إطالة نضارة السبانخ الصغيربتقنية التغليف المعدل (MAP)

أهمية التعبئة و درجة الحرارة

تلعب التعبئة دورًا مهمًا في الحفاظ على جودة المنتجات الطازجة وزيادة مدة صلاحيتها، بما في ذلك تغليف السبانخ. حيث تساعد التعبئة، من خلال التحكم في الغلاف الجوي المحيط بالمنتج والحفاظ على درجة الحرارة المناسبة للتخزين، على إبطاء عملية التلف بشكل ملحوظ.
يُعد سوء التعامل مع درجات الحرارة، خاصة أثناء النقل والتخزين، السبب الرئيسي وراء الفاقد الكبير بعد حصاد المنتجات الطازجة. لذا، فإن الحفاظ على درجة حرارة مناسبة أمر بالغ الأهمية لإدارة العمليات الأيضية والتنفس وإنتاج الإيثيلين وفقدان الماء، ومنع التحلل الفيزيولوجي للسبانخ.

التعبئة بطريقة الغلاف الجوي المعدل (MAP)

التعبئة بطريقة الغلاف الجوي المعدل (MAP) ظهرت كتقنية قيمة للحفاظ على المنتجات الطازجة. تقوم MAP بتغيير الغلاف الجوي داخل العبوة لتهيئة بيئة تبطئ التنفس، وتثبط نمو الكائنات الدقيقة المسببة للتلف، وبالتالي تزيد من مدة صلاحية المنتج وتحافظ على جودته.
هناك نوعان رئيسيان من ماب: ماب نشط و ماب غير نشط. ماب النشط يتضمن إنشاء الغلاف الجوي المطلوب بسرعة عن طريق تمرير خليط غازي خاص داخل العبوة. من جهة أخرى، يعتمد ماب غير النشط على التفاعل بين نفاذية فيلم التعبئة ومعدل تنفس المنتج للوصول تدريجيًا إلى الغلاف الجوي المطلوب. ماب النشط يوفر تحكمًا ونتائج أسرع، لكنه يحتاج إلى معدات وغازات متخصصة، مما يجعله أكثر تكلفة. ماب غير النشط هو خيار أكثر اقتصادية ومناسب للعمليات الصغيرة.

لتنفيذ تقنية التعبئة بطريقة الغلاف الجوي المعدل (MAP)، يعد اختيار جهاز التعبئة المناسب أمرًا بالغ الأهمية.

شركة Packen هي مصممة ومصنعة لأجهزة التعبئة، حيث تعمل بشكل متخصص في هذا المجال. ومن بين منتجات شركتنا يمكن الإشارة إلى ما يلي:

ماكينة تعبئة وتغليف نصف أوتوماتيك تري سيلر (tray sealer)

ماكينة تعبئة وتغليف أوتوماتيكية تري سيلر(tray sealer)

ماکینه التعبئه والتغلیف Thermoforming

ماکینه التعبئة والتغليف غرفة التفريغ (الفاکیوم)

العوامل المؤثرة على تقنية الغلاف الجوي المعدل (MAP)

تؤثر عدة عوامل على فعالية تقنية MAP، منها:

• معدل التنفس:
  يتميز السبانخ و"البيبي سبانخ" (السبانخ الصغير) بمعدل تنفس عالٍ، مما يعني أنهما يستهلكان الأكسجين بسرعة ويطلقان ثاني أكسيد الكربون. يتطلب ذلك استخدام عبوات تتيح تبادلًا كافيًا للغازات لتجنب الظروف اللاهوائية.
• إنتاج وحساسية الإيثيلين:
  الإيثيلين هو هرمون نباتي يمكن أن يسرّع عملية النضج والشيخوخة. السبانخ حساس للإيثيلين، لذا فإن التحكم في مستويات الإيثيلين داخل العبوة يُعد أمرًا بالغ الأهمية.
• درجة حرارة التخزين:
  تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على العمليات الأيضية. درجات الحرارة المنخفضة تُبطئ عادةً من التنفس والتلف، بينما تُسرّع درجات الحرارة المرتفعة هذه العمليات.
• تحمل المستويات المنخفضة من الأكسجين (O₂) والمستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون : (CO₂)تختلف المحاصيل الزراعية في قدرة تحملها للمستويات المنخفضة من الأكسجين والمستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون. يمكن أن يؤدي انخفاض الأكسجين بشكل مفرط إلى التنفس اللاهوائي، مما ينتج عنه نكهات غير مرغوب فيها، في حين أن المستويات العالية جدًا من ثاني أكسيد الكربون قد تسبب ضررًا للأنسجة.

