حفظ الأغذية
السبب الرئيسي لفساد الأغذية هو الكائنات الحية الدقيقة، وتهدف إجراءات الصيانة إلى منع نموها وتطورها في الأغذية المحفوظة وتغيير الخواص الكيميائية للأغذية أو تعبئتها وإغلاقها بشكل يحد من استمرار تطورها، وبالتالي زيادة السلامة المنتجات الغذائية كيف تم ذلك في عصور ما قبل التاريخ وفي العصور القديمة وكيف ستتعلم اليوم من المقال التالي.
خلفية درامية ربما كانت الطريقة القديمة لإطالة مدة صلاحية الأطعمة هي تدخينها وتجفيفها على النار أو في الشمس والرياح. وبهذه الطريقة، يمكن للحوم والأسماك، على سبيل المثال، البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء (1). التجفيف بالفعل 12 ألف. منذ سنوات مضت كان يستخدم على نطاق واسع في الشرق الأوسط وآسيا الوسطى. ومع ذلك، فإن ما لم يكن مفهوما في ذلك الوقت هو أن إزالة الماء من المنتج يطيل عمره الإنتاجي.
1. تدخين السمك على النار
العصور القديمة لقد لعب الملح دورًا لا يقدر بثمن في معركة البشرية ضد الميكروبات التي تسبب تلف الطعام، مما يحد من النشاط الحيوي للكائنات الحية الدقيقة. لقد تم استخدامه على نطاق واسع بالفعل في اليونان القديمة، حيث تم استخدام محلول ملحي لإطالة العمر الإنتاجي للأسماك. وكان الرومان بدورهم ينقعون اللحوم. نصح أبيسيوس، مؤلف كتاب الطبخ الشهير في عصر أغسطس وتيبيريوس "De re coquinaria libri X" ("في كتب فن الطبخ 10")، بتليين المنتج المحفوظ بهذه الطريقة عن طريق غليه في الحليب.
وخلافًا للظاهر، فإن تاريخ المضافات الغذائية الكيميائية طويل جدًا أيضًا. استخدم المصريون القدماء نبات القرمزي (إي 120 اليوم) والكركمين (إي 100) لتلوين اللحوم، واستخدم نتريت الصوديوم (إي 250) لتمليح اللحوم، واستخدم ثاني أكسيد الكبريت (إي 220) وحمض الأسيتيك (إي 260) كأصباغ. . مواد حافظة. . كما تم استخدام هذه المواد لأغراض مماثلة في اليونان القديمة وروما.
نعم. 1000 بنس وكما تشير الصحافية الفرنسية ماجيلون توسان سامات في كتابها "تاريخ الغذاء"، فإن الأطعمة المجمدة كانت معروفة بالفعل في الصين من قبل 3 شخص. منذ سنوات عديدة.
1000-500 تنغي في أوفيرني، فرنسا، كشفت الحفريات الأثرية عن أكثر من ألف مخزن حبوب من العصر الغالي. يعتقد العلماء أن الغال كانوا يعرفون أسرار تخزين الطعام في الفراغ. عند تخزين الحبوب، حاولوا أولاً تدمير البكتيريا والميكروبات الأخرى بالنار، ثم ملأوا مخازن الحبوب الخاصة بهم بطريقة تمنع وصول الهواء إلى الطبقات السفلية. بفضل هذا، يمكن تخزين الحبوب لسنوات عديدة.
الرابع-الثاني فبن كما جرت محاولات أيضًا لحفظ الأطعمة عن طريق التخليل، وذلك باستخدام الخل على وجه الخصوص. الأمثلة الشهيرة تأتي من روما القديمة. ثم تم صنع ماء مالح نباتي مشهور من الخل والعسل والخردل. وبحسب أبيشوش، كان العسل مناسبًا أيضًا للتتبيلة، لأنه يحافظ على اللحوم طازجة لعدة أيام حتى في الطقس الحار.
في اليونان ، تم استخدام سفرجل ومزيج من العسل مع كمية صغيرة من العسل المجفف لهذا الغرض - كل هذا والمنتجات كانت معبأة بإحكام في الجرار. استخدم الرومان نفس الأسلوب ، لكن بدلاً من ذلك قاموا بغلي خليط من العسل والسفرجل حتى يصبح قوامه متماسكاً. التجار الهنود والشرقيون ، بدورهم ، جلبوا قصب السكر إلى أوروبا - الآن يمكن لربات البيوت تعلم كيفية صنع "الطعام المعلب" عن طريق تسخين الفاكهة بالقصب.
1794-1809 يعود عصر التعليب الحديث إلى الحملات النابليونية، وتحديداً عام 1794، عندما بدأ نابليون بالبحث عن طرق لتخزين الأطعمة القابلة للتلف لقواته التي تقاتل في الخارج، في البر والبحر.
