انواع محصولات نانوایی و چالش‌های نگهداری آن‌ها

محصولات بیکری هزاران سال است که بخش مهمی از یک رژیم غذایی متعادل بوده‌اند. در واقع، غلات، مخلوط شده با آب و پخته‌شده توسط آتش، ممکن است اولین "نوع نان" اجداد ما بوده باشد. امروزه تولید نان و سایر محصولات نانوایی از یک صنعت ابتدایی و خانگی به یک صنعت بزرگ و مدرن تولیدی تکامل یافته است. امروزه رشد فزاینده‌ای در تقاضای مصرف کنندگان برای محصولات نانوایی مشاهده می‌شود. در این مقاله می‌خواهیم به بسته بندی نان با روش های کارآمد و بهبود کیفیت آن بپردازیم، با ما همراه باشید. ابتدای مقاله باید بگوییم رشد پایدار به دلیل تقاضای مصرف‌کنندگان برای محصولات نانوایی باکیفیت، تازه، مغذی، و با ماندگاری بالا بوده است. علاوه بر این، این تقاضای رو به افزایش با استفاده از فناوری‌های جدید فرآوری و بسته بندی، از جمله بسته بندی با اتمسفر اصلاح شده، که به افزایش دسترسی، ماندگاری و گسترش منطقه بازار بسیاری از محصولات نانوایی کمک کرده، برآورده شده است.  انواع گسترده‌ای از محصولات نانوایی را می‌توان در قفسه‌های سوپرمارکت‌ها یافت. چندین روش برای طبقه‌بندی این محصولات وجود دارد. طبقه‌بندی می‌تواند بر اساس نوع محصول باشد، مثلا: محصولاتی که شیرین نیستند، محصولات شیرین یا پر شده، همانطور که در جدول پایین نشان داده‌ایم، یا بر اساس روش تخمیر آن‌ها، مانند تخمیر بیولوژیکی، شیمیایی یا بدون تخمیر. با این حال، از دیدگاه فناوری، محصولات نانوایی را می‌توان بر اساس pH، میزان رطوبت و فعالیت آب (aw)  طبقه‌بندی کرد. محصولات نانوایی را می‌توان به‌راحتی بر اساس pH به سه گروه طبقه‌بندی کرد: دسته اول محصولات نانوایی با اسیدیته بالا با pH کمتر از 4/6، دسته دوم محصولات نانوایی با اسیدیته کم با pH بیشتر از 4/6 اما کمتر از 7، و دسته آخر محصولات نانوایی غیر اسیدی یا قلیایی با pH بیشتر از 7.

دسته‌بندی محصولات نانوایی موجود در قفسه‌های سوپرمارکت‌ها

دسته‌بندی محصولات نانوایی		انواع موجود در هر دسته‌بندی
محصولاتی که شیرین نیستند		نان رول‌ها کرامپت‌ها	کراواسان‌ها خمیز پیتزا خمیر خام
محصولات شیرین		کیک‌های بزرگ: ساده، میوه‌ای پنکیک دونات وافل	کلوچه بیسکوییت نان‌های شیرین ویفرها
محصولات پر شده		تارت: میوه‌ای، مربا  کیک‌: خامه‌ای، کاستارد پیتزا	پای: گوشتی، میوه‌ای رول‌های سوسیس

اسمیت و سیمپسون نیز محصولات نانوایی را بر اساس فعالیت آبی (aw) به سه دسته طبقه‌بندی کردند: دسته اول محصولات نانوایی با رطوبت کم و aw کمتر از 0/6 دسته دوم محصولات نانوایی با رطوبت متوسط و aw بین 0/6 تا 0/85 دسته سوم محصولات نانوایی با رطوبت زیاد و aw بیشتر از 0/85 و معمولاً بین 0/95 تا 0/99. محصولات نانوایی، مانند اکثر مواد غذایی فرآوری شده، به فساد فیزیکی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی دچار می‌شوند. علاوه بر این، طبقه‌بندی محصولات بر اساس pH و aw آنها در شناسایی پتانسیل فسادپذیری و ایمنی محصولات نانوایی مفید است. در حالی که چالش‌های فساد فیزیکی و شیمیایی، عمر مفید محصولات نانوایی با رطوبت پایین و متوسط را محدود می‌کند؛ فساد میکروبیولوژیکی نگرانی اصلی محصولات با رطوبت متوسط و بالا است. محصولات نانوایی با رطوبت بالا، چه پر نشده و چه پر شده، همچنین در شیوع بیماری‌های منتقله از غذا دخیل بوده‌اند و بنابراین نگرانی‌هایی برای ایمنی مصرف کننده را به همراه دارند. نگرانی‌های فساد محصولات نانوایی فساد به هر تغییر در وضعیت یک غذا می‌گویند که آن را در زمان مصرف خواهان کمتری پیدا می‌کند. مشکلات فساد محصولات نانوایی نیز به سه دسته تقسیم شود :

