فرآوری حرارتی مواد غذایی و پایداری مواد مغذی
فرآوری حرارتی مواد غذایی از حرارت کنترلشده برای ایمنسازی و پایدارسازی مواد غذایی استفاده میکند، از طریق عملیاتی مانند بلانچینگ، پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون و پخت. همان حرارتی که میکروارگانیسمها و آنزیمها را غیرفعال میکند، تغییرات شیمیایی را نیز به دنبال دارد، بنابراین نگرانی اصلی این است که چه مقدار از کیفیت تغذیهای و حسی یک ماده غذایی پس از این فرآیند باقی میماند.
Definition
فرآوری حرارتی مواد غذایی عبارت است از اعمال حرارت به مواد غذایی برای غیرفعال کردن میکروارگانیسمها و آنزیمها و دستیابی به تغییرات مطلوب در کیفیت، که پایداری مواد مغذی به میزان حفظ مواد مغذی حساس به حرارت در طول فرآیند اشاره دارد.
Scope
این مدخل عملیات اصلی حرارتی، سینتیک غیرفعالسازی میکروبها و تخریب مواد مغذی حساس به حرارت توسط گرما، و موازنه بین دستیابی به ایمنی و حفظ کیفیت را پوشش میدهد. این یک موضوع مرجع و آموزشی در مورد اصول فرآوری است، نه توصیههای پخت و پز یا رژیم غذایی.
Core questions
- چه مقدار حرارت برای ایمنسازی یک ماده غذایی لازم است و چگونه این مقدار کمیسازی میشود؟
- کدام مواد مغذی بیشتر در برابر تخریب حرارتی آسیبپذیر هستند؟
- چگونه میتوان فرآیندها را برای به حداکثر رساندن حفظ مواد مغذی و در عین حال اطمینان از ایمنی طراحی کرد؟
- چرا تلفات به عواملی مانند دما، زمان، محتوای آب و شستشو بستگی دارد؟
Key concepts
- بلانچینگ، پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون
- غیرفعالسازی میکروبی و آنزیمی
- سینتیک تخریب حرارتی
- ویتامینهای حساس به حرارت (ویتامین C، تیامین، فولات)
- تلفات ناشی از شستشو
- واکنش مایلارد و قهوهای شدن
- بهینهسازی زمان-دما
Mechanisms
گرمایش دمای یک ماده غذایی را بالا میبرد به طوری که غیرفعالسازی میکروبی و آنزیمی از سینتیک زمان-دما پیروی میکند، در حالی که مواد مغذی حساس به حرارت در مسیرهای وابسته به دمای خود تخریب میشوند. ویتامینهای محلول در آب مانند ویتامین C، تیامین و فولات به ویژه آسیبپذیر هستند و هم از طریق تخریب شیمیایی و هم از طریق شستشو در آب پخت و پز یا بلانچینگ از بین میروند؛ به عنوان مثال، پایداری تیامین به طور مشترک به دما و فعالیت آبی بستگی دارد. حرارت همچنین واکنش مایلارد بین قندهای کاهنده و گروههای آمینو را تسریع میکند و رنگ، طعم و در دسترس بودن برخی اسیدهای آمینه را تغییر میدهد. از آنجا که اهداف ایمنی و تخریب مواد مغذی به دما و زمان به طور متفاوتی پاسخ میدهند، فرآیندها میتوانند برای بهینهسازی حفظ مواد مغذی تنظیم شوند.
Clinical relevance
درمان حرارتی محتوای مواد مغذی غذاها را در زمان مصرف تغییر میدهد، که هنگام تفسیر جداول ترکیب مواد غذایی و تخمین میزان مصرف مواد مغذی مرتبط است. این مدخل چگونگی تأثیر حرارت بر ترکیب مواد غذایی را توضیح میدهد و مبنایی برای تصمیمگیریهای رژیم غذایی یا بالینی فردی نیست.
Evidence & guidelines
شواهد عمدتاً از مطالعات شیمی مواد غذایی در مورد حفظ مواد مغذی و سینتیک تخریب، از جمله بررسیهای حفظ ویتامین در طول بلانچینگ و کارهای تجربی در مورد پایداری ویتامین وابسته به حرارت و فعالیت آبی، به دست میآید. تلفات گزارش شده به شدت به نوع غذا، ماده مغذی و شرایط خاص فرآوری بستگی دارد، بنابراین ارقام به جای جهانی بودن، مختص شرایط هستند.
History
حفظ حرارتی پس از نمایش نیکلاس آپرت در اوایل قرن نوزدهم در مورد حفظ مواد غذایی با حرارت دادن در ظروف مهر و موم شده و کار بعدی پاستور در مورد غیرفعالسازی میکروارگانیسمها با حرارت، به یک علم تبدیل شد. علم مواد غذایی قرن بیستم سینتیک کمی مرگ میکروبی و تخریب مواد مغذی را اضافه کرد که امکان طراحی فرآیندها را بر اساس روابط زمان-دمای قابل اندازهگیری و مطالعات حفظ ویتامین فراهم آورد.
Debates
- موازنه بین ایمنی و حفظ مواد مغذی
- درمان حرارتی شدیدتر ایمنی میکروبی و ماندگاری را افزایش میدهد اما همچنین باعث افزایش از دست رفتن مواد مغذی حساس به حرارت و کیفیت حسی میشود؛ انتخاب شدت فرآیند یک موازنه است که با سینتیک متفاوت غیرفعالسازی و تخریب تعیین میشود.
Key figures
- Theodore P. Labuza
- John D. Selman
Related topics
Seminal works
- selman-1994
- labuza-1982-thiamin
Frequently asked questions
- چرا پخت و پز محتوای ویتامین سبزیجات را کاهش میدهد؟
- ویتامینهای حساس به حرارت مانند ویتامین C و تیامین با دما و زمان تخریب میشوند و ویتامینهای محلول در آب نیز با شستشو در آب پخت و پز از بین میروند، بنابراین میزان از دست رفتن به روش و شرایط مورد استفاده بستگی دارد.
- آیا فرآوری حرارتی فقط به کاهش مواد مغذی مربوط میشود؟
- خیر. هدف اصلی آن غیرفعال کردن میکروارگانیسمها و آنزیمها برای ایمنسازی و پایدارسازی مواد غذایی است؛ از دست رفتن مواد مغذی یک عارضه جانبی است که میتوان فرآوری را برای به حداقل رساندن آن طراحی کرد.