essential in food industry

1. المحاضرة السادسة
المعاملات الحرارية
بدأ حفظ الأغذية بالتسخين – في بداية القرن الثامن عشربتعبئتها في برطمانات زجاجية ، و إغلاقها بإحكام بسدادة
من الفلين ، مع تسخين البرطمانات المعبأة في ماء مغلي
الإنجليزي العلب المعدنية كأوعية للأغذية التي كانت تعامل بالحرارة Peter في عام 1810 ابتكر
المحاولة الأولى لتوفير درجات حرارة أعلى في تسخين الأغذية المعلبة في محاليل ملحية، تغلي للحظات في محلول
من كلوريد الكالسيوم. وتقلل درجات الحرارة المرتفعة الوقت اللازم للقضاء على جراثيم الميكروبات.
التطوير الثاني للأغذية المعلبة هو معاملتها بالبخار تحت الضغط ؛ إذ ان البخار .. تحت الضغط يعطي درجة حرارة
مرتفعة عما لو لم يكن تحت ضغط
وقد مكنت هذه المحاولات من تسخين الأغذية المعلبة إلى درجة ، يمكن معها القضاء على الميكروبات المتجرثمة
دون أن يؤدي ذلك إلى حدوث تلف كبير للأغذية
كانت العبوات المعدنية التي استعملت في الأغذية المعلبة تصنع يدويا ، ثم تلحم بعد تعبئتها بالقصدير ،
ومازالت هذه الطريقة للحام متبعة في بعض مصانع تعليب الأغذية حتى بداية القرن التاسع عشر، حيث
تم اختراع ماكينة لصناعة العلب والأغطية.

2. PRETREATMENT OF FOODS ) المعاملات الأولية للأغذية )التجهيز
أنه من الضروري – بصفة عامة – أن تتم معاملة الأغذية قبل تعليبها ، إلا أن هذه المعاملات الأولية تختلف باختلاف
الغذاء. منها ما يجري على الخضروات، وهي عملية السلق حيث
• تغسل الخضروات أولاً في الماء، مع إضافة المنظفات ثم ت
• عّرض لأدشاش من الماء فقط؛ للتخلص من بقايا المنظفات.
• وتمر الخضروات – بعد ذلك فوق أحزمة ناقلة؛ حيث يمكن إزالة أية مواد غريبة )كالحشائش أوالقش ... إلخ (
يدوي ا.ً
م(، حتى تصل º وتتضمن عملية السلق التسخين في البخار )بدون حفظ(، أو في ماء ساخن )عادة على درجة 98.9
م. ثم يبرد الغذاء بالماء º 87.8 – درجة حرارة الغذاء في جميع أجزائه إلى حوالي 82.2
وتعمل عملية السلق على انكماش الغذاء؛ مما يؤدي إلى زيادة ملء العبوات مع طرد الغازات، للحصول على أفضل
تفريغ بعد القفل.
و تقضي عملية السلق على الإنزيمات الموجودة بالغذاء، والتي قد تتفاعل عند وجودها أثناء التسخين الابتدائي
بالقابلة، مما يسبب فقد لون الغذاء، أو يكسب الغذاء نكهة غير مرغوبة. وربما لا يحدث تثبيط للإنزيمات عند
استخدام درجات حرارة عالية لفترة وجيزة جداً؛ مما يؤدي إلى ظهور الطعم غير المرغوب، ويمكن تلافي ذلك
بالسلق.
وفي النهاية .. فإن عملية السلق تؤدي إلى تثبيت اللون الطبيعي للخضروات، والحصول على محلول ملحي رائق في
المنتجات المعلبة.

3. VACUM IN CANS ) التفريغ بالعلب )خلخلة العلب
تعبأ الأغذية بالعلب تحت تفريغ لأسباب عديدة؛ إذ لو عٌلبت الأغذية بدون تفريغ .. فإنها سوف تنتفخ عند تخزينها
على درجات حرارة عالية، أو ضغوط منخفضة عن تلك التي تمت عندها التعبئة.
و هناك سبب آخر لتعليب الأغذية تحت تفريغ، وهو التخلص من الأكسجين بالطبع؛ حيث يتفاعل الأكسجين مع
الأغذية أثناء عملية التسخين مسببا بعض التغيرات غير المرغوبة في لون و نكهة المنتج.
Obtaining the Vacuum كيفية الحصول على التفريغ
يمكن الحصول على التفريغ في الأغذية المعلبة بعدة طرق ، منها :
• تعبئة الغذاء ساخنا بالعبوات، حيث يتم التخلص من الهواء المتبقي، مؤديا إلى تفريغ جزئي.
• يوضع الغذاء بارداً بالعلب، ثم يجري له تسخين ابتدائي بإمراره خلال صندوق بخاري دون تغطية العلب، أو أن
تكون مغطاة جزئيا قبل قفل العلب. وتعريض العلب إلى تفريغ ميكانيكي قبل عملية القفل مباشرة.
• الطريقة الثالثة لإيجاد التفريغ في الأغذية المعلبة.. هو طريق تدفق البخار؛ حيث تسلط عليها نافورة من البخار
قبل وضع الغطاء على العلب؛ تمهيداً لقفلها؛ ولكن هذه الطريقة لا تؤدي إلى الحصول على تفريغ كبير.