• فیزیکی (از دست دادن رطوبت، بیات شدن)
• شیمیایی (ترش شدن)
• میکروبیولوژیکی (رشد مخمر، کپک، باکتری)

مشکل اصلی فساد تحت تأثیر عوامل مرتبط با یکدیگر است، به ویژه دمای ذخیره‌سازی، رطوبت نسبی، سطح مواد نگهدارنده، pH، جنس بسته بندی و محیط گازی اطراف محصول و مهم‌تر از همه، محتوای رطوبت وaw . 

فساد فیزیکی نان

کنترل رطوبت

از دست دادن و جذب رطوبت چالش بزرگی در محصولات نانوایی است که می‌تواند منجر به تغییرات بافت و احتمال فساد شود. بسته بندی مناسب، مانند پلی‌اتیلن با چگالی پایین (LDPE)، می‌تواند به کنترل تبادل رطوبت و گاز کمک کند، اما ممکن است همچنین محیطی مناسب برای رشد کپک ایجاد کند، به‌ویژه در محصولات با رطوبت بالا.

بیات شدن

بیات شدن نگرانی بزرگی است که بدین صورت تعریف می‌شود: هر تغییر در محصولات نانوایی پس از پخت که بر میزان پذیرش مصرف‌کننده تأثیر می‌گذارد. تغییرات کلیدی شامل توزیع مجدد رطوبت، بازگشت نشاسته، افزایش سفتی و از دست دادن عطر و طعم است. بیات شدن عمدتاً ناشی از مهاجرت رطوبت از خمیر به پوسته است و تحت تأثیر بلورینگی اجزای نشاسته، به‌ویژه آمیلوپکتین قرار دارد. تأثیر میزان رطوبت: محصولات با رطوبت بالاتر، مانند نان و کیک نسبت به محصولاتی که رطوبت کمتری دارند مانند بیسکوئیت‌ها، سریع‌تر بیات می‌شوند. تأثیر لیپیدها: میزان بالاتر لیپید در بیسکوییت‌ها به آن‌ها کمک می‌کند که دیرتر بیات شوند، اما آن‌ها بیشتر در معرض ترش شدن قرار دارند.

پیامدهای اقتصادی

بیات شدن یک مسئله اقتصادی قابل توجه برای صنعت نانوایی است، 

روش‌های تأخیر در بیات شدن:

از جمله روش‌های تجاری مختلفی برای تأخیر در بیات شدن استفاده می‌شود: تغییر فرمولاسیون با لیپیدها، سورفکتانت‌ها، امولسیفایرها و صمغ‌ها. استفاده از آنزیم ضد کهنگی Multifresh که آمیلوپکتین را هیدرولیز می‌کند تا از بلورینگی مجدد جلوگیری کند. در حالی که کهنگی معمولاً با افزودن مواد افزودنی شیمیایی تأخیر می‌یابد، استفاده از جوهای غنی از CO2 که به‌طور تجاری برای افزایش عمر ماندگاری بدون کپک بسیاری از محصولات نانوایی استفاده می‌شود، نیز به‌عنوان روشی برای کاهش کهنگی مورد بررسی قرار گرفته است. 

