نگهداری مواد غذایی با تکنولوژی هردل

۱,۳۰۳
۰
۰
جمعه, ۰۵ مرداد ۱۳۹۷ ۰۲:۵۸

تکنولوژی هردل : امروزه مصرف كنندگان مواد غذايي به شدت خواستار غذاهايي با حداقل فرآوري هستند كه عطر، طعم، بافت و ارزش غذايي آنها حفظ شده باشد و در عين حال افزودني ها و نگهدارنده هاي شيميايي كمتري در آنها به كار رفته باشد. مفهوم فناوري تركيبي نشان دهنده اين احتياجات است.

تكنولوژي هردل (Hurdle Technology) در كشورهاي صنعتي و در حال توسعه به عنوان يك روش نگهداري ملايم اما موثر مي باشد. از 20 سال اخير كاربرد آگاهانه فناوري تركيبي رايج تر گرديد، چرا كه اصول عوامل نگهدارنده مواد غذايي (نظير دما، pH ، aw ،پتانسيل اكسيداسيون و احيا (Eh)، فلور ميكروبي رقابتي و…) و بر هم كنش هاي آن بيشتر درك شده است. فاكتورهاي نگهدارنده مواد غذايي هردل ناميده مي شود.

در واقع هدف تكنولوژي هردل در صنايع غذايي، ايمني و پايداري ميكروبي مواد غذايي همراه با حفظ كيفيت حسي و تغذيه اي است. در عملكرد موثر اثر هردل اين نكته ضروري است كه ميكروارگانيسم هاي موجود در يك غذا نبايستي قادر به عبور از روي موانع موجود باشند در غير اينصورت ماده غذايي فاسد و يا حتي باعث مسموميت غذايي خواهد شد، اين وضعيت نشان دهنده و بيان كننده اثر هردل است كه اولين بار توسط Leistner در سال 1978 ارائه گرديد.

divider

تعریف تكنولوژی هردل :

استفاده هوشمندانه ی تركیبی از عوامل یا تكنیك های نگهداری مواد غذایی در جهت دستیابی به اهداف چندگانه و تا ثیرات قضیه آن در نگهداری می باشد.

اخیرا مفهوم تركیب عوامل نگهدارنده برای نگهداری مواد غذایی گسترش یافته و فن آوری هردل نام گرفت. در فن آوری هردل تركیبی از رفتارها مورد استفاده قرار می گیرد. زیرا انتظار می رود كه استفاده از تركیبی از عوامل نگهدارنده در غیر فعال ساختن میكروب ها نسبت به استفاده از هر یك از عوامل به تنهایی بسیار موثر تر خواهد شد.

هر چند مطالعات اخیر نشان داده اند كه تركیبی از عوامل نگهدارنده ممكن است دارای فعالیت آنتی میكروبی غیر منتظره ای باشد.همیشه هدف عمده كاهش احتمال وجود رشد میكروب هایی است كه باعث فاسد كنندگی و مسمومیت مواد غذایی می شوند.


هردل ها را می توان به گروه های زیر تقسیم كرد:

  1. فیزیكی فیزیكوشیمیایی
  2. میكروبی
  3. متفرقه .

هردل در لغت به معنی مانع است. عوامل ممانعت کننده از فساد میکروبی، مانع رشد و عامل کنترل جمعیت میکروارگانیسم ها در ماده غذایی، گروهی از موانع برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها.


هردل های مهم عبارتند از :

دمای بالا، دمای پایین، فعالیت آب، خاصیت اسیدی، پتانسیل ردوكس (پتانسیل اکسیداسیون-احیاء)، میكروبهای رقابت كننده ( مثل باكتری های اسید لاكتیك)، نگهدارنده ها ( مثل نیترات ، سوربات، سولفیت).


:Hurdles

  1. T
  2. pH
  3. salt
  4. redox potential
  5. modified atmosphere
  6. packaging
  7. high pressure
  8. radiation, other physical processes
  9. (competitive flora (lactic acid bacteria
  10. preservatives

بعضی از هردل ها نظیر پاستوریزه كردن می تواند در برابر شمار بسیار زیادی از میكروب های مختلف مقاومت كنددر حالیكه هردل های دیگر نظیر نمك سود كردن تاثیر بسیار كمتری داردو تنها می تواند در برابر انواع كمی از میكروبها مقاومت كند.

  1. t : chilling
  2. F : heating
  3. RVP : relative vapor pressure, aw
  4. pH
  5. Eh : redox potential
  6. pres : chemical preservative
  7. N : nutrients

امروزه می توان این روش را به عنوان روشی برای نگهداری محصولات غذایی مختلف نظیر میوه جات ، سبزیجات، نان، فراوره های لبنی، ماهی و غیر نیز معرفی كرد.

