غذا، فناوری
غذا، فناوری (food technology)
کاربرد علم برای فرآوری تجاری مواد غذایی. آبپزکردن، سرخ‌کردن، آردکردن، پختن نان، تولید ماست و پنیر، و دم‌کردن چای و قهوه از روش‌های سنتی فرآوری مواد غذایی محسوب می‌شوند. هدف از فرآوری مواد غذایی عبارت است از هضم آسان و طعم بهتر مواد غذایی، پیش‌گیری از رشد باکتری‌ها، کپک‌ها، مخمرها، و سایر موجودات ذره‌بینی[۱] (میکروارگانیسم‌ها)، و جلوگیری از فاسد‌شدن مواد غذایی براثر عمل آنزیم‌های موجود در مواد غذایی که با تغییر ترکیب شیمیایی مادۀ غذایی طعم، بو، رنگ، و بافت آن را تغییر می‌دهند. روش‌های سنتی نگهداری مواد غذایی عبارت‌اند از نمک‌سود‌کردن، دودی‌کردن، ترشی‌انداختن، خشک‌کردن، در‌بطری‌کردن، و نگهداری در شکر. پس از نگهداری مواد غذایی کیفیت و ارزش آن‌ها تغییر می‌کند. در روش‌های گوناگون نگهداری مواد غذایی، ازبین بردن موجودات ذره‌بینی داخل آن‌ها هدف اصلی است و یک یا چند عامل ضروری رشد این موجودات حذف می‌شود یا مادۀ غذایی به‌صورت محیط نامناسب رشد آن‌ها درمی‌آید. سردسازی[۲] در دمایی پایین‌تر از پنج درجۀ سانتی‌گراد، یا پایین‌تر از سه درجۀ سانتی‌گراد برای مواد غذایی پخته، سرعت فرآیندهای فاسد‌شدن مواد غذایی را کند می‌کند، اما این روش برای مواد غذایی پرآب مؤثر نیست. با فرآیند سردسازی، موجودات ذره‌بینی کشته نمی‌شوند و رشد آن‌ها نیز کاملاً متوقف نمی‌شود، (← سردسازی). انجماد[۳] در ْ۱۸ـ درجۀ سانتی‌گراد یا در دمایی پایین‌تر، تقریباً کل فرآیندهای فاسد‌شدن مواد غذایی را متوقف می‌کند، اما فعالیت آنزیم‌های باقی‌مانده در سبزیجات خام و اغلب میوه‌هایی که پیش از انجماد آب‌پز می‌شوند ادامه می‌یابد. هنگام استفاده از این روش نگهداری، آب موجود در مواد غذایی یخ می‌زند و از دسترس موجودات ذره‌بینی دور می‌ماند. این موجودات در حالت انجماد نمی‌توانند رشد کنند یا تکثیر شوند، اما بیشتر آن‌ها زنده می‌مانند و بعد از یخ‌گشایی دوباره فعال می‌شوند. انجماد تأثیر چندانی بر ارزش غذایی ندارد، هرچند در فرآیند آبپزکردن سبزی و میوه ممکن است بخشی از ویتامین ث این مواد از بین برود. پاستوریزه‌کردن[۴] فرآیندی است که بیشتر برای شیر به‌کار می‌رود. نگهداری شیر در دمای ۷۲ درجۀ سانتی‌گراد به‌مدت پانزده ثانیه، همۀ باکتری‌های بیماری‌زای آن را از بین می‌برد. در عملیات فراگرمایی[۵] که از آن برای فرآوری شیر استفاده میکنند، دمایی بالاتر از دمای پاستوریزه‌کردن به‌کار می‌رود، درنتیجه، بدون آن‌که طعم شیر تغییر کند، همۀ باکتری‌های آن از بین می‌روند و شیر را مدت طولانی‌تری می‌توان نگه داشت. خشک‌کردن[۶] فرآیند مؤثری است، زیرا موجودات ذره‌بینی و آنزیم‌ها برای فعالیت به آب نیاز دارند. علاوه‌بر آن، سازنده‌های محلول مواد غذایی غلیظ می‌شوند و غلظت بالا مانع رشد باکتری‌ها، مخمرها و کپک‌هاست. در روش‌های تجاری کنونی، فرآورده‌هایی مانند شیر خشک و نسکافه را با پاشیدن مایع در ستون بالارونده‌ای از هوای گرم و خشک تولید میکنند. برای خشک‌کردن مواد غذایی جامد، نظیر میوه، آن‌ها را به‌صورت لایه‌هایی روی سطح داغ پهن میکنند. خشک‌کردن انجمادی[۷] در خلأ صورت می‌گیرد. این فرآیند نسبت به آب‌گیری مستقیم آسیب کمتری