واژه های کلیدی:

گز، قند، فروکتوز ،HFCS

مقدمه:

يكي از عوامل مهم در ماندگاری گز حفظ رطوبت مي‌باشد. قند مصرفی در ثابت نگه داشتن رطوبت گز موثر است . در اصل یک قند ایده آل می تواند باعث به تاخیر انداختن فساد در گز،حفظ خصوصیات بافتی و طعم و مزه،افزایش طول مدت زمان نگهداری ،جلوگیری از کاهش یا افزایش رطوبت در گز و در نهایت افزایش کیفیت و ایمنی گز می باشد.از اين طريق با توجه به شناخت خصوصیات قند ها و با توجه به هزینه مصرف آن ها و نگهداری رطوبت گز میتوان قند مناسب جهت تولید را انتخاب نمود. علاوه بر این امروزه تقاضای روز افزون برای قند و نیز افزایش قیمت آن توجه دانشمندان را معطوف به تولید شربت های دارای میزان فروکتوز بالا به عنوان شرین کننده های که می توانند جایگزین ساکاروز شوند، کرده است. علت این امر وجود فروکتوز است که دارای اندیس شیرینی 173 در مقایسه با گلوکز با شیرینی 74 یا ساکاروز با شیرینی 100 بود. امروزه بیش از هشتاد کارخانه در نقاط جهان به کار تولید شیرین کننده های دارای فروکتوز به خصوص شربت ذرت دارای فروکتوز بالا ( HFCS( مشغولند.

نقش  قند در نگهداري گز:

يكي از عوامل مهم در ماندگاری گز رطوبت مي‌باشد. در واقع تبادل رطوبت با محيط اطراف حائز اهمیت است، به اين مفهوم كه گز با يك درصد رطوبت معيني زماني به خوبي نگهداري شده است که ميزان رطوبت موجود در آن حتي الامكان ثابت مانده باشد. نوع قند مصرفی سهم بسزایی در حفظ رطوبت دارد. و اين كار را از طريق سرعت جذب رطوبت و سرعت بر گرداندن آن به محیط زیست ايجاد مي‌كند.از اين طريق با توجه به شناخت قند از جمله میزان حفظ رطوبت و حفظ سلامت بدن و نگهداری گز میتوان قند مناسب جهت مصرف را انتخاب نمود.

انواع قند ها :

بر خلاف پرتینها و چربی ها ، قند ها از تنوع بیشتری برخوردار هستند. این دسته از ترکیبات را می توان به دو گروه عمده : قند های ساده وقند های پیچیده تقسم بندی کرد.هر کدوم از این گروه ها را نیز می توان به گروه های کوچکتر تقسیم بندی کرد.

قند های ساده که شامل مونوساکارید ها و دی ساکارید ها می شوند.

مونوساکارید ها: ساده ترین قند های موجود در جهان به شمار می روند.از قند هایی که در این گروه جای می گیرند می توان این موارد را نام برد:

گلوکوز

گالاکتوز

فروکتوز

دی ساکارید ها : هر کدام از این قند ها از دو ملکول دی ساکارید تشکیل شده اند از مهمترین قند ها در این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

اسوکروز

مالتوز

لاکتوز

قند های پیچیده :شامل پلی ساکارید ها می باشند.

پلی ساکارید ها: این دسته از قند ها از سه یا چند ملکول قند ساده می باشند.از بین قند های این گروه می توان به موارد زیر اشاره کرد:

نشاسته

فیبر

گلیکوژن

متابولسم قند ها:

بیماری دیابت یکی از بیماریهایی است که از تغذیه نادرست ناشی می شود. تحقیقات نشان داده است در بسیاری از موارد این بیماری در اثر مصرف زیاد کربوهیدرات ها و خصوصا قند های ساده بروز می کند.البته داشتن زمینه ارثی هم تاثیر بسزایی در بروز این بیماری دارد. یک بیماری دیابتی مجاز به مصرف قند های ساده نیست. در حالی که معمولا این بیماران ولع شدید برای مصرف قند وشکر دارند.

امروزه از قند های مصنوعی برای رفع این مشکل استفاده می کنند، اما راه حل بهتری هم وجود دارد و آن مصرف فروکتوز بجهی قند های معمول مصرفی و قند های مصنوعی است.

فروکتوز:

فروکتوز یک قند طبیعی و ساده است که خشک وبسیار شیرین و سفید وبی بو می باشد..و چون اغلب در میوه ها یافت می شود به آن قند میوه هم گفته می شود.در واقع یکی از سه سوخت اصلی بدن است و قند مفیدی است که از برخی از بیماری های مزمن جلوگیری می کند.

فروکتوز 1.7 برابر شیرین تر از ساکاروز و 2.3 بربابر شیرین تر از گلوکز است. بنابراین نسبت به گلوکز وساکاروز، میزان کمتری از آن برای ایجاد طعم شیرین لازم است.

اصلی ترین دلیل اینکه فروکتوز به مقدار زیادی در صنعت تولید و در صنایع غذایی مصرف می شود، علاوه بر کم هزینه بودن تولید آن، شیرینی نسبی بسیار بالای آن است. سالانه240 هزار تن فروکتوز صنعتی در دنیا تولید می شود.

مطالعات نشان می دهد استفاده از فروکتوز در کنار سایر شیرین کننده ها مثل ساکاروز باعث شیرین تر شدن اجزای سازنده ترکیب می شود. از دیگر خصوصیات فروکتوز میتوان به حلالیت فروکتوز در آب اشاره کرد، حلالیت فروکتوز در آب بیشتر از هر قند دیگری است.شکلات ها و آبنبات هایی که دارایفروکتوز می باشندبه خاطر حلالیت بالای فروکتوز نرم تر اند.

در واقع فروکتوز سریعتر به جذب رطوبت می پردازد و آهسته تر آن را به محیط بر می گرداند. و چون فروکتوز حفظ رطوبت می کندباعث بهبود کیفیت وعمر طولانی تر مواد غذایی می شود.

