Download
1 / 28
310 likes | 598 Views
يمكن قياس فرق الجهد الكهربي بواسطة باللميفولت ( mV ). يتم التعبير عن فرق الجهد في أي نظام بالرمز Eh. تحتاج الكائنات الدقيقة الهوائية الى قيم موجبة للـ Eh للنمو بينما تحتاج الكائنات الدقيقة اللاهوائية الى قيم سالبة. يتأثر فرق الجهد الكهربي في الأغذية بعدة عوامل منها:
E N D
يمكن قياس فرق الجهد الكهربي بواسطة باللميفولت (mV). • يتم التعبير عن فرق الجهد في أي نظام بالرمز Eh .
تحتاج الكائنات الدقيقة الهوائية الى قيم موجبة للـEh للنمو بينما تحتاج الكائنات الدقيقة اللاهوائية الى قيم سالبة. يتأثر فرق الجهد الكهربي في الأغذية بعدة عوامل منها: الفرق في الجهد الكهربي الموجود بصورة طبيعية في الغذاء.
2- قدرة الغذاء على مقاومة التغير في فرق الجهد الكهربي. 3- ضغط الأكسجين في الهواء المحيط بالغذاء. 4- درجة اتصال الهواء بالغذاء. بعض أنواع البكتريا تحتاج الى ظروف اختزالية للنمو حيث تصل قيمة Eh الى 200 ملليفولت مثل البكتريا اللاهوائية Clostridium.
تحتاج بعض البكتريا الهوائية الى ظروف مؤكسدة ذات قيمة موجبة للـEh مثل بكتريا Bacillus . كذلك تتمكن بعض البكتريا الهوائية من النمو بدرجة جيدة في الظروف الاختزالية البسيطة وتسمى في تلك الحالة بالبكتريا شحيحة التهوية مثلLactobacilli . كما أن هناك بعض الأنواع البكتيرية التي تتميز بقدرتها على النمو في الظروف الهوائية أو اللاهوائية وتسمى البكتريا الاختيارية اللاهوائية.
تأثير الـEh على الكائنات الحية الدقيقة: لبعض الأحياء الدقيقة القدرة على جهد الأكسدة والاختزال في بيئتها وتغير قيمة الـEh مثل الأحياء الدقيقة هوائية التنفس التي تتمكن من خفض الـEh للبيئة المحيطة بها بعكس اللاهوائية حيث تقوم الهوائية باستهلاك الأكسجين من البيئة مما يؤدي الى خفض الـEh ويؤدي ذلك الى نقص المواد المؤكسدة وزيادة المختزلة.
لبعض المغذيات الموجودة طبيعيا في بعض الأغذية مثل حمض الاسكوربيك والسكريات المختزلة والفاكهة وغيرها أهمية كبيرة في نشاط الأحياء الدقيقة في تلك الأغذية وذلك لكون تلك المغذيات والمركبات من عوامل الأكسدة والاختزال في البيئة. يؤدي تواجد الأكسجين في البيئة الى تثبيط نمو الكائنات الدقيقة اللاهوائية حتى في ظروف القيم السالبة لفرق الجهد الكهربي .
تقوم الخميرة Saccharomyces بإنتاج كميات بسيطة من الدهون والفسفوليبيدات والسيترولات تحت الظروف اللاهوائية ولكن تزيد كمية تلك المنتجات عند انماء الخميرة في ظروف هوائية. 4- المحتوى الغذائي Nutrient content: تحتاج الأحياء الدقيقة الى العديد من المغذيات حتى تتمكن من القيام بوظائفها بدرجة مناسبة وأهم هذه المغذيات الرطوبة ومصدر للطاقة والنيتروجين والعناصر المعدنية والفيتامينات وعوامل النمو الاخرى.
* تتميز فطريات العفن بقلة احتياجاتها من المغذيات بمقارنتها بباقي الأحياء الدقيقة يليها الخمائر ثم البكتريا السالبة لجرام ثم البكتريا الموجبة لجرام. *تعد الأحماض الأمينية المصدر الأساسي للنيتروجين اللازم للأحياء الدقيقة متباينة الأغذية,كما أن هناك العديد من المركبات النيتروجينية الاخرى التي يمكن استخدامها بواسطة الأحياء الدقيقة المختلفة .
