بخشی از مقاله
چکیده:
به علت افزایش روز افزون تقاضای مصرف کننده برای خرید ﳏصولی ایمن با ﳏتوای تغذیهای بالا و کیفیت کلی مناسب، استفاده از روشهایی برای جایگزینی پاستوریزاسیون و اسﱰیلیزاسیون مورد توجه قرار گرفته است. روشهای غیر حرارتی برخلاف روشهای حرارتی تأثیر کمﱰی بر ویژگیهای حسی و کیفی مادهی غذایی دارند. فرایند اولﱰا سوند یکی از تکنولوژیهای جایگزین است که در صنعت غذایی به عنوان یک روش مناسب شناخته شده است.
به کارگﲑی امواج صوتی به تنهایی روش چندان موثری برای نابودی باکﱰی ها در ﳏصولات غذایی ﳕیباشد. بنابراین استفاده از یک روش دیگر مثل فشار یا گرما در کنار اولﱰاسونیک ﲢت عنوان مانوسونیک (فشار + صوت) و ترموسونیک (دما + صوت) و مانوترموسونیک (فشار + گرما + صوت) از فرایندهای مناسب در غﲑفعال کردن میکروب ها میباشند و روشهایی تضمﲔ شده در جهت رسیدن به اﳝﲏ مورد لزوم در ﳏصولات غذایی هستند. اولﱰاسونیک هنوز در مراحل ابتدایی ﲢقیقات بوده و نیازمند بررسیهای بیشﱰ جهت توسعهی این تکنولوژی در مقیاس صنعﱵ میباشد. ﳘچنین باید اثرات آن به طور کامل بر خصوصیات مواد غذایی روشن شود.
کلمات کلیدی:
اولﱰاسوند، ترموسونیکاسیون، مانوسونیکاسیون، مانوترموسونیکاسیون، میکروارگانیسم ها، غیرفعال سازی
مقدمه :
روشهای گرمایی مثل پاستوریزاسیون و اسﱰیلیزاسیون، تکنیکهای مرسومی هستند که امروزه جهت غﲑ فعال کردن میکروارگانیسمها در مواد غذایی از آﳖا استفاده میشود. به هر صورت تقاضا برای به کارگﲑی روشهای جدیدی که اثرات کمﱰی بر روی ﳏتوای تغذیه ای و کیفیت غذا داشته باشند، رو به گسﱰش است. >16@ تکنیکهای نگهداری جدید میتوانند ضمن کاهش فعالیت میکروبی به
طور مشخص میزان گرمای مورد نیاز را هم کاهش یا حذف کنند. این فرایندها به علت کاهش انرژی مورد نیاز و کارایی بالاتر و زیست دوست بودن آﳖا نسبت به روشهای قدﳝی در حال گسﱰش میباشند.
تکنولوژیهایی که از گرما استفاده ﳕیکنند شامل فراصوت، فشار بالا، ازناسیون، پالس الکﱰیک و بسیاری روشهای دیگر میباشند که به عنوان روشهای جایگزین، مورد توجه قرار گرفتهاند. به خصوص تیمار فراصوت اثر کمی بر روی ﳏتوای تغذیهای و کیفیت غذا دارد. >17@ فرایندهای گرمایی، میکروارگانیسم های در حال رشد و بعضی از
اسپورها را نابود میکنند. اثرات آﳖا وابسته به دما و زمان تیمار است. متاسفانه این دو عامل باعث از دست رفﱳ ارزش تغذیه-ای ﳏصولات شده و سبب به وجود آمدن طعمهای نامطلوب میگردد و بسیاری از خواص کاربردی ﳏصولات را ازبﲔ میبرد و افت کیفی آﳖا را منجر میشود. >2@ در سالهای اخﲑ کاربردهای متنوع امواج اولﱰاسونیک در فرایند