4. الاتجاهات الحديثة في المعاملة الحرارية
هناك عديد من أنواع المعقمات المستخدمة في المعاملة الحرارية للأغذية المعلبة ، و التي استعملت في السنوات
الأخيرة ،وهي تختلف كثيراً عن المعقم التقليدي ، مثل المعقم الرجراج المستمر .
Continuous Agitating Retort المعقم الرجراج المستمر
في هذا النظام من المعقمات تدخل العلب إلى المعقم عن طريق ناقل من خلال مدخل صغير حتى لا يفقد البخار. و يتم
ذلك بطريقة مستمرة، ثم تنقل العلب خارج المعقم بعد أن يستغرق الزمن اللازم للتعقيم. وعندما تنقل العلب.. فإنها تدور
حول محورها الطويل؛ مما يؤدي إلى تقليب المنتج داخل العلب، وهذا يسرع من التخلل الحراري مع اختصار الزمن
اللازم للمعاملة الحرارية.
بعدها .. تخرج العلب من المعقم عن طريق صمام خاص، وتدخل للتبريد بنفس الطريقة التي اتبعت في التعقيم فيما عدا
استبدال وسط التسخين بالماء البارد .
The Hydrostatic Cooker جهاز الطبخ الهيدروستاتيكي
تستخدم أجهزة الطبخ الهيدروستاتيكية الآن في أوربا.
توجد حجرة مركزية مزودة بمدخل ضيق في أحد جوانبها، ومخرج في الجانب الآخر. ويملأ هذا المعقم جزئيا بالماء،
وعندما يحول البخار إلى الغرفة المركزية ... يؤدي ذلك لرفع درجة حرارة الماء إلى درجات مرتفعة سواء في مدخل
الجهاز أم في مخرجه .

5. H.T.S.T Process المعاملة الحرارية على درجة حرارة مرتفعة لزمن قصير
توجد أنظمة المعاملة الحرارية للأغذية المعلبة – على درجات حرارة مرتفعة – خلال زمن قصير، و تعرف بطريقة
45 ثانية. - م، خلال 15 º 148.9 – و في هذا النظام يتم التعقيم التجاري على درجات حرارة 137.8 . HTST
لأنها تتطلب زمنا طويلاً للتسخين، حتى تتخللها ،HTST ويلاحظ أن الأغذية التي تقطع إلى قطع كبيرة لا تناسبها طريقة
تستخدم فقط في السوائل و الأغذية التي يمكن صبها HTST الحرارة إلى مركزها ؛ لذا .. فإن طريقة
Aseptic Fill Method طريقة التعبئة المعقمة
في أحد أنظمة هذه الطريقة .. يمر الغذاء القابل للصب أو السوائل على صورة طبقات رقيقة خلال جهاز للتسخين؛ حيث
20- ترتفع درجة حرارة المنتج سريعا،ً ثم يضخ المنتج إلى غرفة حجز؛ حيث يحجز على درجة حرارة مرتفعة لمدة 10
ثانية ، ثم يضخ – مرة أخرى – على صورة طبقات رقيقة خلال نظام للتبريد؛ حيث تنخفض درجة حرارة المنتج سريعا،ً
ثم يضخ – بعد ذلك – إلى جهاز تعبئة حيث يعبأ داخل علب معقمة ؛ ثم تقفل العلب بأغطية سبق تعقيمها .ويجب أن تعقم
الأجهزة المستخدمة على درجات حرارة مرتفعة إما بالغاز وإما بالبخار قبل بدء التشغيل، كما يجب أن تعبأ و تقفل قبل
بدء التشغيل، على درجات حرارة مرتفعة، إما بحرارة البخار و إما بالغاز؛ وذلك لتجنب التلوث بالبكتيريا .