فساد شیمیایی

محصولات نانوایی، به‌ویژه آن‌هایی که حاوی چربی بالا هستند، همچنین در معرض فساد شیمیایی یا ترش شدن قرار دارند. ترش شدن با تجزیه لیپیدها مشخص می‌شود که منجر به بوی نامطبوع و طعم‌های ناخوشایند می‌شود و محصولات را غیرقابل خوردن کرده و ماندگاری آن‌ها را کاهش می‌دهد. دو نوع مشکل ترش شدن می‌تواند رخ دهد: ترش شدن اکسیداتیو و ترش شدن هیدرولیتیک. رنسیدیتی (ترش شدن) اکسیداتیو ناشی از تجزیه اسیدهای چرب غیراشباع به وسیله اکسیژن می‌باشد. این فرآیند رادیکال‌های آزاد و پراکسیدها تولید می‌کند که می‌توانند به کیفیت مواد غذایی آسیب برسانند. این آسیب شامل بی‌رنگ کردن رنگدانه‌ها (مانند لیکوپن در رب گوجه‌فرنگی موجود در پیتزا)، تخریب ویتامین‌های A و E و تخریب پروتئین‌ها می‌شود. ترش شدن هیدرولیتیک، بر خلاف اکسیداتیو، در غیاب اکسیژن رخ می‌دهد و منجر به هیدرولیز تری گلیسیریدها و آزاد شدن گلیسرول و اسیدهای چرب بدبو می‌شود. این نوع ترش شدن با حضور رطوبت و آنزیم‌های درونی مانند لیپازها تشدید می‌شود. این آنزیم‌ها که معمولاً در سبزیجات، آرد گندم، ادویه‌جات و پنیر یافت می‌شوند، اکسیداسیون چربی‌های غیراشباع را کاتالیز می‌کنند و در نتیجه پراکسیدها و ترکیبات پایدار در برابر حرارت تولید می‌کنند که در حین فرآیند پخت باقی می‌مانند. فساد شیمیایی معمولاً با جایگزینی اکسیژن جوی از طریق بسته بندی گازی جلوگیری می‌شود. استفاده از نیتروژن (N₂) 100٪ یک روش جایگزین برای تأخیر در ترش شدگی در محصولات نانوایی با رطوبت پایین است، جایی که مشکلات میکروبیولوژیکی نگران‌کننده نیستند.

اگر به بسته‌محصولات بر پایه آرد و گندم علاقه‌مند هستید میتوایند مقاله‌ای که در رابطه با آن نوشتیم رو هم مطالعه کنید.

فساد میکروبی

در حالی که مشکلات فساد فیزیکی و شیمیایی در بسیاری از محصولات نانوایی رخ می‌دهد، فساد میکروبیولوژیکی معمولاً عامل اصلی محدودکننده طول عمر محصولات نانوایی با رطوبت بالا و متوسط است و همچنین یکی از دلایل عمده خسارت اقتصادی به صنعت نانوایی به شمار می‌آید. 

مهم‌ترین عامل تأثیرگذار بر فساد میکروبیولوژیکی محصولات نانوایی، فعالیت آب (aw) است. در محصولات نانوایی با رطوبت پایین ( aw˂0/6)، فساد میکروبیولوژیکی مشکلی نیست. در محصولات با رطوبت متوسط (0/85-0/6= aw)، مخمرها و کپک‌های اوسموفیلیک میکروارگانیسم‌های اصلی فساد هستند. در محصولات با رطوبت بالا (0/99-0/94= aw )، تقریباً همه باکتری‌ها، مخمرها و کپک‌ها قادر به رشد هستند.

• فساد باکتریایی

مشکل عمده باکتریایی در نان "باکتری میله‌ای" است که توسط Bacillus subtilis: که یک باکتری اسپوری، ایجاد می‌شود. بسیاری از انواع فیلینگ‌ها می‌توانند از رشد عوامل بیماری‌زای غذایی حمایت کنند، به ویژه اگر حاوی تخم‌مرغ یا محصولات لبنی باشند. محصولات پر شده با کاستارد یک خطر بالقوه برای سلامت محسوب می‌شوند، زیرا می‌توانند باعث رشد باسیلوس سرئوس و استافیلوکوکوس اورئوس شوند. این پاتوژن اخیر همچنین در شیوع مسمومیت‌های غذایی ناشی از محصولات نانوایی حاوی خامه دخیل بوده است. 

• فساد تخمیری

مشکلات مخمر عمدتاً در محصولات نانوایی با رطوبت متوسط و بالا رخ می‌دهد. مشکلات مخمری عمدتاً در محصولات نانوایی با رطوبت متوسط و بالا رخ می‌دهد. مشکلات مخمری محصولات نانوایی را می‌توان به دو نوع کلی تقسیم کرد:

1.  رشد قابل مشاهده مخمرها روی سطح محصولات (لکه‌های سفید یا صورتی) 
2. فساد تخمیری در دامنه وسیعی از محصولات یا مواد اولیه که با بوهای الکلی، استری یا دیگر بوها و/یا شواهد قابل مشاهده‌ای از تولید گاز، مانند حباب‌های گاز در مرباها و فوندانت‌ها یا انبساط بسته بندی‌های انعطاف‌پذیر نمایان می‌شود. رشد قابل مشاهده مخمرها معمولاً با محصولات دارای aw بالا و طول عمر کوتاه مرتبط است، در حالی که فساد تخمیری معمولاً با محصولات دارای aw پایین و طول عمر طولانی، مانند کیک‌های میوه‌ای، مرتبط است.