تقوم الأغذية بإمداد الأحياء الدقيقة النامية عليها أو بداخلها بكل احتياجاتها البسيطة من مجموعة فيتامينات B نظرا لعدم قدرتها على تخليق هذه الفيتامينات . وتتمكن معظم الفطريات والبكتريا السالبة لجرام من تخليق أغلب احتياجاتها من الفيتامينات وعوامل النمو الأخرى بعكس البكتريا الموجبة لجرام .
تتميز الفاكهة بانخفاض محتواها من فيتامينات ب بالإضافة الى انخفاض رقم حموضتها والقيمة الموجبة لفرق الجهد . ويوضح ذلك سبب فساد الفاكهة ومنتجاتها بالفطريات بمعدلات أكبر من فسادها بواسطة البكتريا.
5- المولد المثبطة لنمو الأحياء الدقيقة : Antimicrobial constituents يعود ثبات بعض الاغذية ضد مهاجمة الأحياء الدقيقة الى الاحياء الى احتواء تلك الأغذية بصفة طبيعية على بعض المواد التي تثبت ان لها نشاط مقاوم لفعل تلك الاحياء الدقيقة. من هذه المواد الزيوت العطرية في التوابل وما تحويه من مركبات خاصة . كما يحتوي لبن الأبقار على بعض هذه المواد مثل lactoferrin,conglutinin
6- التركيب البيولوجي : Biological structure تمثل الأغلفة الطبيعية مثل القشور والأغلفة الخارجية لبعض الأغذية وسائل حماية جيدة لها ضد غزو الأحياء الدقيقة المسببة للفساد. ومن أمثلة ذلك قشورالرمان والنقل وقشرة بيض الدواجن وجلد الأسماك والحيوانات الأخرى . تقوم الأغلفة في منع التلوث الداخلي بالأحياء الدقيقة بكفاءة إلا في حالة حدوث ضرر من أي نوع مثل الجروح والشقوق والكسور التي تمثل بداية الطريق للغزو الميكروبي.
ثانيا: العوامل الخارجية 1- درجة الحرارة Temperature : تنمو الأحياء الدقيقة في مدى واسع جدا من درجات الحرارة. فإن من المهم دراسة المدى الحراري حتى يكون دليلا في اختيار أنسب درجة حرارة لتخزين الأنواع المختلفة من الأغذية. تمثل درجة حرارة -34 أقل درجة حرارة أمكن وجود كائنات دقيقة في حالة حياة عندها , بينما تكون درجة 90 هي الدرجة القصوى.
تقسيم الكائنات الحية الدقيقة الى ثلاث مجموعات تبعا لاحتياجاتها الحرارية الازمة للنمو هي: • الأحياء الدقيقة المحبة للبرودةPsycrophiles هي التي تنمو على درجات حرارة أقل من 30 ومداها الحراري الأمثل 10-30 م. • الأحياء الدقيقة وسطية الحرارة Mesophiles تنمو في مدى حراري 20-40 م.
الأحياء الدقيقة المحبة للحرارة المرتفعةThermopiles تنموعلى درجات حرارة أعلى من 45 ومداها الحراري الأمثل 55-65. -تعتبر الأجناسpsudomonas,streptococcus من أهم الأجناس المحبة للبرودة تواجدا في الأغذية,تنمو على درجات حرارة التبريد في الثلاجات وتسبب فساد اللحوم والأسماك والدواجن والبيض وغيرها.
بينما يعد الجنسينbacillus,clostridiumأهم الأجناس المحبة للحرارة العالية ولها أهمية واضحة في صناعة تعليب الأغذية.
- وبالنسبة لفطريات العفن نلاحظ نمو الفطريات التابعة للأجناس التالية: Aspergillus,Cladosporium على البيض واللحوم والفواكه على درجات حرارة التبريد. وتنمو الخمائر في المدى الحراري البارد والمتوسط بمعدلات كبيرة بالمقارنة بالمدى الحراري المرتفع .
-تتوقف درجة حرارة تخزين الغذاء على عدة عوامل أهمها: درجة جودة الغذاء أثناء وبعد التخزين . فهناك بعض المواد الغذائية التي تقل درجة جودتها عند تخزينها على درجات حرارة التبريد مثل الموز, بينما ترتفع درجة الجودة لبعض الأغذية الأخرى عند تخزينها بالتبريد مثل البطاطس والكرفس والكرنب.
