المحاضرة السابعة/ معاملات التبريد

16
التبريدمات استخداREFRIGERATION PRACTICES ، مثللخام يحفظ كثير من المواد الغذائية ا: حوم ، و الدواجن ، و الخضر ، ولك ، و السما اذها من تلوث ه يجب الحذر هن حرارة التبريد ، و لكنمطبوخة على درجةطعمة الذلك الفاكهة ، و ك الخامغذية ا التي قد تتواجد في المطبوخة بالبكتيرياغذية ا ا. كيلميكاني و يستخدم التبريد اق واسع على نطات الكبيرة ملكميا على جودة المحافظة في اغذية ن ا ت زمنية حرارة التجميد ، و يجب أن يستغرق ذلك فترةخفضة ، تقترب من درجة على درجات من تعدى1 - 3 ساعات. و هنا.. غذية فإنه يتم تبريد اً مبدئيا حرارة التبر على درجة تقرب من درجة يد ،و يتم وضعهاجات الث داخلرغوبة ، ثم تخزن بعدها الم بعد ذلككن أو حجرات معزولة ،خل أما دا تفريغحتون ذلك تبارد ، و يفضل أن يك الهواء اللها يمرر خ( تفريغ عحت يعتمد التبريد ت لى تبخيرغط منخفضحت ض المنتج تلماء من ا) ت الحرارية، أو ذاتلمباد المبخرات ذات اكن استخدام ، و يمج الثحذر من تحميل، مع ضرورة السائلةة أو شبه السائلغذية ال تبريد اقة فيم الرقيف اغذية ات باجات الثتبريد داخللية لكل السعة الي كفاءة يؤثر ذلك ف مكثفة؛ حتى بصورة. ت الكبيرةجا تزود الث ولتجاري المستوى ا علىتي تستعمل الل تفتح مباشرة لواب بأب خارج، ولكناب آخر أخرى صغيرة، تزود بب تلحق بها غرفةجةب الث غير بامحافظة على در حتى يمكن ال جةة، وتقفل بسه ذات جدران سميكة ومعزول كبيرةواببذه اتة، ويجب أن تكون هجة ثاب حرارة الث ولة من تلقاء نفسها.

Transcript of المحاضرة السابعة/ معاملات التبريد

REFRIGERATION PRACTICESاستخدامات التبريد األسماك ، و اللحوم ، و الدواجن ، و الخضر ، و : يحفظ كثير من المواد الغذائية الخام ، مثل

الفاكهة ، و كذلك األطعمة المطبوخة على درجة حرارة التبريد ، و لكن يجب الحذر هنا من تلوث هذه .األغذية المطبوخة بالبكتيريا التي قد تتواجد في األغذية الخام

ن األغذية في المحافظة على جودة الكميات الكبيرة م–على نطاق واسع –و يستخدم التبريد الميكانيكي

تعدى على درجات منخفضة ، تقترب من درجة حرارة التجميد ، و يجب أن يستغرق ذلك فترة زمنية ال تيد على درجة تقرب من درجة حرارة التبر–مبدئيا –فإنه يتم تبريد األغذية .. و هنا . ساعات 1-3

داخل أماكن أو حجرات معزولة ،–بعد ذلك –المرغوبة ، ثم تخزن بعدها داخل الثالجات ،و يتم وضعها

لى تبخير يعتمد التبريد تحت تفريغ ع) يمرر خاللها الهواء البارد ، و يفضل أن يكون ذلك تحت تفريغ

، و يمكن استخدام المبخرات ذات المبادالت الحرارية، أو ذات ( الماء من المنتج تحت ضغط منخفض

ات باألغذية األفالم الرقيقة في تبريد األغذية السائلة أو شبه السائلة، مع ضرورة الحذر من تحميل الثالج.بصورة مكثفة؛ حتى ال يؤثر ذلك في كفاءة السعة الكلية للتبريد داخل الثالجات

خارج، ولكن بأبواب تفتح مباشرة لل–التي تستعمل على المستوى التجاري –وال تزود الثالجات الكبيرة

جة حتى يمكن المحافظة على در–غير باب الثالجة –تلحق بها غرفة أخرى صغيرة، تزود بباب آخر