یک مطالعه در سال 2009 از دانشگاه کالیفرنیا نشان می دهد که چگونه یک رژیم غذایی افراطی از فروکتوز می تواند باعث ایجاد چربی در اطراف کبد و قلب واندام های گوارشی شود.

در این مطالعه در طول 10 هفته شانزده داوطلب در یک رژیم غذایی کنترل شده با سطح بالایی از فروکتوز در اطراف قلب وکبد آن ها اختلالاتی ایجاد شد. گروه دیگری از داوطلبان در رژیم غذایی مشابه اما با قند گلوکز بجای فروکتوز این مشکلات را پیدا نکردند. در واقع تحقیقات حاکی از این است فروکتوز همچون دیگر کربوهیدرات ها قادر به ایجاد حس سیری نیست ومنجر به بروز چاقی می شود. اما این اطمینان وجود دارد که در صورت مصرف متعادل ، هیچ افزایش وزنی به دنبال مصرف فروکتوز ایجاد نمی شود. مقدار کم فروکتوز مانند مقدار موجود در میوه ها و سبزیجات یک چیز بد نیست. اما امروزه حدود10% از رژیم غذایی مدرن از فروکتوز است. هنگامی که فروکتوز بیش از حد وارو کبد شود ، کبد نمی تواند آن را پردازش کند و عوارض آن با شناخت چربی ها شروع می شود که با فرستادن آنها به جریان خون به تری گلیسیرید تبدیل می شود.تری گلیسیرید خون بالا یک عامل خطر برای بیماری های قلبی است. به همین دلیل مصرف فروکتوز بالا باعث افزایش وزن می شود.

اثرات فروکتوز بر قند خون :

اگر چه فروکتوز هم مثل گلوکز یک قند ساده و بخشی از ساختار ساکاروز است ، ولی شاخص قند خون آن بسیار کمتر از گلوکز و ساکاروز است. در حقیقت فروکتوز در بین قند ها ، کمترین شاخص قند خون را دارد و قند خون را به مقدار بسیار اندکی افزایش می دهد، آنهم در صورتی که مقدار زیادی فروکتوز مصرف شود ، زیادی فروکتوز برای بیماران دیابتی نسبت به سایر قند های موجود ارجحیت دارد. زمانی که مقدار زیادی قند مصرف می شود، قند خون افزایش می یابد و در صورت سلامت لوزوالمعده انسولین کافی تولید می شود تا سطح گلوکز خون به حد نرمال برسد. اگر شخص دیابتی باشد و هیچ دارویی مصرف نکند، انسولین به مقدار کافی تولید نمی شود و قند خون افزایش می یابد. فعالیت بیش از حد پانکراس باعث ترشح بیش از اندازه انسولین به جریان خون شده و به دنبال آن قند خون کاهش می یابد وبه سلامت فرد آسیب می رساند.

بر خلاف گلوکز که به سرعت وارد جریان خون می شود فروکتوز وارد کبد و در آن جا به گلیکوژن تبدیل می شود. این فرآیند به انرژی نیاز دارد و اجازه نمی دهد فروکتوز مسیر مستقیم خود را طی کند.

هنگامی که سطح گلوکز خون کاهش می یابد کبد به سرعت به گلیکوژن ذخیره شده را به گلوکز تبدیل می کند. زمانی که فروکتوز به طور تدریجی به گلیکوژن و سپس به گلوکز تبدیل می شود. لوزوالمعده توانایی بهتری برای تثبیت قند خون دارد.

تحقیقات مختلف حکی است مصرف 15 گرم فروکتوز یاکمتر هیچ اثری بر افزایش قند خون ندارد. در افراد غیر دیابتی مصرف فروکتوز سطح انسولین خون را در حد بسیار ناچیز افزایش می دهد.

تعیین میزان قند خون بعد از مصرف کربوهیدرات

شاخص قند خون را با اندیس گلاسمیک نام گذاری می کنیم. فروکتوز از کمترین میزان اندیس گلاسمیک (20) برخوردار است. این میزان در در ساکارو.ز 59 ودر سیب زمینی پخته 98 است. مطالعات مصرف فروکتوز درباره حیوانات آزمایشگاهی منجر به ایجاد مقاومت انسولین شده اما این نتایج در آزمایش های انسانی بدست نیامد. در واقع مقاومت به انسولین به این معناست که بدن به طور موثر از انسولین تولیدی استفاده نکند و در نتیجه بدن با تولید مقدار بیشتری انسولین ، این فرآیند را جبران کند تا سطح قند خون در وضعیت طبیعی حفظ شود. در واقع افزایش چربی خون ، کمبود فعالیت فیزیکی و استعداد و ژنتیک محرک بروز مقاومت به انمسولین است نه مصرف فروکتوز.

علاوه بر این در برخی تحقیقات به این اشاره شده که مصرف فروکتوز باعث افزایش چربی خون می شود. اما مصرف بالای فروکتوز باعث می شود چربی خون از کنترل خارج شود. در حالی که مصرف روزانه 15 گرم فروکتوز یاکمتر هیچ تاثیری در افزایش چربی خون ندارد.

پس فروکتوز به خودی خود مضر و خطرناک نیست اما دوز بالای آن باعث ایجاد بیماری های زیادی می شود.

در کل می توان نتیجه گیری کرد که :

فروکتوز به میزان 1.7 برابر شیرین تر از شکر است و اندیس گلاسمیک آن پایین است. فروکتوز طی فرایند های مختلف در لوله گوارش هضم می شود و در نتیجه مقدار جذب آن نسبت . به گلوکز بسیار کمتر و آهسته تر است.

فروکتوز پس از هضم مستقیما وارد جریان خون نمی شود بلکه در کبد یا جگر به گلیکوژن تبدیل و همان جا ذخیره شده و هنگام نیاز به انرژی تبدیل می شود.

مصرف فروکتوز در مقادیر طبیعی قند خون را افزایش نمی دهد و تنها با مصرف دوز بالای قند خون افزایش می یابد.

