هل تعرف العلاقة بين النشاط المائي ( AW ) والمواد الغذائية مطهر ؟

القدماء يعرفون أن تجفيف بعض الأغذية الطازجة يمكن أن تطيل فترة التخزين ، في وقت لاحق وجدت أن محتوى الماء في الغذاء لا يرتبط مباشرة مع استقرار وسلامة الأغذية ، ولكن " الدولة " من الماء ، أو " توافر " في الغذاء مع استقرار وسلامة الأغذية ، وبالتالي إدخال مفهوم النشاط المائي .

النشاط المائي هو نسبة ضغط بخار الماء في الغذاء إلى ضغط بخار الماء النقي في نفس درجة الحرارة . باستخدام AW ، فإنه لا يشير إلى قوة الترابط بين جزيئات الماء في الغذاء ، ولكن فقط عن متوسط خصائص النظام .

نشاط المياه هو مؤشر مهم في مراقبة جودة الأغذية ، والتي هي مفيدة جدا عند النظر في العلاقة بين الحفاظ على نوعية الغذاء و الكائنات الحية الدقيقة الفساد .

من المهم التأكيد على أن النشاط المائي يختلف عن التوازن النسبي في الرطوبة ، الرطوبة الغذائية النشاط يشير إلى طبيعة المتأصلة في الغذاء ، ويرتبط مع تكوين هيكل من المواد الغذائية ، في حين أن التوازن النسبي في الرطوبة يرتبط مع خصائص الغلاف الجوي في التوازن الغذائي .

و

العلاقة بين نشاط المياه والكائنات الحية الدقيقة

نشاط المياه في الغذاء يمكن أن تؤثر على تكاثر الكائنات الحية الدقيقة ، والتمثيل الغذائي ( بما في ذلك إنتاج السموم ) ، المقاومة والبقاء على قيد الحياة ، وبالتالي ، فإن نشاط المياه ليس فقط ذات الصلة مع الكائنات الحية الدقيقة الضارة التي تسبب فساد الأغذية ، ولكن أيضا على الكائنات الحية الدقيقة المفيدة اللازمة المخمرة الغذاء .

على التكاثر الميكروبي

آو قيمة لا يؤثر فقط على إنبات الجراثيم ، ولكن أيضا على نمو وتكاثر الجراثيم . معظم الكائنات الحية الدقيقة ذات الصلة بالأغذية تنمو بشكل أفضل في ظل ارتفاع او القيم ، ولكن فقط عدد قليل من الكائنات الحية الدقيقة تحتاج إلى أن تنمو في ظل انخفاض او القيم .

ولذلك ، إذا كان لنا أن خفض قيمة AW ، وأنواع الميكروبات التي يمكن أن تتكاثر في الغذاء سوف تنخفض . ثم الخميرة ، التي تتطلب آو > 0.87 ، العفن مرة أخرى ، بدأت تتكاثر في آو 0.8 . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن الكائنات الحية الدقيقة من نفس النوع ولكن ليس من نفس النوع لا تتطلب نفس او .

الجدول 1 أدنى نشاط المياه اللازمة لنمو الكائنات الحية الدقيقة

9c4d1efd8d359b17f0a7f0d8a1a10ce.png

على الرغم من أن الحد الأدنى من آو القيم معروفة لتكاثر أنواع مختلفة من الكائنات الحية الدقيقة ، فإن معظم هذه القيم التي تم الحصول عليها في المختبر ، وهذا هو ، في ظل الظروف التي تسيطر عليها فقط آو القيم وبقية ظروف النمو على مقربة من أفضل القيم . هذا الشرط هو من الصعب جدا الحصول على الغذاء ، لذلك البيانات في الأدب هو قيمة مرجعية .

بالمقارنة مع المواد الغذائية التي تم الحصول عليها عن طريق الامتزاز ( التجفيف ) الأسلوب ، الكائنات الحية الدقيقة في المواد الغذائية التي تم الحصول عليها عن طريق الامتزاز ( إعادة ترطيب ) طريقة أفضل التسامح إلى انخفاض AW من هذا الأخير .