ولة من حرارة الثالجة ثابتة، ويجب أن تكون هذه األبواب كبيرة ذات جدران سميكة ومعزولة، وتقفل بسه.تلقاء نفسها

نبذة تاريخية عن التجميد

مالية بدأ حفظ األغذية بالتجميد منذ زمن بعيد ؛ حيث استخدمه سكان المناطق الش–اء خالل فصل الشت–الباردة مثل بالد اإلسكيمو في حفظ األسماك و اللحوم الحمراء

.عن طريق تجميدها بالهواء الجوي البارد

ألسماك عن بدأ تطبيق التجميد الصناعي في تجميد ا.. و في منتصف القرن الثامن عشر

.والملحطريق مخاليط الثلج

تم تجميد األسماك واللحوم والدواجن عن طريق استغالل .. أواخر هذا القرن وفي

فواكه جمدت ال.. وفي بداية القرن التاسع عشر . التجميد الميكانيكي بغاز األمونيا.والخضروات على نطاق تجاري كبير

و لكن يمكن تعريفه (Quick freezing )و ليس هناك تعريف للتجميد السريع .. هذا

م خالل 3.9º–باالنخفاض الذي يحدث في درجة حرارة المادة الغذائية من صفر إلى

ريع في و قد أدى ظهور التجميد السريع إلى التطور الواضح والسأقل، ثالثين دقيقة أو .صناعة تجميد األغذية

للتجميدالتأثير الحافظ

تحتوي األغذية على كميات كبيرة من الماء؛ فاللحوم مثال تحتوي على ثالثة أرباع وزنها ماء،

البناء البكتيريا واألحياء الدقيقة إلى الماء في ممارسة نشاطها خالل العمليات الفسيولوجية مثل الهدم ووتحتاج

ن نقطة م، وبالطبع فإºوخالل تجميد األغذية تأخذ درجة الحرارة في االنخفاض حتى تصل إلى أقل من صفر. واإلنتاج

اء، والذي تجمد الغذاء تكون أقل من نقطة تجمد الماء النقي؛ نتيجة وجود المواد الصلبة الذائبة في الماء الموجود بالغذ

.يخفض من نقطة التجمد

زع بشكل إلى بلورات ثلجية تتوبصورة عشوائية تتحول جزئيات الماء الموجودة .. أثناء تجميد األغذية

تتوقف حرية حركة جزئيات الماء ت.. وفي نهاية فترة التجميد . مرتب، وفي صورة منتظمة بداخلها . ماما

اما عند وببطء مع فإن جزئيات الماء يكون لديها الوقت؛ لكي تتراكم تدريجيا،.. تجميدها تجميدا بطيئا.بعضها البعض؛ مما ينتج عنه تكوين بلورات ثلجية كبيرة الحجم

ؤدي إلى بعضها البعض؛ مما يوتجمعها مع يعطي الفرصة لهجرة جزئيات الماء ال .. السريع بينما التجميد

تجمدها في أماكنها؛ وتنتج عن ذلك بللورات ثلجية صغيرة الحجم وموزعة بانتظام؛

ورات ثلجية عند ويالحظ أن كل جزئيات الماء ال تتحول إلى بلل. فغالبا ما يفضل التجميد السريع عن التجميد البطيءلذا

. م2.2º-تجميد األغذية على درجة حرارة أقل من

لجية غير إلى تحول جزئيات الماء إلى بلورات ث–بصفة رئيسية –لهذا فإن التأثير الحافظ لتجميد األغذية يرجع

لكيميائية متاحة الستفادة البكتيريا واألحياء األخرى منها، كذلك فإن التجميد يعمل على انخفاض معدل التفاعالت ا

