حفظ الغذاء: أي من طرق حفظ الطعام من التلف بعد الحصاد أو الذبح. تعود هذه الممارسات إلى عصور ما قبل التاريخ. من أقدم طرق الحفظ التجفيف والتبريد والتخمير. تشمل الأساليب الحديثة التعليب والبسترة والتجميد والإشعاع وإضافة المواد الكيميائية. لعبت التطورات في مواد التعبئة والتغليف دورًا مهمًا في حفظ الأغذية الحديثة.
يمكن تعريف تلف الطعام بأنه أي تغيير يجعل الطعام غير صالح للاستهلاك البشري. قد تكون هذه التغييرات ناتجة عن عوامل مختلفة ، بما في ذلك التلوث من قبل الكائنات الحية الدقيقة ، أو الإصابة بالحشرات ، أو التحلل بواسطة الإنزيمات الداخلية (تلك الموجودة بشكل طبيعي في الطعام). بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي التغيرات الفيزيائية والكيميائية ، مثل تمزق الأنسجة النباتية أو الحيوانية أو أكسدة مكونات معينة من الطعام ، إلى تلف الطعام. تبدأ الأطعمة التي يتم الحصول عليها من مصادر نباتية أو حيوانية في التلف بعد وقت قصير من الحصاد أو الذبح. قد يتم إطلاق الإنزيمات الموجودة في خلايا الأنسجة النباتية والحيوانية نتيجة لأي ضرر ميكانيكي يحدث أثناء المناولة بعد الحصاد. تبدأ هذه الإنزيمات في تكسير المادة الخلوية. تؤدي التفاعلات الكيميائية التي تحفزها الإنزيمات إلى تدهور جودة الطعام ، مثل ظهور نكهات غير مضافة ، وتدهور الملمس ، وفقدان العناصر الغذائية. الكائنات الحية الدقيقة النموذجية التي تسبب تلف الطعام هي البكتيريا (على سبيل المثال ، اكتوباكيللوس) ، والخمائر (على سبيل المثال ، السكريات) ، والعفن (على سبيل المثال ، جذمور).
Food preservation, any of a number of methods by which food is kept from spoilage after harvest or slaughter. Such practices date to prehistoric times. Among the oldest methods of preservation are drying, refrigeration, and fermentation. Modern methods include canning, pasteurization, freezing, irradiation, and the addition of chemicals. Advances in packaging materials have played an important role in modern food preservation.
Food spoilage may be defined as any change that renders food unfit for human consumption. These changes may be caused by various factors, including contamination by microorganisms, infestation by insects, or degradation by endogenous enzymes (those present naturally in the food). In addition, physical and chemical changes, such as the tearing of plant or animal tissues or the oxidation of certain constituents of food, may promote food spoilage. Foods obtained from plant or animal sources begin to spoil soon after harvest or slaughter. The enzymes contained in the cells of plant and animal tissues may be released as a result of any mechanical damage inflicted during postharvest handling. These enzymes begin to break down the cellular material. The chemical reactions catalyzed by the enzymes result in the degradation of food quality, such as the development of off-flavours, the deterioration of texture, and the loss of nutrients. The typical microorganisms that cause food spoilage are bacteria (e.g., Lactobacillus), yeasts (e.g., Saccharomyces), and molds (e.g., Rhizopus).
التلوث الميكروبي
تعد البكتيريا والفطريات (الخمائر والعفن) الأنواع الرئيسية من الكائنات الحية الدقيقة التي تسبب تلف الطعام والأمراض التي تنقلها الأغذية. قد تتلوث الأطعمة بالكائنات الدقيقة في أي وقت أثناء الحصاد أو التخزين أو المعالجة أو التوزيع أو المناولة أو التحضير. المصادر الأولية للتلوث الميكروبي هي التربة والهواء وعلف الحيوانات وجلود الحيوانات والأمعاء وأسطح النباتات ومياه الصرف الصحي وآلات أو أواني تجهيز الأغذية.
