غلبه بر میکروارگانیسم های رشد یافته در محصولات نانوایی

این بخش از این مقاله به میکروارگانیسم های خاص مرتبط با شیوع بیماری های ناشی از مواد غذایی آلوده در محصولات نانوایی با رطوبت بالا و استراتژی های استفاده شده برای افزایش ایمنی این محصولات تمرکز خواهد کرد.

میکروارگانیسم های خاص نگران‌کننده

• گونه های سالمونلا

سالمونلوز یک بیماری رایج گوارشی ناشی از مواد غذایی است که اگرچه معمولاً خود محدود شونده است، اما می تواند در افراد بسیار جوان، سالمندان یا افراد دارای نقص سیستم ایمنی به عوارض مزمن منجر شود. سالمونلا (.Salmonella spp)  که باعث بیماری های ناشی از مواد غذایی می شود، به‌طور رایج از حیوانات، محصولات غذایی آن ها و محیط های پردازش آن ها جدا شده است. سالمونلا ممکن است از طریق طیف وسیعی از مواد اولیه به محصولات نانوایی منتقل شود. همچنین، سالمونلا به راحتی می تواند از طریق آلودگی متقاطع، زمانی که مواد اولیه یا محصولات نهایی نانوایی با سایر مواد غذایی حیوانی یا سطوح آلوده در تماس قرار می گیرند، پخش شود. اگرچه تخم‌مرغ ها به دلیل خواص کف‌کنندگی، امولسیون‌سازی و پیونددهی ارزشمند هستند، اما یکی از منابع اصلی سالمونلا در محصولات نانوایی محسوب می‌شوند. سالمونلا ممکن است بر روی پوسته تخم‌مرغ یافت شود. با این حال، سالمونلا انتریتیدیس (Salmonella enteritidis) نیز به دلیل انتقال تخمدانی در حین تشکیل، داخل تخم‌مرغ پیدا شده است. تعداد بیشتری از سالمونلا معمولاً در سفیده تخم‌مرغ نسبت به زرده یافت می شود، اما تخم‌مرغ های آلوده گاهی حاوی تعداد بسیار زیادی از سالمونلا انتریتیدیس هستند. در حالی که پاستوریزه‌کردن محصولات تخم‌مرغی به‌طور مؤثری سالمونلا انتریتیدیس را از بین می برد و خواص عملکردی آن را حفظ می کند، علاوه بر این، دست‌زدن به تخم‌مرغ های آلوده اغلب باعث آلودگی گسترده سطوح کار، تجهیزات و دست ها می شود.   اگرچه تخم‌مرغ ها یکی از رایج‌ترین وسایل انتقال سالمونلا در محصولات پخته‌شده هستند، مواد اولیه دیگر نیز ممکن است نگرانی هایی از نظر ایمنی ایجاد کنند. پاستوریزه‌کردن شیر سالمونلا را از بین می برد؛ با این حال، محصولات لبنی شامل شیر تازه یا خشک، کره، خامه و پنیر ممکن است به دلیل پاستوریزه‌کردن ناکافی یا آلودگی پس از پاستوریزه‌شدن در محیط های لبنی حاوی سالمونلا باشند. سالمونلا همچنین در آرد یافت شده است. اگرچه آرد به‌دلیل خشکی نمی تواند باعث رشد شود، اما سلول‌ها می توانند برای چندین ماه زنده بمانند.دیگر مواد اولیه نانوایی که سالمونلا از آن ها جدا شده است و بسیاری از آن ها در بیماری های ناشی از مواد غذایی نقش داشته اند، شامل کاکائو و شکلات، به‌ویژه شکلات شیری، نارگیل، بادام‌زمینی و کره بادام‌زمینی، میوه ها، ادویه‌جات و طعم‌دهنده های مخمری هستند. سالمونلا مقاوم به خشکی است و می تواند برای مدت طولانی بر روی سطوح کار و در مواد غذایی با فعالیت آبی کم، به‌ویژه مواد غذایی با محتوای چربی بالا، زنده بماند. هنگامی که دوباره هیدراته شود، سالمونلا ممکن است در چنین محصولاتی که در دمای محیط نگهداری می‌شوند به سرعت رشد کند. از آنجا که بسیاری از مواد اولیه خام نانوایی ممکن است حاوی سالمونلا باشند، نظارت مداوم برای جلوگیری از رشد آن ها در این مواد و به حداقل رساندن آلودگی متقاطع سایر مواد اولیه و محصولات نهایی نانوایی ضروری است.

