

وأهمها دخان الأخشاب وملح الطعام والسكر.

دخان الأخشاب: تجري عادة عملية التدخين على بعض أصناف الجبن الجاف واللحوم والأسماك بعد تتبيلها أو تلميحها، حيث يعمل الدخان كمادة حافظة بما يحتويه من مركبات كيميائية تتخلل أسطح اللحوم والأسماك، مثل الألدهيدات والفينولات والحموض الأليفاتية، وهي مواد ذات تأثير قاتل لكثير من أنواع الجراثيم غير المكونة للأبواغ. هذا بالإضافة إلى أن الملح والتجفيف الناتجين عن حرارة التدخين يساعدان كذلك في عملية الحفظ. وليس للتدخين تأثير على الفطور، فقد تتعرض اللحوم أو الأسماك المدخنة لنمو الفطر بعد ذلك.

وتجري العملية بتعليق اللحوم أو الأسماك أو الجبن في حجرات خاصة للتدخين فوق نشارة خشب بطيئة الاحتراق ومنتجة للدخان، أو قد يجري الحرق في الحجرات، ويمرر الدخان بتحريكه خلال ممرات خاصة إلى حجرات أخرى تحتوي على اللحوم أو الأسماك أو الجبن. وعادة تستخدم أصناف الخشب الصلبة، أما الأخشاب الطرية المتصمغة فإنها تحتوي على مواد متطاير تعطي الأغذية نكهة غير مرغوبة. وإلى جانب إطالة فترة الحفظ فإن التدخين يعطي الناتج طعما ورائحة مرغوبين. وكثيرا ما يستخدم التدخين لتحسين الصفات الفيزيائية للغذاء أكثر منه للحفظ. ولا توجد قواين منظمة لاستخدام التدخين في الأغذية، ولا تعرف حتى الآن كل مكونات الدخان، ولهذا لا يمكن تقييم التدخين بصورة كاملة، إلا أنه معروف أن من بين المواد ذات التأثير السام في الدخان البنزوبيرين 3.4 benzopyrene الذي يعرف بتأثيره المسرطن carcinogenic، إلا أن تركيز ميكرو غرام واحد لكل كيلو غرام من الغذاء المدخن كحد أعلى يعتبر آمنا. وتقل نسبة هذا المركب في الدخان بالتدخين البارد الذي يتم في درجة حرارة الغرفة.

ملح الطعا "كلوريد الصوديوم": ويباع في صور مختلفة حسب حجم الحبيبات ودرجة تفاوتها. وتتميز الأنواع المختلفة من ملح الطعام حسب مصدرها، فهناك الملح المستخرج من البحر، والملح الصخري، والملح المصنع بالتبخير أو التركيز أو التجفيف تبعا للمصدر. وتختلف درجة نقاوة الملح، وأهم الشوائب التي قد تكون موجودة فيه هي بعض مركبات العناصر المعدنية الأخرى.

والملح يخفض النشاط المائي water activity للخلايا فيجعل البيئة أقل تقبلا لنمو ونشاط الأحياء الدقيقة. إلا أن النشاط المائي للمحلول ملح الطعام المشبع يكون في حدود حوالي 0.75 مما يمكن بعض الأحياء الدقيقة من النمو تحت هذا الحد لهذا لا يمكن اعتبار الملح كمادة مانعة لنمو جميع أنواع الأحياء الدقيقة، هذا إلى جانب التأثير غير المرغوب على الطعم بهذا التركيز. إلا أن الملح يقوي من فعالية المواد الحافظة، فمثلا يقل الحد الأدنى المثبط لحمض السوربيك ضد الخمائر والفطريات في تركيز 4- 6 % ملح طعام بحوالي 2-3 أضعاف، وفي تركيز 8% بحوالي 4 أضعاف، وذلك عند موازنته بالتراكيز الخالية من ملح الطعام ويظهر هذا التأثير واضحا في الوسط الحمضي. ويستخدم الملح مع طرق الحفظ الطبيعية كالحفظ بالتبريد والتجفيف. كما يضاف الملح لبعض الخضر والزيتون بغرض التخليل الطبيعي، وتكون إضافة الملح بمثابة التمييز بين أنواع النبيت microflora الجرثومي لصالح الجراثيم الملبنة المكونة لحمض اللاكتيك، وتسمى العملية بعملية التخليل Acetification وعلى العكس من ذلك يزيد ملح الطعام من مقاومة الفطريات والجراثيم للحرارة نتيجة للتناضح osmosis وحيث أن فعالية ملح الطعام تتم أساسا نتيجة لتقليل النشاط المائي، فإن متطلبات الأحياء الدقيقة المختلفة من النشاط المائي هي التي تحدد مجال تأثير ملح الطعام. فبعض الأحياء الدقيقة لها مقدرة خاصة على تحمل تركيزات عالية جدًّا من الملح كأنواع خمائر التوريولا Torula yeast حتى أن بعض أنواع من الجراثيم تعتبر أليفة للملوحة halophilic فهي لا تتحمل فقط التركيزات العالية بل تنمو بصورة أفضل في وجود ملح الطعام، إلا أنه ليس لمثل هذه الأنواع من الجراثيم أهمية كمسببات لفساد الأغذية.

