رمز كيفيت مواد غذايي
براي اولين بار در خاورميانه محققان ايراني به دانش فني
توليد افزودني‌هاي خوراكي دست يافتند
طبيعت در گذر ساليان دراز به انسان آموخت كه چگونه با استفاده از نگهدارنده‌هاي طبيعي، زمان ماندگاري مواد غذايي را افزايش دهد تا امروز كه به منظور بهبود كيفيت، بافت، طعم، رنگ و افزايش پايداري و ماندگاري مواد غذايي انواع متنوعي از افزودني‌هاي سنتزي مانند امولسيفايرها نيز به خدمت گرفته شده‌اند.
جالب است بدانيد براي نخستين‌بار در خاورميانه محققان ما در مركز تحقيقات كاربردي دارويي دانشگاه علوم پزشكي تبريز موفق شده‌اند به دانش فني توليد اين افزودني خوراكي كه در صنايع توليد نان، روغن، شكلات و لبنيات بسيار كاربرد دارند، دست پيدا كنند. اين طرح بزرگ صنعتي كه با توليد 6 نوع امولسيفاير خوراكي در مقياس يك تن در روز به همت محققان اين مركز در مشهد در حال اجراست در عين‌حال ما را از واردات 1500 تن از اين مواد بي نياز مي‌كند و از خروج سالانه حدود 2 ميليون دلار ارز جلوگيري به عمل مي‌آورد.
ما نيز بر آن شديم تا با دكتر سالار همتي، عضو هيات علمي مركز تحقيقات كاربردي دارويي دانشگاه علوم پزشكي تبريز و مجري طرح ايجاد دانش فني و توليد 6 نوع ماده اوليه امولسيفايرهاي خوراكي به گفتگو بنشينيم.
بهانه اصلي گفتگوي ما امولسيفايرها هستند. اولين بار پاي اين افزودني‌هاي خوراكي چگونه به صنايع غذايي باز شد؟
شواهد نشان مي‌دهد اولين كاربرد امولسيون‌كننده‌ها احتمالا مربوط به يونانيان باستان است كه از قدرت امولسيون‌كنندگي موم زنبور در محصولات آرايشي استفاده مي‌كردند.
جالب است بدانيد زرده تخم‌مرغ اولين امولسيفايري بوده كه در توليد غذا اوايل قرن نوزدهم به كار برده شده است. به دليل پايداري كم زرده تخم‌مرغ توليدكننده‌ها به استفاده از لسيتين مشتق شده از سويا روي آوردند و تقريبا تا اوايل 1920 مهم‌ترين كاربرد را داشت. توسعه امولسيفايرها 10 سال بعد وقتي مشتقات اسيدهاي چرب (مونو و دي گليسريدها) كشف شدند، پديد آمد.
در 1936 هم كاربرد مونوگليسريد در توليد بستني به عنوان يك اختراع به ثبت رسيد. هم اكنون افزودني‌هاي امولسيفايري غذايي نقش مهمي در توليد محصولات غذايي نظير مارگارين، مايونز، سس‌هاي مختلف، آبنبات، غذاهاي فرآوري شده، شيريني و طيف‌گسترده‌اي از محصولات پختني (نان‌ها و...) را ايفاء مي‌كنند.
خيلي دقيق‌تر برايمان بگوييد امولسيفايرها جزو كدام دسته از افزودني‌هاي خوراكي هستند و چه نقشي را در چرخه بهبود كيفيت محصولات غذايي ايفا مي‌كنند؟
هر يك از اجزاي تشكيل‌دهنده ماده غذايي (كربوهيدرات، پروتئين، روغن، چربي، آب و هوا و...) داراي ويژگي‌هاي منحصر به فرد خود هستند و به همين دليل در بعضي مواقع، باعث تداخل در ويژگي‌هاي يكديگر مي‌شوند، از آن جمله مي‌توان به 2 تركيب آب و روغن اشاره كرد؛ بنابراين براي افزايش انطباق‌پذيري سطوح تماس دوجزء مذكور به يك جزء سومي (ماده ثالث) به عنوان يك اتصال‌دهنده بين
دو ماده ناسازگارنياز داريم. اين ماده كه براي بهبود كيفيت ماده غذايي و فرآوري آن به كار مي‌رود امولسيفاير خوراكي (food emulsifier) ناميده مي‌شود. فراموش نكنيد كه فقط امولسيفايرهاي خوراكي به عنوان افزودني غذايي، مجاز شناخته مي‌شوند.
