روشهای شیمیایی نگهداری مواد غذایی

از کنسرو کردن و انجماد تا خشک کردن و نمک زدن، راه های مختلفی برای نگهداری مواد غذایی وجود دارد. حتی شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد روش‌های نگهداری مواد غذایی 14000 سال پیش در خاورمیانه و شرق استفاده می‌شد. مردم در آن زمان به طور فعال مواد غذایی خود را با خشک کردن آن در زیر نور خورشید حفظ می کردند.

به سرعت تا به امروز و مواد شیمیایی در حال حاضر نقش کلیدی در افزایش عمر مفید محصولات غذایی بازی می کنند. روش‌های مدرن نگهداری مواد غذایی در مقیاس صنعتی معمولاً از سه نوع اصلی نگهدارنده شیمیایی بنزوات‌ها، نیتریت‌ها و سولفیت‌ها استفاده می‌کنند.

آشنایی با روش های نگهداری مواد غذایی

از زمان کشف آتش و پخت و پز، بشر روش هایی را برای نگهداری مواد غذایی ابداع کرده است. اگرچه تکنیک های خاص ممکن است متفاوت باشد، اما اصل اصلی یکسان است – جلوگیری از رشد قارچ ها و باکتری هایی که باعث فاسد شدن غذا می شوند. از هر روشی که استفاده می کنید، نگهداری غذا شامل تغییرات فیزیکی و شیمیایی در غذا می شود.

در اینجا چند روش متداول نگهداری مواد غذایی آورده شده است. این تکنیک ها را می توان هم در خانه و هم در مقیاس وسیع در صنایع فرآوری مواد غذایی استفاده کرد.

کنسرو کردن

مسلماً جدیدترین شکل نگهداری مواد غذایی، این روش توسط نیکولاس آپرت، شیرینی‌پز فرانسوی، در دهه 1790 پیشگام شد. کنسرو کردن شامل آب بندی و حرارت دادن غذا در شیشه یا قوطی است. گرما باکتری ها را می کشد و آنزیم ها را از بین می برد در حالی که آب بندی از آلوده شدن غذا جلوگیری می کند.

اگرچه مردم در ابتدا دلایل دقیق خراب شدن غذا را نمی دانستند، اما کنسرو کردن یک روش موثر بود. تنها در سال 1864 بود که لویی پاستور به وضوح رابطه بین میکروارگانیسم ها و فساد مواد غذایی را نشان داد.

انجماد

انجماد با کاهش دمای غذا برای مهار رشد میکروارگانیسم ها و باکتری ها عمل می کند. قبل از اینکه تبرید مکانیکی در دهه 1800 اختراع شود، انجماد فقط در مناطق بسیار سرد امکان پذیر بود. سرداب‌ها، غارها و نهرها برای نگهداری غذا در ماه‌های زمستان مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

امروزه در صنایع غذایی از روش بلاست انجماد (فرآیندی که در آن هوای سرد در اطراف محصول پخش می‌شود) و انجماد تماسی (غذا در سینی‌ها یا ظروف ریخته می‌شود و روی سطح یخچال نگهداری می‌شود) استفاده می‌کند.

خشک کردن

شواهد نشان می دهد که در اوایل 14000 سال پیش مردم ماهی، گوشت و میوه ها را زیر گرمای خورشید خشک می کردند تا آنها را حفظ کنند. آبگیری با حذف آب از غذا عمل می کند که مانع از رشد باکتری ها، کپک ها و مخمرها می شود (این میکروارگانیسم ها برای تکثیر به آب نیاز دارند).

گوشت های خشک شده مانند گوشت گاو و ژامبون پارما و همچنین میوه های خشک مانند کشمش، خرما و آلو خشک به این روش نگهداری می شوند.

نمک زدن

نمک زدن روشی برای آبگیری/خشک کردن غذا از طریق اسمز است. آب موجود در سلول های غذایی به بیرون مهاجرت می کند و توسط نمک جذب می شود. مانند بسیاری از روش های دیگری که در مورد آنها صحبت کردیم، نمک زدن نیز یک روش قدیمی برای نگهداری مواد غذایی است.

استفاده از نمک دریا، که عمدتاً کلرید سدیم است، یک راه موثر برای از بین بردن آب غذا است. بعلاوه، مزیت افزوده آن بهبود طعم است. نمک زدن ممکن است به افزودن مواد نگهدارنده مانند بنزوات ها و نیترات ها نیز اشاره داشته باشد.

استفاده از سرکه برای نگهداری مواد غذایی مانند سبزیجات ترشی نامیده می شود

چه مواد شیمیایی در نگهداری مواد غذایی استفاده می شود؟

نگهداری مواد غذایی صنعتی معمولاً شامل سه نوع اصلی نگهدارنده است – بنزوات ها، نیترات ها و نیتریت ها و سولفیت ها. با این حال، قبل از افزودن هر یک از این نگهدارنده های شیمیایی، محصولات غذایی معمولاً مراحل مختلف دیگری را در فرآیند نگهداری انجام می دهند. این ممکن است شامل پاستوریزاسیون، پخت و پز و تابش باشد.

اگرچه استفاده از برخی از انواع نگهدارنده های شیمیایی مواد غذایی می تواند برای سلامتی ما مضر باشد (در ادامه در این مورد بیشتر توضیح خواهیم داد)، برخی دیگر کاملا بی خطر هستند. به عنوان مثال، سرکه یک نگهدارنده رایج است که در ترشی کردن مواد غذایی مانند خیار استفاده می شود. اسیدیته سرکه از تکثیر میکروارگانیسم ها جلوگیری می کند اما برای انسان غیر سمی است.