• استافیلوکوکوس اورئوس

استافیلوکوکوس اورئوس یک باکتری گرم مثبت است تخمین زده می شود 70–50٪ از سویه های آن انتروتوکسینی باشند. مسمومیت غذایی ناشی از استافیلوکوکوس در افراد حساس پس از مصرف غذایی که در آن S. aureus به تعداد کافی (تقریبا g 10⁶) برای تولید انتروتوکسین رشد کرده است، ایجاد می شود. انتروتوکسین A در 75٪ از شیوع های S. aureus دخیل است؛ با این حال، گاهی شیوع ها به انتروتوکسین B نسبت داده می شوند. علائم این بیماری شامل حالت تهوع، استفراغ، درد شکمی و اسهال است که 6–2 ساعت پس از خوردن غذای حاوی انتروتوکسین استافیلوکوکوس بروز می کند. بهبودی معمولاً 3–1 روز طول می کشد و مرگ نادر است. از آنجا که علائم بیماری معمولاً خفیف هستند، همیشه نیاز به مراقبت پزشکی احساس نمی شود. علاوه بر این، در بسیاری از کشو های جهان، مسمومیت غذایی ناشی از استافیلوکوکوس به‌طور کمتر از حد واقعی گزارش می شود. تخمین زده می شود که تنها 5–1٪ از موارد گزارش می شوند، اما فقط زمانی که تعداد زیادی از افراد در یک شیوع درگیر باشند. مخازن اصلی S. aureus انسان ها و حیوانات هستند. S. aureus در 50–30٪ از انسان ها در مجاری بینی، گلو و بر روی پوست حمل می شود. این باکتری همچنین در هوا، آب، شیر، فاضلاب و بر روی سطوح تماس با غذا وجود دارد. انسان هایی که S. aureus را حمل می کنند، منبع اصلی آلودگی محصولات در حین آماده‌سازی یا پس از آن هستند. آلودگی پس از آماده‌سازی نیز ممکن است از هوا، سطوح و آلودگی متقاطع ناشی شود. مواد اولیه نیز ممکن است منبعی برای S. aureus باشند. شیر گاو های مبتلا به ماستیت می تواند حاوی سطوح بالایی از S. aureus باشد. سایر مواد اولیه، مانند شیر خشک بازسازی شده، آب پنیر و خامه نیز حاوی انتروتوکسین S. aureus بوده‌اند.

