چگونه طول عمر میوه را افزایش دهیم؟
روشهای نگهداری سنتی میوه همچون خشک کردن و تخمیر، به مدت چند قرن مورد استفاده قرار میگرفتند اما با توسعه تکنولوژیهای عملیات حرارتی و انجماد در قرن بیستم، همه چیز تغییر کرد. عملیات حرارتی یکی از رایجترین روشهای نگهداری مواد غذایی است. انجام عملیات حرارتی منجر به کاهش تراکم میکروبها، از بین رفتن آنزیمهای طبیعی و بهتر شدن طعم محصولات میشود. عملیات حرارتی شامل گرم کردن غذاهای غیر استریل با بستهبندی نهایی یا گرم کردن غذا پیش از بسته بندی و سپس بستهبندی تحت شرایط استریل است.
انجماد نیز یکی از روشهای نگهداری است که در آن فعالیت آب موجود در ماده غذایی کاهش مییابد تا از فعالیت میکروبی جلوگیری شود و نرخ واکنشهای شیمیایی کاهش یابد. سه روش متداول تجاری برای انجماد شامل انجماد به وسیله هوا، انجماد به وسیله تماس غیرمستقیم با مبرد و انجماد به وسیله قرارگیری در یک محیط با دمای پایین است. روشهایی که هماکنون برای افزایش عمر میوه مورد استفاده قرار میگیرد شامل بلانچینگ، پیش سرد کردن میوه و استفاده از سردخانه برای نگهداری طولانی مدت آن است. در ادامه به توضیح مختصری درباره روشهای رایج و سپس روشهای نوین نگهداری میوه میپردازیم.
چگونه بلانچینگ باعث حفظ کیفیت میشود؟
بلانچینگ یکی از روشهای عملیات حرارتی است که درون آب داغ یا بخار انجام میشود. بیشتر سبزیجات پیش از آنکه منجمد شوند، تحت بلانچینگ به وسیله آب داغ یا بخار قرار میگیرند تا آنزیمهای موجود در آنها غیر فعال شود. هدف از بلانچینگ، غیرفعال کردن آنزیمهای اکسیدکنندهای است که به صورت طبیعی در میوهها وجود دارند و باعث از بین رفتن طعم، تغییر رنگ و ایجاد واکنشهای شیمیایی میشوند. همچنین انجام بلانچینگ منجر به از بین رفتن میکروارگانیسمها -مانند باکتریها، مخمرها و کپکها-، جلوگیری از خراب شدن به هنگام برش میوه، تمیز شدن میوه، روشن شدن رنگ میوه و خروج هوای محبوس از ناحیه میان سلولی میشود.
بلانچینگ با آب داغ به دلیل آسان و اقتصادی بودن، یکی از فرآیندهای رایج تجاری است. اما ایراد اصلی بلانچینگ با آب، شسته شدن ترکیبات مهم میوه مانند ویتامینها و رنگدانهها است.
دستگاه بلانچینگ با آب داغ
نگهداری میوه در سردخانه چه مزیتی دارد؟
شرایط نامناسب نگهداری میتواند باعث نابودی ۱۰ تا ۴۰ درصد از محصولات شود. رعایت شرایط مناسب نگهداری -شامل دما و رطوبت- برای طولانی شدن زمان نگهداری و حفظ کیفیت محصولات ضروری است. میوههای تازه، بافتهای زندهای هستند که تنفس میکنند و ترکیبات آنها پس از برداشت شروع به تغییر میکند. دمای نگهداری میوه، تاثیر مستقیمی بر نرخ تنفس و در نتیجه نرخ خراب شدن آن دارد. علاوه برآن، دما بر نرخ گسترش پوسیدگی پس از برداشت نیز تاثیرگذار است. پایین بودن بیش از حد دما نیز منجر به یخزدگی میوهها و در نتیجه غیر قابل مصرف بودن آنها میشود.
نرخ تعریق میوه -یا خروج آب از میوه- با مقدار رطوبت نسبی هوا مشخص میشود. هنگامی که مقدار رطوبت نسبی هوا زیاد باشد، وزن، شکل ظاهری، کیفیت مواد مغذی و طعم میوه نیز حفظ میشود. فاکتورهای خارجی تاثیرگذار بر نرخ تعریق میوه شامل دما، رطوبت نسبی، سرعت هوا و فشار اتمسفر هستند. دمای بالا، رطوبت نسبی کم و سرعت بالای هوا باعث افزایش نرخ تعریق میوه میشوند. در نتیجه، رطوبت نسبی درون سردخانه باید مورد نظارت و کنترل قرار بگیرد. کنترل رطوبت نسبی میتواند به روشهای گوناگونی انجام شود:
- استفاده از دستگاه رطوبتزن در سردخانه
- تنظیم جابهجایی هوا و تهویه با مقدار محصول درون سردخانه
- استفاده از عایق رطوبتی برای دیوارههای سردخانه، وسایل حمل و نقل و پوسته محفظههای حمل و نقل
- استفاده از یخ برای بستهبندی میوهها
میوههای تازه برای نگهداری نیاز به دمای پایین -۰ تا ۱۳ درجه سانتیگراد- و رطوبت نسبی بالا -۸۰ تا ۹۵ درصد- دارند.
