پرتودهی مواد غذایی (قسمت اول)

دکتر پیمان غلام نژاد

تحقیقات در زمینه استفاده از اشعه یونیزه بلافاصله بعد از جنگ جهانی دوم آغاز گردید در آن زمان تصور می‌‌شد که اشعه می‌‌تواند تکنیک بسیار مناسبی برای حفاظت از مواد غذایی باشد. متاسفانه انتظارات به طور کامل برآورده نگردید و امروه تعداد محدودی از فرآورده‌های غذایی وجود دارند که برای افزایش عمر نگهداری‌شان، از اشعه استفاده می‌‌شود.

از جمله اشکالاتی که این روش دارد آن است که بعضی از محصولات که در معرض تابش اشعه قرار می‌‌گیرند طعم نامطبوعی پیدا می‌‌کنند. این طعم نامطلوب که برای مصرف کنندگان غیر قابل قبول است عملا سبب کاهش کیفیت چشایی فرآورده می شود.
اشعه دهی مواد غذایی نوعی روش فیزیکی برای فرآوری محسوب می‌‌شود که شامل قراردادن ماده غذایی بسته بندی شده در برابر اشعه‌های گاما، اشعه X و الکترون می‌‌باشد.
منابع اشعه
مواد غذایی معمولاً با اشعة گاما و از طریق یک منبع رادیوایزوتوپ، الکترون‌ها و یا اشعه X تولید شده از طریق یک شتاب دهندة الکترونی اشعه دهی می‌‌شوند. منابع مشابه برای سترون کردن ادوات مصرفی پزشکی با اشعه استفاده می‌‌شوند.

بیش از 170 ابزار اشعه دهی تجاری در سراسر جهان برای اشعه دهی لوازم پزشکی به کار می‌‌روند. حدود یک سوم از این تجهیزات به صورت چند منظوره عمل می‌‌کنند و بدین ترتیب می‌‌توان محصولات غذایی را نیز فرآوری نمود.

اگرچه، برای تولید اشعه‌های یونیزة مختلف باید از ابزار متفاوتی استفاده کرد، اما تغییرات شیمیایی که در اثر تشعشعات یونیزة مختلف ایجاد می‌‌شوند یکسان هستند. تن‌ها اختلاف عملی مربوط به قدرت نفوذ آن‌ها، مقدار و تراکم ماده غذایی قابل فرآوری با اشعه می‌‌باشد.

از نظر اقتصادی، هزینه‌های فرآوری با اشعة گاما قابل رقابت با هزینه سایر روش‌های فرآوری مواد غذایی می‌‌باشند.
الکترون‌ها به طور عمقی در مواد اشعه داده شده نفوذ نمی کنند.

پرتوهای الکترونی در فلزات سنگین توقف کرده و اشعة X تولید می‌‌نمایند. این اشعه نفوذپذیری زیادی دارد، اما قسمت عمدة انرژی پرتو به صورت گرما در فلز از بین می‌‌رود.
شتاب دهنده‌های الکترونی معمولاً برای اشعه دهی لایه‌های نسبتاً نازک مواد استفاده می‌‌شوند.

جهت کنترل کیفیت ترجیحاً تابش الکترون را از یک طرف انجام می‌‌دهند زیرا هنگامی که به محصول تن‌ها از یک طرف اشعه داده می‌‌شود برای آشکار سازی که در پشت محصول قرار دارد امکان کنترل مداوم و اطمینان از نفوذ پرتو به داخل محصول فراهم می‌‌گردد. 
اثرات بیولوژیکی پرتوهای الکترونی بر میکروارگانیسم‌ها و حشرات نسبت به اشعه گاما کمتر است. البته، تفاوت موجود در اثر دو نوع اشعة مذکور تحت تأثیر فاکتورهای مختلفی از جمله تراکم اکسیژن و میزان آب قرار دارد. تفاوت دو نوع اشعه مذکور، در تأثیر آن‌ها بر واکنش‌های شیمیایی در مواد غذایی بسیار کمتر از تفاوت مشاهده شده در مورد تأثیر بیولوژیکی آن‌ها است.