• گونه های باسیلوس

باسیلوس سرئوس منجر به شیوع بیماری های ناشی از مواد غذایی آلوده که شامل محصولات نانوایی است، می گردد. شواهدی وجود دارد که B. subtilis  و B. licheniformis، که به‌عنوان باکتری های فاسد کننده نان شناخته می‌ شوند، نیز می توانند باعث بیماری های ناشی از موادغذایی آلوده شوند. B. cereus دو حالت مختلف گاستروانتریت (بیماری التهاب معده‌ای روده‌ای) توکسینی دارد. نوع استفراغی معمولاً با غذ های مبتنی بر غلات مرتبط است، در حالی که نوع اسهالی بیشتر با غذ های پروتئینی ارتباط دارد. گونه های باسیلوس اسپو هایی تشکیل می‌دهند که به‌طور گسترده ای در خاک، گرد و غبار و آب وجود دارند و معمولاً از محصولات گیاهی و حیوانی جداسازی می شوند. گونه های باسیلوس به گندم متصل می‌شوند که به آرد تبدیل می‌شود. سطح آلودگی B. cereus در آرد گندم معمولاً کمتر از 10³ اسپور در هر گرم است. بنابراین، اسپو های باسیلوس معمولاً در آرد و محصولات مبتنی بر آرد و همچنین در محیط نانوایی یافت می‌شوند. اسپو های گونه های باسیلوس مقاوم به حرارت هستند و در حین پخت زنده می مانند و تحت شرایط مناسب ممکن است به سطوحی رشد کنند که با تولید توکسین مرتبط است. بقاء اسپو ها در حین پخت به نوع محصول، دمای داخلی که در حین پخت به آن دست می یابند و همچنین مقاومت حرارتی اسپور بستگی دارد. اسپو های گونه های باسیلوس همچنین در شیر یافت شده و می‌توانند پاستوریزاسیون را تحمل کنند. بنابراین، آن ها منبع نگرانی در محصولات لبنی، مانند خامه، شیر خشک و کنسانتره آب پنیر هستند. اگرچه B. licheniformis در ابتدا در تعداد بیشتری نسبت به B. cereus  در محصولات شیر در دمای اتاق یافت شد، B. cereus  به سرعت غالب شده و به سطوحی رسید که با تولید انتروتوکسین مرتبط بود. گزارش شده که در شیر خشک بدون چربی بازسازی شده ای که به مدت 10/5 ساعت در دمای اتاق نگهداری شده بود، B. cereus  شش تا هفت برابر افزایش یافته است. سویه های سازگار با سرما حتی می توانند در دم های یخچالی توکسین تولید کنند، به‌ویژه در محصولات هوادهی شده مانند خامه زده شده. ادویه‌هایی مانند زنجبیل، جوز، ادویه‌های مختلف، دارچین، سیر و ادویه پیتزا معمولاً سطوح پایینی از اسپو های باسیلوس دارند؛ با این حال، سطوح بالاتری از اسپو ها که با تولید توکسین مرتبط هستند، گاهی اوقات در این مواد اولیه نانوایی یافت شده‌اند. سایر مواد اولیه نانوایی که ممکن است منابع گونه های باسیلوس باشند شامل تخم‌مرغ های خشک، پروتئین سویا، برنج، مخمر و بهبوددهنده ها، میوه های خشک و کاکائو هستند.

• کلوستریدیوم بوتولینوم

بوتولیسم ناشی از غذا یک بیماری عصبی-عضلانی نادر اما بالقوه کشنده است که می تواند به دلیل مصرف مواد غذایی حاوی سم عصبی تولید شده توسط کلستریدیوم بوتولینوم ایجاد شود. بوتولیسم نوزاد زمانی رخ می دهد که اسپو های جوانه‌زننده کلستریدیوم بوتولینوم در روده نوزاد مستقر شده و سم عصبی را در محل تولید کنند. بوتولیسم همچنین در افرادی که سیستم ایمنی ضعیف‌تری دارند، به دلیل کلونیزاسیون مشابه رخ داده است.  محتمل‌ترین آلاینده‌های محصولات نانوایی اسپو های نوع A و B کلستریدیوم بوتولینوم هستند، زیرا این اسپو ها به طور گسترده ای در خاک و محصولات کشاورزی و حیوانی یافت می شوند. با این حال، تعداد کمی از بررسی ها برای تعیین سطح C. botulinum  در مواد اولیه نانوایی یا محصولات نهایی نانوایی انجام شده است. در حالی که فرض بر این است که آرد ممکن است به صورت گاه‌به‌گاه اسپور های C. botulinum  را در خود داشته باشد، اما داده‌های تجربی موثقی برای تأیید این فرض وجود ندارد. با این حال، اسپورها در سایر مواد غذایی شناسایی شده اند، زمانی که روش های مناسب برای تشخیص این پاتوژن در غذاها استفاده شده است. محصولات لبنی که در بسیاری از فرمولاسیون‌های نانوایی استفاده می شوند، دارای درصد بسیار کمی از اسپو های C. botulinum  هستند و به ندرت در شیوع بوتولیسم غذایی دخالت دارند. میوه ها، سبزیجات و ادویه‌جات نیز ممکن است به اسپو های C. botulinum  آلوده شوند. شیوع بوتولیسم غذایی توسط انواع مختلفی از میوه‌ها و سبزیجات (فلفل، گوجه‌فرنگی، سیب‌زمینی، قارچ، پیاز، سیر، زیتون، بادام‌زمینی و پوره فندق) که در تولید محصولات نانوایی شیرین و خوش‌طعم استفاده می‌شوند، گزارش شده است. بررسی‌های عسل نشان داده اند که سطح آلودگی کمتر از 10¹ تا 1 اسپور در هر کیلوگرم است، هرچند سطوح بالاتری (10⁴–10³ اسپور در هر کیلوگرم) در عسل مرتبط با بوتولیسم نوزاد گزارش شده است. به همین دلیل، بهتر است خطر بوتولیسم را برای هر محصول نانوایی به صورت مستقل و بر اساس مواد مورد استفاده در فرمولاسیون آن ارزیابی کنید. 