پیش سرد کردن میوه
پیشسرد کردن، اولین گام برای کنترل دمای میوه است. سرد کردن سریع میوه پس از برداشت، به صورت چشمگیری زمان نگهداری آن را افزایش میدهد. در فصلهایی که برداشت میوه زیاد است، بسیار مهم است که سیستمهای کاربردی وجود داشته باشد تا حرارت میوههای انباشته شده را کاهش دهد. اغلب اتاقهای سردخانه که برای نگهداری محصولات طراحی میشوند، ظرفیت تبریدی لازم یا جابهجایی هوای مورد نیاز را تامین نمیکنند. همچنین قرار دادن میوههای با دمای بالا در سردخانه، منجر به نوسان دمایی سردخانه و افزایش مصرف انرژی میشود. در نتیجه، پیشسرد کردن باید به صورت جداگانه و با تجهیزات مخصوص انجام شود.
انتخاب روش پیشسرد به نوع محصول بستگی دارد.
روشهای نوین نگهداری و بسته بندی میوه
روشهای متداول علاوه بر آن که نیاز به مصرف آب زیادی دارند، تاثیر مخربی بر کیفیت محصولات نیز دارند. تکنولوژیهای نوین میتوانند از کاهش مقدار مواد مغذی جلوگیری کنند و باعث افزایش کیفیت، تازگی و طول عمر محصول شوند و در نتیجه رضایت مشتری را افزایش دهند. همچنین این روشها منجر به تولید ضایعات شیمیایی نمیشوند و در نتیجه تاثیر مخربی بر طبیعت ندارند.
در میان روشهای جدید، گرم کردن به وسیله مایکرووویو، استفاده از فشار هیدرواستاتیک بالا، استفاده از میدان الکتریکی پالسی و استفاده از پلاسمای سرد برای کاهش بار میکروبی و افزایش تازگی و کیفیت میوه و سبزیجات به کار گرفته میشوند. در این بخش، به توضیح مختصری درباره روشهای نوین برای نگهداری میوه تازه -که در چند سال اخیر به کار گرفته شدهاند- و تاثیر آنها بر حفظ کیفیت محصول پرداخته میشود.
مایکروویو
روشهایی همچون استفاده از مایکروویو، عملیات حرارتی -مانند استفاده از آب داغ و هوای داغ-، عملیاتهای با دمای بالا و سریع و استفاده از موج رادیویی -به دلیل اعمال گرما و توزیع آن به صورت رسانش و با سرعت کم در بافت میوه – میتواند منجر به کاهش مقدار مواد مغذی و ترکیبات مربوط به طعم میوه شود.
در روش جدید، از مایکروویو برای افزایش سریع دما استفاده میشود. در این روش، میوه و سبزیجات تحت عملیات قرار میگیرند تا با کمترین تاثیر بر محصول و کمترین آسیب به محیط زیست، رشد میکروبها کنترل شود و هدررفت محصول کاهش یابد. اما اطلاعات کمی درباره استفاده از این روش جدید برای کاهش هدررفت محصولات برداشت شده وجود دارد. آزمایشهای انجام گرفته نشان دادهاند که استفاده از این روش تاثیر ویژه میکروبیولوژی بر میوهها داشته اما حرارت زیادی را به میوه اعمال میکند و به دلیل غیریکنواخت بودن توزیع حرارت، به بافت میوه آسیب میرساند. به همین علت باید راه حل مناسبی برای مشکلات موجود یافت تا بتوان به یک عملیات مناسب برای مقیاس صنعتی میوههای تازه دست یافت.