في عام 1795، عرضت الحكومة الفرنسية مكافأة قدرها 12 جنيهًا إسترلينيًا. فرنكات لأولئك الذين يتوصلون إلى طريقة لإطالة العمر الافتراضي للمنتجات. وفي السنة الثالثة استقبلها الفرنسي نيكولا أبر (1809). اخترع وطور طريقة التقييم. وكان يتضمن طهي الأطعمة لفترة طويلة في الماء المغلي أو على البخار، في أوعية محكمة الغلق، مثل الأباريق أو العلب المعدنية. على الرغم من أن التصنيف قد تم تأسيسه في فرنسا وبدأ إنتاج العلب في إنجلترا، إلا أنه لم يتم تطوير هذه الطريقة عمليًا إلا في أمريكا.
التاسع عشر في. تمليح الأطعمة معروف منذ زمن طويل. وبمرور الوقت، بدأ الناس في إجراء التجارب، وفي القرن العشرين اكتشفوا أن بعض الأملاح تعطي اللحوم لونًا أحمر جذابًا بدلًا من اللون الرمادي. من خلال التجارب التي أجريت في السبعينيات، أدرك العلماء أن خليط الملح (النترات) يمنع تطور عصيات البوتولينوم.
1821 وقد لوحظت الآثار الإيجابية الأولى لتطبيق جو معدل على المنتجات الغذائية. اكتشف جاك إتيان بيرار، الأستاذ في كلية الصيدلة في مونبلييه بفرنسا، وأعلن للعالم أن تخزين الفاكهة في ظروف منخفضة الأكسجين يؤدي إلى نضج أبطأ وعمر افتراضي أطول. ومع ذلك، لم يتم استخدام التخزين في الجو الخاضع للرقابة (CAS) حتى ثلاثينيات القرن العشرين، عندما تم تخزين التفاح والكمثرى على متن السفن في غرف ذات مستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون.2 - إطالة نضارتها.
5. لودفيك باستور - صورة ألبرت إديلفيلت
1862-1871 تم تطوير الثلاجة الأولى من قبل المخترع الأسترالي جيمس هاريسون، وهو طابعة حسب المهنة. حتى أنه بدأ إنتاجه وطرح في الأسواق، لكن في معظم المصادر فإن مخترع هذا النوع من الأجهزة هو المهندس البافاري كارل فون ليند. في عام 1871، استخدم نظام التبريد في مصنع الجعة في ميونيخ سباتن الذي سمح بإنتاج البيرة في الصيف. كان عامل التبريد هو ثنائي ميثيل الأثير أو الأمونيا (استخدم هاريسون أيضًا إيثر الميثيل). يتم تشكيل الجليد الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة على شكل كتل ويتم نقله إلى المنازل، حيث ينتهي به الأمر في خزائن معزولة حيث يتم تبريد الطعام.
1863 لودفيك باستور (5) يشرح بشكل علمي عملية البسترة، التي تسمح بتعطيل الكائنات الحية الدقيقة مع الحفاظ على طعم الطعام. تتضمن طريقة البسترة الكلاسيكية تسخين المنتج إلى درجة حرارة أعلى من 72 درجة مئوية، ولكن ليس أكثر من 100 درجة مئوية. على سبيل المثال، يتضمن تسخينه إلى 100 درجة مئوية لمدة دقيقة أو إلى 85 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في جهاز مغلق يسمى جهاز البسترة.
1899 تم إثبات التأثير المدمر للضغط العالي على الكائنات الحية الدقيقة من خلال ارتفاع بيرت هولمز. وقام بتعريض الحليب لضغط 10 ميجا باسكال لمدة 680 دقائق في درجة حرارة الغرفة، مشيرًا إلى أنه نتيجة لذلك انخفض عدد الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الحليب. وفي المقابل فإن اللحوم المعرضة لضغط 540 ميجا باسكال عند درجة حرارة 52 درجة مئوية لمدة ساعة لم تظهر عليها أي تغيرات ميكروبيولوجية خلال ثلاثة أسابيع من التخزين.
في السنوات اللاحقة، تم إجراء بحث أساسي حول تأثير الضغط العالي، أي. على البروتينات والإنزيمات والعناصر الهيكلية للخلايا والكائنات الحية الدقيقة بأكملها. وتسمى هذه العملية بالباسكال، نسبة إلى العالم الفرنسي الكبير بليز باسكال، وهي لا تزال في طور التطور. في عام 1990، تم إدخال المربى عالي الضغط إلى السوق اليابانية، وفي العام التالي، تم تقديم المزيد من المنتجات الغذائية مثل زبادي الفاكهة والجيلي، وصلصات السلطة بالمايونيز، وما إلى ذلك.