به مواد غذایی می‌رساند، زیرا در این حالت، مواد غذایی بهتر در آب حل می‌شوند. از این فرآیند برای تولید نسکافۀ مرغوب و سبزیجات خشک استفاده میکنند. این روش برای نگهداری میوه، سبزی، گوشت، و ماهی بسیار مناسب است. کنسروسازی[۸] در دمای بالا و برای ازبین‌بردن موجودات ذره‌بینی و آنزیم‌ها صورت می‌گیرد و به‌منظور پیش‌گیری از آلودگی مجدد، مادۀ غذایی را در قوطی نفوذناپذیری قرار می‌دهند. اثر فرآوری گرمایی بر ارزش غذایی مواد متغیر است، مثلاً، مقدار ویتامین ث در سبزیجات سبز بسیار کاهش می‌یابد، اما در آب‌میوه، به‌سبب بالابودن درجۀ اسیدی، ویتامین ث نسبتاً خوب باقی می‌ماند. همچنین، اگر از عصارۀ مادۀ غذایی استفاده نشود، ۲۵ تا ۵۰ درصد از ویتامین‌های محلول در آب کاهش می‌یابد. ویتامین ب (تیامین) براثر گرما، به‌ویژه در محیط قلیایی، به‌آسانی از بین می‌رود. فرآورده‌های اسیدی (ترش) تیامین را خوب نگه می‌دارند، زیرا در فرآیند سترون‌سازی (استریل‌کردن) به گرمای اندکی نیاز دارند. این فرآیند ظاهراً اثر ناچیزی بر ابقای ویتامین‌های آ و ب۲ دارد. در طول زمان ذخیره‌سازی غذاهای کنسروشده، نسبت ویتامین‌های ب و ث رفته‌رفته کاهش می‌یابد. نوشابه‌ها را نیز می‌توان در قوطی نگهداری کرد تا گاز کربنیک، که عامل گازدار بودن آن‌هاست، خارج نشود. ترشی‌انداختن[۹] عبارت از روش استفاده از اسید استیک[۱۰] (اسید اتانوئیک[۱۱]) یا سرکه برای پیش‌گیری از رشد کپک‌هاست. نمک‌سود‌کردن گوشت[۱۲] شامل خیساندن این مادۀ غذایی در محلول نمک (کلرید سدیم[۱۳])، و افزودن شورۀ طبیعی (نیترات سدیم[۱۴]) به آن برای رسیدن به رنگ و طعم خاص گوشت است. در این نوع گوشت، باکتری‌ها نیترات‌ها را به نیتریت[۱۵] و نیتروس آمین‌ها[۱۶]ی سرطان‌زا تبدیل میکنند. در روش پرتوتابی[۱۷] ، مادۀ غذایی در معرض تابش کم‌انرژی قرار می‌گیرد (← پرتودهی_مواد_غذایی). پفکی‌کردن[۱۸] از روش‌های فرآوری دانه‌های غلات است. دانه‌های غلاتِ قرارگرفته در فشار بالا، ناگهان به محیطی با فشار متعارف فرستاده می‌شوند. درنتیجه، دانه به‌سرعت منبسط و پفکی می‌شود. برای تولید برشتوک و برنج پفکی از این روش استفاده میکنند. فرآوری شیمیایی[۱۹] کاربردهای گسترده‌ای دارد. مثلاً، برای تولید مارگارین[۲۰] هیدروژن را در حضور کاتالیزور[۲۱] به داخل روغن نباتی می‌دمند تا چربی جامدی حاصل شود که بتوان آن را بهتر روی نان پهن کرد. سپس، کاتالیزور را حذف میکنند. دسته‌ای از مواد شیمیایی که برای فرآوری مواد غذایی به‌کار می‌روند و در آن باقی می‌مانند، افزودنی‌های خوراکی نام دارند. طعم‌دهنده‌ها[۲۲]، نگه‌دارنده‌ها[۲۳]، آنتی‌اکسیدان‌ها[۲۴]، امولسیون‌سازها[۲۵]، و رنگ‌ها[۲۶] از آن جمله‌اند.
- ↑ micro-organisms
- ↑ refrigeration
- ↑ deep freezing
- ↑ pasteurization
- ↑ ultra-heat-treatment
- ↑ drying
- ↑ freeze-drying
- ↑ canning
- ↑ pickling
- ↑ acetic acid
- ↑ athanoic acid
- ↑ curing of meat
- ↑ sodium chloride
- ↑ sodium nitrate
- ↑ nitrites
- ↑ nitrosamines
- ↑ irradiation
- ↑ puffing
- ↑ chemical treatments
- ↑ margarine
- ↑ catalyst
- ↑ flavouring
- ↑ preservatives
- ↑ anti-oxidants
- ↑ emulsifiers
- ↑ colourings