مصرف متعادل فروکتوز فاقد عارضه قندی بوده و برای مصرف بیماران مبتلا به دیابت نیز مناسب است.

فروکتوز به دلیل حفظ رطوبت عمل پایداری کیفیت و باعث ماندگاری بیشتر محصولات می گردد.

با توجه به این ویژگی های فروکتوز ،می واند دلیل توصیه متخصصان تغذیه را مبنی بر آنکه خوردن میوه ها خصوصا برای دیابتی ها چقدر اهمیت دارد را پی برد.

تا سال 1976 صنایع مختلف جهان عمده ترین مواد شیرین کننده خود را با ساکاروز یا شکر تامین می کردند. از مضرات مصرف این ماده بیماری های دیابتی –قلبی –عروقی- چاقی – معضلات دندانی و ....می باشد که بر هیچکس پوشیده نیست. متاسفانه مصرف مواد قندی در کشور ما تقریبا دو برابر مصرف استاندارد می باشد. در جهت حفظ سلامت جامعه در دنیا دنبال جایگزین نمودن این ماده در صنایع غذایی انگیزه زیادی برای تولید HFCS ( شربت غنی از فروکتوز یا شربت ذرت ) بعنوان بهترین گزینه بوجود آمد که کشور های آمریکا، کانادا، اروپا و .. عمده ترین تولید کننده مصرف کنندگان می باشد و در سال2004 تا 12 میلیون تن از این شربت تولید و مصرف شده است. علاوه بر این امروزه تقاضای روز افزون برای قند و نیز افزایش قیمت آن توجه دانشمندان را معطوف به تولید شربت های دارای میزان فروکتوز بالا به عنوان شرین کننده های که می توانند جایگزین ساکاروز شوند، کرده است. علت این امر وجود فروکتوز است که دارای اندیس شیرینی 173 در مقایسه با گلوکز با شیرینی 74 یا ساکاروز با شیرینی 100 بود. امروزه بیش از هشتاد کارخانه در نقاط جهان به کار تولید شیرین کننده های دارای فروکتوز به خصوص شربت ذرت دارای فروکتوز بالا ( HFCS( مشغولند. شربت HFCS به عنوان یک شیرین کننده تولید شده از ذرت از دهه های میلادی قبل در بسیاری از کشورها مورد قبول واقع شده که در انواع غذاها و نوشابه ها بکار می رود. HFCS معمولا با ترکیب (50 % گلوکز و 50% فروکتوز ) و یا به گونه های مختلف ترکیبی در بازار عرضه می گردد که گویای میزان فروکتوز در محلول می باشد

HFCS:

مخفف High fructose corn syrup به معنی شربت ذرت با فروکتوز بالاست. این شربت مایعی شفاف دارای مزه ای شیرین، بدون هیچ طعم مزاحم می باشد. این شیرین کننده در تمام محصولات غذایی که نیاز به شیرین شدن دارند و دارای رطوبت بالایی هستند می تواند مورد استفاده قرار گیرد

درتحقیقاتی در ایران برای تولید نوع جدیدی از نوشابه های گازدار با به کار گیری شربت ذرت غنی از فروکتوز و مقایسه خصوصیات کیفی و حسی آنها با نمونه های شاهد دارای ساکاروز بود. باجایگزینی ساکاروز عطر و طعم دچار تغییر معنی داری شدند اما تفاوت داری بین بین بین نمونه های شاهد و نمونه های حاوی شربت ذرت غنی از فروکتوز وجود نداشت. تایج نشان داد که می توان ساکاروز موجود در نوشابه ها را با شربت ذرت غنی از فروکتوز جایگزین کرد، بدون این که بر خواص کیفی آنها اثر بگذارد و از این راه قدم مهمی در جهت کاهش هزینه تولید نوشابه ها برداشت.

تولید HFCS:

HFCS از طریق فرایند روی نشاسته ذرت و تبدیل آن به گلوکز و سپس فرایند تبدیل گلوکز به در صد بالای فروکتوز تولید شده است.همه اینها نسبتا ساده به نظر میرسد. در حقیقت این فرایند بسیار پیچیده است برای شکستن ساختار نشاسته ذرت به قند های ساده گلوگز و فروکتوز سه آنزیم متفاوت است که این آنزیم ها مرکب از زنجیره های گلوکزی با طول تقریبا زیاد است. این سه آنزیم عبارتند از آلفا آمیلاز و گلوکو آمیاز و گلوکز ایزومراز که سومین آنزیم گران است.

انواع شربت های ذرت با میزان فروکتوز بالا :

شربت HFCS با 42% فروکتوز که بطور مستقیم از فرایند ایزومراسیون شیره ی نشاسته ذرت بدست می اید. نسبت به شربت HFCS با 55% فروکتوز که از مخلوط کردن شربت فروکتوزی 42% ز طریق کروماتوگرافی ، بدست می اید. این شربت اکثرا به عنوان محصول شیرین تر از شیرین کننده های حاوی ساکاروز کاربرد دارد. شربت HFCS با55% فروکتوز که از مخلوط کردن شربت فروکتوزی 42% با ضشربت فروکتوز 90% بدست می اید ، دارای کاربرد وسیع در صنعت غذا است. اما باید به این نکته توجه داشت که مصرف بیش از حد HFCS در بالا بردن سطح کلسترول خون و ایجاد لخته های خون و افزایش وزن نقش دارند. همچنبن HFCS مانع از عمل درست و به موقع سلول های گلبول سفید خون می شود.

مزایای شربت HFCS :

شیرینی فروکتوز 1.7 برابر شکر است و بر خلاف شکر نیازی به شکسته شدن در برابر بدن ندارد و می تواند مستقیما در روده جذب شود.

HFCS یک قند احیا کننده است که باعث تشدید طعم محصول شده و ایجاد رنگ مطلوب طلایی می کند.

عامل ایجاد نرمی در شیرینی ، اسنک ها و دیگر محصولات نانوایی می شود.