بكتيريا:
البكتيريا هي كائنات أحادية الخلية لها بنية داخلية بسيطة مقارنة بخلايا الكائنات الحية الأخرى. يشار إلى الزيادة في عدد البكتيريا في مجموعة سكانية على أنها نمو البكتيريا من قبل علماء الأحياء الدقيقة. ينتج هذا النمو عن انقسام خلية بكتيرية واحدة إلى خليتين بكتيريتين متطابقتين ، وهي عملية تسمى الانشطار الثنائي. في ظل ظروف النمو المثلى ، قد تنقسم الخلية البكتيرية كل 20 دقيقة تقريبًا. وهكذا ، يمكن لخلية واحدة أن تنتج ما يقرب من 70 مليار خلية في 12 ساعة. تشمل العوامل التي تؤثر على نمو البكتيريا توافر المغذيات ، والرطوبة ، ودرجة الحموضة ، ومستويات الأكسجين ، ووجود أو عدم وجود المواد المثبطة (مثل المضادات الحيوية).
إن المتطلبات الغذائية لمعظم البكتيريا هي عناصر كيميائية مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفوسفور والكبريت والمغنيسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والكالسيوم والحديد. تحصل البكتيريا على هذه العناصر عن طريق استخدام الغازات الموجودة في الغلاف الجوي وعن طريق التمثيل الغذائي لبعض مكونات الطعام مثل الكربوهيدرات والبروتينات.
Microbial contamination
Bacteria and fungi (yeasts and molds) are the principal types of microorganisms that cause food spoilage and food-borne illnesses. Foods may be contaminated by microorganisms at any time during harvest, storage, processing, distribution, handling, or preparation. The primary sources of microbial contamination are soil, air, animal feed, animal hides and intestines, plant surfaces, sewage, and food processing machinery or utensils.
Bacteria:
Bacteria are unicellular organisms that have a simple internal structure compared with the cells of other organisms. The increase in the number of bacteria in a population is commonly referred to as bacterial growth by microbiologists. This growth is the result of the division of one bacterial cell into two identical bacterial cells, a process called binary fission. Under optimal growth conditions, a bacterial cell may divide approximately every 20 minutes. Thus, a single cell can produce almost 70 billion cells in 12 hours. The factors that influence the growth of bacteria include nutrient availability, moisture, pH, oxygen levels, and the presence or absence of inhibiting substances (e.g., antibiotics).
The nutritional requirements of most bacteria are chemical elements such as carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, phosphorus, sulfur, magnesium, potassium, sodium, calcium, and iron. The bacteria obtain these elements by utilizing gases in the atmosphere and by metabolizing certain food constituents such as carbohydrates and proteins.
الفطريات:
نوعان من الفطريات المهمين في فساد الطعام هما الخمائر والعفن. العفن عبارة عن فطريات متعددة الخلايا تتكاثر عن طريق تكوين الأبواغ (خلايا مفردة يمكن أن تنمو لتصبح فطرًا ناضجًا). تتشكل الجراثيم بأعداد كبيرة وتنتشر بسهولة عبر الهواء. بمجرد أن تهبط هذه الجراثيم على ركيزة غذائية ، يمكنها النمو والتكاثر إذا كانت الظروف مواتية. الخمائر هي فطريات وحيدة الخلية أكبر بكثير من الخلايا البكتيرية. تتكاثر عن طريق الانقسام الخلوي (الانشطار الثنائي) أو التبرعم.
Fungi:
The two types of fungi that are important in food spoilage are yeasts and molds. Molds are multicellular fungi that reproduce by the formation of spores (single cells that can grow into a mature fungus). Spores are formed in large numbers and are easily dispersed through the air. Once these spores land on a food substrate, they can grow and reproduce if conditions are favourable. Yeasts are unicellular fungi that are much larger than bacterial cells. They reproduce by cell division (binary fission) or budding.