اصولا توسعه دانش و فناوري توسعه فرمولاسيون‌هاي جديد در صنعت غذا طي سال‌هاي اخير تا كجا پيش رفته و بزرگ‌ترين تحولات آن در اين حوزه چه بوده است؟
محصولات پختني بزرگ‌ترين مصرف‌كننده‌هاي امولسيفايرها هستند. محصولاتي كه به صورت شيميايي يا توسط تخمير ور مي‌آيند در اين دسته قرار مي‌گيرند. در سال 2007 بيش از 700 ميليون پوند (تقريبا 320 هزار تن) با ارزش تقريبي 700 ميليون دلار از اين امولسيفايرها (مشتقات مونوگليسريد) در آمريكا توليد و به مصرف رسيده است.
چنانچه آمار مصرف ديگر كشورها را نيز به اين آمار اضافه كنيم به اهميت كاربرد امولسيفايرها در صنايع غذايي بيشتر پي خواهيم برد؛ هر چند رشد سالانه مصرف جهاني اين امولسيفايرها نيز سه چهار درصد است.
عمده‌ترين كاربرد اين افزودني‌ها در كدام دسته از مواد غذايي است؟ به بيان ديگر در بهبود كدام دسته از صنايع غذايي موثر واقع مي‌شوند؟
استفاده از امولسيفاير غذايي همزمان با توليد مارگارين با استفاده از مونوگليسريد و لسيتين شروع شده است. اين تركيبات عموما امولسيفاير ناميده مي‌شوند.
پس از اين‌كه نقش‌هاي كاملا متفاوت امولسيفايرها شناخته شد، آنها را در صنايع غذايي ديگر نظير توليد مواد نشاسته‌اي (نان) و محصولات لبني (نظير بستني) به كار بردند. امروزه امولسيفايرها در انواع غذاهاي ژاپني نظير توفو و قيمه ماهي نيز به كار مي‌روند.
چرا توليد غذاهايي نظير توفو و نان نياز به امولسيفاير دارد؟
از نظر ظاهري يك امولسيفاير تركيبي است كه اثرات امولسيون كنندگي دارد، ولي واقعيت اين است كه امولسيفاير نقش‌هاي متفاوتي را ايفا مي‌كند. براي مثال، ساختمان كريستالي روغن را بهبود مي‌دهد و از پخش آب هنگام پخت و پز جلوگيري مي‌كند.
در بستني‌ها، امولسيفاير نه‌تنها باعث ترقي امولسيون‌شوندگي مي‌شود، بلكه امولسيون را نيز خراب مي‌كند تا كف پايدار شود و حالت بافت نرم به بستني مي‌دهد كه باعث مي‌شود بستني شكل خود را حفظ كند.
در توليد نان، يك امولسيفاير با پروتئين‌ها واكنش مي‌دهد كه در نتيجه باعث ورآمدن راحت و ملايم خمير مي‌شود، در واقع ارتباطي به نقش امولسيون‌كنندگي ندارد. همچنين روي نشاسته عمل مي‌كند و باعث نرم‌شدن نان مي‌شود.
اين افزودني‌ها طي چه فرآيندي به بهبود كيفيت مواد غذايي كمك مي‌كنند؟
بگذاريد براي فهم بهتر اين موضوع به چند مثال عيني اشاره كنم. نان تازه معمولا نرم است، ولي بر اثر گذشت زمان حالت الاستيك سختي به خود مي‌گيرد. دانه‌هاي نشاسته كروي شكل هستند.
نشاسته خام معمولا در آب نامحلول است. وقتي كه اين نشاسته تا دماي معين حرارت داده مي‌شود، نشاسته آب را جذب و به شكل كريستالي نشاسته تغيير مي‌كند كه بر اثر سرد كردن براحتي سخت مي‌شود. سخت شدن تدريجي نان بر اثر سرد شدن ناشي از تغيير ماهيت همين تركيبات نشاسته‌اي است. چنانچه امولسيفايرها وارد اين مخلوط شوند مي‌توانند در ساختار آن موضع بگيرند. به اين ترتيب، تركيبات نشاسته‌اي حتي پس از سرد شدن نان تغييري نمي‌كند، لذا حالت نرمي آن حفظ مي‌شود. اين فرآيند در مورد پوره سيب‌زميني، رشته‌ها و برنج نيز قابل اجراست.