با ثابت نگه داشتن رطوبت مانع کریستالیزه شدن بعد از پخت و حفظ تازگی محصول می شود.

در کنسانتره های منجمد شده ای که مشکل حلالیت دارند براحتی حل می شود.

باعث جلوگیری از شکرک زدن و ثبات طعم شیرینی در محصولاتی مثل سس ها و دسر ها می شود.

96% قند موجود در آن قابلیت تخمیر دارد ودر صنعت نانوایی بسیار حایز اهمیت است.

ماده ایست که با جلوگیری از فساد میکروارگانیسم ها و کاهش activity Water باعث حفظ تازگی محصول می شود.

برای بیماران دیابتی که ولع خاصی برای مصرف قند وشکر دارند و مجاز به مصرف آن نیستند بهترین ماده و جایگزین بجای مصرف قند های معمولی و مصنوعی بشمار می رود.

این ماده هزینه محلول سازی (شکر- گلوکز )را برای صنایع از بین می برد.

بررسی انواع روشهای بسته بندی :

-بسته بندي تحت خلاء(VAC):

این مدل بسته بندی بیشتر برای محصولاتی کاربرد دارد که نسبت به نفوذ اکسیژن حساس هستند چرا که وجود اکسیژن باعث افزایش اکسیداسیون و تخریب ویتامین ها ،از جمله ویتامین C می شود در اين نوع تکنيک تحت خلاء از مواد بسته بندي استفاده مي شود که حتي الامکان از اين شرايط برخوردار باش>ند:

· حداکثر خصوصيت ممانعت کنندگي را در مقابل نفوذ اکسيژن دارا باشد.

· از مقاومت مکانيکي خوبي برخوردار باشد و در مقابل سوراخ شدن مقاوم باشد.

· در اثر حرارت دهي ملايم چروک خورده و کاملا" به سطح محصول بچسبد. ( قابليت چين خوردگي يا Shrinkable)

- بسته بندي تحت اتمسفر اصلاح یافته(MAP)::

دراين سيستم معمولا محصول غذايي را در فضايي بسته بندي مي کنند که ترکيب گازي آن فضا کنترل شده و به گونه اي تنظيم شده که بهترين شرايط براي نگهداري محصول فراهم آيد.

ترکیبات گازی MAP ، معمولا شامل هوای معمولی،دی اکسیدکربن،نیتروژن و اکسیژن می باشد.انتخاب نوع گاز بر اساس نوع ماده غذایی انتخاب می شود،به گونه ایی که برای محصولات کم چرب ،درصد آب بالا و جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها و در ماده غذایی پرچرب ممانعت از فرآیند اکسیداسیون مدنظر می باشد.

CO2 یکی از مهمترین گازها در تکنولوژی MAP می باشد که بیشتر کپک ها و باکتری های هوازی به شدت تحت تاثیر CO2 قرار می گیرند. حداقل غلظت CO2 باید 20% باشد و نفوذناپذیری نسبت به ورود دیگر گازها از دیگر شرایط این بسته بندی می باشد.

N2 یک گار خنثی است و به عنوان جانشین به جای گاز O2 بکار می رودو به علت قابلیت انحلال پذیری زیاد در آب از متلاشی شدن بسته بندی جلوگیری می کند.

O2 باید کمتر از 1 الی 2 درصد باشد چون بیشتر از این مقدار باعث رشد موجودات هوازی از جمله کپک در محصول می شود. در این روش وجود و حفظ ترکیب اصلی گازها در بسته ضروری بوده و کیفیت ماده بسته بندی و نحوه کار بسته بندی اهمیت زیادی دارد به طوریکه ماده بسته بندي موردنظر مي بايستي از خاصيت ممانعت کنندگي مطلوبي نسبت به نفوذ اين گازها برخوردار باشد.

مقادیر و نسبت گازها با توجه به نوع ماده غذایی و نوع میکروارگانیسم های قابل رشد در آن ماده غذایی متفاوت است. برای پیدا کردن نسبت ترکیب گازها می بایست تحقیقات و آزمایشات در این زمینه صورت پذیرد.

Patsiasو همکارانش در سال 2006 ، به بررسی مقایسه ایی زمان ماندگاری گوشت مرغ بسته بندی شده در هوا و تحت اتمسفر اصلاح شده در سه فرمول مختلف پرداخت و خصوصیات میکروبیولوژی و شیمیایی و حسی را مورد آزمون قرار داد. و به این نتیجه رسید که در نسبت تفریبا مساوی از گازهایN2 و CO2 نسبت به نم.نه شاهد در شرایط هوازی ،ویژگیهای بو و طعم قابل قبول بود و کاهش چشمگیر باکتری های اسید لاکتیک و سودوموناس ها،مخمرها،کپک ها و انتروباکتریاسه مشاهده شد.

Economou و همکارانش در سال 2009، اثر استفاده از ترکیب نیزین -EDTA را در همراه با بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده در گوشت مرغ تازه و شرایط نگهداری 4oc ، مورد بررسی و آزمون قرار داد.

Rodriguez و همکارانش در سال 2011، به تاثیر بسته بندی اتمسفر اصلاح شده بر روی عوامل کیفیت و زمان ماندگاری پنیر را مورد تحقیق و مطاله قرار داد و از آنجا که نوسانات درجه حرارت در زنجیره توزیع مواد غذایی بسیار معمول است تاثیر این نوع بسته بندی را در درجه حرارت های مختلف مورد بررسی قرار داد.

Torrieri و همکارانش در سال 2011 ، تاثیر اتمسفر اصلاح یافته و بسته بندی فعال را در ماندگاری فیله ماهی تازه نگهداری شده در3oc در مدت 18 روز ، مورد بررسی قرار داد. در این تحقیق علاوه بر انجام آزمون بر روی ترکیب های مختلف گازهای مورد استفاده در روش MAP ،غلظت های مختلف کاربرد α- نوکوفرول در ماده پلی اتیلن در ساختار جنس بسته بندی را نیز مورد تحقیق و بررسی قرار دادند. نتایج بدست آمده نشان داد بهترین ترکیب گازی که دارای یک اثر محافظتی بر سطح هموگلوبین و اکسیداسیون چربی می باشد استفاده از ترکیب 100% گاز N2 در فضای داخل بسته بندی می باشد و اثر ترکیبی فرمول پوشش و بسته بندی فعال می تواند ابزاری ارزشمند برای افزایش ماندگاری فیله ماهی تازه باشد.