الطرق الأكثر شيوعًا المستخدمة إما لقتل الكائنات الحية الدقيقة أو الحد من نموها هي استخدام الحرارة ، وإزالة الماء ، وخفض درجة الحرارة أثناء التخزين ، وخفض درجة الحموضة ، والتحكم في تركيزات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، وإزالة من العناصر الغذائية اللازمة للنمو. يتم تنظيم استخدام المواد الكيميائية كمواد حافظة بشكل صارم من قبل الوكالات الحكومية مثل إدارة الغذاء والدواء (FDA) في الولايات المتحدة. على الرغم من أن مادة كيميائية قد يكون لها وظائف حافظة ، إلا أنه يجب إثبات سلامتها قبل استخدامها في المنتجات الغذائية. لقمع الخميرة والمعترف بها عمومًا على أنها آمنة) ، تشمل مركبات مثل حمض البنزويك وبنزوات الصوديوم وحمض البروبيونيك وحمض السوربيك وثنائي أسيتات الصوديوم.
The most common methods used either to kill or to reduce the growth of microorganisms are the application of heat, the removal of water, the lowering of temperature during storage, the reduction of pH, the control of oxygen and carbon dioxide concentrations, and the removal of the nutrients needed for growth. The use of chemicals as preservatives is strictly regulated by governmental agencies such as the Food and Drug Administration (FDA) in the United States. Although a chemical may have preservative functions, its safety must be proved before it may be used in food products. To suppress yeast and Generally Recognized as Safe), includes compounds such as benzoic acid, sodium benzoate, propionic acid, sorbic acid, and sodium diacetate.
ردود الفعل التي يسببها الضوء:
يؤثر الضوء على عدد من التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى تلف الأطعمة. تتضمن هذه التفاعلات التي يسببها الضوء تدمير الكلوروفيل (صبغة التمثيل الضوئي التي تعطي النباتات لونها الأخضر) ، مما يؤدي إلى تبييض بعض الخضروات ؛ تلون اللحوم الطازجة. تدمير الريبوفلافين في الحليب. وأكسدة فيتامين ج وأصباغ الكاروتين (عملية تسمى الأكسدة الحساسة للضوء). يعد استخدام مواد التعبئة والتغليف التي تمنع التعرض للضوء من أكثر الوسائل فعالية لمنع التلف الكيميائي الناتج عن الضوء.
Light-induced reactions:
Light influences a number of chemical reactions that lead to spoilage of foods. These light-induced reactions include the destruction of chlorophyll (the photosynthetic pigment that gives plants their green colour), resulting in the bleaching of certain vegetables; the discoloration of fresh meats; the destruction of riboflavin in milk; and the oxidation of vitamin C and carotenoid pigments (a process called photosensitized oxidation). The use of packaging material that prevents exposure to light is one of the most effective means of preventing light-induced chemical spoilage.
الحفاظ على درجة حرارة منخفضة:
يؤدي التخزين في درجات حرارة منخفضة إلى إطالة العمر الافتراضي للعديد من الأطعمة. بشكل عام ، تقلل درجات الحرارة المنخفضة معدلات نمو الكائنات الحية الدقيقة وتبطئ العديد من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث في الأطعمة.
تبريد:
يمكن زيادة عمر العديد من الأطعمة عن طريق التخزين في درجات حرارة أقل من 4 درجات مئوية (40 درجة فهرنهايت). تشمل الأطعمة المبردة بشكل شائع الفواكه والخضروات الطازجة والبيض ومنتجات الألبان واللحوم. تتلف بعض الأطعمة ، مثل الفاكهة الاستوائية (مثل الموز) ، إذا تعرضت لدرجات حرارة منخفضة. كما أن التبريد لا يمكن أن يحسن جودة الطعام الفاسد ؛ يمكن أن يؤخر فقط التدهور. تم التغلب على إحدى مشكلات التبريد الميكانيكي الحديث - مشكلة تجفيف الأطعمة بسبب تكثف الرطوبة - من خلال آليات التحكم في الرطوبة داخل حجرة التخزين ومن خلال تقنيات التغليف المناسبة.