پس مي‌توان نتيجه گرفت كه امولسيفايرها باعث مي‌شوند خمير چسبندگي و الاستيسيته كمتري داشته باشد و كاركردن با آن راحت‌تر شود. مقاومت خمير در برابر عمليات مكانيكي را در پي دارد، در نتيجه باعث ورآمدن راحت و سريع‌تر آن شده، در عين حال نان نرم مي‌شود و كيفيت آن بالا مي‌رود و حالت نرمي آن همچنان حفظ مي‌شود (بيات شدن نان ديرتر مي‌شود.)
با توجه به اين توضيحات ملاحظه مي‌كنيم چنانچه در توليد انواع نان (سنتي و صنعتي) از امولسيفايرها با فرمولاسيون مناسب استفاده شود، تاثير بسياري در چرخه اقتصادي مصرف گندم دارد و تا حد زيادي از هدررفت آن كه به دليل بيات شدن نان‌ها و همچنين كيفيت بد آنهاست، جلوگيري مي‌كند و اين موضوع با توسعه توليد امولسيفايرها در كشور و عموميت دادن به مصرف آنها (موضوعي كه ساليان متمادي است در اروپا و آمريكا متداول است) براي هميشه حل خواهد شد.
دانش فني توليد اين افزودني‌ها از نظر كيفيت با چه استانداردي سنجيده مي‌شود؟
افزودني‌هاي غذايي به دليل اين‌كه هر فرد ممكن است در روز چندبار آنها را از طريق مصرف محصولات نهايي جذب بدن كند، از استانداردها و مقررات سختي تبعيت مي‌كنند و به همين دليل تعداد محدودي از كشورهاي جهان كه اكثرا آمريكا و اروپايي هستند، دانش فني توليد آنها را در اختيار دارند. استانداردهاي معتبر براي بررسي ويژگي‌هاي آنها شامل اروپا (EU) بهداشت جهاني، فائو (FAO/WHO) و كدكس آمريكا (FCC) است.
براي اولين بار در خاورميانه محققان ايراني به دانش فني
توليد افزودني‌هاي خوراكي دست يافتند
طبيعت در گذر ساليان دراز به انسان آموخت كه چگونه با استفاده از نگهدارنده‌هاي طبيعي، زمان ماندگاري مواد غذايي را افزايش دهد تا امروز كه به منظور بهبود كيفيت، بافت، طعم، رنگ و افزايش پايداري و ماندگاري مواد غذايي انواع متنوعي از افزودني‌هاي سنتزي مانند امولسيفايرها نيز به خدمت گرفته شده‌اند.
جالب است بدانيد براي نخستين‌بار در خاورميانه محققان ما در مركز تحقيقات كاربردي دارويي دانشگاه علوم پزشكي تبريز موفق شده‌اند به دانش فني توليد اين افزودني خوراكي كه در صنايع توليد نان، روغن، شكلات و لبنيات بسيار كاربرد دارند، دست پيدا كنند. اين طرح بزرگ صنعتي كه با توليد 6 نوع امولسيفاير خوراكي در مقياس يك تن در روز به همت محققان اين مركز در مشهد در حال اجراست در عين‌حال ما را از واردات 1500 تن از اين مواد بي نياز مي‌كند و از خروج سالانه حدود 2 ميليون دلار ارز جلوگيري به عمل مي‌آورد.
ما نيز بر آن شديم تا با دكتر سالار همتي، عضو هيات علمي مركز تحقيقات كاربردي دارويي دانشگاه علوم پزشكي تبريز و مجري طرح ايجاد دانش فني و توليد 6 نوع ماده اوليه امولسيفايرهاي خوراكي به گفتگو بنشينيم.
بهانه اصلي گفتگوي ما امولسيفايرها هستند. اولين بار پاي اين افزودني‌هاي خوراكي چگونه به صنايع غذايي باز شد؟
شواهد نشان مي‌دهد اولين كاربرد امولسيون‌كننده‌ها احتمالا مربوط به يونانيان باستان است كه از قدرت امولسيون‌كنندگي موم زنبور در محصولات آرايشي استفاده مي‌كردند.