Lorenzo و همکارانش در سال 2012 به بررسی مقایسه ایی میزان ماندگاری گوشت کره اسب در 2روش بسته بندی شامل :

1-بسته بندی در خلاء(VAC)

2-بسته بندی در شرایط اتمسفر اصلاح یافته( MAP) با فرمول های ترکیبی متفاوت پرداخت.

Lorenzo در بسته بندی به روش اتمسفر اصلاح یافته از دو فرمول گازی ( 80% O2 + 20% CO2 ) و(30% O2+ 70% Co2) استفاده نمود. و در کل خواص فیزیکی و شیمیایی و تعداد میکروارگانیسم ها و خواص حسی گوشت کره اسب را مورد بررسی قرار داد. بدین گونه که گوشت را در بسته بندی های مذکور در 2oc به مدت 14 روز نگهداری کرد و آنها را از نظر میزان اکسیداسیون، PH ،رنگ،چربی،پروتئین،شمارش میکروبی و ارزیابی حسی بو و رنگ و ظاهر مقایسه نمود.نتایج بدست آمده گویای این مطلب بود که شرایط بسته بندی در خلاء میتواند روش بهینه ای برای بسته بندی گوشت کره اسب باشد و روش بسته بندی با اتمسفر اصلاح یافته در مدل شماره 2 که در آن میزان اکسیژن کمتر است، نسبت به مدل شماره 1 مناسبتر می باشد.چرا که وجود اکسیژن در فضای اطراف گوشت باعث اکسیداسیون چربی گوشت و فساد زودتر گوشت می شود به همین علت برای گوشت بهترین روش بسته بندی در خلاء می باشد.

باتوجه به تحقیقات و پژوهشهای انجام شده بر روی روش اتمسفر بهبود یافته می بینیم که تاثیر این روش بسته بندی به فرمول ترکیبی گازها وهمچنین به نوع ماده غذایی و خواص فیزیکی و شیمیایی و بیولوژیکی آن ماده و همچنین درجه حرارت و شرایط نگهداری آن ماده غذایی دارد که با پژوهش و آزمون بر روی گز میتوان روش بهینه را انتخاب نمود.

روش کار:

این روش در حال حاضر در بعضی از کارخانجات تولیدی گز در حال انجام می باشد. روش کار بدین صورت است که گازهای سه گانه اکسیژن و ازت و دی اکسید کربن را به صورت خالص تهیه کرده و به وسیله یک دستگاه میکسر گاز با نسبت مورد نظر مخلوط می کنند ( این نسبت برای محصول گز به صورت ( 50% CO2 + 50% N2 ) بکار برده می شود ).در این روش نیاز به ذخیره اتمسفر اصلاح شده در مخزن جداگانه نیست و می توان از گاز مخلوط بدست آمده در بسته بندی به طور مستقیم تزریق کرد. معمولا در بسته بندی با اصلاح اتمسفر ، هوا را از درون بسته خارج کرده و با گازهایی که مخلوط آنها مشخص است مجددا پر می کنند و درب آن را می دوزند. در این روش پیوسته فضای اطراف ماده غذایی از گاز پر می شود و زمان ماندگاری گز را به طور چشمگیری میتوان افزایش داد.

این روش در سالهای اخیر به علت پاسخ به نیاز مشتریان و عدم استفاده از مواد شیمیایی برای نگهداری مواد غذایی مورد مصرف است.

مزایای استفاده از MAP

1- قابلیت افزایش عمر ماندگاری محصول تازه 40 تا 50 درصد 

2- کاهش هزینه اقتصادی و صرفه جویی در انرژی حرارتی و برودتی بالا 

3- تأمین محصول با کیفیت عالی

4- احتیاج نداشتن به مواد افزودنی ومواد نگه دارنده

معایب استفاده از MAP: 

1- بسته بندی به روش MAP یک تکه بوده و در صورت باز شدون درب بسته بندی کل ماده ی غذایی از حالت MAP خارج می شود.

2- تهیه مواد اولیه بسته بندی ومشخصات خاص ومعین هزینه بردار خواهد بود.

3- تجهزات خاص و گران قیمت ونیاز به آموزش افراد متخصص

4- کنترل دما در طی نگهداری

-استفاده از فناوری نانو در بسته بندی:

تعریف نانو :

نانو مخفف نانومتر است.مفهوم فناوری نانو توسط ریچارد فیمن در سال 1959 در یک نشست جامعه فیزیکی امریکا معرفی شد. از آن پس فتاوری نانو در یک مجموعه منظم از علم و فناوری کاربردی توسعه یافته است. فناوری نانو توانایی کاربرد روی یک مقیاس حدود 1-100nm از یک ماده برای درک ایجاد، تشخیص و استفاده از ساختار مواد ، دستگاهها و سیستم با ویژگی های جدید ناشی از ساختارهای نانوشان است. به خاطر اندازه نانو ذرات آنها مساحت نسبتا بزرگی دارند و اتم های سطحی بیشتری نسبت به ذرات با اندازه میکرو دارند.

خواص کاربردی نانوکامپوزیت های بیوپلیمری:

خواص مکانیکی:

افزودن نانورس به پلیمرهای تشکیل دهنده مواد بسته بندی، باعث بهبود خواص مکانیکی فیلم ها می شود. جاگیری لایه های نانو زس در بین زنجیره های بیوپلیمر و برقراری برهم کنش های هیدروژنی قوی با آنها باعث تقویت شبکه بیوپلیمر شده و بهبود خواص مکانیکی را بدنبال دارد.با افزودن نانورس،مقاومت مکانیکی فیلم افزایش یافته و از کنش پذیری آن کاسته می شود به عبارت دیگر با افزایش میزان نانورس انعطاف پذیری فیلم کمتر کی شود.

