۳۱ – اصول کلی نگهداری مواد غذایی (روش‌های فیزیکی)

---

۳۱.۱. 

مواد غذایی ترکیبی از کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها و چربی‌ها + مقادیر جزئی (ویتامین‌ها، مواد معدنی، آنزیم‌ها، اسیدها، رنگدانه‌ها و…) هستند.
اصلی‌ترین عوامل فساد مواد غذایی:

1. رشد و فعالیت میکروارگانیسم‌ها (باکتری، مخمر، کپک)
2. فعالیت آنزیم‌های غذایی و واکنش‌های شیمیایی داخلی
3. حشرات و جوندگان
4. دمای نامناسب
5. تغییرات رطوبت (کاهش/افزایش)
6. واکنش با اکسیژن (اکسیداسیون)
7. نور

دو عامل اصلی فساد:

• رشد میکروبی
• اکسیداسیون

---

۳۱.۲. نگهداری مواد غذایی (Food Preservation)

• یعنی فرآیندهایی برای کند یا متوقف کردن فساد.
• شامل جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها، کندکردن اکسیداسیون، و ممانعت از تغییرات آنزیمی مثل قهوه‌ای شدن میوه‌های بریده (سیب).
• نگهدارنده (Preservative): ترکیب شیمیایی یا فرآیندی که مانع فساد می‌شود و ارزش غذایی و ظاهری را حفظ می‌کند.

---

۳۱.۳. اصول نگهداری مواد غذایی

1. جلوگیری یا تأخیر در تجزیه میکروبی
   • حذف میکروب‌ها (آسپسیس)
   • ممانعت از رشد (دما پایین، خشک‌کردن، شرایط بی‌هوازی، مواد شیمیایی)
   • نابودی میکروب‌ها (حرارت، پرتوها)
2. جلوگیری یا تأخیر در تجزیه خودبخودی غذا
   • غیرفعال‌کردن آنزیم‌ها (بلانچینگ)
   • جلوگیری از واکنش‌های شیمیایی (آنتی‌اکسیدان‌ها)

---

۳۱.۴. روش‌های نگهداری

🔹 روش‌های فیزیکی

• خنک‌کردن:
  • یخچال (۰–۷°C) → نگهداری کوتاه‌مدت
  • انجماد → چند ماه
• گرما: پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون، پخت
• پرتودهی (Irradiation): اشعه UV، گاما
• فشار بالا
• خشک‌کردن: کاهش آب تا حدی که رشد میکروبی ممکن نباشد

🔹 روش‌های شیمیایی

• استفاده از مواد افزودنی ضد‌میکروبی

🔹 روش‌های بیولوژیکی

• تخمیر (ترش‌کردن با تولید اسید لاکتیک یا استیک، مثل ماست و پنیر)

---

۳۱.۴.۱. تیمار حرارتی (Thermal Treatment)

• حرارت نزدیک نقطه جوش آب اکثر پاتوژن‌ها را از بین می‌برد.
• نمونه‌ها:
  • پاستوریزاسیون معمولی: ۶۳–۶۵°C به مدت ۳۰ دقیقه
  • فلش پاستوریزاسیون: ۷۱°C به مدت ۱۵ ثانیه
  • UHT (فوق‌العاده): ۹۰–۱۳۰°C برای چند ثانیه

---

۳۱.۴.۲. دمای پایین (Low Temperature)

• دما پایین → کند شدن واکنش‌های شیمیایی و فعالیت آنزیمی + کاهش رشد میکروبی.
• اکثر میکروب‌ها در محدوده ۱۶–۳۸°C رشد می‌کنند.
• زیر ۱۰°C رشد خیلی کند می‌شود.
• اساس نگهداری در یخچال و فریزر.

---

۳۱.۴.۳. خشک‌کردن (Drying)

• یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها.
• بر اساس کاهش فعالیت آبی (aw).
  • باکتری‌ها: aw ≥ 0.90 نیاز دارند.
  • کپک‌ها/مخمرها: aw تا 0.65 هم می‌توانند رشد کنند.
• با کاهش aw → رشد میکروبی متوقف می‌شود.

---

۳۱.۴.۴. پرتو‌دهی (Irradiation)

• استفاده از پرتوهای یونیزه‌کننده (γ، X، الکترون شتاب‌دار).
• کاربرد: ادویه‌ها، گوشت، غلات و میوه‌ها.
• تأیید FDA برای ادویه‌ها (۱۹۸۳) و گوشت خوک (۱۹۸۵).