استخدام تقنية MAP للسبانخ و"البيبي سبانخ"

أظهرت دراسات متعددة فوائد استخدام تقنية الغلاف الجوي المعدل (MAP) في زيادة مدة صلاحية السبانخ و"البيبي سبانخ"، مما يُسهم في الحفاظ على جودتها وتقليل معدلات التلف.

الأفلام المثقبة

تُستخدم الأفلام المثقبة عادةً لتعبئة "البيبي سبانخ" لضمان توفير كمية كافية من الأكسجين داخل العبوة. ومع ذلك، قد تزيد هذه الثقوب من خطر التلوث الميكروبي.

المستويات المنخفضة من الأكسجين (O₂)

يساعد تقليل مستويات الأكسجين داخل العبوة على خفض معدل التنفس وإبطاء عملية التلف. لكن المستويات المنخفضة جدًا من الأكسجين قد تؤثر سلبًا على الجودة، مما يؤدي إلى انبعاث روائح غير مرغوب فيها.

المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون (CO₂)

تُسهم المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون في تثبيط نمو الكائنات الدقيقة المسببة للتلف. ومع ذلك، فإن التركيزات المرتفعة جدًا من ثاني أكسيد الكربون قد تُسبب روائح غير مرغوب فيها وتُحدث أضرارًا في أنسجة النباتات.

تكون الروائح غير المرغوب فيها

تكون الروائح غير المرغوب فيها تحديًا كبيرًا مرتبطًا بتقنية MAP للسبانخ، خاصة عند استخدام ظروف تحتوي على مستويات منخفضة من O₂ ومستويات مرتفعة من CO₂. أظهرت الدراسات أن انخفاض O₂ مع CO₂ يمكن أن يؤدي إلى زيادة كبيرة في الروائح غير المرغوب فيها. يرتبط تراكم الأمونيا وارتفاع درجة الحموضة (pH) أيضًا بالأجواء الغنية بـ CO₂. بينما يمكن أن يساعد O₂ المتوسط مع CO₂ في السيطرة على تكون الروائح غير المرغوب فيها، إلا أن هذا الوضع قد يسرّع الشيخوخة والموت الخلوي، مما يقلل في النهاية من مدة الصلاحية. يمكن أن تساعد العبوات المثقبة في تقليل تكون الروائح غير المرغوب فيها من خلال تسهيل تبادل الغازات.

استراتيجيات للسيطرة على الروائح غير المرغوب فيها

تم اقتراح عدة استراتيجيات للسيطرة على تكون الروائح غير المرغوب فيها في السبانخ المُعبأة بتقنية MAP، منها:

• استخدام الممتصات:
  يمكن تضمين الممتصات داخل العبوة لإزالة المركبات المتطايرة المرتبطة بالروائح الكريهة، مثل الأمونيا.
• استخدام المجففات:
  تساعد المجففات على تقليل مستويات الرطوبة داخل العبوة، مما يُسهم في منع تكون النكهات غير المرغوب فيها.
• الأفلام المثقبة الدقيقة ذات النفاذية العالية لثاني أكسيد الكربون (CO₂):
  تُسهم هذه الأفلام ذات الثقوب الدقيقة والنفاذية العالية لثاني أكسيد الكربون في تنظيم تبادل الغازات ومنع تراكم ثاني أكسيد الكربون بشكل مفرط، مما يحد من تكون الروائح الكريهة.
• الإدارة المتكاملة قبل وبعد الحصاد:
  تشمل هذه الاستراتيجية اتخاذ تدابير دقيقة قبل الحصاد، مثل اختيار الأصناف المناسبة وظروف النمو المثلى، إلى جانب تقنيات التعامل المناسبة بعد الحصاد مثل التبريد السريع والتطهير الملائم، مما يساعد على تقليل تكون الروائح غير المرغوب فيها.

تقنية BreatheWay

تقنية BreatheWay هي نهج مبتكر لـ MAP غير النشط يمكنها الحفاظ على جودة السبانخ وزيادة مدة صلاحيته في درجات حرارة التخزين غير المثالية (13 درجة مئوية و21 درجة مئوية). تستخدم هذه التقنية غشاءً مثقبًا دقيقًا بمعدل نقل عالي جدًا للأكسجين وثاني أكسيد الكربون مقارنة بالأفلام التقليدية.

يوفر هذا التبادل الديناميكي للغازات جوًا معدلاً مفيدًا داخل العبوة حتى في درجات الحرارة المرتفعة. أظهرت الدراسات أن تغليف BreatheWay يبطئ من الاصفرار، ويقلل من فقدان الماء، ويحافظ على الجودة العامة للسبانخ في درجات الحرارة غير المثالية. ومع ذلك، يمكن أن يكون التكثف عاملاً مقيدًا مع هذا النوع من التغليف.