خواص ممانعت کنندگی:

با قرارگیری لایه های نانورس در بین رشته های بیوپلیمر،بازدارندگی فیلم در مقابل مولکولهای گازی شکل نظیر O2 و بخار آب و ترکیبات آروما نیز افزایش می یابد چراکه از یک طرف تحریک موضعی زنجیرهای پلیمر کاهش کی یابد و فضای خالی بین آنها کمتر می شود و از طرف دیگر این گازها برای عبور از پلیمر بایستی یک مسیر زیگزاگی و طولانی را طی کنند به این ترتیب زمان لازم برای عبور این مولکولها از فیلم افزایش یافته و در نتیجه نفوذپذیری آنها از فیلم کاهش می یابد.

سایر خواص:

اکثر نانو کامپوزیت ها فیلم های شفاف تولید می کنند که نشان دهنده عدم تاثیر نانورس بر روی خواص ظاهری فیلم ها می باشد.نانوکامپوزیت ها وزن بسیار کمی دارند و از این رو خیلی سبک می باشند،افزایش دمای انتقالی شیشه ای فیلم ها از دیگر نتایج افزودن نانورس به فیلم های نانوکامپوزیت است.

آیا استفاده از فناوری نانو برای سلامتی انسان مخاطره دارد؟

بر اساس آخرین مطالعات برخی از نانو ذرات دارای اثرات سمی به خاطر توانایشان برای نفوذ از موانع سلولی بوده و می توانند باعث ورود آلاینده های مضر و مواد خارجی به خون گردند.لذا این افزایش جذب و دسترسی زیستی می تواند منجر به بالا رفتن غلظت این مواد در پلاسما گردد. اگرچه نانوذرات اکسید فلزات خاص، فعالیت های ضدمیکروبی دارند، اما هنوز چگونگی تاثیر آنها بر فلور طبیعی روده مشخص نشده است، یک سیستم گوارشی سالم ابتدا هضم مواد غذایی را انجام می دهد و سپس به مواد هضم شده اجازه جذب می هد.

نتیجه گیری برای استفاده از فناوری نانو:

نانوکامپوزیت ها علاوه بر داشتن خصوصیات ضدمیکروبی و ممانعت از ورود گازها به داخل بسته بندی و حفظ رطوبت باعث حل مشکلات ضایعات و پی آمدهای تغییر طعم و مزه و بو، مزایای دیگری مانند سبک تر بودن و امکان بازیافت بهتر را دارند. در مجموع استفاده از نانوکامپوزیت های پلیمری باعث تاثیرات نوید بخش در بسته بندی مواد غذایی از طریق افزایش عمر ماندگاری محصول می شود. اگر چه مدارکی مستند و کامل برای اثبات اثرات نامطلوب نانو محصولات در دسترس نیست ولی کاربردهای بالقوه ی فناوری نانو در صنایع غذایی می تواند به دلایل محیطی و سلامت باعث نگرانی باشد از این رو لازم است تدابیر لازم برای کاهش نگرانی ها و تعیین استانداردهای مورد نیاز اتخاذ شود.

فیلم ها یا پوشش های خوراکی با خاصیت ضد میکروبی یا بدون آن به صورت یک لایه نازک و پیوسته متشکل از یک یا چند ماده خوراکی به منظور بهبود و تقویت خواص پوششی با هدف تولید بیو پلیمرهای طبیعی دارای ویژگی های خاص ایجاد گردیده و به صورت فیلم یا پوشش بر روی یا در بین غذاها و با اجزای غذاها قرار می گیرند.این فیلم ها ، تبادل گازها،رطوبت و مواد معطر را محدود می نماید و باعث افزایش زمان ماندگاری محصول میشوند . ترکیبات آنها پلی ساکارید، پروتئین، لیپید، رزین و یا ترکیبی از آنها بوده و مشکلات زیست محیطی ناشی از دفع مواد بسته بندی پلاستیکی را ندارند.

پوشش های خوراکی به دو صورت وجود دارند:

تاثیر بسته بندی های نوین در ماندگاری مواد غذایی:

1-بدون خاصیت ضدمیکروبی

2- با خاصیت ضد میکروبی

پوشش های خوراکی ضد میکروبی رشد میکروبها را با استفاده از ترکیبات خود کنترل می کتتد. از جمله این مواد می توان به کیتوزان اشاره نمود.

-استفاده از پوشش های خوراکی کیتوزان جهت افزایش زمان ماندگاری:

کیتوزان در واقع پلی ساکاریدی خطی، مشتقی و دی استیله شده کیتین(ماده موجود در اسکلت خارجی سخت پوستان) و فراوانترین پلی ساکارید در طبیعت بعد از سلولز می باشد، یکی از دلایل خاصیت ضد میکروبی بودن کیتوزان بار مثبت گروه آمین است که با بار منفی غشاء سلول میکروب، وارد واکنش می گردد. وزن مولکولی کیتوزان با فعالیت آن رابطه معکوس دارد و درPH پایین فعالیت آن تشدید می شود.

فیلم های نیمه نفوذ پذیر کیتوزان شفاف ، سفت، انعطاف پذیر و موانع خوبی برای نفوذ اکسیژن بوده و نفوذپذیری متوسطی به آب دارند.همچنین بر ضد انواعی از کپک ها، مخمرها،باکتری های گرم مثبت و گرم متفی،خاصیت ضد میکروبی نشان می دهند.بنابر این امکان افزایش ماندگاری محصولات مختلف غذایی با حداقل فرآوری و بدون نگهدارنده های مصنوعی به وجود می آید .مطالعه بیشتر بر روی کیتوزان،تایید توانایی کیتوزان به عنوان دوستدار محیط زیست است که تا حدود زیادی از ایجاد مواد زائد در صنعت برای بهبود زندگی و سلامت محصولات تازه، جلوگیری می کند.همچنین به دلیل تخریب پذیری کیتوزان در محیط زیست مشکلات زیست محیطی ناشی از دفع مواد پلاستیکی به وجود نمی آید

طبق پژوهش های انجام گرفته توسط آقای شهیدی در سال 1999 ،استفاده از کیتوزان در میوه ها و سبزیجات مختلف با کاهش سرعت تنفس،ممانعت از فساد میکروبی،کاهش اتیلن و به تاخیر انداختن رسیدن،سبب افزایش ماندگاری می شود.