استفاده از پالس الکتریکی
در چند سال اخیر، تکنولوژی استفاده از پالس الکتریکی به دلیل قابلیت دستیابی به غذای با کیفیت و حداقل تولید گرما در طی استفاده از میدان الکتریکی پر قدرت با پالسهای میکرو ثانیهای تا میلی ثانیهای، بیشترین توجه را به سمت خود جلب کرده است. این روش برای غذاهای مایع، نیمه جامد و جامد مانند میوه تازه، اسموتی سبزیجات و آب میوه به کار گرفته میشود. در این روش، پارامترهایی برای غیرفعال کردن میکروبها و آنزیمها وجود دارد. این پارامترها شامل قدرت میدان الکتریکی، زمان انجام عملیات و فرکانس، قطبیت و شکل پالسها هستند. استفاده از پالس الکتریکی تاثیر ویژهای بر کاهش فعالیت آنزیمی و افزایش کیفیت دارد. بهعلاوه، طعم و بافت محصولاتی که تحت عملیات پالس الکتریکی قرار میگیرند، بهتر حفظ میشود و مدت زمان نگهداری و ایمنی میکروبیولوژیکی آنها بیشتر است. اما تنش متابولیکی ناشی از اعمال پالس الکتریکی میتواند تاثیر منفی بر کیفیت محصول نهایی داشته باشد. در نتیجه کاربرد استفاده از پالس الکتریکی به استفاده از آن برای محصولات برش خورده محدود میشود.
فشار هیدرواستاتیکی زیاد
تکنولوژی استفاده از فشار هیدرواستاتیکی پرقدرت بیشتر برای کاهش یا از بین بردن فعالیتهای میکروبی و مصنوعیسازی آنزیمها استفاده میشود. آزمایشهای متعددی نشان دادهاند که استفاده از این روش تاثیر چشمگیری بر فعالیت میکروبی دارد و همچنین بر کارکرد پروتئینها -مانند آنزیمها و بافت میوه- تاثیرگذار است. تاثیر استفاده از فشار هیدرواستاتیکی برای میوههایی که عملیات کمی بر آنها انجام شده، میوه کامل و آب میوه بررسی شده و تاثیر ویژه آن برای حفظ کیفیت محصولات غذایی به اثبات رسیده است.
استفاده از پلاسمای سرد
استفاده از پلاسمای سرد به صورت گسترده برای میوهها و سبزیجاتی که به صورت کامل یا اندک فرآوری شدهاند، با هدف کنترل گسترش میکروبها، جایگزینی روشهای بهداشتی مرسوم و حفظ مواد مغذی و آنتیاکسیدانهای مواد غذایی به کار گرفته شده است. در طی چند سال گذشته، آب با پلاسمای فعال -PAW- بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از این روش به تولیدکنندگان این امکان را میدهد که از آسیب سلولی بر اثر تماس مستقیم با پلاسمای سرد جلوگیری کنند. همچنین این روش، جایگزین مناسبی برای روشهای مرسوم شست و شوی محصولات برش خورده -که برای تولید برخی محصولات استفاده میشوند- است. تا امروز، استفاده از پلاسمای سرد و شستوشو با استفاده از PAW برای توت فرنگی، کامکوآت، بلوبری، سیب برش خورده، گلابی، قارچ، گوجه فرنگی و کیوی مورد مطالعه قرار گرفته است.
استفاده از نانوتکنولوژی
گسترش و به کارگیری نانوتکنولوژی، تغییر الگویی برای نگهداری میوههای تازه ارائه میدهد. در حال حاضر، توجه ویژهای به استفاده از مواد نانو برای نگهداری میوههای تازه برداشت شده وجود دارد. روشهای استفاده از مواد نانو شامل بستهبندی نانو، استفاده از پوشش نانو برای میوه، حبابهای نانو و قارچکشها و آنتیاکسیدانهای نانو است. این تکنولوژیهای نانو برای نگهداری محصولات به وسیله کنترل فعالیتهای سلولی و فیزیولوژیکی و مهار عوامل بیماریزا میتوانند به طور موثری منجر به حفظ کیفیت و افزایش طول عمر میوه شوند و ایمنی محصولات برداشت شده را در طی زمان نگهداری و حمل و نقل تضمین کند.
بهکارگیری روشهای نانو برای نگهداری محصولات، همچنان با مشکلاتی روبهروست و باید در مقیاسهای صنعتی بررسی شود. پیچیده بودن استفاده از مواد نانو و قیمت بالای آن برای نگهداری محصولات برداشت شده میتواند استفاده از این مواد را محدود کند. انتظار میرود استفاده از مواد نانو برای نگهداری و حملونقل میوهها در آینده گسترش یابد.
نمونهای از به کارگیری مواد نانو برای بستهبندی میوه
همانگونه که در بالا گفته شد، روشهای مختلفی برای افزایش طول عمر میوه پس از برداشت بهکار گرفته میشود. این روشها شامل از بین بردن یا کاهش فعالیت آنزیمها با روشهای گوناگون و استفاده از بستهبندیهای گوناگون برای حفظ کیفیت میوه است. کاهش فعالیت میکروبها و آنزیمهایی که موجب خراب شدن میوه میشود، به وسیله بلانچینگ یا کاهش دمای نگهداری میوه درون سردخانه انجام میشود.
دیـــدگـاه خـود را بـه اشــتراک گــذاریــد