وبالإضافة إلى ذلك ، في وجود الجلسرين ، بعض الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تنمو ، التوائم ، وتشكيل الجراثيم في انخفاض قيمة AW ، الذي هو أقل بكثير من قيمة AW من استخدام Naci أو السكروز كما مرطب ، وهو أمر مهم في الغذاء مع رطوبة معتدلة .

إذا كان الملح والسكروز تستخدم مرطب ، الحد الأقصى AW قيمة معظم البكتيريا سالبة الجرام التي تسبب الفساد الغذائي هو 0.95 و البكتيريا إيجابية الجرام هو 0.90 . في حالة المكورات العنقودية الذهبية ، عتبة اللاهوائية 0.9 و 0.86 في الهواء ، في حين أن جميع الكائنات الحية الدقيقة ، بما في ذلك التوتر متسامح الخميرة والعفن المبكر ، يمكن قمعها إذا آو قيمة أقل من 0.60 .

الحد من تأثير على النشاط الأيضي من الكائنات الحية الدقيقة

AW قيمة يمكن أن تقلل من معدل نمو الكائنات الحية الدقيقة ، وبالتالي ، فإن معدل التدهور الغذائي ، والسموم الغذائية والكائنات الحية الدقيقة النشاط الأيضي سوف تنخفض أيضا ، ولكن وقف عملية التمثيل الغذائي المختلفة تتطلب قيمة مختلفة من المياه النشاط . على سبيل المثال ، آو القيم المطلوبة لتشكيل الجراثيم البكتيرية هي أعلى من تلك التي تنمو . في الواقع ، يمكن أن تحدث عملية التوائم بوغ تحت عتبة نموها .

إنتاج السموم هو النشاط الأيضي من الكائنات الحية الدقيقة التي هي ذات الصلة إلى صحة الإنسان . في حالة وجود Clostridium spp . growth ، هناك تشكيل السموم ، والتي يمكن الحفاظ على الحد الأدنى من قيمة آو من النمو والتكوين ، فئة أ هو 0.95 ، فئة ب هو 0.94 ، الفئة هاء هو 0.97 . تم قياس هذه القيم مع كلوريد الصوديوم كعامل ترطيب ، ولكن أقل مع الجلسرين كعامل ترطيب .

زيادة تركيز كلوريد الصوديوم يمكن أن تمنع نمو البكتيريا و تشكيل انتروتوكسين ، تثبيط تأثير انتروتوكسين أقوى . انخفاض قيمة AW له تأثير أكبر على انتروتوكسين ب من انتروتوكسين أ .

هناك ما لا يقل عن 200 أنواع من السموم التي تنتجها العديد من العفن ، لذلك العلاقة بين آو و نمو العفن و إنتاج السموم هي معقدة جدا . وبالإضافة إلى ذلك ، بسبب إنتاج المياه الأيضية ، تزايد العفن يمكن أن تزيد من قيمة البيئة المتزايدة آو . . . ولذلك ، فمن الممكن جدا أن السموم موجودة في الأطعمة التي تحتوي على البكتيريا السامة أو العفن .

على مقاومة الحرارة من الكائنات الحية الدقيقة

التدفئة هو وسيلة فعالة لمنع أو قتل الكائنات الحية الدقيقة في الغذاء ، مقاومة الحرارة من الكائنات الحية الدقيقة المختلفة و الجراثيم المختلفة .

من بين العوامل التي تحدد مقاومة الحرارة من البكتيريا ، الخواص الفيزيائية ، التركيب الكيميائي ، و قيمة المذيب الحراري مهمة جدا ، وعموما ، فإن مقاومة الحرارة من الجراثيم البكتيرية يزيد مع انخفاض قيمة و هو أقوى في مجموعة من 0.2 إلى 0.4 . على سبيل المثال ، في المواد الغذائية والكائنات الحية الدقيقة ، والحد من آو قيمة المقاومة الحرارية من تعليق وسائل الإعلام زيادة كبيرة ، وهذا التأثير هو واضح جدا في استخدام كلوريد الصوديوم كما عامل ترطيب . في بعض الأحيان ، مقاومة الحرارة من البكتيريا في تركيزات عالية من الحل هو أقل من ذلك في محلول مخفف ، لأن المذاب نفسه يزيد من الضرر الحراري للخلايا أثناء التسخين .