کاربرد پوشش کیتوزان در توت فرنگی تلقیح شده با کپک های Botrytis cinerea و Rhizopus، به طور معناداری فساد و شدت تنفس را کاهش می دهد.

Pushkala و همکارانش در سال 2012، به تاثیر پودر پوششی کیتوزانبه عنوان یک روش نوآورانه و طبیعی و بدون نگهدارنده اسید سیتریک در هویج خرد شده پرداخت.پوشش کیتوزان به تنهایی و یا به صورت ترکیبی با اسید سیتریک می تواند باعث کاهش افت وزن در محصول شده و منجر به تغییرات جزئی در PH ، اسیدیته قابل تیتر و محتوای مواد جامد محلول و سرعت پایین در جابجایی هوا در فضای بسته بندی می شود.همچنین محتوای فنلی و کاهش قدرت در نمونه های پوشش داده شده با کیتوزان نسبت به نمونه ای شاهد نشان دهنده فعالیت آنتی اکسیدانی کیتوزان می باشد.ماهیت فاسد شدنی بالا در هویج مستلزم یک استراتژی خوب حفظ است. این مطالعه نشان داده است که با استفاده از پودر کیتوزان با کمک بسته بندی غیرقابل نفوذ می توان به عنوان یک روش ساده تر و مقرون به صرفه تر عنوان کرد.

نتایج پژوهشی Moreira در سال 2011 نشان داد که با پوشش خوراکی کیتوزان،رشد میکروارگانیسم ها در کلم بروکلی کنترل شده و کیفیت حسی نیز بهبود می یابد. از ایجاد گل کوچک و زردی نیز جلوگیری می شود.با بررسی اثرات ضد میکروبی آن مشخص شد که کاهش قابل ملاحظه ای در تعداد باکتری های مزوفیل و سرمادوست در مقایسه با نمونه کنترل در طول نگهداری وجود داشت. همچنین از رشد کلی فرم ها تیز ممانعت شد .

پوشش دهی با کیتوزان در فیله ماهی سالمون بدون پوست طی نگهداری در شرایط انجماد باعث به تاخیر افتادن اکسیداسیون چربی می شود. این پوشش به عنوان مانع بین فیله و اطرافش عمل می کند و نفوذ اکسیژن از محیط اطراف کاهش می دهد.

پوشش کیتوزان یک مانع محافظ جهت انتقال رطوبت و گاز از آلبومین از طریق پوسته تخم مرغ فراهم می کند. نتایج پژوهشی نشان داد که ماندگاری تخم مرغ های پوشش داده شده با کیتوزان حداقل 2 هفته در مقایسه با نمونه پوشش داده نشده بیشتر بوده است و مقبولیت حسی برای کیفیت بیرونی تخم مرغ ها با شاهد تفاوت نداشته است.

پوشش کیتوزان می تواند ماندگاری و کیفیت نان را با ممانعت از رشد میکروبی و به تاخیر انداختن رتروگراداسیون نشاسته افزایش دهد. کاربرد آن در نان باگت باعث می شود که کاهش وزن کمتر،سختی و رتروگراداسیون کمتر اتفاق افتد. پوشش کیتوزان یک مانع محافظ برای انتقال رطوبت از طریق سطح نان فراهم می آورد

اثر پوشش کیتوزان حاوی اسانس روغنی دارچین روس کیفیت ماهی قزل آلای رنگین کمان نگهداری شده در یخچال نشان داده است که ویژگی های کیفی محصول برای مدت بیشتری حفظ شده و ماندگاری افزایش یافته است.

همچنین Huang و همکارانش در سال 2007 ، تاثیر کیتوزان بر رویماندگاری رشته فرنگی را مورد مطالعه و بررسی قرار داد بدین صورت که با اضافه کردن05/0 میلی لیترکیتوزان به فرمولاسیون ماکارونی تازه مدت نگهداری رشته فرنگی را افزایش داد.

بنابراین با توجه به تاثیرات مثبت فیلم ها یا پوشش های خوراکی در تبادلات گازی محصول، کاهش افت وزن ماده، نفوذپذیری رطوبت، رنگ، طعم و بو و نیز تایید تاثیر پوشش های ضد میکروبی بر میکروارگانیسم های پاتوژن و عوامل فساد مانند قارچ ها، باکتری های گرم مثبت و منفی و ممانعت از رشد میکروارگانیسم ها در تحقیقات صورت گرفته که در نهایت منجر به افزایش ماندگاری محصولات می گردد. پیشنهاد می گردد با توجه به دردسترس بودن و ارزان بودن منابع پوشش های مذکور ، رعایت مسائل زیست محیطی و رفع مشکلات مربوطه به کاربرد بسته های پلیمری، تحقیقات لازم در کشور ما در خصوص منابع تهیه انواع پوشش های خوراکی، نحوه استحصال آنها ، چگونگی تهیه فیلم ها یا پوشش ها و استفاده از آنها در ابعاد صنعتی صورت گیرد.

نتیجه گیری:

بسته بندي به دليل نقش مهمي كه در حفاظت محصول، رساندن محصول نهايي صحيح و سالم به دست مصرف كننده و … دارد در جلوگيري از اسراف مواد غذايي داراي اثر تعيين كننده است. مهمترين اثر بسته بندي افزايش مدت ماندگاري محصول است و افزايش زمان نگهداري محصول يعني افزايش شانس رقابت در بازار و بهره گيري از فرصت بيشتر براي رساندن كالا به دست مشتري.

p style="line-height: 1.5rem;">تأثير مهم ديگر بسته بندي عبارتست از حذف قسمت هاي دور ريز محصول در محل فرآيند و بسته بندي و در نتيجه كاهش ضايعات بعدي محصول و امكان تبديل بخش هاي حذف شده در محل عمليات به فرآورده هاي سودمندتر.