روش‌های غیر حرارتی نگهداری مواد غذایی

رادیسیداسیون، رادوریزاسیون، راداپرتیزاسیون سه روش غیر حرارتی نگهداری مواد غذایی می باشند.
رادیسیداسیون
دوز پرتوهای یونیزه در فرآیند رادیسیداسیون مواد غذایی به اندازه‌ای است که دیگر نمی توان با استفاده روش‌های متداول میکروبیولوژیکی تعداد باکتری‌های بیماری زا و غیر اسپورزای زنده را در مواد غذایی فرآوری شده تعیین کرد. همچنین، می‌‌توان از فرآیند رادیسیداسیون جهت غیر فعال کردن انگل‌ها استفاده نمود.

دوز اشعه مورد استفاده در این فرایند نسبتاً پایین بوده و برای از بین بردن میکروارگانیسم‌های بیماریزا و سایر میکروارگانیسم‌ها (به غیر از ویروس‌ها) به کار می‌‌رود.
رادیسیداسیون ارگانیسم‌هایی از قبیل کرم نواری و تریشینا را در گوشت از بین می‌‌برد و از تعداد میکروارگانیسم‌های بیماری زا و غیر اسپورزای زنده می‌‌کاهد. رادیسیداسیون خصوصاً به این علت که میکروارگانیسم‌های بیماری‌زای خاصی را از بین می‌‌برد نوعی پاستوریزاسیون با اشعه تلقی می‌‌شود.

رادوریزاسیون
یکی از روش‌های فرآوری مواد غذایی است. دوز پرتوهای یونیزه مورد استفاده در این روش در حدی است که کیفیت غذا را از طریق کاهش قابل توجه تعداد میکروارگانیسم‌های زندة عامل فساد افزایش می‌‌دهد. 
رادوریزاسیون نوعی پاستوریزاسیون اشعه‌ای محسوب می‌‌شود.

راداپرتیزاسیون

روش دیگری جهت اشعه دهی مواد غذایی است که در آن دوز پرتو یونیزه به مقداری است که تعداد و یا فعالیت میکروارگانیسم‌های زنده (به غیر از ویروس‌ها) تا حد بسیار کمی کاهش می‌‌یابد، به طوری که نمی توان با آزمون‌های متداول میکروبیولوژیکی تعداد این میکروارگانیسم‌های زنده را تشخیص داد.

تیمار راداپرتیزاسیون باید به طریقی باشد که بدون توجه به زمان و شرایط نگهداری غذا هیچ گونه سم یا فساد با منشأ میکروبی در آن رویت نشود، مگر این که آلودگی ثانویه اتفاق افتاده باشد. راداپرتیزاسیون را به صورت «سترون کردن اشعه‌ای» یا "سترون کردن تجاری» تعریف می‌‌کنند و از آن معنایی مطابق با آن چه در صنعت کنسروسازی وجود دارد استنباط می‌‌شود، یعنی محصول نهایی از لحاظ نگهداری تحت شرایط معمولی پایدار است.

در سال 1970 کمیته مشترک کارشناسان جهت بررسی فواید غذاهای اشعه دیده با حضور سازمان بهداشت جهانی (WHO) سازمان کشاورزی و غذا (FAO) و سازمان بین المللی انرژی اتمی (IAEA) برگزار شد. در این جلسه فرآیند اشعه دهی مواد غذایی کاملاً مناسب و ایمن تشخیص داده شد.

این کمیته در سال 1980 نتیجه گیری نمود که اشعه دهی مواد غذایی با میانگین دوز حدود KGy10 هیچ گونه خطر سمی به همراه ندارد و هیچ گونه مشکل میکروبی و تغذیه‌ای به وجود نمی آورد. سطح دوز KGy10 بالاترین سطح ایمنی محسوب نمی شود، بلکه سطحی است که ایمنی در آن به اثبات رسیده است.

مزایا و محدودیت‌ها:

اشعه دهی مواد غذایی روش نگهداری اعجازآمیزی نیست. پرتوتابی با اشعه یونیزه همانند سایر روش‌های نگهداری، مزایاو محدودیت‌هایی دارد معمولاً مزایا و مضرات اشعه دهی موادغذایی
کمتر از حدی است که طرفداران ویا منتقدان آن بیان می‌‌کنند.