على بقاء الكائنات الحية الدقيقة

الكائنات الحية الدقيقة التي لا تنمو يموت تدريجيا . ولذلك ، إذا كان الغذاء هو أقل من الحد الأدنى من نمو الكائنات الحية الدقيقة ، ثم عدد من الكائنات الحية الدقيقة سوف تنخفض ببطء . في انخفاض AW ، البكتيريا إيجابية الجرام هي أكثر قدرة على البقاء من البكتيريا سالبة الجرام .

في الأطعمة المجمدة ( AW < 0.10 ) ، وعدد من الكائنات الحية الدقيقة يزيد مع انخفاض قيمة AW ، وهو أمر نادر الحدوث في الأطعمة مع بعض الرطوبة . المواد الواقية مثل البروتين ، nonreductive السكر أو الجليسرين يمكن أن تزيد من عدد البكتيريا أثناء تخزين المواد الغذائية . nonesterified الأحماض الدهنية أو antistaling وكلاء يمكن أن تعجل من موت البكتيريا . وبالإضافة إلى ذلك ، انخفاض قيمة الرقم الهيدروجيني ، وانخفاض الأكسجين ، ضوء الظلام ، وارتفاع الرطوبة ، وما إلى ذلك ، يؤدي إلى عدد كبير من الأغذية الجافة في موت الكائنات الحية الدقيقة .

من خلال دراسة العلاقة بين البقاء على قيد الحياة من السالمونيلا ، المكورات العنقودية الذهبية ، CL . Sotulinum الغذاء الكائنات الحية الدقيقة السامة و آو ونتيجة لذلك ، في الأطعمة مع انخفاض AW القيم ( التي تسمح الجراثيم تنبت ، ولكن لا يمكن أن تنمو البكتيريا المغذية ) عدد من الجراثيم سوف تنخفض ، حتى أنها سوف تصبح عقيمة أثناء التخزين .

بقاء الطفيليات في الغذاء يتأثر أيضا انخفاض AW القيم التي يمكن أن تقتل أثناء التجميد أو التجفيف . من خلال دراسة بقاء الشعرينة الحلزونية في اللحوم أثناء التجفيف ، وجد أن هذه الطفيليات كانت معطلة في المخمرة النقانق من 0.949 إلى 0.931 ، في حين أن لحم الخنزير الخام من 0.948 إلى 0.904 .

من ما ذكر أعلاه ، يمكن استنتاج أن استقرار وسلامة الغذاء يمكن تحسينها من خلال اختيار الظروف المناسبة ( AW قيمة ، قيمة الرقم الهيدروجيني ، والرطوبة ، حافظة ، وما إلى ذلك ) .

و

نشاط المياه في الغذاء

في الأطعمة منخفضة الرطوبة ( AW = 0.0 ~ 0.6 ) و الأطعمة متوسطة الرطوبة ( AW = 0.6 ~ 0.9 ) ، وانخفاض قيمة AW يمكن تحسين الاستقرار والأمن الغذائي ، ولكن في الأطعمة عالية الرطوبة ( AW = 0.9 ~ 1 ) ، هذه الظاهرة ليست واضحة . آو قيمة ليس فقط يساعد على الحفاظ على الأغذية التقليدية ، ولكن أيضا يساعد على الحفاظ على الأغذية الحديثة .

طريقة التجفيف ، والتركيز ، أو إضافة عامل ترطيب تستخدم عادة للحد من آو قيمة في الغذاء . بعد المواد الغذائية المجففة أو مركزة ، المذاب يتراكم في المياه المتبقية ، مما يقلل من قيمة او . . . . . . . ترطيب وكيل المستخدمة في المواد الغذائية التقليدية هي كلوريد الصوديوم والسكروز ، والتي تضاف إلى المواد الغذائية في نفس النسبة .