التجميد:
يوفر التجميد والتخزين المجمد وسيلة ممتازة للحفاظ على الجودة الغذائية للأطعمة. في درجات حرارة تحت التجمد يكون فقدان المغذيات بطيئًا للغاية لفترة التخزين النموذجية المستخدمة في التجارة التجارية.
Low-Temperature Preservation:
Storage at low temperatures prolongs the shelf life of many foods. In general, low temperatures reduce the growth rates of microorganisms and slow many of the physical and chemical reactions that occur in foods.
Refrigeration:
The life of many foods may be increased by storage at temperatures below 4 °C (40 °F). Commonly refrigerated foods include fresh fruits and vegetables, eggs, dairy products, and meats. Some foods, such as tropical fruits (e.g., bananas), are damaged if exposed to low temperatures. Also, refrigeration cannot improve the quality of decayed food; it can only retard deterioration. One problem of modern mechanical refrigeration—that of dehydration of foods due to moisture condensation—has been overcome through humidity control mechanisms within the storage chamber and by appropriate packaging techniques.
Freezing:
Freezing and frozen storage provide an excellent means of preserving the nutritional quality of foods. At subfreezing temperatures the nutrient loss is extremely slow for the typical storage period used in commercial trade.
التاريخ
استندت طرق التجميد المبكر إلى مبدأ أن خلط الملح بالجليد ينتج عنه درجات حرارة أقل بكثير من 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، كانت هذه الطريقة تُستخدم تجاريًا في الولايات المتحدة لتجميد الأسماك والدواجن. بحلول العشرينات من القرن الماضي ، طور كلارنس بيردساي عمليتين لتجميد الأسماك بناءً على نظرية التجميد السريع. تضمنت براءة اختراعه الأولى ، التي تصف طريقة لحفظ المنتجات السمكية ، وضع الطعام بين لوحين معدنيين تم تبريدهما بمحلول كلوريد الكالسيوم إلى ما يقرب من -40 درجة مئوية (-40 درجة فهرنهايت). استخدمت العملية الثانية لوحين معدنيين مجوفين تم تبريدهما إلى -25 درجة مئوية (-13 درجة فهرنهايت) عن طريق تبخير الأمونيا. كان جهاز التجميد هذا هو الرائد في المجمد متعدد الألواح الذي يستخدم على نطاق واسع في صناعة الأغذية الحديثة.
المعالجة الحرارية
تُعرَّف المعالجة الحرارية على أنها مزيج من درجة الحرارة والوقت اللازمين للتخلص من العدد المطلوب من الكائنات الحية الدقيقة من منتج غذائي.
History
Early freezing methods were based on the principle that mixing salt with ice results in temperatures well below 0 °C (32 °F). By the end of the 19th century, this method was being used commercially in the United States to freeze fish and poultry. By the 1920s Clarence Birdseye had developed two processes for freezing fish based on his quick freezing theory. His first patent, describing a method for preserving piscatorial products, involved placing food between two metal plates that were chilled by a calcium chloride solution to approximately −40 °C (−40 °F). The second process utilized two hollow metal plates that were cooled to −25 °C (−13 °F) by vaporization of ammonia. This freezing apparatus was the forerunner of the multiple plate freezer that is widely used in the modern food industry.
Thermal Processing
Thermal processing is defined as the combination of temperature and time required to eliminate a desired number of microorganisms from a food product.
تعقيم
يتأثر الوقت ودرجة الحرارة اللازمتان لتعقيم الأطعمة بعدة عوامل ، بما في ذلك نوع الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الطعام ، وحجم الحاوية ، والحموضة أو درجة الحموضة في الطعام ، وطريقة التسخين.