ويستخدم ملح الطعام كمادة حافظة لمنتجات الدهون، كالزبدة والمرغرين، حيث يضاف بنسبة تتراوح بين 0.3 - 2% بالوزن. وهذا يعادل 2 - 13% ملح الطعام في الوسط المائي الذي يمكن أن تهاجمه الأحياء الدقيقة. كما يستخدم ملح الطعام كمادة حافظة مضافة في الجبن بنسبة 1- 3% وفي حالة إنضاج الجبن الذي يتطلب فترة إنضاج طويلة يتم غمره من آن لآخر في محلول ملحي للمكافحة المؤقتة للفطر. وما زال الملح يستخدم بتركيز 5- 8% في حفظ البيض الكامل السائل أو صفار البيض السائل. ويستخدم الملح كأحد مكونات محلول التتبيل كمادة حافظة بجانب التبريد أو التجفيف أو التدخين، حيث يضاف بنسبة 1- 3% ويعطي تأثيرا جيدا لتثبيط كثير من الجراثيم الرمامة saprophytic المسببة للفساد، حيث أن هذه النسبة تحدث انخفاضا كبيرا في النشاط المائي. كما يستخدم الملح في حفظ أسماك الرنكة والأنشوجة، ويستخدم كذلك في حفظ الخضر المملحة بتركيز حوالي 15- 25% دون أن يحدث أي تخمر لاكتيكي بسبب ارتفاع نسبة الملح، إلا أنه يكون معرضا لنمو الخمائر الخيطية. أما المعاملة بملح الطعام بمحاليل أقل تركيزا، فتسمح بالتخمر اللاكتيكي كالمخللات فلا يكون هنا ملح الطعام هو المادة الحافظة الأساسية بل حمض اللاكتيك الناتج. ولا يستخدم ملح الطعام كمادة حافظة للثمار فيما عدا الزيتون ومن الخواص الهامة لملح الطعام قدرته على تحسين الطعم، ولذا يعتبر في كثير من الأغذية مادة مكسبة للطعم أكثر منه مادة حافظة وتكون التركيزات المرغوبة منه كمحسن للطعم أقل بكثير من التركيزات اللازمة للحفظ. والأغذية المحفوظة بملح الطعام تعتبر منتجات وسطية لتصنيع غذائي تال بعد إزالة الملح منها بالغمر في الماء. ومن عيوب هذه الطريقة قدرة الملح على استخلاص المكونات الخلوية الذائبة في الماء، مثل المعادن والفيتامينات والبروتينات، بفعل التناضح، ولهذا تقل القيمة الغذائية بالمقارنة بالغذاء الطازج المماثل. وتزداد سرعة تزنخ الدهن في الأغذية في وجود الملح، بالإضافة إلى أن بعض المعادن الثقيلة المصاحبة لملح الطعام قد تسرع من هذه الأكسدة وخاصة في حالة اللحوم والأسماك.