ترطيب وكلاء المستخدمة في الأغذية الجديدة تشمل الجليسرين ، السوربيتول ، اللاكتات ، البروبيلين غليكول ، الخ . إضافة بعض المكونات مع انخفاض محتوى الماء في الغذاء ، مثل النشا ، ومسحوق الحليب أو بروتين فول الصويا يمكن أن تقلل أيضا من قيمة او في منتجات اللحوم ، وزيادة كمية الدهون يمكن أن تقلل أيضا من قيمة او لأن محتوى الماء في الدهون منخفضة جدا ، فقط 5-10 ٪ ، ولكن محتوى الماء في اللحوم تصل إلى 70-75 ٪ .

AW يمكن أن تعزز الحفاظ على الوقت ، والاستقرار والأمن من المواد الغذائية المجففة أو المواد الغذائية التي تحتوي على عامل ترطيب .

الأطعمة عالية الرطوبة ، مثل الحليب الطازج واللحوم والأسماك والخضروات والفواكه ، وما إلى ذلك ، من السهل أن تصيب البكتيريا سالبة الجرام و البكتيريا إيجابية الجرام أو النمو السريع العفن ، ظروف مماثلة تحدث أيضا في الأطعمة التي تحتوي على كميات صغيرة من الملح ، مثل لحوم البقر السجق ، وما إلى ذلك ، فإن النهج الوقائي هو التخزين البارد أو المعالجة الحرارية .

الجرف الحياة من المواد الغذائية في مجموعة من 0.95-0.90 AW = مثل الخبز ، الجبن المخمرة ، الزبدة المملحة ، المخمرة السجق ، لحم الخنزير الخام ، المخللات ، تتركز kuzi عصير يمكن تمديدها .

هذه المواد الغذائية يمكن أن تبقي على نضارة من خلال تجفيف وإضافة كلوريد الصوديوم ، السكروز ، وما إلى ذلك بعد تخمير المواد الغذائية عالية الرطوبة ، قيمة الرقم الهيدروجيني ، والمنافسة البكتيريا و تسلل الهواء سوف تلعب دورا أكبر في استقرار الغذاء .

طريقة الحفاظ على المواد الغذائية التي تحتوي على رطوبة متوسطة ، مثل الجبن القديم ، من الصعب النقانق ، لحم الخنزير المطبوخ ، والأسماك المملحة ، مربى ، حلوى الفاكهة المجففة ، وما إلى ذلك ، هو إضافة كمية مناسبة من الملح أو السكر وتجفيف . تلف المواد الغذائية التي تحتوي على الماء في الماء هو أساسا بسبب مقاومة العفن المبكر أو مفرط التناضح الخميرة ، ولكن القليل جدا من الملح مقاومة البكتيريا .

انخفاض محتوى الماء من المواد الغذائية ، وفقا للترتيب من ارتفاع إلى انخفاض قيمة AW : الشوكولاته والحلويات والعسل والكاكاو والكعك ومسحوق الحليب والدقيق والخضروات المجففة ، وما إلى ذلك من الصعب على نمو البكتيريا في هذه الأطعمة . هذه المنتجات هي المجففة إلى انخفاض قيمة AW ، ولكن ينبغي تجنب الإفراط في الجفاف . عامل ترطيب يلعب دورا هاما في استقرار المواد الغذائية المذكورة أعلاه ، ولكن الجفاف يلعب دورا حاسما في معظم الحالات .

و

تأثير الحاجز وتطبيقه في الحفاظ على الأغذية

استقرار وسلامة معظم المواد الغذائية لا تعتمد كليا على انخفاض قيمة AW ، وهناك بعض العوامل الأخرى التي تؤثر في العمل الفعلي ، ينبغي النظر في قيمة AW جنبا إلى جنب مع غيرها من العوامل .

في صناعة المواد الغذائية ، " تأثير الحاجز " يشير إلى العوامل التي تؤثر على جودة تخزين الأغذية ، بما في ذلك التدفئة والتبريد ، نشاط المياه ، والحموضة ، deoxidization ، والمواد الحافظة ، والنباتات المنافسة ، وهلم جرا .