بسترة
البسترة هي تطبيق الحرارة على منتج غذائي من أجل تدمير الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (المسببة للأمراض) ، وإبطال مفعول الإنزيمات المسببة للتلف ، وتقليل أو تدمير الكائنات الحية الدقيقة الفاسدة. تسبب المعالجة الحرارية المعتدلة نسبيًا المستخدمة في عملية البسترة تغييرات طفيفة في الخصائص الحسية والغذائية للأطعمة مقارنة بالمعالجات الحرارية الشديدة المستخدمة في عملية التعقيم.
Sterilization
The time and temperature required for the sterilization of foods are influenced by several factors, including the type of microorganisms found on the food, the size of the container, the acidity or pH of the food, and the method of heating.
Pasteurization
Pasteurization is the application of heat to a food product in order to destroy pathogenic (disease-producing) microorganisms, to inactivate spoilage-causing enzymes, and to reduce or destroy spoilage microorganisms. The relatively mild heat treatment used in the pasteurization process causes minimal changes in the sensory and nutritional characteristics of foods compared to the severe heat treatments used in the sterilization process.
تجفيف
لطالما مورس تجفيف أو تجفيف الأطعمة تجاريًا في إنتاج السباغيتي ومنتجات النشا الأخرى. نتيجة للتقدم الذي تم إحرازه خلال الحرب العالمية الثانية ، تم تطبيق هذه التقنية على قائمة متزايدة من المنتجات الغذائية ، بما في ذلك الفواكه والخضروات والحليب الخالي من الدسم والبطاطس ومزيج الحساء واللحوم.
البكتيريا المسببة للأمراض (المنتجة للسموم) تتحمل أحيانًا البيئة غير المواتية للأطعمة المجففة ، مما يتسبب في تسمم غذائي عند إعادة ترطيب المنتج وتناوله. يتطلب التحكم في الملوثات البكتيرية في الأطعمة المجففة مواد خام عالية الجودة ذات تلوث منخفض ، وإصحاح ملائم في مصنع المعالجة ، وبسترة قبل التجفيف ، وظروف تخزين تحمي من العدوى بالغبار والحشرات والقوارض أو الحيوانات الأخرى.
يمكن تجفيف المواد الغذائية في الهواء أو البخار المحمص أو التفريغ أو الغاز الخامل أو عن طريق التطبيق المباشر للحرارة. الهواء هو أكثر وسائط التجفيف استخدامًا ، لأنه وفير ومريح ويسمح بالتجفيف التدريجي ، مما يسمح بالتحكم الكافي لتجنب ارتفاع درجة الحرارة التي قد تؤدي إلى الحرق وتغير اللون. يمكن استخدام الهواء لنقل الحرارة إلى الطعام الذي يتم تجفيفه وللتخلص من بخار الرطوبة المتحرّر. يتطلب استخدام الغازات الأخرى أنظمة خاصة لاستعادة الرطوبة.
يؤدي فقدان محتوى الرطوبة الناتج عن التجفيف إلى زيادة تركيز العناصر الغذائية في الكتلة الغذائية المتبقية. توجد البروتينات والدهون والكربوهيدرات في الأطعمة المجففة بكميات أكبر لكل وحدة وزن مقارنة بنظيراتها الطازجة ، كما أن القيمة الغذائية لمعظم الأطعمة المعاد تكوينها أو التي تمت إعادة ترطيبها يمكن مقارنتها مع العناصر الطازجة. ومع ذلك ، فإن القيمة البيولوجية للبروتين المجفف تعتمد على طريقة التجفيف. يمكن أن يؤدي التعرض المطول لدرجات الحرارة المرتفعة إلى جعل البروتين أقل فائدة في النظام الغذائي. من ناحية أخرى ، قد يؤدي العلاج بدرجة الحرارة المنخفضة إلى زيادة هضم البروتين. بعض الفيتامينات حساسة لعملية الجفاف. على سبيل المثال ، في اللحوم المجففة ، تُفقد كميات كبيرة من فيتامين ج وفيتامين ب - الريبوفلافين والثيامين والنياسين - أثناء الجفاف.