السكروز: يؤثر السكروز على الأحياء الدقيقة من خلال خفض النشاط المائي للوسط، وعلى ذلك فمدى فعاليته تختلف باختلاف متطلبات الأحياء الدقيقة المختلفة من النشاط المائي. وتعتبر الجراثيم أكثر الأحياء الدقيقة تأثرا من خفض النشاط المائي. ومن الأحياء الدقيقة التي يمكنها تحمل الضغط التناضحي العالي والتركيزات العالية من السكر الرشاشيات الخطباء Aspergillus glaucus والمفطورات السكرية الروكسية saccharomyces rouxic وخمائر العجرية Torula وبعض الخمائر لا تتحمل فقط الضغط التناضحي العالي مثل المفطورات السكرية الزيجية zygo - saccharomyces بل تكون أليفة للسكر saccharophilic أي تنمو بطريقة أفضل في التركيزات العالية من السكر. والسكروز يقلل من ذوبان الأكسجين في الماء، وعلى ذلك فالأغذية المحفوظة بإضافة السكر لا يتواجد بها إلا كميات قليلة جدًّا من الأكسجين بمقارنتها بالأغذية المنخفضة في نسبة السكر.

وإضافة السكر لمنتجات الفاكهة تعتبر من أقدم طرق الحفظ. وأهم المنتجات التي يتم فيها الحفظ بإضافة السكر هي المربيات والهلام. ويتراوح تركيز السكر بها من 55 - 65%، ويكون النشاط المائي في حدود 75 - 0.82 ولا يكفي هذا النشاط المائي لمنع نمو الفطريات أو الخمائر التي تتحمل التركيزات العالية من السكر، ولهذا فمن الضروري في كثير من الحالات استخدام البسترة، أو إضافة أحد المواد الحافظة الأخرى كحمض السوربيك. كما تحفظ الفاكهة وقشورها في صورة فواكه مسكرة بإضافة السكر بكمية تزيد عن درجة الأشباع، حيث يحدث تبادل بين المحلول السكري المركز وعصير الخلايا بالفاكهة المراد حفظها. وعادة توضع الفاكهة في محاليل سكرية تزاد تراكيزها بالتدريج بحيث يحتوي المنتج النهائي على نسبة من السكر أعلى من درجة الإشباع مما يمكن حفظها دون إضافة مواد حافظة أخرى. وهذا ما يحدث في معقود الفاكهة الذي يحضر بإضافة السكر حتى تركيز 68% ويستخدم السكر كذلك في منتجات المخابز، فهو يلعب دورا كبيرا في الحفظ إلى جانب خاصيته في تحسين الطعم. ويتراوح تركيز السكر تبعا لنوع المنتج ما بين 20- 50% وهذا يؤدي إلى نشاط مائي يتراوح بين 83- 0.9 وهولا يكفي كمثبط للأحياء الدقيقة، ولذلك تضاف مواد حافظة أخرى، غالبا حمض السوربيك. ومن أنواع الحلويات ما يكون السكروز تقريبا كل مكوناتها، أو يكون السكر عاملا مساعدا على حفظ مكونات أخرى كأنواع المواد المالئة للشوكولاتة حيث يكون تركيز السكر بها أكبر من 60% وهو بجانب المواد الصلبة الذائبة الأخرى يكفي لمنع نمو المكروبات. وإلى جانب التأثير الحافظ للسكروز، فإنه يعطي طعما حلوا للأغذية، وهذا هو العامل الأول لاستخدامه كمادة مكونة للغذاء.

تظهر فيه الخيطان بشكل أنبوبة ممتدة عديدة النوى وينتج امتداد الخوط Hypha أو نمو الأفطورة عن نمو طرفي، أو عن انقسام في خلايا الخوط، أي يكون النمو بتزايد عدد الخلايا.

ويحتاج الفطر في نموه إلى المواد العضوية، وبخاصة الكربوهيدرات كمصدر للطاقة. والبعض القليل من أنواع الفطر يحتاج إلى عنصر النتروجين، ويتحصل عليه عادة من أملاح الأمونيوم أو النترات أو من البروتينات أو الببتونات أو الحموض الأمينية أو اليوريا. وإلى جانب ذلك يحتاج الفطر إلى العناصر المعدنية كالبوتاسيوم والفوسفور والكبريت والمغنيزيوم وفي بعض الحالات يحتاج إلى الحديد.