.باألغذية، وهناك عديد من الطرق المستخدمة في حفظ األغذية بصناعة التجميد

FREEZING METHODSطرق التجميد – Airالتجميد بالهواء المدفوع.1 blast Freezing

Plate Freezingالتجميد باأللواح أو األرفف . 2

Liquid Freezersالسوائل مجمدات . 3

Slow Freezingالبطيء التجميد . 4

:هناك ثالث طرق لتجميد األغذية ، هي

fast freezingالتجميد السريع

sharp freezingالتجميد الخاطف

slow freezingالبطيء التجميد

. جودة األغذية المجمدة تجميدا سريعا أفضل من تلك األغذية المجمدة تجميدا بطيئا

وكلما .للناتجفإن هذا يحافظ على الصفات الطازجة .. كانت درجة التجميد أكثر انخفاضا

:وذلك نتيجة

نما يؤدي وهي موزعة بانتظام في الناتج المجمد، بيالسريع، كبرعدد البلورات الثلجية المتكونة أثناء التجميد

.غذاءالتجميد إلى تكوين بلورات ثلجية قليلة العدد، وكبيرة الحجم، وشكلها إبري، تؤثر في تدهور قوام ال

صلبة تقليل التجميد السريع للوقت الالزم لتجميد الغذاء؛ مما يؤدي إلى سرعة تجمد مكوناته؛ خاصة المواد ال

.الذائبة

ي األغذية ؛ فالكيميائية والبيوكيميائية انخفاض درجة حرارة التجميد ، مما يؤدي إلى تقليل معدالت التفاعالت

.بهامما يقلل من التغيرات التي تحدث

للتجميدإعداد األغذية

مثلة و سنورد هنا أاألولية، إلى بعض المعامالت بالتجميد، تحفظ األغذية، والتي يحتاج عديد من

بإضافة الماء لتلك األغذية ؛ فعصائر الموالح غالبا ما تركز إلى خمس حجمها األصلي ، ثم تخفف ثانية.أمثال حجمهبمقدار ثالثة

خينها ببخار عن طريق تسوتخزينها قبل تجميدها ( باستثناء قليل منها مثل البصل)و تسلق الخضروات . و بعدها تبرد فجائيا بتيار أو برذاذ من الماء البارد( م98.9ºحوالي )ماء أو غمرها في ماء ساخن

اء يهدف السلق إلى القضاء على اإلنزيمات المؤدية إلى حدوث بعض التفاعالت غير المرغوبة أثنو

ات التخزين على الصورة المجمدة، والتي غالبا ما تسبب ظهور النكهات غير المرغوبة في الخضرو

.المجمدة

: تتوقف مدة السلق على و

الغذاء ، نوع

(الساخنأو بالماء بالبخار )التسخين المستخدمة طرق ،

المادة الخام المراد تسخينهاكمية .

ب في ظهور أن تصل درجة حرارة المنتج إلى الدرجة الكافية التي تثبط جزئيات اإلنزيمات التي تسبويجب

.المرغوبةالنكهات غير

لوثة له، فإن عملية السلق تؤدي إلى تنظيف المنتج، والقضاء على البكتيريا الم.. إلى ذلك باإلضافة

المسئول المركب)وتثبت اللون، وتزيل أكسجين الهواء من بين الخاليا؛ مما يؤدي إلى تحويل الكلورفيل .إلى لون أخضر زاه عن طريق تأثير درجة حرارة التسخين عليه( عن اللون األخضر في النبات

الحفظ باستخدام المواد الكيميائية

باإلضافة إلى طرق الحفظ السابق ذكرها يمكن استخدام بعض المواد الكيميائية في حفظ األغذية

Acts Federal Food , Drug and Cosmeticقد عرفت الهيئة العالمية لألغذية و األدوية و .الحافظة بأنها أي مادة كيميائية تؤدي إلى تأخير أو منع الفساد عند إضافتها إلى األغذية المادة

نطاق المواد و هناك بعض اإلضافات الكيميائية التي تستخدم أثناء خطوات التصنيع و ال يشترط أن تدخل في

هذه الحالة وفي علبة الحافظة فمثال في صناعة تعليب األغذية قد يتم احالل النيتروجين محل الهواء في الفراغ العلوي لل

.ال يعتبر النتروجين مادة حافظة

ج نطاق المواد كذلك استثنت القوانين والتشريعات الغذائية بعض المواد ذات التأثير الحافظ لألغذية واعتبرتها خار

:الحافظة و تشمل هذه المواد

.المواد المضادة لألكسدة المسموح بها 1.

.المحليات الصناعية المسموح بها 2.

.مواد التبييض المسموح بها 3.