براساس گزارش‌های اوربین، پژوهش‌های تکمیلی ازدهه 1940 ثابت می‌‌کنند که فرآوریی موادغذایی با مزایای استفاده از اشعه یونیزه 
· با توجه به شرایط فرآیند می‌‌تواند کیفیت موادغذایی را تا مدت زمان‌های مختلف ثابت نگاه دارد. اشعه دهی غذا به ویژه کنترل میکروارگانیسم‌های عامل فساد با منشاء غذایی مؤثر است؛
· مواد غذایی را عاری از وجود باکتری‌های بیماری زا، مخمرها، کپک‌ها وحشرات می‌‌کند. این آلودگی زدایی به بهبود کیفیت بهداشتی مواد غذایی کمک کرده و از خطرات بالقوه تهدید کننده سلامت مصرف کننده جلوگیری می‌‌نماید؛
- رسیدگی، پلاسیدگی و جوانه زنی میوه‌ها و سبزی‌های تازه را کنترل می‌‌کند؛
-ترکیب شیمیایی مواد غذایی را در جهت بهبود کیفیت تغییر می‌‌دهد؛
- هیچ سمی در ماده غذایی باقی نمی ماند؛
-ارزش تغذیه‌ای مواد غذایی حفظ می‌‌شود.
-کیفیت حسی مواد غذایی به خصوص نسبت به سایر روش‌ها به نحوه بهتری حفظ می‌‌گردد.

از مزایای دیگر اشعه دهی می‌‌توان به امکان جایگزینی آن با فرآیندهای شیمیایی نیز اشاره کرد، زیرا روش‌های شیمیایی روز به روز بیشتر مورد سئوال قرار گرفته و حتی ممنوع می‌‌شوند. شرایط لازم جهت عملکرد نیترات‌ها در فرآورده‌های عمل آوری شده گوشت در اثر اشعه دهی به میزاان زیادی تسهیل می‌‌شود.

استفاده از گاز در مواد غذایی و ترکیبات تشکیل دهنده آن‌ها با مواد شیمیایی مختلف نظیر دی برومیداتیلن، برومیدمتیل و اکسیداتیلن در بسیاری از کشورهای پیشرفته به دلایل سلامتی محیط و ایمنی حرفه ای ممنوع یا محدود شده است.

فرایند اشعه دهی جایگزین مناسبی برای این ترکیبات شیمیایی می‌‌باشد. بیش از یک چهارم محصولات برداشت شده به دلیل انواع مختلف فساد و ضایعات از بین می‌‌روند. باکتری‌های بیماری زا اغلب ادویه‌ها و دانه‌های غلات را آلوده می‌‌کنند، اما در بیشتر موارد کپک‌ها فلور میکروبی غالب می‌‌باشند.

در روش سنتی از گازدهی با اکسید اتیلن برای غیر فعال کردن فلور میکروبی طبیعی ادویه‌ها و حبوبات استفاده می‌‌شود. البته، امروزه به دلیل اثرات احتمالی جهش زایی و سرطان مربوط به استفاده از اکسید اتیلن از فرآیند اشعه‌دهی برای سترون کردن ادویه‌ها و ضد عفونی کردن دانه‌های غلات در سطح تجاری استفاده می‌‌شود
اشعه‌دهی تماس بسیاری از موادغذایی را با مواد شیمیایی مورد استفاده جهت جلوگیری از رشد میکروارگانیسم‌ها کاهش می‌‌دهد.

به نظر بسیاری از دانشمندان علوم غذایی گازهای ضدعفونی کننده اهمیت بیشتری از اشعه دهی دارند. فرایند اشعه دهی می‌‌تواند جایگزین ضدعفونی کننده و نگه دارنده‌های غذایی شود (که خطرات بالقوه‌ای برای مصرف کننده و کارگزاران صنایع فرآوری غذا دارند) و یا استفاده از آنها را کاهش دهد.