بنزوات ها به عنوان نگهدارنده مواد غذایی

بنزوات ها نمک پایه مزدوج هستند. رایج ترین نوع نمک بنزوات که به عنوان نگهدارنده استفاده می شود، بنزوات سدیم است که دارای حلقه بنزن و فرمول شیمیایی C6H5COONa است. به عنوان یک نمک، در یک محلول آبی به یون ها تجزیه می شود. یون بنزوات به عنوان یک باز عمل می کند و اسید مزدوج و یون هیدروکسید را تشکیل می دهد.

بنزوات سدیم به صورت صنعتی از طریق واکنش خنثی سازی بین بنزوئیک اسید و هیدروکسید سدیم تولید می شود. همچنین به طور طبیعی در انواع توت ها، کرن بری، غذاهای دریایی و محصولات لبنی وجود دارد.

بنزوات سدیم یک ماده کریستالی سفید رنگ در دمای اتاق است. وقتی در آب حل می شود اسیدی می شود. این اسیدیته رشد میکروبی را مهار کرده و ماندگاری غذا را طولانی تر می کند.

بنزوات سدیم یک نگهدارنده غذایی رایج با شماره E211 است

نیترات ها و نیتریت ها در نگهداری مواد غذایی

محصولات گوشتی مانند بیکن، سوسیس و کالباس، همگی حاوی نیترات یا نیتریت هستند. این مواد شیمیایی مانند بنزوات ها در مهار رشد باکتری ها و قارچ ها موثر هستند. نیترات ها و نیتریت ها به ویژه در جلوگیری از تولید مثل باکتری، کلستریدیوم بوتولینوم، که باعث بوتولیسم یا مسمومیت غذایی می شود، مفید هستند. آنها همچنین می توانند طعم را بهبود بخشند و به حفظ ظاهر قرمز جذاب گوشت فرآوری شده کمک کنند.

علاوه بر گوشت، از نیترات ها در سایر روش های فرآوری مواد غذایی مانند پنیرسازی استفاده می شود. آنها می توانند از نفخ انواع خاصی از پنیرها در حین تخمیر جلوگیری کنند. نیترات ها به دلیل وجود باکتری های تثبیت کننده نیتروژن در خاک، در سبزیجات سبز رنگ مانند کاهو و اسفناج نیز وجود دارد. در برخی از زمین های کشاورزی، نیترات ها حتی به صورت مصنوعی برای کمک به رشد گیاهان اضافه می شوند.

سولفیت ها در نگهداری مواد غذایی

سولفیت ها آنتی اکسیدان هایی هستند که معمولا برای افزایش ماندگاری مواد غذایی مانند تربچه، میوه های خشک و سیب زمینی استفاده می شوند. آنها عمدتاً برای اهداف زیبایی شناسی استفاده می شوند، فرآیند اکسیداسیون را که باعث قهوه ای شدن میوه ها و سبزیجات خشک می شود متوقف می کنند. سولفیت ها همچنین با کاهش سرعت تجزیه ویتامین های C و A به حفظ مواد مغذی کمک می کنند.

تاثیر بر سلامت و محیط زیست

روش‌های شیمیایی نگهداری مواد غذایی تأثیرات مثبت و منفی بر سلامت و محیط زیست دارد. از یک طرف، آنها با جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های مضر که باعث مسمومیت غذایی می شوند، غذا را ایمن تر می کنند. آنها همچنین می توانند با به حداقل رساندن نیاز به نگهداری برخی مواد غذایی در یخچال به کاهش مصرف برق کمک کنند.

از سوی دیگر، بسیاری از مواد نگهدارنده مواد غذایی مصنوعی مانند نیترات ها و نیتریت ها اثرات مضری بر سلامت ما دارند. به عنوان مثال، مصرف طولانی مدت گوشت فرآوری شده با افزایش خطر ابتلا به انواع خاصی از سرطان مرتبط است. در اینجا می توانید در مورد اثرات افزودنی ها و نگهدارنده های غذایی بیشتر بخوانید.

تولید صنعتی مواد غذایی فرآوری شده نیز به آلودگی و کاهش منابع طبیعی کمک می کند. به عنوان مثال، فلزات مورد استفاده در صنعت کنسرو معمولاً از منابع تجدید ناپذیر می آیند.

مقررات دولتی و معاهدات بین المللی و همچنین استانداردهای صنعتی به گونه ای طراحی شده اند که اثرات مضر فرآوری مواد غذایی بر سلامت و محیط زیست را به حداقل برسانند. به عنوان مثال، سازمان ایمنی غذای اروپا (EFSA) استانداردها و محدودیت های ایمنی را برای استفاده از نگهدارنده های غذایی مصنوعی تعیین کرد.

در بریتانیا، آژانس استانداردهای غذایی مسئول تایید و نظارت بر استفاده از نگهدارنده ها و افزودنی ها در صنعت غذا و نوشیدنی است.

نتیجه گیری

قدمت نگهداری مواد غذایی به اندازه خود بشریت است. روش های اصلی نگهداری مواد غذایی شامل کنسرو کردن، انجماد، خشک کردن و نمک زدن است. امروزه صنعت تولید مواد غذایی به شدت بر استفاده از نگهدارنده های شیمیایی مانند بنزوات ها، نیترات ها یا نیتریت ها و سولفیت ها متکی است. این نوع نگهدارنده های شیمیایی می توانند محصولات غذایی را برای خوردن ایمن تر کنند زیرا از رشد باکتری های بالقوه مضر جلوگیری می کنند. با این حال، شواهدی نیز وجود دارد که نشان می دهد مصرف بیش از حد برخی از انواع خاصی از مواد نگهدارنده می تواند برای سلامتی ما مضر باشد.