.المواد الملونة المسموح بها 4.

.مواد االستحالبالمسموح بها 5.

.المواد المحسنة المسموح بها 6.

.المذيبات المسموح بها 7.

.المثبتات المسموح بها 8.

.الخل 9.

.المحلية السائلة الكربوهيدراتية المواد 10.

.السكريات 11.

.ملح الطعام 12.

.كهة النالمستخدمة ألغراض األعشاب و التوابل و مستخلص حشيشة الدينار أو الزيوت العطرية 13.

.المركبات التي تتخلل الغذاء أثناء عملية التدخين 14.

:مواد حافظة مضادة للفطريات •

–تاسيوم سوربات البو–حمض السوربيك –بروبيونات الصوديوم –بروبيونات الكالسيوم –حمض البروبيونيك

.سوربات الصوديوم

:مواد حافظة ذات استخدامات خاصة •

وتاسيوم و و هو مضاد للفطريات في أغلفة الجبن ، كبريتيت البوتاسيوم و ميتا كبريتيت الب:حمض الكابريليك

وم أو أي أغذية كبريتيت الصوديوم و ميتا كبريتيت الصوديوم و ثاني أكسيد الكبريت و هذه المواد ال تستخدم مع اللح

. B1تعتبر مصدرا لفيتامين

:مواد حافظة عامة •

.تول السوربي–حمض الفوسفوريك –حمض الستريك –حمض الخليك –بنزوات الصوديوم –حمض الببنزويك

ونالمليفيكجزءبهالمسموحاألقصىالحدالغذائيةالمادةاسم

1000المتخمرغيرالعنبعصير•

120المحالهالعذبةالمياه•

1000المجهزةالمشهياتمنغيرهاوالمخللةالخضر•

800محالةغيرومحالةالفاكهةعصائر•

2000السائلةالمنفحة•

700للشربالشيوكوالتهمركزات•

2000بهاالمسموحالغذائيةاأللوانمحاليل•

تعاملالعبواتفيالمعبأةالمربى• 250قيمةذاتأوحراريا

انقاصلغرضأوالسكرمرضىلتغذيةالمنخفضةالحرارية

الطبيعيالفاكهةشرابوالجيليوالمرمالدوالجسموزن

.الصناعيالشرابو

1000(الكاتشب)الحريفةالصلصة•

100الكحوليةالغازيةالمشروبات•

Benzoic acid: حمض البنزويك 1)

يعتبر حمض البنزويك وأمالحه من المواد ذات االستخدامات الواسعة في حفظ األغذية وقد واجه استخدام هذا

عامل المحدد الذي التركيز المستخدم يعتبر الولكن الحمض ومشتقاته في األغذية اعتراضات كثيرة نظرا لتأثيره السام

يحسم األمر بالنسبة ألي مادة مضافة لألغذية

Fatty acids: األحماض الدهنية 2)

لدهنية في السنين األخيرة احتلت بعض األحماض الدهنية مكانا بارزا بين المواد الحافظة حيث وجد ان األحماض ا

من د يزي(عدم التشبع)ذرة كربون تعتبر مثبط مؤثر ضد الفطريات و وجود الروابط الزوجية 14-1تحتوي على

ة غير األحماض الدهنية بها رائحة خاصالتأثير، وبعض تأثيرها الحافظ بينما تفرع سلسلة الحامض يقلل من هذا

ظة حتى عند استخدام أحد األحماض الدهنية كمادة حافوالتدقيق البد من العناية ولهذا مقبولة مثل حامض البيوتريك

.حفظهال تتأثر جودة الغذاء المراد

اد يعتبر حمض البروبيونيك من أهم األحماض الدهنية ذات التطبيقات المتعددة في مجال حفظ األغذية من الفس

وبيونات الفطري بصفة خاصة و يستخدم الحمض نفسه كمادة حافظة أو أحد أمالحه مثل بروبيونات الصوديوم او بر

التي تنتج بل وظاهرة التحو تستخدم هذه المركبات بصفة أساسية في منتجات المخابز لمنع الفساد الفطري الكالسيوم