1905 اقترحه الكيميائيان البريطانيان ج. أبليبي وأ.ج. بانكس. بدأ التطبيق العملي لتشعيع الأغذية في عام 1921، عندما اكتشف عالم أمريكي أن الأشعة السينية يمكن أن تقتل الشعرينيلا، وهو طفيل موجود في لحم الخنزير.
تمت معالجة الطعام بالنظائر المشعة للسيزيوم 137 أو الكوبالت 60 في عوازل الرصاص - تنبعث نظائر هذه العناصر إشعاعات مؤينة كهرومغناطيسية على شكل أشعة جاما. بدأ المزيد من العمل على هذه الأساليب في إنجلترا بعد عام 1930 ، ثم في الولايات المتحدة بعد عام 1940. منذ حوالي عام 1955 ، بدأ البحث في الحفاظ على الإشعاع للمواد الغذائية في العديد من البلدان. وسرعان ما تم الحفاظ على المنتجات باستخدام الإشعاع المؤين ، مما جعل من الممكن إطالة العمر الافتراضي ، على سبيل المثال ، للدواجن ، لكنه لم يضمن التعقيم الكامل للمنتج. يتم استخدامها بنجاح لقمع إنبات البطاطس والبصل.
1906 الولادة الرسمية لعملية التجفيف بالتجميد (6). في عملهم المقدم في أكاديمية العلوم في باريس، أثبت عالم الأحياء فريدريك بورداس والطبيب والفيزيائي جاك أرسين دارسونفال أنه من الممكن تجفيف مصل الدم المجمد والحساس لدرجة الحرارة. ظل مصل اللبن المجفف بهذه الطريقة ثابتًا لفترة طويلة في درجة حرارة الغرفة. وأوضح المخترعون، في دراساتهم اللاحقة، أنه يمكن استخدام طريقتهم لإصلاح الأمصال واللقاحات والحفاظ عليها في حالة جيدة. تتم إزالة الماء من المنتج المجمد أيضًا في ظل الظروف الطبيعية - وقد استخدم الإسكيمو هذا منذ فترة طويلة. تم استخدام التجفيف بالتجميد الصناعي في النصف الثاني من القرن العشرين.
6. المنتجات المجففة بالتجميد
1913 DOMELRE (الثلاجة الكهربائية DOMestic)، أول ثلاجة منزلية كهربائية، تم طرحها للبيع في شيكاغو. وفي نفس العام ظهرت الثلاجات في ألمانيا. كان للنموذج الأمريكي جسم خشبي وآلية تبريد في الأعلى. لم تكن في الواقع ثلاجة كما نفهمها اليوم، بل كانت وحدة تبريد مصممة ليتم تركيبها فوق الثلاجة الموجودة.
وكان المبرد ثاني أكسيد الكبريت السام. الثلاجات الألمانية (المصنعة بواسطة AEG) كانت مغطاة ببلاط السيراميك. ومع ذلك، فإن أصحاب المطاعم الألمان فقط هم من يستطيعون شراء هذه الأجهزة، لأنها تكلف 1750 ماركًا حديثًا، وهو ما يعادل تكلفة عقار ريفي.
7. كلارنس بيردساي في أقصى الشمال
1922 اكتشف كلارنس بيردز آي، أثناء تجميد لابرادور (7)، أنه عند -40 درجة مئوية، تتجمد الأسماك التي يتم اصطيادها على الفور تقريبًا، وعندما يتم إذابتها يكون لها طعم طازج، يختلف تمامًا عن الأسماك المجمدة التي يمكن شراؤها في نيويورك. وسرعان ما طور تقنية لتجميد الطعام بسرعة.
ومن المعروف الآن أن التجميد السريع ينتج بلورات ثلجية أصغر حجمًا، مما يؤدي إلى إتلاف هياكل الأنسجة بدرجة أقل من الطرق الأخرى. قام Birdseye بتجربة تجميد الأسماك في شركة Clothel Appliances، ثم أسس فيما بعد شركته الخاصة Birdseye Seafoods Inc. تخصصت في تجميد شرائح السمك في الهواء البارد عند -43 درجة مئوية، لكنها أفلست في عام 1924 بسبب عدم اهتمام المستهلكين.
ومع ذلك ، في نفس العام ، طورت Birdseye عملية جديدة تمامًا للتجميد التجاري السريع - تعبئة الأسماك في علب كرتون ثم تجميد المحتويات بين سطحين مبردين تحت الضغط ؛ وأنشأت شركة جديدة ، شركة General Seafood Corporation.
8. الإعلان عن ثلاجة إلكترولوكس من عام 1939.
1935-1939 بفضل إلكترولوكس، بدأت الثلاجات في الظهور بشكل جماعي في منازل كوالسكي العادية (8).
