علوم الأغذية: الحفظ والسلامة لجمهور عالمي

يعد ضمان الوصول إلى الغذاء الآمن والمغذي تحديًا عالميًا أساسيًا. تلعب علوم الأغذية دورًا حاسمًا في معالجة هذا التحدي، لا سيما في مجالات حفظ الأغذية وسلامتها. تستكشف هذه المقالة المبادئ العلمية والتقدم التكنولوجي التي تدعم ممارسات حفظ الأغذية وسلامتها الحديثة، وتفحص تأثيرها على الأمن الغذائي العالمي والصحة العامة.

فهم تلف الأغذية: منظور عالمي

تلف الأغذية هو العملية التي يصبح بها الطعام غير صالح للاستهلاك. يمكن أن يكون ذلك بسبب عوامل مختلفة، بما في ذلك:

• نمو الميكروبات: يمكن للبكتيريا والخمائر والفطريات التكاثر في الغذاء، مما يؤدي إلى تغييرات غير مرغوب فيها في الطعم والملمس والرائحة. السالمونيلا و الإشريكية القولونية و الليستيريا هي أمثلة على البكتيريا المسببة للأمراض التي يمكن أن تسبب أمراضًا منقولة بالغذاء.
• التفاعلات الإنزيمية: يمكن للإنزيمات الموجودة بشكل طبيعي في الغذاء تحفيز التفاعلات التي تسبب التلف، مثل اسمرار الفواكه والخضروات أو فساد الدهون.
• التفاعلات الكيميائية: يمكن للأكسدة والتحلل المائي والتفاعلات الكيميائية الأخرى أن تؤدي إلى تدهور جودة الغذاء.
• الضرر المادي: يمكن أن يؤدي الكدمات أو السحق أو غيرها من الأضرار المادية إلى تسريع التلف.
• الإصابة: يمكن للحشرات والقوارض تلويث وتلف الغذاء.

يتأثر معدل تلف الأغذية بعدة عوامل، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة ودرجة الحموضة وتوفر الأكسجين والمواد المغذية. تعاني مناطق مختلفة من العالم من مستويات مختلفة من التلف بسبب الاختلافات المناخية وقيود البنية التحتية. على سبيل المثال، في المناطق الاستوائية ذات الرطوبة ودرجة الحرارة المرتفعة، يحدث تلف الأغذية بشكل أسرع مما هو عليه في المناخات الباردة والجافة.

مثال: في العديد من أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، تعد الخسائر بعد الحصاد بسبب التلف كبيرة، مما يؤثر على الأمن الغذائي وسبل العيش. تعتبر تقنيات الحفظ المحسنة أمرًا بالغ الأهمية في هذه المناطق.

مبادئ حفظ الأغذية

تهدف طرق حفظ الأغذية إلى تثبيط أو إبطاء عمليات التلف، مما يطيل مدة صلاحية الأغذية ويجعلها متاحة للاستهلاك لفترات أطول. تشمل المبادئ الأساسية وراء حفظ الأغذية:

• تثبيط نمو الميكروبات: يمكن تحقيق ذلك عن طريق التحكم في العوامل التي تدعم نمو الميكروبات، مثل درجة الحرارة ونشاط الماء ودرجة الحموضة.
• تعطيل الإنزيمات: يمكن للمعالجة الحرارية، مثل السلق، تعطيل الإنزيمات المسؤولة عن التلف.
• منع التفاعلات الكيميائية: يمكن استخدام مضادات الأكسدة لمنع الأكسدة، ويمكن أن يقلل تغليف الغلاف الجوي المعدل من معدل التفاعلات الكيميائية الأخرى.

تقنيات حفظ الأغذية الشائعة: نظرة عامة عالمية

تم تطوير العديد من تقنيات حفظ الأغذية وصقلها على مر القرون. تختلف هذه التقنيات في فعاليتها وتكلفتها وملاءمتها لأنواع مختلفة من الأغذية. إليك نظرة عامة عالمية على بعض الطرق الأكثر شيوعًا:

المعالجة الحرارية

تتضمن المعالجة الحرارية استخدام الحرارة لقتل الميكروبات وتعطيل الإنزيمات. تشمل طرق المعالجة الحرارية الشائعة:

• البسترة: تسخين الغذاء إلى درجة حرارة معينة لفترة زمنية معينة لقتل الميكروبات المسببة للأمراض مع الحفاظ على القيمة الغذائية والنكهة. يتم بستر الحليب والعصائر والجعة بشكل شائع. مثال: تسمح البسترة فائقة الحرارة (UHT) بتخزين الحليب في درجة حرارة الغرفة لفترات طويلة.
• التعقيم: تسخين الغذاء إلى درجة حرارة عالية لقتل جميع الميكروبات، بما في ذلك الأبواغ. يتم تعقيم الأطعمة المعلبة عادةً.
• السلق: معالجة حرارية خفيفة تستخدم لتعطيل الإنزيمات في الفواكه والخضروات قبل التجميد أو التجفيف.