ﳏصولات غذایی و ارزیابی آﳖا گسﱰش یافته است. از درجه بندی گوشت تا اسﱰیلیزاسیون ﳏصولات. اولﱰاسوند در کنار گرما میتواند سرعت اسﱰیلیزاسیون غذا را افزایش دهد و این اثر با کاهش مدت زمان تیمار گرمایی و آسیب کمﱰ به ﳏصول ﳘراه است. مزایای اولﱰاسوند نسبت به پاستوریزاسیون معمول غذایی شامل کاهش میزان از دست رفﱳ طعم ﳏصول به خصوص در آب میوه ها، ﳘوژنیزهی ﲠﱰ و صرفه جویی بیشﱰ در انرژی می باشد. >21@
امواج اولﱰاسوند:
ابتدایی ترین تعریف امواج فراصوت مربوط به امواج فشار با فرکانس های 20 کیلوهرتز یا بیشﱰ هستند. >2@ به طور معمول ﲡهیزات اولﱰاسوند از فرکانس های 20 کیلوهرتز تا 10 مگاهرتز استفاده میکنند. اولﱰاسونیک اساسا به دو گروه تقسیم میشود. امواج با فرکانس بالا و انرژی کم. امواج با فرکانس پایﲔ و انرژی بالا. گروه اول به عنوان یک تکنیک ﲡزیهای برای اطمینان از کیفیت مادهی غذایی و کنﱰل فرایند مورد استفاده قرار میگیرد و یک روش بازرسی غﲑ ﲣریﱯ میباشد. کاربرد گروه دوم در صنایع غذایی به نسبت جدید بوده و هنوز به طور دقیق مورد بررسی قرار نگرفته است. اولﱰاسوند با توان بالاتر در فرکانس های کمﱰ حدود 20-100 کیلوهرتز که مربوط به قدرت اولﱰاسوند میباشد، توانایی اﳚاد کاویتاسیون را دارند که در غﲑفعال کردن میکروبها استفاده میشود. >21@
این مقاله بر روی جنبههای کاربردی آن در سلامت و اﳝﲏ میکروبی مادهی غذایی ﲤرکز دارد.
غﲑفعال سازی میکروبها:
حذف میکروارگانیسمها یکی از نگرانیهای مصرف کنندگان میباشد. نابودی پاتوژن ها امری ضروری در فرایندهای مواد غذایی است. گزارش یک آلودگی می تواند آیندهی یک کارخانه را مورد ﲥدید قرار دهد. تولید کنندهها باید آلودگی ورودی را به حداقل رسانده و میکروارگانیسمهای موجود در ماده ی غذایی را غﲑ فعال
کرده و این روند را با جلوگﲑی از رشد ﲨعیت های میکروبی که غﲑفعال نشده اند، ادامه دهند. >16@ اولﱰاسونیک قابلیت به کارگﲑی برای غﲑفعال کردن ﲨعیتهای
میکروبی را دارد. در فرایند اولﱰاسوند، کاویتاسیون باعث تغیﲑاتی در فشار به وجود آمده به وسیله ی امواج میشود که مسئول نابودی میکروارگانیسمها هستند. >21@
مکانیسم غﲑفعال سازی میکروبی :
ﲢقیق و بررسی اولﱰاسوند به عنوان یک روش غﲑفعال سازی میکروبی از دهه ی 60 میلادی آغاز شد. مکانیسم نابود شدن میکروبها به علت نازک شدن غشاء سلول ها و تولید رادیکالهای آزاد است. >3@ ﳏققﲔ عقیده دارند که کاویتاسیون آکوستیک باعث اثرات مکانیکی و واکنشهای سونو شیمیایی مثل اﳚاد رادیکالهای آزاد و ترکیبات مولکوﱄ ﳘچون آب اکسیژنه میشود. کاویتاسیون مربوط به تشکیل و رشد حباب و ﲣریب میکروحبابها در شبکهی مایع میباشد. در طول فرایند سونیکاسیون، زمانی که امواج صوتی با یک شبکهی مایع برخورد میکند، یکسری امواج طوﱄ به وجود میآیند و مناطق انقباض و انبساط را اﳚاد میکنند. این مناطق ﲢت فشار باعث اﳚاد کاویتاسیون میگردد. به این شکل که یکسری حبابهای گاز اﳚاد می-شوند. >2,4@ کاویتاسیون یا حفرهزایی پدیدهای هیدرودینامیکی است