يتوقف نجاح عملية التخزين على درجات الحرارة المنخفضة على مقدار الرطوبة النسبية في جو التخزين بالإضافة الى وجود أو غياب بعض الغازات مثل ثاني أكسيد الكربون والأكسيجين.
2- الرطوبة النسبية في الوسط المحيط : Relative humidity of environment من الضروري دراسة الرطوبة النسبية في الوسط المحيط بالتخزين نظرا لأهميتها بالنسبة لكل من درجة النشاط المائي في الأغذية ونمو الأحياء الدقيقة على سطح تلك الأغذية .
فإذا كانت درجة النشاط المائي في مادة غذائية ما تساوي 0,60 أو أعلى فيصبح من الواجب اتخاذ كافة الاحتياطات لحفظ هذه المادة في درجة رطوبة نسبية لا تسمح بامتصاص الرطوبة من الهواء المحيط وإلا زادت نسبة الرطوبة وبالتالي زادت قيمة درجة النشاط المائي على سطح المادة الغذائية أو داخلها الى الدرجة التي تسمح بحدوث وتطور نمو الأحياء الدقيقة . .
* في وجود مادة غذائية ما ذات درجة نشاط مائي منخفضة في ظروف تخزين تحتوي على نسبة مرتفعة من الرطوبة النسبية يؤدي الى قيام المادة الغذائية بامتصاص الرطوبة من الهواء المحيط حتى يحدث توازن بين الرطوبة النسبية في كلا من الغذاء والهواء المحيط.
* كما يؤدي وجود المادة الغذائية ذات النشاط المائي المرتفع في ظروف تحتوي على نسبة منخفضة من الرطوبة النسبية الى فقد رطوبة المادة الغذائية وحدوث جفاف. * ترتبط الرطوبة النسبية بدرجة الحرارة بعلاقة عكسية مما يستلزم معه وضع تلك العلاقة في الاعتبار عند تصميم تجربة مناسبة للأغذية.
3- وجود بعض الغازات في الوسط المحيط بالأغذية : يؤدي استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون في مخازن التبريد بتركيز حتى 10% في جو التخزين الى اعاقة وتأخير الفساد السطحي (التسبب عن نمو الفطريات) للأغذية المخزنة. من المعتقد أن غاز ثاني أكسيد الكربون يقوم بتثبيط وظيفة غاز الايثيلين التي تقوم ثمار بعض أنواع الفاكهة بإنتاجه أثناء مراحل النضج.
يمكن استخدام غاز الأوزون في مخازن التبريد بتركيزات بسيطة ولكن يجب الحرص في استخدامه ومنع معاملة الأغذية المحتوية على نسب مرتفعة من اللبيدات به لأنه يعتبر من العوامل المؤكسدة الشديدة مما يؤدي الى اسراع معدلات التزنخ بتلك الأغذية عند استخدام الأوزون.
وقد شاع استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون في جو مخازن التبريد عند حفظ اللحوم والأسماك والأغذية البحرية , ويزداد النشاط التثبيطي لثاني أكسيد الكربون ضد الأحياء الدقيقة بانخفاض درجات الحرارة ويرجع ذلك الى ارتفاع معدل ذوبان ثاني أكسيد الكربون على درجات الحرارة المنخفضة.
تتباين البكتريا في درجة حساسيتها لغاز ثاني أكسيد الكربون , فتتميز البكتريا السالبة بارتفاع حساسيتها بالمقارنة مع الموجبة لجرام. ويظهر جنس Pseudomonas أقصى درجات الحساسية بينما تتميز بكتريا حمض اللاكتيك والبكتريا اللاهوائية بارتفاع درجة مقاومتها لفعل ثاني أكسيد الكربون.
هناك تفسيران لكيفية قيام غاز ثاني أكسيد الكربون بتثبيط نمو الأحياء الدقيقة: قيام ثاني أكسيد الكربون بعرقلة عمليات التمثيل الغذائي للبكتريا عن طريق تثبيط فعل الانزيم المساعد لعملية نزع مجموعة الكربوكسيل من الأحماض الأمينية. 2- الفعل التثبيطي لغاز ثاني أكسيد الكربون الى قيامه بخفض معدل نفاذية الغشاء الخلوي للأحياء الدقيقة.