---

۳۱.۵. نگهداری با پرتو‌دهی

• مزایا:
  • فرآیند سرد (بدون تغییر بافت تازه)
  • حفظ ارزش غذایی و کیفیت
  • نفوذ بالا، مؤثر بر پاتوژن‌ها
  • امکان تیمار محصولات بسته‌بندی‌شده
• معایب:
  • برای همه مواد غذایی مناسب نیست
  • غذای فاسدشده را سالم نشان نمی‌دهد
  • آفت‌کش‌ها یا سموم موجود را نابود نمی‌کند
  • نیازمند آزمون‌های اختصاصی هر محصول

---

۳۱.۵.۱. نوع پرتوهای مورد استفاده

• گاما (کبالت-۶۰، سزیم-۱۳۷)
• پرتو X (تا ۵ MeV)
• الکترون شتاب‌دار (تا ۱۰ MeV)
  ⚠️ این پرتوها باعث رادیواکتیو شدن غذا نمی‌شوند.

---

۳۱.۵.۲. واحد دوز پرتو

• گری (Gy) = واحد انرژی جذب‌شده
• ۱ Gy = ۱۰۰ rad | ۱ kGy = ۱۰۰۰ Gy

---

۳۱.۵.۳. کاربردها بر اساس دوز

• دوز پایین (≤ 1 kGy):
  • جلوگیری از جوانه‌زدن (سیب‌زمینی، پیاز)
  • تأخیر در رسیدن میوه
  • ضدعفونی حشرات و انگل‌ها
• دوز متوسط (1.5–10 kGy):
  • افزایش ماندگاری گوشت، مرغ، ماهی
  • حذف پاتوژن‌ها (۳–۷ kGy)
  • کاهش میکروب ادویه‌ها (۱۰ kGy)
• دوز بالا (25–70 kGy):
  • استریل‌سازی گوشت بسته‌بندی‌شده
  • رژیم‌های بیمارستانی بدون یخچال

---

📌 جمع‌بندی:

• اصول نگهداری غذا بر پایه‌ی مهار رشد میکروب‌ها و کندکردن واکنش‌های داخلی است.
• روش‌های اصلی: حرارت، سرما، خشک‌کردن، پرتو‌دهی.
• پرتو‌دهی یکی از نوین‌ترین و مؤثرترین روش‌هاست، اما محدودیت کاربرد دارد.

 ۳۲ – نگهداری شیمیایی مواد غذایی

---

۳۲.۱. 

• نگهدارنده غذایی = هر ترکیب/فرآیند شیمیایی که مانع رشد میکروارگانیسم‌ها شود و کیفیت فیزیکی، شیمیایی و ارزش تغذیه‌ای غذا را حفظ کند.
• دو دسته اصلی:
  1. بازدارنده‌های رشد میکروبی (مثل بنزوات، پروپیونات، سوربات، سولفیت‌ها)
  2. بازدارنده‌های واکنش‌های شیمیایی/اکسیداسیون (مثل اسید اسکوربیک، BHA، BHT)

---

۳۲.۲. طبقه‌بندی نگهدارنده‌ها (طبق قوانین FSSA)

کلاس I (بدون محدودیت خاص در مصرف):

• نمک طعام (NaCl)
• شکر (Sucrose)
• دکستروز، گلوکز
• ادویه‌ها
• سرکه (اسید استیک)
• عسل
• روغن‌های خوراکی

کلاس II (مصرف محدود به محصولات خاص و غلظت مشخص):

• اسید بنزوئیک و نمک‌های آن
• اسید سولفوروس و نمک‌های آن (سولفیت‌ها)
• نیترات‌ها و نیتریت‌های سدیم/پتاسیم
• اسید سوربیک و نمک‌های آن
• نایسین (Nisin)
• اسید پروپیونیک و نمک‌های آن
• متیل/پروپیل پاراهیدروکسی‌بنزوات
• سدیم دی‌استات
• نمک‌های اسید لاکتیک

⚠️ مصرف بیش از یک نوع نگهدارنده کلاس II در یک محصول ممنوع است.