سنوات 60. بدأ استخدام المضادات الحيوية لحفظ الطعام. إلا أن الزيادة السريعة في مقاومة البكتيريا لهذه المركبات أدت إلى حظر استخدامها. وسرعان ما اكتشف أن بكتيريا حمض اللاكتيك تنتج مضادا حيويا طبيعيا فعالا وهو النيسين، وهو ليس له علاقة بالمضادات الحيوية الطبية. ويتم حفظ النيسين، على وجه الخصوص، في اللحوم المدخنة والأجبان.
سنوات 90. وفي النصف الثاني من العقد الأخير من القرن الماضي، بدأت الأبحاث حول استخدام البلازما لتعطيل الميكروبات، على الرغم من أن طريقة إزالة التلوث بالبلازما الباردة حصلت على براءة اختراع في الستينيات، وحاليًا أصبح استخدام البلازما منخفضة الحرارة في إنتاج الغذاء أمرًا شائعًا. تعتبر تكنولوجيا الجيل الأول، وهو ما يعني أنه في الفترة الأولى من التطوير.
9. غلاف كتاب لوثر ليستنر وجراهام جولد عن تقنية الحواجز.
2000 يعرّف لوثر ليستنر (9) تقنية الحاجز، وهي طريقة لإزالة مسببات الأمراض بدقة من الغذاء. فهو يحدد "عقبات" معينة يجب على العامل الممرض التغلب عليها من أجل البقاء. نحن نتحدث عن مجموعة معقولة من الأساليب التي تضمن سلامة الأغذية والاستقرار الميكروبيولوجي، فضلا عن المذاق الأمثل والجودة الغذائية والجدوى الاقتصادية. ومن أمثلة العقبات في النظام الغذائي ارتفاع درجات حرارة المعالجة، أو انخفاض درجات حرارة التخزين، أو زيادة الحموضة، أو انخفاض النشاط المائي، أو وجود مواد حافظة.
مع الأخذ بعين الاعتبار طبيعة المنتج والبكتيريا الموجودة عليه، يتم اختيار مجموعة من العوامل المذكورة أعلاه من أجل إزالة الكائنات الحية الدقيقة من المنتجات الغذائية أو تحييدها. وكل عامل يمثل عقبة أخرى. ومن خلال القفز فوقها واحدًا تلو الآخر، تضعف الميكروبات، وتصل في النهاية إلى نقطة لم يعد لديها فيها القوة لمواصلة القفز. ثم يتوقف نموهم وتستقر أعدادهم عند مستوى آمن - أو يموتون. الخطوة الأخيرة في هذا النهج هي المواد الحافظة الكيميائية، والتي تستخدم فقط عندما لا تمنع العوائق الأخرى عمل الميكروبات بشكل كافٍ أو عندما تزيل العوائق معظم العناصر الغذائية من الطعام.
طرق حفظ الأغذية
جسدي
- الحرارية - تتكون من استخدام درجات حرارة عالية أو منخفضة:
- التبريد ،
- تجميد
- التعقيم
- البسترة ،
- ابيضاض
- tyndalization (البسترة المجزأة - طريقة لحفظ الأطعمة المعلبة ، والتي تتكون من بسترة مرتين أو ثلاث مرات بفاصل زمني من يوم إلى ثلاثة أيام ؛ المصطلح يأتي من اسم العالم الأيرلندي جون تيندال).
- انخفاض النشاط المائي عن طريق تغيير درجة الحرارة أو إضافة مواد تغير الضغط الاسموزي:
- تجفيف
- التثخين (التبخر ، والتركيز بالتبريد ، والتناضح ، وغسيل الكلى ، والتناضح العكسي) ،
- إضافة مواد ذات فاعلية تناضحية.
- استخدام الغازات الواقية في غرف التخزين (الجو المعدل أو المتحكم فيه) أو في عبوات المواد الغذائية:
- نتروجين،
- ثاني أكسيد الكربون،
- مكنسة.
- إشعاع:
- UVC ،
- مؤين.
- التفاعل الكهرومغناطيسيوالتي تتمثل في تطبيق خصائص المجال الكهرومغناطيسي:
- المجالات الكهربائية النابضة ،
- المجالات الكهربائية المغناطيسية.
- ضغط التطبيق:
- فائق الارتفاع (UHP)،
- مرتفع (الناتج المحلي الإجمالي).
مادة كيميائية
- لإضافة مواد كيميائية إلى محلول حافظة:
- تتبيل
- إضافة الأحماض غير العضوية ،
- تتبيل
- استخدام مواد حافظة كيميائية أخرى (مطهرات ، مضادات حيوية).
- إضافة المواد الكيميائية إلى جو العملية:
- التدخين.
بيولوجي
- عمليات التخمير تحت تأثير الكائنات الحية الدقيقة:
- التخمير اللبني
- خل،
- بروبيونيك (تسببه بكتيريا بروبيونيك).