التبريد والتجميد

يؤدي خفض درجة حرارة الغذاء إلى إبطاء نمو الميكروبات والتفاعلات الإنزيمية. تشمل طرق التبريد والتجميد الشائعة:

• التبريد: تخزين الغذاء في درجات حرارة بين 0 درجة مئوية و 4 درجات مئوية (32 درجة فهرنهايت و 40 درجة فهرنهايت) لإبطاء التلف.
• التجميد: تخزين الغذاء في درجات حرارة أقل من -18 درجة مئوية (0 درجة فهرنهايت) لوقف نمو الميكروبات والتفاعلات الإنزيمية. يمكن للتجميد إطالة مدة صلاحية الغذاء بشكل كبير. مثال: يستخدم التجميد السريع لتجميد الفواكه والخضروات بسرعة، مما يحافظ على قوامها ونكهتها.

التجفيف

يؤدي إزالة الماء من الغذاء إلى تثبيط نمو الميكروبات والتفاعلات الإنزيمية. تشمل طرق التجفيف الشائعة:

• التجفيف بالشمس: طريقة تقليدية لتجفيف الأغذية عن طريق تعريضها لأشعة الشمس.
• التجفيف بالهواء: تجفيف الغذاء عن طريق تدوير الهواء الدافئ حوله.
• التجميد بالتجفيف: إزالة الماء من الغذاء المجمد تحت التفريغ. تحافظ هذه الطريقة على قوام الغذاء ونكهته بشكل أفضل من طرق التجفيف الأخرى. مثال: القهوة المجمدة بالتجفيف منتج شائع في جميع أنحاء العالم.
• التجفيف بالرش: رش الغذاء السائل في تيار من الهواء الساخن، مما ينتج مسحوقًا. مثال: يتم إنتاج مسحوق الحليب باستخدام التجفيف بالرش.

التخمير

يتضمن التخمير استخدام الميكروبات لتحويل الكربوهيدرات إلى أحماض أو كحول أو غازات. يمكن لهذه العملية تثبيط نمو الميكروبات المسببة للتلف وتعزيز نكهة الغذاء وقوامه. أمثلة: الزبادي والجبن والكيمتشي والمخلل والبيرة كلها منتجات تخمير.

التخليل

يتضمن التخليل حفظ الغذاء في محلول حمضي، مثل الخل أو المحلول الملحي. يثبط الحموضة نمو الميكروبات المسببة للتلف. أمثلة: الخيار والبصل والفلفل المخلل هي أطعمة مخللة شائعة.

التمليح (التعتيق)

يتضمن التمليح حفظ الغذاء بالملح أو السكر أو النترات أو النتريت. تمنع هذه المواد نمو الميكروبات المسببة للتلف ويمكنها أيضًا تعزيز نكهة ولون الغذاء. مثال: يتم حفظ اللحوم المملحة، مثل لحم الخنزير المقدد ولحم الخنزير، باستخدام تقنيات التمليح.

التشعيع

يتضمن التشعيع تعريض الغذاء للإشعاع المؤين لقتل الميكروبات والحشرات والطفيليات. يمكن أن يطيل التشعيع أيضًا مدة صلاحية الغذاء. يتم التحكم في هذه الطريقة بدقة لضمان سلامة الغذاء. مثال: يستخدم التشعيع للتحكم في السالمونيلا في الدواجن.

تغليف الغلاف الجوي المعدل (MAP)

يتضمن تغليف الغلاف الجوي المعدل تغيير الغلاف الجوي داخل العبوة لإبطاء التلف. يمكن تحقيق ذلك عن طريق تقليل محتوى الأكسجين أو زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون. مثال: يستخدم تغليف الغلاف الجوي المعدل لإطالة مدة صلاحية المنتجات الطازجة واللحوم.