نتیجه‌گیری

رشد کپک و کهنگی همچنان دو مشکل عمده فساد هستند که عمر مفید بسیاری از محصولات نانوایی با رطوبت میانه و بالا را محدود می کنند. روش سنتی برای افزایش عمر مفید بدون کپک این محصولات از طریق استفاده از نگهدارنده های شیمیایی است. با این حال، این روش محدودیت های زیادی دارد. نگهدارنده های شیمیایی تنها در محصولات نانوایی با  5/6˂ pH   مؤثر هستند. علاوه بر این، آن ها در حضور تعداد زیاد اسپورهای کپک کمتر مؤثرند و نمی توانند جایگزین بهداشت و تمیزی خوب در محیط نانوایی شوند. مقاومت مصرف‌کنندگان نسبت به استفاده از نگهدارنده های شیمیایی نیز برای صنعت نانوایی نگران‌کننده است. در حالی که این مسئله می تواند از طریق استفاده از نگهدارنده های "طبیعی" مانند آب انگور و عصاره های روغنی برخی ادویه ها حل شود، سطوح مورد نیاز برای مهار رشد کپک ممکن است بر کیفیت حسی محصول نهایی تاثیر بگذارد. برای غلبه بر محدودیت های نگهدارنده های شیمیایی، صنعت نانوایی اکنون می‌تواند به چندین فناوری نوظهور برای دستیابی به عمر مفید طولانی‌تر محصول فکر کند.

بسته بندی در اتمسفر اصلاح‌شده

از جمله مواردی که برای غلبه بر این چالش ها وجود دارد، استفاده از بسته بندی به روش اتمسفر اصلاح شده (MAP) می باشد. MAP  به عنوان قرار دادن غذا در بسته ای تعریف می شود که جو داخل بسته تغییر یافته یا اصلاح شده است تا جوی بهینه برای افزایش عمر مفید و حفظ کیفیت غذا فراهم کند. گاز های مورد استفاده در MAP (CO₂,N₂) خنثی هستند و نیازی به اعلام آن ها در برچسب محصول نیست. بسته بندی در اتمسفر اصلاح‌شده (MAP) با استفاده از اتمسفر غنی از CO₂ می تواند طول عمر عاری از کپک و کیفیت طیف گسترده‌ای از محصولات نانوایی را که در دمای محیط نگهداری می‌شوند، افزایش دهد. نمونه هایی از محصولات بسته بندی‌شده با گاز در بازار شامل نان، کرومپت، ساندویچ، پیتزا و مافین ها هستند.  به منظور اجرای بسته بندی به روش اتمسفر  اصلاح شده، استفاده از دستگاه های بسته بندی ضرورت دارد. شرکت استیل غرب آسیا طراح و سازنده دستگاه‌ های بسته بندی تری سیلر (سیل وکیوم) می باشد که بصورت تخصصی در این زمینه فعالیت دارد.  از جمله محصولات این شرکت می توان به موراد ذیل اشاره نمود:

دستگاه بسته بندی سیل وکیوم نیمه اتوماتیک

این دستگاه جهت بسته بندی محصولات گوناگون مانند انواع مواد غذایی، تجهیزات پزشکی و خوراک حیوانات داخل ظروف پلاستیکی بکار می رود.

دستگاه بسته بندی سیل وکیوم اتوماتیک - تری سیلر

این نوع دستگاه مانند دستگاه نیمه اتوماتیک می باشد با این تفاوت که تعداد آپشن های بیشتری داشته، بطور کلی ظرفیت بالاتری دارد.

دستگاه بسته بندی ترموفرمینگ

دستگاه ترموفرمینگ کاملا مشابه دستگاه اتوماتیک است با این تفاوت که خود دستگاه تولیدکننده ظرف نیز می باشد.

دستگاه بسته بندی وکیوم چمبر - وکیوم کابینی

دستگاه بسته بندی وکیوم چمبر عملکرد متفاوتی نسبت به دستگاه های قبلی داشته، بسته بندی را داخل پوشش پلاستیکی انجام می دهد.