ويمكن للفطر أن ينمو على أكثر المواد فقرا في العناصر الغذائية، ولذلك فهو ينمو على الأقمشة والورق وغيرها. وهو يفضل البيئة الحمضية، ولذلك فالفواكه تكون أكثر عرضة للتلف بفعل الفطر، والظلام أكثر مناسبة لنموه من الضوء. والفطر الهوائي يحتاج إلى الأكسجين، ولذلك فهو ينمو على سطح المواد الغذائية، وإن كان في مقدوره أن ينمو إلى حد أقل في ظروف يكون الأكسجين فيها قليلا. ويحصل الفطر على ما يلزمه من عناصر غذائية من البيئة التي يعيش فيها، فهو يؤثر على الكربوهيدرات والبروتين والدهون بفعل الإنزيمات التي يفرزها، وهو أقل من الجراثيم على إحداث الانحلال في الدهون.

ويتكاثر الفطر عادة بواسطة spores، وهي أجسام دقيقة لا يزيد قطرها عن بضع مكرونات. ويتكون من الأفطورة mycelium الواحدة عدد هائل من الأبواغ. وتعتبر عملية التبوغ في الفطر عملية تكاثر حقيقية، إذ يمكن لكل بوغ أن يعطي نموا جديدا بواسطة تبرعم أنبوبة بوغية أو أكثر تمتد وتتفرع لتكون أفطورة جديدة تحمل أبواغا جديدة، وتتم هذه الدورة في مدة تتراوح بين 24- 48 ساعة في الظروف المناسبة. وتوجد طرق عديدة لتكوين الأبواغ، ويعتبر البوغ طورا من أطوار الراحة في دورة الحياة. ولهذا فهو يتميز بمقاومته للظروف القاسية، وهو أكثر تحملا للحرارة الجافة منه للحرارة الرطبة.

تأثير الحموضة والحرارة على نشاط الفطر:

يفضل الفطر البيئة الحمضية للحصول على أسرع تكاثر له، وتختلف درجة الباهاء "الأس الهيدروجيني" "pH" المناسبة باختلاف نوع الفطر، إلا أنها بصفة عامة تكون أقل من مثيلتها للجراثيم. وهناك أنواع من الفطر يمكنها النمو في مجال واسع من درجات الباهاء تتراوح بين 2.2 و 9 وتختلف درجة الحرارة المثلى optimum temperature للنمو تبعا لنوع الفطر، وأنسب درجات الحرارة لنمو الفطر بين 25 - 30 مئوية وهناك بعض أنواع من الفطر يمكنها النمو في درجة 50 مئوية. وأنواع عفن الخبر تناسب نموه درجات حرارة بين 32 - 38 مئوية ويمكن لبعض أنواع الفطر أن ينمو في درجات الحرارة المنخفضة حتى 6 مئوية وأبواغ الفطر أكثر مقاومة للحرارة من أبواغ الخميرة إلا أنها أقل مقاومة للحرارة من أبواغ الجراثيم، وفي أغلب الأحيان تكفي لهلاكها درجة حرارة 65 مئوية لمدة 30 دقيقة، فيما عدا بعض الأنواع التي تتحمل درجة حرارة ما بين 87 - 88 مئوية لمدة نصف ساعة، والبعض الآخر يتحمل لمدة خمس ساعات ي درجة حرارة 85 مئوية.

الكتاب: الغذاء والتغذية و عدد الأجزاء: 1 و الناشر: أكاديميا

المؤلف: عبد الرحمن عبيد عوض مصيقر

المصدر : المكتبة الشاملة

The text below is a translation from google translate where it is possible to have many errors, please do not use this translation as a reference, and take a reference from the Arabic text above. thanks.