الظروف المثلى لتقنية MAP

تحديد الظروف المثلى لتقنية الغلاف الجوي المعدل (MAP) للسبانخ يتطلب موازنة دقيقة بين تركيب الغاز ودرجة حرارة التخزين. تعتمد الظروف المثلى على عدة عوامل، منها:

1. نوع السبانخ:
   على سبيل المثال، "البيبي سبانخ" أكثر حساسية وعرضة للتلف مقارنةً بالسبانخ الناضج، وبالتالي يحتاج إلى ظروف تعبئة مختلفة.
2. درجة حرارة التخزين:
   يختلف تركيب الغاز المثالي حسب درجة الحرارة المستهدفة للتخزين.
3. مدة الصلاحية المستهدفة:
   يؤثر ضبط تركيبة الغاز على مدة الصلاحية التي يمكن تحقيقها.

يُعد إجراء المزيد من الدراسات أمرًا ضروريًا لتطوير توصيات دقيقة لأنواع السبانخ المختلفة والسيناريوهات المتنوعة للتخزين.

مواد التغليف البديلة

تجاوزًا للأفلام البلاستيكية التقليدية، قام الباحثون بدراسة مواد تغليف بديلة للسبانخ:

عبوات حمض البولي لاكتيك (PLA):
حمض البولي لاكتيك (PLA) هو بوليمر قابل للتحلل الحيوي مشتق من مصادر متجددة، مما يجعله بديلاً صديقًا للبيئة للبلاستيك التقليدي.
أظهرت الدراسات أن عبوات PLA ذات الغطاء المفصلي يمكنها الحفاظ على جودة السبانخ الصغير الطازج المقطع والمطبوخ لمدة تصل إلى 6 أيام عند درجة حرارة 4 درجات مئوية. ومع ذلك، فإن التكثف على الغطاء قد يشكل مصدر قلق مع هذه العبوات.

الأفلام النانوية المركبة القائمة على نشاسته البطاطا الحلوة

تُعد نشاسته البطاطا الحلوة مادة حيوية واعدة أخرى لتعبئة المواد الغذائية. أظهرت الأفلام النانوية المركبة المصنوعة من نشاسته البطاطا الحلوة والممزوجة بزيت الزعتر الأساسي (TEO) نشاطًا مضادًا للميكروبات واعدًا ضد E. coli وSalmonella Typhimurium.

نجحت هذه الأفلام في التحكم بنمو الميكروبات وزيادة مدة صلاحية السبانخ الصغير، مع الحفاظ على خصائصه الحسية.

العوامل الأخرى المؤثرة على مدة صلاحية السبانخ

بالإضافة إلى التغليف، هناك عوامل أخرى يمكن أن تؤثر على مدة صلاحية السبانخ، وخاصة السبانخ الصغير، ومنها:

1. وقت الحصاد:
   يمكن أن يؤثر وقت الحصاد بشكل كبير على جودة ومدة صلاحية السبانخ الصغير. يُعتبر الحصاد في ساعات الصباح الباكر خلال فصل الربيع مثاليًا، حيث يرتبط ذلك بمحتوى مائي أعلى، لون أكثر حيوية، نسيج أكثر صلابة، جودة بصرية أفضل، ومعدل تنفس أقل.
2. التأخير قبل المعالجة:
   يمكن للسبانخ الصغير أن يتحمل عمومًا ما يصل إلى 48 ساعة قبل المعالجة دون فقدان كبير في الجودة. ومع ذلك، فإن زيادة فترة التأخير عن هذا الحد يمكن أن تؤثر سلبًا على الجودة.

الخاتمة

يُعتبر التغليف ضروريًا للحفاظ على جودة السبانخ والسبانخ الصغير وزيادة مدة صلاحيتهما. تُعد تقنية الغلاف الجوي المعدل (MAP)، خاصة عند تكييفها مع احتياجات المنتج وظروف التخزين، فعّالة جدًا في تحسين مدة الصلاحية. ومع ذلك، فإن الانتباه الدقيق إلى تركيب الغازات ضروري لمنع تكون الروائح غير المرغوب فيها والحفاظ على جودة المنتج.

تُوفر مواد التغليف البديلة، مثل عبوات PLA والأفلام المستندة إلى نشاسته البطاطا الحلوة، خيارات واعدة وصديقة للبيئة. بالإضافة إلى ذلك، تلعب عوامل أخرى، مثل وقت الحصاد والتأخير في المعالجة، دورًا مهمًا في تحديد مدة الصلاحية.

تُعد الأبحاث المستقبلية ضرورية لتحسين استراتيجيات التغليف والتخزين، بهدف تقليل هدر الطعام وتوفير سبانخ عالي الجودة للمستهلكين.