المعالجة الحرارية للأغذية واستقرار المغذيات
تستخدم المعالجة الحرارية للأغذية تسخينًا مضبوطًا لجعل الأطعمة آمنة ومستقرة، من خلال عمليات مثل السلق والبسترة والتعقيم والطهي. الحرارة نفسها التي تُعطّل الكائنات الدقيقة والإنزيمات تُحدث أيضًا تغيرات كيميائية، لذا فإن الشغل الشاغل هو مدى بقاء الجودة الغذائية والحسية للطعام بعد المعالجة.
Definition
المعالجة الحرارية للأغذية هي تطبيق الحرارة على الأطعمة لتعطيل الكائنات الدقيقة والإنزيمات ولتحقيق التغيرات المرغوبة في الجودة، مع الإشارة إلى استقرار المغذيات بمدى الاحتفاظ بالمغذيات الحساسة للحرارة خلال العملية.
Scope
يغطي هذا المدخل العمليات الحرارية الرئيسية، والحركية التي تُعطّل بها الحرارة الميكروبات وتُحلل المغذيات الحساسة للحرارة، والموازنة بين تحقيق السلامة والحفاظ على الجودة. إنه موضوع مرجعي وتثقيفي حول مبادئ المعالجة، وليس نصيحة للطهي أو الحمية الغذائية.
Core questions
- ما مقدار الحرارة اللازمة لجعل الطعام آمنًا، وكيف يتم قياس ذلك؟
- ما هي المغذيات الأكثر عرضة للتحلل الحراري؟
- كيف يمكن تصميم العمليات لزيادة الاحتفاظ بالمغذيات إلى أقصى حد مع ضمان السلامة؟
- لماذا تعتمد الخسائر على عوامل مثل درجة الحرارة والوقت ومحتوى الماء والتسرب؟
Key concepts
- السلق والبسترة والتعقيم
- تعطيل الميكروبات والإنزيمات
- حركية التحلل الحراري
- الفيتامينات الحساسة للحرارة (فيتامين C، الثيامين، الفولات)
- خسائر التسرب
- تفاعل ميلارد والاسمرار
- تحسين الوقت ودرجة الحرارة
Mechanisms
يؤدي التسخين إلى رفع درجة حرارة الطعام بحيث يتبع تعطيل الميكروبات والإنزيم حركية تعتمد على الوقت ودرجة الحرارة، بينما تتحلل المغذيات الحساسة للحرارة وفقًا لمساراتها الخاصة التي تعتمد على درجة الحرارة. الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء مثل فيتامين C والثيامين والفولات معرضة بشكل خاص، وتُفقد عن طريق التحلل الكيميائي وعن طريق التسرب إلى ماء الطهي أو السلق؛ يعتمد استقرار الثيامين، على سبيل المثال، بشكل مشترك على درجة الحرارة ونشاط الماء. تُسرّع الحرارة أيضًا تفاعل ميلارد بين السكريات المختزلة والمجموعات الأمينية، مما يغير اللون والنكهة وتوافر بعض الأحماض الأمينية. نظرًا لأن أهداف السلامة وتحلل المغذيات تستجيب بشكل مختلف لدرجة الحرارة والوقت، يمكن تحسين العمليات لتفضيل الاحتفاظ بالمغذيات.
Clinical relevance
تُغير المعالجة الحرارية المحتوى الغذائي للأطعمة كما تُؤكل، وهو أمر ذو صلة عند تفسير جداول تركيب الأغذية وتقدير المدخول الغذائي. يصف هذا المدخل كيف تؤثر الحرارة على تركيب الغذاء وليس أساسًا لاتخاذ قرارات غذائية أو سريرية فردية.
Evidence & guidelines
تأتي الأدلة بشكل رئيسي من دراسات كيمياء الغذاء حول الاحتفاظ بالمغذيات وحركية التحلل، بما في ذلك مراجعات الاحتفاظ بالفيتامينات أثناء السلق والأعمال التجريبية حول استقرار الفيتامينات الذي يعتمد على الحرارة ونشاط الماء. تعتمد الخسائر المبلغ عنها بشكل كبير على الغذاء والمغذيات وظروف المعالجة المحددة، لذا فإن الأرقام خاصة بالظروف وليست عالمية.
History
أصبح الحفظ الحراري علمًا بعد عرض نيكولا أبيرت في أوائل القرن التاسع عشر للحفظ عن طريق التسخين في أوعية محكمة الغلق وعمل باستور اللاحق على التعطيل الحراري للكائنات الدقيقة. أضاف علم الغذاء في القرن العشرين حركية كمية لموت الميكروبات وتحلل المغذيات، مما سمح بتصميم العمليات حول علاقات قابلة للقياس بين الوقت ودرجة الحرارة ودراسات الاحتفاظ بالفيتامينات.
Debates
- الموازنة بين السلامة والاحتفاظ بالمغذيات
- تزيد المعالجة الحرارية الأكثر شدة من السلامة الميكروبية ومدة الصلاحية ولكنها تزيد أيضًا من فقدان المغذيات الحساسة للحرارة والجودة الحسية؛ اختيار شدة العملية هو مقايضة تستند إلى الحركية المختلفة للتعطيل والتحلل.
Key figures
- Theodore P. Labuza
- John D. Selman
Related topics
Seminal works
- selman-1994
- labuza-1982-thiamin
Frequently asked questions
- لماذا يقلل الطهي من محتوى الفيتامينات في الخضروات؟
- تتحلل الفيتامينات الحساسة للحرارة مثل فيتامين C والثيامين مع درجة الحرارة والوقت، كما تُفقد الفيتامينات القابلة للذوبان في الماء عن طريق التسرب إلى ماء الطهي، لذا فإن حجم الفقد يعتمد على الطريقة والظروف المستخدمة.
- هل المعالجة الحرارية تتعلق فقط بتقليل المغذيات؟
- لا. الغرض الأساسي منها هو تعطيل الكائنات الدقيقة والإنزيمات لجعل الطعام آمنًا ومستقرًا؛ فقدان المغذيات هو تأثير جانبي يمكن تصميم المعالجة لتقليله.