جالب است بدانيد زرده تخم‌مرغ اولين امولسيفايري بوده كه در توليد غذا اوايل قرن نوزدهم به كار برده شده است. به دليل پايداري كم زرده تخم‌مرغ توليدكننده‌ها به استفاده از لسيتين مشتق شده از سويا روي آوردند و تقريبا تا اوايل 1920 مهم‌ترين كاربرد را داشت. توسعه امولسيفايرها 10 سال بعد وقتي مشتقات اسيدهاي چرب (مونو و دي گليسريدها) كشف شدند، پديد آمد.
در 1936 هم كاربرد مونوگليسريد در توليد بستني به عنوان يك اختراع به ثبت رسيد. هم اكنون افزودني‌هاي امولسيفايري غذايي نقش مهمي در توليد محصولات غذايي نظير مارگارين، مايونز، سس‌هاي مختلف، آبنبات، غذاهاي فرآوري شده، شيريني و طيف‌گسترده‌اي از محصولات پختني (نان‌ها و...) را ايفاء مي‌كنند.
خيلي دقيق‌تر برايمان بگوييد امولسيفايرها جزو كدام دسته از افزودني‌هاي خوراكي هستند و چه نقشي را در چرخه بهبود كيفيت محصولات غذايي ايفا مي‌كنند؟
هر يك از اجزاي تشكيل‌دهنده ماده غذايي (كربوهيدرات، پروتئين، روغن، چربي، آب و هوا و...) داراي ويژگي‌هاي منحصر به فرد خود هستند و به همين دليل در بعضي مواقع، باعث تداخل در ويژگي‌هاي يكديگر مي‌شوند، از آن جمله مي‌توان به 2 تركيب آب و روغن اشاره كرد؛ بنابراين براي افزايش انطباق‌پذيري سطوح تماس دوجزء مذكور به يك جزء سومي (ماده ثالث) به عنوان يك اتصال‌دهنده بين
دو ماده ناسازگارنياز داريم. اين ماده كه براي بهبود كيفيت ماده غذايي و فرآوري آن به كار مي‌رود امولسيفاير خوراكي (food emulsifier) ناميده مي‌شود. فراموش نكنيد كه فقط امولسيفايرهاي خوراكي به عنوان افزودني غذايي، مجاز شناخته مي‌شوند.
اصولا توسعه دانش و فناوري توسعه فرمولاسيون‌هاي جديد در صنعت غذا طي سال‌هاي اخير تا كجا پيش رفته و بزرگ‌ترين تحولات آن در اين حوزه چه بوده است؟
محصولات پختني بزرگ‌ترين مصرف‌كننده‌هاي امولسيفايرها هستند. محصولاتي كه به صورت شيميايي يا توسط تخمير ور مي‌آيند در اين دسته قرار مي‌گيرند. در سال 2007 بيش از 700 ميليون پوند (تقريبا 320 هزار تن) با ارزش تقريبي 700 ميليون دلار از اين امولسيفايرها (مشتقات مونوگليسريد) در آمريكا توليد و به مصرف رسيده است.
چنانچه آمار مصرف ديگر كشورها را نيز به اين آمار اضافه كنيم به اهميت كاربرد امولسيفايرها در صنايع غذايي بيشتر پي خواهيم برد؛ هر چند رشد سالانه مصرف جهاني اين امولسيفايرها نيز سه چهار درصد است.
عمده‌ترين كاربرد اين افزودني‌ها در كدام دسته از مواد غذايي است؟ به بيان ديگر در بهبود كدام دسته از صنايع غذايي موثر واقع مي‌شوند؟
استفاده از امولسيفاير غذايي همزمان با توليد مارگارين با استفاده از مونوگليسريد و لسيتين شروع شده است. اين تركيبات عموما امولسيفاير ناميده مي‌شوند.
پس از اين‌كه نقش‌هاي كاملا متفاوت امولسيفايرها شناخته شد، آنها را در صنايع غذايي ديگر نظير توليد مواد نشاسته‌اي (نان) و محصولات لبني (نظير بستني) به كار بردند. امروزه امولسيفايرها در انواع غذاهاي ژاپني نظير توفو و قيمه ماهي نيز به كار مي‌روند.