---

۳۲.۲.۱. بنزوئیک اسید و نمک‌های آن

• ضد میکروب مؤثر علیه مخمر و باکتری > کپک.
• مکانیسم: مهار آنزیم‌های سلول میکروبی (چرخه سیتریک، فسفریلاسیون).
• بهترین اثر در pH = 2.5–4.0.
• کاربرد: آبمیوه، نوشیدنی، سالاد، مربا و ژله، ترشی، میوه خشک، سس، نوشابه گازدار، نان و شیرینی.

---

۳۲.۲.۲. دی‌اکسید گوگرد و سولفیت‌ها

• از قدیمی‌ترین نگهدارنده‌ها؛ به صورت گاز یا نمک‌های محلول (متابی‌سولفیت‌ها).
• در آب → تولید اسید سولفوروس (عامل اصلی ضد میکروب).
• اثر بهتر در pH پایین.
• مؤثرتر روی باکتری‌ها > مخمرها > کپک‌ها.
• همچنین جلوگیری از تغییر رنگ (قهوه‌ای شدن آنزیمی و غیرآنزیمی).
• کاربرد: محصولات میوه‌ای، آب‌میوه غلیظ، شربت، ترشی و چاتنی.

---

۳۲.۲.۳. اسید سوربیک و نمک‌های آن

• مؤثر بر کپک و مخمر > باکتری.
• بیشترین فعالیت در pH ≤ 6.0–6.5.
• کاربرد: نوشابه گازدار، سس سالاد، محصولات گوجه، مربا، ژله، شربت، پنیر، سوسیس، ماهی دودی، آبمیوه، نان و کیک.

---

۳۲.۲.۴. اسید پروپیونیک و نمک‌های آن (Ca, Na)

• کاربرد اصلی: جلوگیری از کپک‌زدگی و فساد رشته‌ای (Rope) در نان و محصولات پخته.
• مؤثر بر کپک > مخمر و باکتری.
• بیشترین فعالیت در pH ≤ 5–6.

---

۳۲.۲.۵. اسید لاکتیک و نمک‌های آن

• حاصل تخمیر لاکتوز توسط باکتری‌های اسید لاکتیک.
• مصرف محدود و کمیاب.
• کاربرد: ترشی‌ها، خمیرهای تخمیری، بیسکویت ترد، بعضی نوشیدنی‌ها، لبنیات و گوشت.
• کلسیم لاکتات → سفت‌کننده در ترشی، میوه و سبزی.
• سدیم/پتاسیم لاکتات + سدیم دی‌استات → کنترل باکتری‌های مسمومیت‌زا در گوشت.

---

۳۲.۲.۶. اسید استیک (سرکه)

• اثر بیشتر بر باکتری و مخمر > کپک.
• خاصیت بیشتر بازدارنده (static) تا کشنده.
• ۵–۱۰% محلول اسید استیک = سرکه.
• کاربرد: مایونز، ترشی، سس، سوسیس ترشی.

---

۳۲.۲.۷. کلرید سدیم (نمک طعام)

• کاهش فعالیت آبی (aw) → محیط نامساعد برای رشد میکروبی.
• در غلظت بالا → اثر باکتریواستاتیک (۱۰% نمک مانع رشد اغلب باکتری‌ها).
• مکانیسم: دهیدراته‌کردن سلول میکروبی (پلاسمولیز) + کاهش اکسیژن محلول.
• کاربرد: ترشی، گوشت و ماهی نمکی، پنیر (۱–۵% نمک)، کره (حداکثر ۳%).

---

۳۲.۲.۸. ساکاروز (قند/شکر)

• اثر بیشتر بر باکتری و کپک > مخمر.
• مکانیسم: کاهش aw → دهیدراته‌کردن سلول میکروبی.
• کاربرد: مربا، ژله، شربت، شیر تغلیظ‌شده شیرین، شیرینی‌ها.

---

✅ جمع‌بندی:

• نگهدارنده‌های شیمیایی بر اساس ساختار و اثرشان به کلاس I (سنتی و نامحدود) و کلاس II (مصنوعی و محدود) تقسیم می‌شوند.
• مهم‌ترین‌ها: بنزوات، سولفیت، سوربات، پروپیونات، استات، لاکتات، نمک و شکر.
• نقش اصلی: جلوگیری از رشد میکروبی، تأخیر در واکنش‌های شیمیایی، جلوگیری از تغییر رنگ و حفظ ماندگاری.