من أجل تحقيق الغرض من الغذاء مطهر ، طريقة واحدة لحل مشكلة واحدة من العوامل المذكورة أعلاه ، في كثير من الأحيان لا يمكن تحقيق تأثير مثالي ، " عقبة " التكنولوجيا هو الاستخدام الشامل لعدة طرق ، مثل المعالجة الحرارية ، وتعديل قيمة الرقم الهيدروجيني ، deoxidization ، إضافة المواد الحافظة ، واختيار المناسب من نشاط المياه ، وما إلى ذلك ، من بينها استخدام درجة وكمية من كل طريقة لا يمكن أن تصل إلى حد استخدام معيار واحد ، ولكن بسبب تأثير التآزر من مختلف الأساليب ، في نهاية المطاف حفظ الطازجة تأثير مثالي .

نشاط الكائنات الحية الدقيقة في الغذاء أثناء التخمير أو التخزين ليست ثابتة ولكن ديناميكية ، لذلك التنبؤ الميكروبية مهم أيضا في الحفاظ على الأغذية .

عند النظر في العوائق المتأصلة في الغذاء ، من الضروري أن نفهم منحنى النمو من البكتيريا المسببة للتلف ( على سبيل المثال في منتجات اللحوم المعلبة في فراغ ) أو البكتيريا السامة في الأغذية ( على سبيل المثال في النقانق ) أثناء تخزين الأغذية ، وبقايا البكتيريا السامة في الأغذية منخفضة الرطوبة ( المجففة أو المجمدة المنتجات ) .

حاجز الآثار غالبا ما تستخدم في تطوير المنتجات الغذائية التي تحتوي على رطوبة متوسطة وعالية الرطوبة ، مثل منتجات اللحوم التي تحتوي على رطوبة معتدلة ، والتي يتم معالجتها بواسطة الحرارة المعتدلة ، في حين أن كلوريد الصوديوم أو السكروز تضاف إلى خفض قيمة AW ، والتجفيف السليم ، وبعد العلاج الشامل ، المنتج النهائي يحتوي فقط على عدد قليل جدا من الكائنات الحية الدقيقة .

منع إعادة العدوى بعد تجهيز اللحوم هو المشكلة الرئيسية في الحفاظ على اللحوم - تعديل AW أقل من 0.69 ، جنبا إلى جنب مع تأثير رد الفعل المنتج ميلاد في اللحوم يمكن أن تمنع نمو العفن في عملية التخزين ، ويمكن أن تجعل من السالمونيلا ، المكورات العنقودية الموت السريع .

ارتفاع محتوى الرطوبة من منتجات اللحوم التي لا تخزن في بيئة مجمدة يمكن تقسيمها إلى f-spp ( الجرف استقرت المنتجات التي تم الحصول عليها عن طريق التسخين ) ، AW - SPP ، ودرجة الحموضة - SPP عدة أنواع ، لجميع هذه المنتجات ، AW قيمة هامة على قدم المساواة ، AW قيمة 0.97 أو 0.96 ، قيمة الرقم الهيدروجيني إلى أقل من 6.5 ، و - SPP عالية الضغط تعقيم النقانق ( و > 0.4 ) يمكن أن يكون انخفاض الأكسدة المحتملة ، ولكن لا يمكن أن تنمو الجراثيم المتبقية أثناء التكاثر ، وبالتالي فإن بعض الجراثيم لا يمكن أن تكون عقيمة .

في عملية المعالجة ، آو SPP يحتاج فقط إلى أن يسخن إلى 78 ℃ و آو قيمة أقل من 0.95 ، ولكن فقط عدد قليل من الجراثيم البكتيرية المتبقية ، تلف الكائنات الحية الدقيقة السامة تم حظره .

الرقم الهيدروجيني في الرقم الهيدروجيني SPP هو تعديلها إلى 5-4 ~ 5-6 ، جنبا إلى جنب مع عملية التسخين المعتدل ( 80 ℃ ) ، من أجل منع الجراثيم البكتيرية التالفة وعدم تنشيط البكتيريا من إعادة العدوى إلى المنتج ، وهذه العمليات تتم بعد التعبئة والتغليف . المخمرة النقانق أيضا استخدام الحواجز التقنية ، مثل إضافة النتريت ، deoxidization تنافسية النباتات البكتيرية ، وتنظيم قيمة الرقم الهيدروجيني و آو قيمة التدفئة ، وما إلى ذلك ، لضمان استقرار وسلامة المنتجات . عقبة التكنولوجيا المستخدمة على نطاق واسع في تجهيز اللحوم .