. الخبزعن بعض أنواع البكتيريا في

كتيريا والبللتحكم في مهاجمة الفطريات والخضروات استخدمت أمالح حمض البروبيونيك في معاملة الفاكهة كذلك

ذية سريعة بالنسبة لألغتؤدي فقط إلى إطالة فترة الصالحية ولكنها ال تعتبر طريقة حفظ مستديمة المعامالت وهذه

.الفساد

Sulphur dioxide: ثاني أكسيد الكبريت 3)

بريت في قد استخدم ثاني أكسيد الكو . األغذيةتعتبر المركبات المحتوية على الكبريت ذات فائدة عظيمة في مجال

نباتي حفظ األغذية منذ فترات طويلة و ال يزال يستخدم على نطاق واسع حتى اآلن خاصة مع األغذية ذات األصل ال

.أكثر منه في حالة الخمائر والبكتيريا السام ضد الفطريات وتأثيره

يستخدم ثاني أكسيد الكبريت في حفظ مركزات الفاكهة

نعة خاصة للغاز تأثير مثبط لإلنزيمات فإن له دورا كبيرا في المحافظة على لون المنتجات الغذائية المصوبما إن

يط اإلنزيمات البني باإلضافة إلى تثبالتلون عن طريق تثبيط إنزيمات والبطاطس األغذية المجففة و شرائح التفاح

الغاز، الذي يتعرض للتكسير نتيجة المعاملة بهذا B1المحافظة على الفيتامينات فيما عدا فيتامين وبالتالي المؤكسدة

.الحشريةومن ناحية أخرى فإن ثاني أكسيد الكبريت له تأثير مثبط لإلصابات

Antibiotics: المضادات الحيوية 4)

ذات وهي المضادات الحيوية عبارة عن مواد كيماوية تنتج بواسطة األحياء الدقيقة نتيجة لعملية التمثيل الغذائي

ة وموجودة طبيعيا بعض المواد ذات تأثير قاتل لألحياء الدقيقوهناك . الدقيقةتأثير كبير في قتل او تثبيط نمو األحياء

سمية على تعتبر هذه المواد ضمن المضادات الحيوية حيث تقتصر هذه التوال في بعض المواد الغذائية مثل التوابل

.فقطالمركبات الناتجة من عمليات التمثيل الغذائي لألحياء الدقيقة

يكروبات االعتراض األساسي على استخدام هذه المركبات في حفظ األغذية ينبع أساسا من إمكانية تأقلم بعض الم

بح المرضية على هذه المضادات و تنتج منها سالالت مقاومة لتأثيرها فإذا ما أصيب اإلنسان بميكروب منها يص

استخدام المضاد الحيوي كدواء عديم الفائدة في هذه الحالة

:استخدام المضادات الحيوية في حفظ األغذية مرتبط بتوفر الشروط اآلتية

يكون المضاد الحيوي المستخدم غير ضار باإلنسان أن 1.

.يتخلص منها يكون قابال للتمثيل أو على األقل قابال للهضم إلى مركبات غير ضارة يستطيع الجسم أن يفرزها وأن 2.

.أن يكون اقتصاديا و سهال في استخدامه و كذلك يمكن الكشف عنه و تقديره بسهولة 3.

.أن يكون مؤثرا ضد األحياء الدقيقة المفسدة بكافة أنواعها 4.

.أن يكون استخدام المضاد الحيوي ضروريا بمعنى عدم وجود وسيلة أخرى أكثر مالئمة منه للهدف المطلوب 5.

Antioxidants: مضادات األكسدة 5)

ياء المواد الحافظة السابق الحديث عنها تقاوم الفساد الذي تتعرض له األغذية عن طريق القضاء على األح

فساد الذي الدقيقة أو منع نموها و كذلك عن طريق تثبيط بعض األنزيمات المؤثرة على جودة الغذاء و لكنها ال تمنع ال

تتعرض له األغذية نتيجة لتفاعالت األكسدة بأكسجين الهواء الجوي،

لق عليه النوع من الفساد تتعرض له األغذية المرتفعة في محتواها من الدهون بصفة خاصة أثناء التخزين ويطهذا

وينتج عن أكسدة األحماض الدهنية غير المشبعة في الجلسريدات الثالثية المكونة للدهن Rancidityالتزنخ