• فساد از طریق کپک

یک مشکل دائمی که طول عمر محصولات نانوایی با رطوبت متوسط و بالا را محدود می‌کند، رشد کپک است. بسیاری از کپک‌ها قادر به رشد در مقادیر aw بالای 0/8 هستند، در حالی که برخی از کپک‌های زروفیلیک می‌توانند در مقادیر aw به اندازه 0/65 رشد کنند. خسارات ناشی از فساد کپکی بین 1 تا 5 درصد محصولات متغیر است و به فصل، نوع محصول و روش پردازش بستگی دارد. بنابراین، فساد کپکی محصولات نانوایی نگرانی اقتصادی جدی برای صنعت نانوایی به شمار می‌آید. هرچند محصولات تازه پخته شده عاری از کپک‌های گیاهی و هاگ‌های کپکی هستند، اما محصولات به زودی به دلیل آلودگی پس از پخت با هاگ‌های کپکی از هوا، سطوح و تجهیزات نانوایی، دست‌اندرکاران غذا و مواد اولیه خام مانند لعاب‌ها، آجیل، ادویه‌ها و شکر آلوده می‌شوند. مشکلات کپک در ماه‌های تابستان بیشتر مشکل‌ساز است، به دلیل آلودگی هوایی و شرایط نگهداری گرم‌تر و مرطوب‌تر. علاوه بر این، ممکن است محصولات قبل از اینکه کاملاً خنک شوند، بسته بندی شوند. این منجر به تراکم رطوبت درون بسته بندی و روی سطح محصول می‌شود، شرایطی که برای رشد کپک مناسب است.

استراتژی‌ها برای کنترل فساد میکروبی در محصولات نانوایی

از آنجا که فساد میکروبی معمولاً عامل اصلی محدودکننده طول عمر محصولات نانوایی با رطوبت متوسط و بالا است، روش‌های کنترل فساد میکروبی، به ویژه رشد کپک‌ها، اهمیت اقتصادی قابل توجهی برای صنعت نانوایی دارند. سه استراتژی اساسی برای افزایش طول عمر میکروبی محصولات نانوایی وجود دارد:

1. پیشگیری از آلودگی پس از پخت با بسته بندی قبل از پخت یا بلافاصله پس از پخت تحت شرایط استریل.
2. از بین بردن آلودگی‌های پس از پخت روی سطح محصولات بعد از بسته بندی.
3. کنترل رشد آلودگی‌های پس از پخت در محصولات بسته بندی‌شده.

بسته بندی به روش اتمسفر اصلاح شده (MAP)

یک رویکرد جایگزین برای استفاده از مواد نگهدارنده شیمیایی در کنترل مشکلات فساد کپک در محصولات نانوایی، بدون توجه به فعالیت آبی (aw) و pH آنها، بسته بندی با اتمسفر اصلاح‌شده (MAP) است. MAP بدین صورت تعریف شده است: "قرار دادن کردن یک محصول غذایی در ظرف و یا پوشش پلاستیکی که در آن محیط گازی تغییر یافته یا اصلاح شده است تا نرخ تنفس و رشد میکروبیولوژیکی کاهش یافته، فساد آنزیمی کند شود که این امر به منظور افزایش طول عمر صورت می‌گیرد ".  جهت اعمال بسته بندی به روش اتمسفر اصلاح شده، باید از دستگاه بسته بندی متناسب با ظرفیت تولید، بودجه و فضای موردنظر استفاده کرد.  شرکت استیل غرب آسیا طراح و سازنده دستگاه‌های بسته بندی تری سیلر(سیل وکیوم) می‌باشد که بصورت تخصصی در این زمینه فعالیت دارد. از جمله محصولات این شرکت می‎توان به موارد ذیل اشاره نمود:

دستگاه بسته بندی تری سیلر نیمه اتوماتیک

دستگاه بسته بندی سیل وکیوم اتوماتیک - تری سیلر

دستگاه بسته بندی ترموفرمینگ

دستگاه بسته بندی وکیوم چمبر - وکیوم کابینی

بصورت کلی دستگاههای فوق بسته بندی داخل ظرف و یا پوشش پلاستیکی را انجام می‌دهند.