امروزه روش های جدیدتری مثل بسته بندی با كمك گاز، نگهداری طبیعی، باكتریوسین ها استفاده از فشار بسیار زیاد، پوشاندن و اندودن خوراكی ها نیز استفاده می شود.

divider

تكنیك های مورد استفاده در كاهش فلور میكروبی و نگهداری مواد غذایی :

مثال هايي براي كارهاي انجام شده تكنيك ها
نگهداری سرد كاهش دما
نگهداري انجمادي
خشك كردن كاهش فعاليت آبي
افزودن نمك
افزودن شكر
بسته بندي وكيوم و نيروژني كاهش اكسيژن
بسته بندي اصلاح شده افزايش دي اكسيد كربن
افزودن اسيد يا انجام تخمير كاهش PH
افزودن كالچرها ميكروبي استفاده از كالچر
تخمير الكلي افزايش اتانول
نيترات، سولفات، پروپيونات، با كتريوسين ها و ... افزودن نگهدارنده

divider

فاكتورهاي موثر بر رشد ميكروارگانيسم ها

  1. فاكتورهاي داخلي Intrinsic factors : شامل مواد و فاكتورهاي فيزيكي و شيميايي كه درون ماده غذايي هستند شامل PH ، aw ،پتانسيل اكسيداسيون و احيا (Eh)، عوامل مغذي ، تركيبات ضد ميكروبي و… . كه اين فاكتورها با نام محدوديت هاي غذايي خوانده مي شوند.
  2. فاكتورهاي خارجي Extrinsic factors : عوامل و فاكتورهايي كه از خارج ماده غذايي به كار مي روند و در طي نگهداري عمل مي كنند شامل درجه حرارت ، رطوبت نسبي ، تركيب گازي اتمسفر و … . كه اين فاكتورها با نام محدوديت هاي محيطي خوانده مي شوند.

divider

مكانيسم ضد ميكروبي هردل ها :

بسياري از مواد غذايي به طور ثابت و تغيير ناپذيري داراي انواع مختلف باكترهاي مولد فساد هستند و براي ايمني و پايداري اين محصولات در طي دوره نگهداري بايد چند عامل ضد ميكروبي همراه با يكديگر به كار گرفته شوند.

اين عوامل به صورتي است كه يك هردل به تنهايي مي تواند رشد ميكروارگانيسم ها را در پي داشته باشد اما تركيبي از اين هردل ها (موانع) مانع رشد مي شوند واگر اين هردل ها با هم و در يك شدت كمتري به كار گرفته شوند، در عين حالي كه باعث حفظ و پايداري مواد غذايي مي شوند موجب حفظ كيفيت و ارزش تغذيه اي نيز مي شوند.

بايد توجه داشت كه اگر شدت يك هردل خاص در يك ماده غذايي اندك باشد بايستي تقويت شود و اگر آن هردل باعث لطمه و صدمه به كيفيت مواد غذايي مي شود بايد از شدت آن كاسته شود. با اين تنظيمات هردل ها در مواد غذايي بايستي در يك دامنه بهينه و اپتيمم باشند تا ايمني و در عين حال كيفيت مواد غذايي حفظ شود.

جنبه هاي اساسي تكنولوژي هردل :

واكنش هاي فيزيولوژي ميكروارگانيسم ها در طول دوره نگهداري غذا


1. هموستازيس:

تمايل ميكروارگانيسم ها به يكنواختي و پايداري حالت دروني است. در نگهداري مواد غذايي هموستازيس ميكروارگانيسم ها يك پديده كليدي مي باشد، زيرا چنانچه هموستازيس اين ميكروارگانيسم ها توسط عوامل نگهدارنده (هردل ها) در مواد غذايي آسيب ببيند نمي توانند تكثير كنند يعني در فاز كمون باقي مانده و يا حتي مي ميرند، قبل از اينكه هموستازيس دوباره برقرار شود.

سه نوع هموستاتیس:

  1. هموستاتیس فعال
  2. هموستاتیس غیر فعال (مقاوم و سر سخت)
  3. هموستاتیس جمعیت

هردل هاي مختلف مورد استفاده در نگهداري مواد غذايي خاص ، مكانيسم هاي مختلفي براي ايفاي نقش خود دارند، بنابراين با تركيب مناسب اين عوامل مي توان مواد غذايي را در مقابل ميكروارگانيسم ها محافظت نمود.


2. تخليه مكانيكي:

ميكروارگانيسم هاي مواد غذايي در مقابل عوامل نگهدارنده (هردل ها) براي برقراري هموستازيس به منظور غلبه بر شرايط نامساعد، مكانيسم ترميمي به كار مي برند. بدين ترتيب كاملا انرژي آنها مصرف مي شود و تخليه متابوليكي شده و مي ميرند و منجر به استريليزاسيون خود به خودي ماده غذايي مي شود.