چرا توليد غذاهايي نظير توفو و نان نياز به امولسيفاير دارد؟
از نظر ظاهري يك امولسيفاير تركيبي است كه اثرات امولسيون كنندگي دارد، ولي واقعيت اين است كه امولسيفاير نقش‌هاي متفاوتي را ايفا مي‌كند. براي مثال، ساختمان كريستالي روغن را بهبود مي‌دهد و از پخش آب هنگام پخت و پز جلوگيري مي‌كند.
در بستني‌ها، امولسيفاير نه‌تنها باعث ترقي امولسيون‌شوندگي مي‌شود، بلكه امولسيون را نيز خراب مي‌كند تا كف پايدار شود و حالت بافت نرم به بستني مي‌دهد كه باعث مي‌شود بستني شكل خود را حفظ كند.
در توليد نان، يك امولسيفاير با پروتئين‌ها واكنش مي‌دهد كه در نتيجه باعث ورآمدن راحت و ملايم خمير مي‌شود، در واقع ارتباطي به نقش امولسيون‌كنندگي ندارد. همچنين روي نشاسته عمل مي‌كند و باعث نرم‌شدن نان مي‌شود.
اين افزودني‌ها طي چه فرآيندي به بهبود كيفيت مواد غذايي كمك مي‌كنند؟
بگذاريد براي فهم بهتر اين موضوع به چند مثال عيني اشاره كنم. نان تازه معمولا نرم است، ولي بر اثر گذشت زمان حالت الاستيك سختي به خود مي‌گيرد. دانه‌هاي نشاسته كروي شكل هستند.
نشاسته خام معمولا در آب نامحلول است. وقتي كه اين نشاسته تا دماي معين حرارت داده مي‌شود، نشاسته آب را جذب و به شكل كريستالي نشاسته تغيير مي‌كند كه بر اثر سرد كردن براحتي سخت مي‌شود. سخت شدن تدريجي نان بر اثر سرد شدن ناشي از تغيير ماهيت همين تركيبات نشاسته‌اي است. چنانچه امولسيفايرها وارد اين مخلوط شوند مي‌توانند در ساختار آن موضع بگيرند. به اين ترتيب، تركيبات نشاسته‌اي حتي پس از سرد شدن نان تغييري نمي‌كند، لذا حالت نرمي آن حفظ مي‌شود. اين فرآيند در مورد پوره سيب‌زميني، رشته‌ها و برنج نيز قابل اجراست.
پس مي‌توان نتيجه گرفت كه امولسيفايرها باعث مي‌شوند خمير چسبندگي و الاستيسيته كمتري داشته باشد و كاركردن با آن راحت‌تر شود. مقاومت خمير در برابر عمليات مكانيكي را در پي دارد، در نتيجه باعث ورآمدن راحت و سريع‌تر آن شده، در عين حال نان نرم مي‌شود و كيفيت آن بالا مي‌رود و حالت نرمي آن همچنان حفظ مي‌شود (بيات شدن نان ديرتر مي‌شود.)
با توجه به اين توضيحات ملاحظه مي‌كنيم چنانچه در توليد انواع نان (سنتي و صنعتي) از امولسيفايرها با فرمولاسيون مناسب استفاده شود، تاثير بسياري در چرخه اقتصادي مصرف گندم دارد و تا حد زيادي از هدررفت آن كه به دليل بيات شدن نان‌ها و همچنين كيفيت بد آنهاست، جلوگيري مي‌كند و اين موضوع با توسعه توليد امولسيفايرها در كشور و عموميت دادن به مصرف آنها (موضوعي كه ساليان متمادي است در اروپا و آمريكا متداول است) براي هميشه حل خواهد شد.
دانش فني توليد اين افزودني‌ها از نظر كيفيت با چه استانداردي سنجيده مي‌شود؟
افزودني‌هاي غذايي به دليل اين‌كه هر فرد ممكن است در روز چندبار آنها را از طريق مصرف محصولات نهايي جذب بدن كند، از استانداردها و مقررات سختي تبعيت مي‌كنند و به همين دليل تعداد محدودي از كشورهاي جهان كه اكثرا آمريكا و اروپايي هستند، دانش فني توليد آنها را در اختيار دارند. استانداردهاي معتبر براي بررسي ويژگي‌هاي آنها شامل اروپا (EU) بهداشت جهاني، فائو (FAO/WHO) و كدكس آمريكا (FCC) است.