استفاده از فیلم های چند لایه (مرکب) به خاطر بازدارندگی بهتر نسبت به اکسیژن و سایر گازها و همچنین برطرف کردن همه نیازمندی های یک بسته بندی خوب (ظاهر خوب و مشتری پسند ،مقاومت کششی، مقاومت استحکامی و...) برای تولید کنندگان صنعت گز توصیه می شود.

امید است تولیدکنندگان صنعت گز با استفاده از بسته بندی های جدید و چندلایه امکان حفاظت بهتر و افزایش عمر ماندگاری محصول تولیدی خود را بدون افزایش نگهدارنده ها فراهم کنند و هزینه بیشتری صرف بسته بندی به جای استفاده از نگهدارنده های شیمیایی نمایند.

در بین روشهای بسته بندی،در سالهای اخیر به علت پاسخ به نیاز مشتریان و عدم استفاده از مواد شیمایی برای نگهداری مواد غذایی روش اتمسفر اصلاح شده مورد مصرف است.

داده های علمی محدودی در مورد انتقال اکثر انواع نانوذرات، از مواد بسته بندی به مواد غذایی و تاثیرات سم شناسی آنها وجود دارد که نیازمند مطالعات بیشتر بر میزان تاثیرات NPS به سلامت انسان می باشد.

باتوجه به تاثیرات مثبت پوشش / فیلم های خوراکی در رنگ،طعم و بو و تبادلات گازی محصول،کاهش افت وزن ماده، نفوذپذیری رطوبت، و نیز تایید تاثیر پوشش های ضد میکروبی بر روی میکروارگانیسم هادر تحقیقات انجام شده و ذکر شده در مقاله، امید است در کشورمان تحقیقاتی در زمینه چگونگی تهیه فیلم های خوراکی انجام گیرد و استفاده از این مواد در بسته بندی برای افزایش زمان ماندگاری گز، افزایش پیدا کند.

منابع:

R. Pushkala, K.R. Parvathy, N. Srividya(2012), Chitosan powder coating, a novel simple technique for enhancement of shelf life quality of carrot shreds stored in macro perforated LDPE packs. Innovative Food Science & Emerging Technologies,16, 2, Pages 11–20

T. Economou, N. Pournis, A. Ntzimani, I.N. Savvaidis(2009), Nisin–EDTA treatments and modified atmosphere packaging to increase fresh chicken meat shelf-life. Food Chemistry,, 114, 4, Pages 1470–1476

A. Patsias, I. Chouliara, A. Badeka, I.N. Savvaidis, M.G. Kontominas (2006)Shelf-life of a chilled precooked chicken product stored in air and under modified atmospheres: microbiological, chemical, sensory attributes. Food Microbiology ,23, 5, Pages 423–429

Elena Torrieri,Pier Antimo Carlino, Silvana Cavella,Vincenzo Fogliano, Ilaria Attianese, Giovanna Giuliana Buonocore,Paolo Masi(2011)Effect of modified atmosphere and active packaging on the shelf-life of fresh bluefin tuna fillets. Journal of Food Engineering. 105, 3, Pages 429–435

Jin-ru Huang,Chung-yi Huang,Yao-wen Huang,Rong-hui Chen(2007)Shelf-life of fresh noodles as affected by chitosan and its Maillard reaction products. LWT - Food Science and Technology. 40, 7, Pages 1287–1291

Rocio Rodriguez-Aguilera,Jorge C. Oliveira, Julio C. Montanez, Pramod V. Mahajan (2011) Effect of modified atmosphere packaging on quality factors and shelf-life of mould surface-ripened cheese: Part II varying storage temperature. LWT - Food Science and Technology. 44, 1, Pages 337–342

José M. Lorenzo,María Gómez (2012 )Shelf life of fresh foal meat under MAP, overwrap and vacuum packaging conditions. Meat Science. 92, 4,Pages 610–618

Fereidoon Shahidi.et al(1999), Food application of chitin and chitosans. Trends in food science &technology,10, Pages 37-51

M. Moreira,et al,(2011) Effectiveness of chitosan edible coatings to improve microbiological and sensory quality of fresh cut broccoli,LWT-Food science and technology 44(10), Pages 2335-2341

No,H.K. et al (2007), Application for improvement of quality and shelf-life of food, Food science, 72(5), Pages 87-100

S.M. Ojagh,et al,(2010), Effect of chitosan coatings enriched with cinnamon oil on the quality of refrigerated rainbow trout, Food Chemistry, 120(1), Pages 193-198

Adel, A.( 2001). Modified Atmosphere packaging of Fresh Produce. Dept. of Pomology University of California, Davis . Outlook Second Quarter. _13( 2):pages 251-257

Soroka. W. Fundementals of packaging technology , 2nd ed C 1995.

Cyras V.P.,Manfredi L.B. , Ton-That M.& Vazquez A.( 2008).Physical and Mechanical properties of thermoplastic starch / montmorillonite nano camposite films. Journal of Carbohydrate Polymers.

Sorrentino A., Gorrasi G., Tortora M., & Vittoria, V.( 2006). Barrier properties of polymer/clay nano camposites. Polymer nanocomposites. pages ( 273-292).

Rimdusit S.,Jingjid S., Damrongsakkul S. ,Tiptipakorn S. &Takeichi T. ( 2008).Biodegradability and property characterizations of methyl Cfllulose: Effect of nano campositing and chemical crosslinking. Journal of Carbohydrate Polymers, 72, pages 444-455.

Giannelis E. P. 1996). Polymer layered silicate nano camposites. Advanced Materials, 8(1), pages 29-35