Dehydration
Dehydration, or drying, of foods has long been practiced commercially in the production of spaghetti and other starch products. As a result of advances made during World War II, the technique has been applied to a growing list of food products, including fruits, vegetables, skim milk, potatoes, soup mixes, and meats.
Pathogenic (toxin-producing) bacteria occasionally withstand the unfavourable environment of dried foods, causing food poisoning when the product is rehydrated and eaten. Control of bacterial contaminants in dried foods requires high-quality raw materials having low contamination, adequate sanitation in the processing plant, pasteurization before drying, and storage conditions that protect from infection by dust, insects, and rodents or other animals.
Foodstuffs may be dried in air, superheated steam, vacuum, or inert gas or by direct application of heat. Air is the most generally used drying medium, because it is plentiful and convenient and permits gradual drying, allowing sufficient control to avoid overheating that might result in scorching and discoloration. Air may be used both to transport heat to the food being dried and to carry away liberated moisture vapour. The use of other gases requires special moisture recovery systems.
Loss of moisture content produced by drying results in increased concentration of nutrients in the remaining food mass. The proteins, fats, and carbohydrates in dried foods are present in larger amounts per unit weight than in their fresh counterparts, and the nutrient value of most reconstituted or rehydrated foods is comparable to that of fresh items. The biological value of dried protein is dependent, however, on the method of drying. Prolonged exposure to high temperatures can render the protein less useful in the diet. Low-temperature treatment, on the other hand, may increase the digestibility of protein. Some vitamins are sensitive to the dehydration process. For example, in dried meats significant amounts of vitamin C and the B vitamins—riboflavin, thiamine, and niacin—are lost during dehydration.
التخمير والتخليل
على الرغم من أنه يُعتقد عادةً أن الكائنات الحية الدقيقة تسبب التلف ، إلا أنها قادرة في ظل ظروف معينة على إنتاج تأثيرات مرغوبة ، بما في ذلك التخمر التأكسدي والكحولي. يتم تحديد الكائنات الحية الدقيقة التي تنمو في منتج غذائي ، والتغيرات التي تنتجها ، من خلال الحموضة ، والكربوهيدرات المتاحة ، والأكسجين ، ودرجة الحرارة. تجمع إحدى طرق حفظ الطعام المهمة بين التمليح للتحكم في الكائنات الحية الدقيقة بشكل انتقائي والتخمير لتثبيت الأنسجة المعالجة.
Fermentation And Pickling
Although microorganisms are usually thought of as causing spoilage, they are capable under certain conditions of producing desirable effects, including oxidative and alcoholic fermentation. The microorganisms that grow in a food product, and the changes they produce, are determined by acidity, available carbohydrates, oxygen, and temperature. An important food preservation method combines salting to control microorganisms selectively and fermentation to stabilize the treated tissues.
شارك هذه الصفحة وانفع الناس فالدال على الخير كفاعله
اهم عشر دورس لتعلم اللغة الانجليزية للمبتدئين
حمل تطبيق موقعنا تعلم اللغة الانجليزية مجانا
عزيزي الزائر الكريم ... انصحك بشدة لتحميل تطبيق تعلم اللغة الانجليزية للهواتف الذكية لكي تختصر الوقت والجهد وتتعلم بطريقة احترافية
التطبيق مجاني مئة بالمئة ويعمل بدون انترنت وهو شامل حيث يبدء معك من الاحرف الانجليزية ويوفر لك نطق الكلمات والامثلة والعديد من الاختبارات. جربه فلن تخسر شيء
شارك هذه الصفحة وانفع الناس فالدال على الخير كفاعله