التغليف بالشفط

يتضمن التغليف بالشفط إزالة الهواء من العبوة قبل إغلاقها. يثبط هذا نمو الميكروبات الهوائية ويبطئ الأكسدة. مثال: يستخدم التغليف بالشفط لإطالة مدة صلاحية الجبن واللحوم المصنعة.

سلامة الأغذية: أولوية عالمية

سلامة الأغذية هي ضمان أن الغذاء لن يسبب ضررًا للمستهلك عند تحضيره و/أو تناوله وفقًا لاستخدامه المقصود. تعتبر الأمراض المنقولة بالغذاء، والمعروفة أيضًا باسم التسمم الغذائي، مصدر قلق كبير للصحة العامة في جميع أنحاء العالم. تقدر منظمة الصحة العالمية أن الأمراض المنقولة بالغذاء تسبب 420 ألف حالة وفاة كل عام على مستوى العالم. تنتج هذه الأمراض عن تناول الأطعمة الملوثة بالبكتيريا أو الفيروسات أو الطفيليات أو المواد الكيميائية.

مسببات الأمراض الشائعة المنقولة بالغذاء

• البكتيريا: السالمونيلا، المعوية، الإشريكية القولونية، المستوية، المطثية الوشيقية، المكورات العنقودية الذهبية
• الفيروسات: نوروفيروس، التهاب الكبد أ
• الطفيليات: اللامبلية المعوية، المغفل، الملتفة الحلزونية

مصادر تلوث الأغذية

• المواد الخام: يمكن أن يحدث التلوث في المصدر، مثل الحقول الزراعية أو أثناء إنتاج الحيوانات.
• المعالجة: يمكن أن يحدث التلوث أثناء معالجة الأغذية أو تغليفها أو تخزينها.
• المناولة: يمكن أن تؤدي المناولة غير السليمة للأغذية من قبل العاملين في مجال الأغذية أو المستهلكين إلى التلوث.
• البيئة: يمكن أن يحدث التلوث من البيئة، مثل المياه أو التربة الملوثة.

تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP): نهج منهجي لسلامة الأغذية

تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP) هو نهج منهجي لتحديد وتقييم ومراقبة مخاطر سلامة الأغذية. يعتمد تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة على سبعة مبادئ:

1. إجراء تحليل للمخاطر.
2. تحديد نقاط التحكم الحرجة (CCPs).
3. وضع حدود حرجة لكل نقطة تحكم حرجة.
4. وضع إجراءات مراقبة.
5. وضع إجراءات تصحيحية.
6. وضع إجراءات تحقق.
7. وضع إجراءات حفظ السجلات والتوثيق.

يستخدم تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة على نطاق واسع في صناعة الأغذية لضمان سلامة الأغذية. نفذت العديد من البلدان برامج تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة إلزامية لبعض المنتجات الغذائية.

لوائح ومعايير سلامة الأغذية العالمية

تختلف لوائح ومعايير سلامة الأغذية على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. تشمل بعض المنظمات الدولية الرئيسية المشاركة في سلامة الأغذية:

• منظمة الصحة العالمية (WHO): تقدم منظمة الصحة العالمية التوجيه والدعم للبلدان بشأن قضايا سلامة الأغذية.
• منظمة الأغذية والزراعة (FAO): تعمل منظمة الأغذية والزراعة على تحسين الأمن الغذائي والتغذية في جميع أنحاء العالم.
• لجنة الدستور الغذائي (Codex Alimentarius Commission): لجنة الدستور الغذائي هي هيئة دولية لمعايير الأغذية أنشأتها منظمة الصحة العالمية ومنظمة الأغذية والزراعة. تستخدم البلدان معايير الدستور الغذائي لوضع لوائح سلامة الأغذية الخاصة بها.

لدى العديد من البلدان وكالات سلامة الأغذية الوطنية الخاصة بها المسؤولة عن تنظيم إنتاج الأغذية وضمان سلامة الأغذية. أمثلة: إدارة الغذاء والدواء (FDA) في الولايات المتحدة، والهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA) في الاتحاد الأوروبي، ووكالة فحص الأغذية الكندية (CFIA) في كندا.