. وتكتسب األغذية نتيجة لذلك رائحة غير مقبولة

تامينات مثل إلى ذلك فإن التفاعالت األوكسيدية التي تحدث في األغذية تؤدي أيضا إلى فقد بعض الفيباإلضافة

.والبيوتين( K)و فيتامين ( A)و فيتامين ( C)فيتامين

:مل بالنسبة للمواد التي تسمح القوانين الغذائية باستخدامها كمضادات أكسدة و بتركيزات محددة فإنها تش

حامض الجاليك سترات

التوكوفيروالت الطبيعية و الصناعية.

حمض االسكوربيك وأمالح الصوديوم والبوتاسيوم له.

ثنائي فينايل االمينDiphenylamine

.يسمح باستخدام هذه المركبات بتركيزات بسيطة تكفي لتأخير أو منع حدوث التزنخو

Nitrate and Nitrite: النترات والنيتريت 6)

ومنتجاتها للون في اللحومومحسن تستخدم نترات أو نيتريت الصوديوم أو البوتاسيوم كمواد ذات تأثير حافظ

إن النترات فوالنيتريت وعموما تضاف هذه األمالح في صورة نيتريت أو خليط من النترات وقد . أنواع الجبن وبعض

.اللحومتختزل أيضا إلى نيتريت بفعل إنزيمات البكتيريا الموجودة في

. عن الحاالت المميتة من التسمم الغذائيالمسئول Clostridinumوجد أنها ذات تأثير فعال في تثبيط نمو ميكروب

كثر أمانا وفي حالة اللحوم المعلبة المحفوظة بالمعاملة الحرارية فإن استخدام النيتريت يجعل استهالك هذه اللحوم أ

يم هذه خاصة في العلب كبيرة الحجم حيث يصبح هناك احتمال عدم كفاية المعاملة الحرارية في القضاء على جراث

.البكتيريا المقاومة للحرارة

ومن الناحية الصحية فإن إضافة هذه األمالح إلى األغذية تواجه اعتراضات كثيرة حيث أن جزء من النيتريت

المضافة يتفاعل مع األمينات في منتجات اللحوم وينتج عن هذا التفاعل مركب سام من المحتمل أن يؤدي إلى

اإلصابة بالسرطان ويعرف هذا المركب باسم النيتروزأمين

Fumigants: مواد التبخير 7)

(. أوكسيد االيثلين أو البروبلين)االيبوكسيد ومركبات مواد التبخير مثل بروميد الميثايل

اد على معاملة الكميات الكبيرة من األغذية أثناء التخزين حيث تقضي هذه الموفياآلن على نطاق واسع تستخدم

بخير الحشرات واآلفات التي قد تهاجم األغذية المخزنة وتؤدي إلى إتالفها أو فسادها والمثال الشائع على ذلك هو ت

.الحبوب الغذائية المخزنة في الصوامع مثل القمح والذرة والشعير وغيرها

:مواد ذات استخدامات خاصة 8)

ن و بخالف ما سبق هناك العديد من المواد األخرى ذات االستخدامات الخاصة في مجال تصنيع و حفظ األغذية و م

أمثلة هذه المركبات غاز الكلور أو هيبوكلوريت الصوديوم أو الكالسيوم وهي تستخدم في تطهير ماء الشرب

ذية والقضاء على البكتيريا المرضية الملوثة له ، وكذلك تستخدم في معاملة الماء المستخدم في مصانع األغ

. الخ...لألغراض المختلفة مثل الغسيل أو التقشير أو التبريد

كذلك غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يستخدم كعامل حفظ مساعد لحفظ األغذية بالتبريد

ة وأخيرا يجب أن نالحظ أن معظم المواد الكيماوي

السابق ذكرها والمستخدمة في معاملة األغذية

وسواءا كانت مدرجة ضمن المواد الحافظة أو

غير مدرجة ال تكفي وحدها كعامل حفظ وإنما في

ظ أغلب األحوال تستخدم كعامل مساعد لطرق الحف

مناسبة المختلفة أو لتوفير االشتراطات الصحية ال.سواءا أثناء التصنيع أو التخزين