Control of food pollution

Food and its products represent an environment conducive to the growth and reproduction of microbes, whether pathogenic pathogens or pathogenic microbes, and thus susceptible to contamination with these microbes. The main sources of pollution are water, air, dust, equipment, waste water, insects, rodents and workers. Among these sources, workers themselves represent the most important source of infection, transmitting diseases, especially food and non-toxin food poisoning. Contamination of raw materials can also occur from soil, wastewater, live animals, external surfaces and internal organs of slaughtered animals. Additional contamination can occur from diseased animals, although the provision of health care may reduce this source. Pollution can be reduced by controlling the external conditions surrounding the food and following healthy hygiene practices in the handling, processing or preparation of food while providing adequate protection during storage, and the proper disposal of garbage and fouling. The aim of all this is to reduce the chances of contaminated food, ie, protecting food from pollution. The remaining microbes that can withstand different protection methods need to be eliminated or inhibited during various manufacturing processes.

Control of external and environmental conditions surrounding food:

1. Safeguarding food safety:

Technical assets must be taken into account in the collection, preparation, packaging, transport and storage of food crops. When collecting fruits, do not remove them violently, drag them or drop them on solid ground, which will cause them to be crushed. All precautions shall be taken in packing, transporting, displaying for sale and in circulation in the markets or within the factories that manufacture them. Care should also be taken to collect all vegetables, and to follow procedures to properly pack, transport and store them, prevent contamination, and choose the appropriate containers for each type to ensure their safety.

2- Protect food from pollution:

The number of microbes contaminated with food has an effective effect on the transmission of disease and in the prevention of corruption. Therefore, the best possible practice of healthy health should be taken into consideration to ensure that the number of contaminated microorganisms is minimal.

When producing milk, for example, consider the cleanliness of the animal, the location of milking, the milking itself, the milking devices, and all that is used in transporting milk, circulation and distribution. The same hygiene must be observed in the dairy industry. In the case of vegetables, special attention should be given to their cleanliness due to their proximity to the soil, which is considered the first source of contamination. Care should be taken to clean it thoroughly with pure water free of microbes, remove any dirt or dust from it, and avoid the use of canals, watercourses or stagnant water, leading to increased pollution with various types of pathogenic microbes and their depressants. It is also necessary to clean the fruit, and may require the washing of a lot of fruit for marketing with disinfectants. Also consider the cleanliness of poultry eggs and non-adhesion of dust and dirt on the surface, as well as the cleanliness of containers and storage places. All health requirements should be followed in preparing meat and not to contaminate animal meat when slaughtering. Meat inspection, veterinary examination and the execution of infected parts should be observed. The tools used for slaughter should also be clean. In general, the cleanliness of the raw material must be taken into consideration during production, circulation, transport and storage, ensuring the cleanliness of containers, packing, storage and selling premises and so forth. Care must be taken of the quantity and quantity of wastewater used in washing, and the assurance of the efficiency of the means used in the washing process and the use of detergents and disinfectants whenever necessary. Steam, boiled water or chlorinated water may be used in washing operations in food factories for the destruction of microbes. Food should be protected from the various vertebrates, whether in the field or in stores. Or insect leakage. In addition, the necessary ventilation should be taken into account and the walls, floors and ceilings of the warehouses should be kept from cracks that allow the larvae to spit their cocoons into it, or cockroaches and other insects to hide in them, all of which are tankers. Care must also be taken of these stores, ensuring their cleanliness and improvement, and not storing contaminated materials inside them, or placing empty used bags that may be contaminated with insects. It is also necessary to resist the insects that infect the food as soon as the infection and the use of pesticides that fit and do not harm the food or make it unsuitable for consumption. In order to achieve these objectives, the place must be large and equipped with all the necessary means to protect food from dust, other exotic substances, insects and rodents. Extensive places that allow the free movement or alteration of food places often reduce the chances of pollution, allow cleaning and conduct various operations in a systematic manner, and can sweep or rub the floor and clean the shelves with different detergents and disinfectants. Garbage or waste collection should not be allowed in food storage areas.

In places where food is served or distributed, food should not be touched if it is prepared for consumption without cooking, or even after cooking if this can be avoided. If hand contact is necessary, workers must wash their hands before doing good and frequent washing, whenever circumstances require the use of hands and touch of food. Hand-contact opportunities can be reduced by using polyethylene gloves during manufacturing, preparation or presentation, which are used once and then discarded.

The food intended for consumption, presentation or circulation should be covered with a suitable cover and cleaned in a manner that prevents dust or dirt gathering. If the nature of food does not allow the use of this