بنابراين هر چقدر موانع بيشتر باشد، تخليه متابوليكي تسريع مي شود و اين بدين علت است كه تقاضاي انرژي براي حفظ هموستازيس تحت شرايط تنش افزايش مي يابد.


3. واكنش تنش:

برخي از باكتري ها هنگامي كه با تنش مواجه مي شوند، مقاوم تر شده و يا حتي بيماري زايي آنها بيشتر مي شود كه اين به دليل توليد پروتئين هاي شوك تنش مي باشد. بنابراين پاسخ ميكروارگانيسم ها در مقابل اين هردل ها ممكن است نگهداري مواد غذايي را با مشكل مواجه كند.

در اين صورت اگر تنش هاي مختلف در يك زمان وارد شوند، فعاليت ژن هاي توليد كننده پروتئين هاي شوك تنش كه به ميكروارگانيسم ها در كنار آمدن با شرايط تنش كمك مي كنند، با مشكل مواجه مي شوند و اين امر به نوبه خود باعث تخليه متابوليكي ميكروارگانيسم ها مي شود.

هر آنچه که باید در مورد تکنولوژی هردل بدانیم

divider

مكانیسم عمل هردل:

قبل از توضیح مكانیسم به چند تعریف اشاره می كنیم:


1-پدیده هموستاز :

تمایل پیوسته و دائمی میكروب ها به باقی نگهداشتن ثبات و تعادل محیط درونی خودشان را هموستاز می گویند . برای مثال اگر چه مقدار pH در مواد غذایی مختلف ممكن است كاملا متغیر باشد ، میكروب های موجود در آنها تلاش می كنند تا مقدار pH درونی اشان را درمحدوده بسیاركوچكی حفظ كنند. برای مثال در یك غذای اسیدی میكروب ها فعالانه در برابر فشار جریان پروتون های غیرفعال پروتون هایی آزاد می سازند.


2-مصرف متابولیسم :

مصرف متابولیسم های موجود درمحیط كه باعث استرلیزه شدن خود به خودی مواد غذایی می شود .


3- واكنش های فشار :

برخی باكتری ها تحت فشار مقاوم تر و یا حتی بسیار خطرناك تر می شوند زیرا پروتئین های واكنش فشار تولید می كنند . سنتز پروتئین های دفاعی فشار به وسیله گرما pH ،aw، اتانول تركیبات اكسایش یافته و غیره به وجود می آید همانطور كه دراثرگرسنگی نیز بوجود می آید .

این پدیده می تواند مانع نگهدای مواد غذایی شود و می تواند دركاركرد فن‌آوری هردل مشكل ایجاد كند . درمعرض فشارهای مختلف قرارگرفتن آن هم به صورت زمان نیاز به سنتز انرژی گیر پروتئین های دفاعی فشار خواهد داشت كه به ترتیب ممكن است باعث شود تا متابولیسم میكروب مصرف شود.

بنابراین نگهداری چند منظوره مواد غذایی می تواند در جلوگیری از سنتز پروتئین های فشار نكته مهمی باشد .

divider

4- نگهداری چند منظوره :

نگهداری چند منظوره مواد غذایی شاید یك هدف بلند پرواز ذهن باشد اما در نگهداری مواد غذایی بسیار موثر می باشد .

برخی اوقات تصور میشود هردلی های مواد غذایی شاید چندانی در ماندگاری میكروبی نداشته باشند اما درواقع آنها به صورت سینر زیستی عمل میكنند .

این تاثیر سینر زیستی زمانی حاصل می شود كه هردل های مختلف یك ماده غذایی هم زمان اهداف مختلف مانند غشای سلولی ،DNA، سیستم های آنزیمی ،pH ،aw و Eh موجود در سلول های میكروبی را هدف قرار دهند و سپس باعث اختلال در هموستاز میكروارگانیسم شوند .

divider

مكانیسم عمل :

  1. در برهم زدن مكانیسم هموستاز میكروارگانیسم.
  2. جلوگیری از تولید پروتئین های واكنش فشار
  3. استفاده هردل هایی كه اثر سینترسیتی باهم دارند.
  4. استفاده ار میكروارگانسیم های رقابت كننده یا فلور رقابتی.

در نتیجه غیرفعال سازی میكروارگانیسم و یا از بین بردن آن میكروارگانیسم.

مهمترین عمل هردل برهم زدن هموستاز میكروارگانیسم است.