التقنيات الناشئة في حفظ الأغذية وسلامتها

تؤدي التطورات في التكنولوجيا باستمرار إلى طرق جديدة ومحسنة لحفظ الأغذية وسلامتها. تشمل بعض التقنيات الناشئة:

• المعالجة بالضغط العالي (HPP): استخدام الضغط العالي لقتل الميكروبات وتعطيل الإنزيمات دون حرارة.
• المجالات الكهربائية النابضة (PEF): استخدام نبضات قصيرة من الكهرباء لقتل الميكروبات.
• تقنية البلازما الباردة: استخدام الغاز المتأين لقتل الميكروبات على أسطح الأغذية.
• التكنولوجيا النانوية: استخدام المواد النانوية لتطبيقات تغليف الأغذية وسلامتها.
• المستشعرات الحيوية: استخدام الجزيئات البيولوجية للكشف عن مسببات الأمراض والملوثات المنقولة بالغذاء.

دور التعبئة والتغليف في حفظ الأغذية وسلامتها

تلعب التعبئة والتغليف دورًا حاسمًا في حماية الأغذية من التلف والتلوث. يجب أن تكون مواد التعبئة والتغليف:

• صالحة للاستخدام الغذائي: آمنة للتلامس مع الغذاء.
• خصائص الحاجز: توفير حاجز ضد الأكسجين والرطوبة والضوء.
• متينة: حماية الغذاء من التلف المادي.
• مضادة للعبث: الإشارة إلى ما إذا كانت العبوة قد تم فتحها أو العبث بها.

تشمل أمثلة مواد التعبئة والتغليف المستخدمة في حفظ الأغذية:

• البلاستيك: يستخدم البولي إيثيلين والبولي بروبيلين والبولي إيثيلين تيرفثالات (PET) بشكل شائع لتغليف الأغذية.
• المعادن: يستخدم الألمنيوم وصفائح القصدير في الأطعمة المعلبة.
• الزجاج: تستخدم أوعية وزجاجات الزجاج لمجموعة متنوعة من المنتجات الغذائية.
• الورق والكرتون: يستخدم الورق والكرتون للأطعمة الجافة وللتعبئة الخارجية.

مسؤوليات المستهلك في سلامة الأغذية

يلعب المستهلكون أيضًا دورًا حاسمًا في ضمان سلامة الأغذية. تشمل بعض مسؤوليات المستهلك الرئيسية:

• التخزين السليم للأغذية: تخزين الأغذية في درجة الحرارة والرطوبة المناسبة.
• المناولة السليمة للأغذية: غسل اليدين والأسطح قبل وبعد مناولة الأغذية.
• الطهي السليم: طهي الطعام إلى درجة الحرارة الداخلية المناسبة لقتل الميكروبات.
• تجنب التلوث المتبادل: فصل الأطعمة النيئة والمطبوخة لمنع التلوث.
• التحقق من تواريخ انتهاء الصلاحية: التخلص من الأطعمة التي تجاوزت تاريخ انتهاء صلاحيتها.

معالجة الأمن الغذائي العالمي من خلال الحفظ والسلامة

تعتبر ممارسات حفظ الأغذية وسلامتها الفعالة ضرورية لمعالجة الأمن الغذائي العالمي. عن طريق تقليل تلف الأغذية ومنع الأمراض المنقولة بالغذاء، يمكننا زيادة توافر الغذاء الآمن والمغذي للجميع.

رؤى قابلة للتنفيذ:

• الاستثمار في البحث والتطوير: مواصلة الاستثمار في البحث والتطوير لتقنيات حفظ الأغذية وسلامتها الجديدة والمحسنة.
• تعزيز لوائح سلامة الأغذية: تعزيز لوائح ومعايير سلامة الأغذية لضمان أن الغذاء آمن للاستهلاك.
• تحسين ممارسات مناولة الأغذية: تثقيف العاملين في مجال الأغذية والمستهلكين حول ممارسات مناولة الأغذية السليمة.
• تقليل الخسائر بعد الحصاد: تنفيذ استراتيجيات لتقليل الخسائر بعد الحصاد بسبب التلف.
• تعزيز الإنتاج المستدام للأغذية: تعزيز ممارسات الإنتاج المستدام للأغذية التي تقلل من التأثير البيئي.

الخاتمة

تلعب علوم الأغذية دورًا حاسمًا في ضمان سلامة الأغذية وتوافرها لسكان العالم. يعد فهم مبادئ حفظ الأغذية وسلامتها، وتنفيذ ممارسات سلامة الأغذية الفعالة، واحتضان التقنيات الناشئة أمرًا ضروريًا لمعالجة تحديات الأمن الغذائي العالمي وحماية الصحة العامة. من خلال العمل معًا، يمكن للحكومات والصناعة والمستهلكين ضمان حصول الجميع على غذاء آمن ومغذي وبأسعار معقولة.