6. Containers : العبوات و أنواعها
Cans العلب الصفيح
تعتبر العلب الصفيح – و لا تزال – العبوات الشائعة والمفضلة للاستخدام للأغذية المعلبة نظراً لاتساع إمكانية
تطبيقها وسهولة تداولها خلال المعاملـة الحرارية، والحماية القوية التي توفرها للأغذية أثناء المعاملة الحرارية .
Flexible Pouches الأكياس المرنة
يوفر استخدام الأكياس المرنة كعبوات للأغذية المعاملة بالحرارة عديداً من المميزات التي لا توفرها العبوات
المعدنية أو الزجاجية .
1. فإن الأكياس اللدنة خفيفة الوزن ،و لا تحتاج إلى عمالة كثيرة في تعبئتها و تفريغها ، كما أنها رخيصة الثمن.
2. يمكن ضبط شكلها طبقا لحدود المسافة المسموح بها ،و بالتالي فهي لا تحتاج إلى مسافات كبيرة في التداول و
الشحن و التفريغ حيث لا تحتاج العبوات الفارغة إلى مكان كبير كما هي الحال في العلب المعدنية أو البرطمانات
الغذائية .
3. عندما تمتلئ الأكياس اللدنة .. تكون صغيرة القطر خاصة عندما تمتلئ ، حيث يصل قطرها إلى بوصة واحدة
2.54 سم( ، مما يوفر الوقت و يحسن الجودة و بالتالي فإن المنتج يكون أقل تأثيراً بالحرارة . (
4. سمك جدار الأكياس اللدنة أقل من سمك العلب المعدنية أو البرطمانات الزجاجية ، مما يؤدي إلى سرعة انتقال
الحرارة .
5. لا تصدأ الأكياس اللدنة كالعبوات المعدنية ، و لا تتعرض للكسر كالعبوات الزجاجية .
6. الأكياس اللدنة سهلة الفتح و لا تحتاج إلى معاملة خاصة أثناء فتحها مثل العلب الصفيح .
7. لا تحتاج الأكياس اللدنة إلى قصدير في لحامها مثل العلب الصفيح.

7. أما عيوب استخدام الأكياس اللدنة كعبوات للأغذية المعقمة .. فهي كما يلي :
1. لا يمكن تعبئتها سريعا كما هي الحال في العلب الصفيح ، أو البرطمانات الزجاجية ، و التي تتميز بوجود
إمكاناتها المدهشة .
2. يصعب تداولها عندما يكبر حجمها و تصبح تعبئتها صعبة ،و كذلك إغلاقها .
3. لا توفر الحماية لمحتوياتها التي تتمزق بسهولة ) قابليتها للتخزين( .
4. بالرغم من قوة مادتها ، إلا أنها لا تقاوم بعض المعاملات ، أو تأثير القطع كما هي الحال في العلب الصفيح أو
العبوات الزجاجية .
Glass Containers العبوات الزجاجية
يتميز الزجاج بخواص عديدة مرغوبة عند استخدامه في تعبئة الأغذية ؛ فهو يسمح برؤية المنتج و ظهوره كما
لا يسبب تغيراً في الطعم . ولقد سبق استعمال العبوات الزجاجية استخدام العلب المعدنية ، و كذلك استخدام الأكياس
اللدنة بعدة قرون

8. حفظ الأغذية بالتجفيف
من المعروف أن الأنشطة الميكروبية و كذلك التفاعلات الكيميائية تحدث فقط عند توافر كمية كافية من
الماء و بالتالي فإن خفض المحتوى المائي للأغذية إلى حد معين يؤدي إلى إبطاء أو منع هذه الانشطة
الميكروبية و كذلك التفاعلات الكيميائية المختلفة التي تسبب تلف و فساد الأغذية وفقد عناصر الجودة
بها و كذلك فقد قيمتها الغذائية و هذا هو الأساس في عملية التجفيف .
مميزات حفظ الأغذية بالتجفيف :
1. انخفاض وزن وحجم المواد المجففة نتيجة لإزالة جزء كبير من رطوبتها مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف التعبئة
والنقل و التخزين وتبدو أهمية ذلك بصفة خاصة أثناء الحروب أو المجاعات.
2. انخفاض التكاليف اللازمة لإجراء عملية التجفيف مقارنة بطرق الحفظ الأخرى مثل التعليب أو التجميع خاصة في
حالة التجفيف الطبيعي ) الشمسي ( بالإضافة إلى عدم الحاجة إلى استعمال خامات أخرى مثل السكر والصفيح كما
في حالة الأغذية المعلبة.
3. سهولة تخزين الأغذية المجففة حيث لا يتطلب الأمر أكثر من مكان تخزين نظيف و جاف و خالي من الحشرات و
القوارض.
عيوب حفظ الأغذية بالتجفيف
1. نظراً لاستخدام الحرارة في عملية التجفيف فإن بعض العناصر الغذائية تتعرض للفقد و التدهور و كذلك فقد في
مكونات الطعم والرائحة كما تحدث بعض التغيرات في القوام وقد يتأثر لون بعض المواد الغذائية نتيجة للتجفيف
خاصة تلك الغنية بالبروتين والمواد السكرية حيث يحدث التلون البني.
2. بعض الخطوات التصنيعية السابقة لعملية التجفيف نفسها تؤدي أيضا إلى حدوث بعض الفقد في العناصر الغذائية .
3. انخفاض فترة الصلاحية للأغذية المجففة
4. الحاجة إلى إعادة ترطيبها قبل الاستهلاك