هر محصول ممكن است تركیب متفاوتی از هردل ها را نیاز داشته باشند براساس:

  1. میزان میكروب اولیه محصول
  2. شرایط مساعد برای رشد میكروبی در محصول
  3. طول عمر مورد نظر برای آن ماده غذایی
  4. نوع محصول مورد نظر از نظر میزان مواد مغذی

divider

كاربرد تكنولوژی هردل :

  1. میوه و سبزی
  2. تكنولوژی سینر
  3. تكنولوژی گوشت
  4. محصولات تخمیری
  5. غذاهای سنتی

divider

فواید تكنولوژی هردل برای مصرف كننده در میوه و سبزی:

  1. حفظ خواص تازه محصول
  2. قابل نگهداری درمحیط بدون یخچال
  3. آماده برای مصرف
  4. محصول راحت و ایمن برای مصرف می باشد
  5. محصول دارای ثبات میكروبی است

divider

فواید تكنولوژی هردل در میوه و سبزی برای تولید كننده :

  1. فراوری ساده و آسان
  2. انرژی كمتر و سرمایه گذاری كمتر نیاز دارد
  3. عمر مفید ماده غذایی بیشتر می شود
  4. انبارداری و نگهداری در پك های كوچك
  5. نگهداری بدون یخچال

divider

تكنولوژی گوشت:

گوشت یكی از مواد غذایی می باشد كه دارای مواد مغذی بالایی است كه می تواند تحت فساد میكروارگانیسم ها قرار بگیرد .

هردل های مورد استفاده در گوشت عبارتند از نیتریت ، Eh ، فلور رقابتی ، دما ، aw و دود دادن . مثلا در سوسیس خشك خام هردل های مورد استفاده :

  1. نیتریت
  2. كاهش Eh
  3. فلوررقابتی
  4. PH =5.1
  5. كاهش aw به 0/90

divider

فناوری هردل در پاسخ به برخی پیشرفت ها به وجود آمده است :

  1. تقاضای مصرف كننده برای استفاده از مواد غذایی سالمتر ، مواد غذایی كه خاصیت طبیعی خود را حفظ می كنند .
  2. تغییر ذائقه مصرف كننده به استفاده از مواد غذایی آماده ، مواد غذایی كه برای استفاده كردن دیگر نیاز به عمل آوری به وسیله مصرف كننده نداشته باشد .
  3. حق مصرف كننده در استفاده از مواد غذایی طبیعی كه باید عمل آوری كمی روی آن صورت گرفته باشد و نگهدارنده های شیمیایی كمی در آن استفاده شده باشد .

فن آوری هردل برای تركیب تعدادی از شیوه های خفیف تر نگهداری مواد غذایی چهارچوبی ارائه كرده است تا بتوان به كمك آن به حداكثر ایمنی ، سلامت و ماندگاری یك ماده غذایی دست یافت .

divider

دلایل کاربرد تکنولوژی هردل:

  1. تقاضای مصرف كننده برای استفاده از مواد غذایی سالمتر ، مواد غذایی كه خاصیت طبیعی خود را حفظ می كنند
  2. تغییر ذائقه مصرف كننده به استفاده از مواد غذایی آماده ، مواد غذایی كه برای استفاده كردن دیگر نیاز به عمل آوری به وسیله مصرف كننده نداشته باشد.

divider

نتیجه گیری :

عكس العمل های فیزیولوژیكی میكروب ها در زمان نگهداری مواد غذایی (یعنی هموستاز مصرف متابولیسمی و واكنش های فشار) در به كارگیری فنآوری پیشرفته هردل عامل اساسی است .

اختلال در هموستاز میكروب ها پدیده اصلی نگهداری مواد غذایی می باشد . واكنش های میكروبی فشار ممكن است باعث پیچیده شدن نگهداری مواد غذایی شود درحالیكه مصرف متابولیسمی میكروب های موجود در مواد غذایی كه درآنها از فن آوری هردل استفاده شده می تواند نگهداری مواد غذایی را بهبود بخشد كه در هردل هدف اصلی كنترل و یا جلوگیری از رشد میكروارگانیسم ها می باشد ماده غذایی كه كاملا فلور میكروبی را ازبین می برد.

هدف جدید و بلند پروازانه دستیابی به نگهداری مطلوب مواد غذایی چند منظوره مواد غذایی است كه درآن هردل های هوشمند انه به كار گرفته شده تاثیر هم كوشی خواهند داشت . پس از آن كه اهداف عوامل نگهدارنده مختلف موجود در سلول های میكروبی مشخص شدند نگهداری مواد غذایی همانطور كه امروزه آن را می شناسیم می تواند پا را فراتر از یك تئوری فن آوری هردل بگذارند.

divider

کاربر گرامی چنانچه این مطلب برای شما مفید بوده لایک کنید ، یا راهکاری دیگری دارید با دیگر کاربران مجله دلگرم به اشتراک بگذارید.

تهیه و گردآوری مجله دلگرم

جهان باورصاد


۰
۰

برای مطرح کردن سوالات پزشکی خود ، اینجا کلیک کنید

دیدگاه

شما هم می توانید دیدگاه خود را ثبت کنید



کد امنیتی
کد جدید
statcounter