9. خطوات صناعة التجفيف :
تبدأ خطوات عملية التجفيف بجمع المحصول عند درجة النضج المناسبة و الاستلام و الوزن ثم إجراء عمليات الفرز
الأولى و الغسيل بالطريقة المناسبة لنوع الثمار ثم الفرز الثانوي بعد ذلك يتم إعداد و تجهيز الثمار في الصورة
الملائمة لعملية التجفيف
قد تحتاج بعض الثمار مثل العنب و البرقوق إلى معاملة خاصة لإزالة الطبقة الشمعية التي تغطيها حيث أن تلك
الطبقة تعوق خروج الماء من الثمار أثناء عملية التجفيف .و يتم ذلك بغمر الثمار في محلول قلوي ساخن من الصودا
الكاوية تركيزه حوالي 0.5 % أو أقل لمدة تختلف حسب نوع الثمار ودرجة حرارة المحلول وتختلف هذه المعاملة
عن تلك السابق الإشارة إليها في طريقة التقشير بالقلوي.
أخيراً تجري عملية الكبرتة أو السلق أو كلاهما إذا اقتضى الامر ذلك و هنا تصبح المادة الخام مجهزة لإجراء عملية
التجفيف نفسها باستخدام الطريقة المناسبة
طرق التجفيف الشائعة
Sun Drying 1. التجفيف الشمسي
Tunnel Drying 2. التجفيف بالانفاق
Spray Drying 3. التجفيف بالرذاذ
Drum Drying 4. التجفيف بالاسطوانات
Freeze Drying 5. التجفيف بالتجميد
Extrusion Cooking 6. التجفيف باستخدام الطبخ بالحرارة تحت الضغط
Foam – Mat Drying 7. التجفيف بطريقة الرغوة
Deep Fat Frying 8. التحمير في الدهن
Baking Process 9. عملية الخبيز
Microwave 10 . التجفيف باستخدام الطاقة الناتجة عن الموجات القصيرة

10. تعبئة و تخزين الأغذية المجففة :
بعد الانتهاء من عملية التجفيف لا بد من العناية الكاملة بعملية التعبئة و التخزين وذلك لتلافي زيادة الفقد
في عناصر الجودة أو القيمة الغذائية .
العبوة المستخدمة يجب ان توفر الحماية الكاملة من الماء و الأكسجين و لهذا يجب أن تكون مقاومة
لاكتساب الرطوبة من الجو المحيط بها ولا بد أن يكون الفراغ الهوائي أقل ما يمكن ويفضل التعبئة تحت
تفريغ أو في وجود غاز خامل مثل النتيروجين كذلك يجب أن تكون العبوة غير منفذة للضوء.
وبالنسبة لمكان التخزين يجب ان يكون بارد و جاف حيث أن أهم مشكلة تواجه الأغذية المجففة هي تغير
صفاتها الطبيعية بمجرد وصول الرطوبة إليها فمثلاً البسكويت وقطع البطاطس الرقيقة تفقد القرمشة
50 % بالإضافة إلى أن ارتفاع نسبة الرطوبة يتيح – المميزة لها إذا وصلت نسبة الرطوبة إلى 40
الفرصة لنشاط الأحياء الدقيقة .
ولا بد من اتخاذ الاحتياطات الكافية لمنع وصول الحشرات والقوارض إلى مكان التخزين وذلك بمراعاة
النظافة التامة وتغطية النوافذ بالسلك واستخدام المبيدات الحشرية لتطهير المخازن باستمرار مع ضمان
عدم وصول هذه المبيدات إلى الغذاء.