البلازما الباردة ومدى قدرتها على تحسين جودة اللحوم ومنتجاتها

بقلم: الدكتور/ رهام محمد عبد الوهاب محمد

باحث- صحة الأغذية- معمل الزقازيق

تعتبر اللحوم من أهم الأغذية التى يحتاج إليها الإنسان لاحتوائها على العديد من العناصر الغذائية وفى مقدمتها الحموض الأمينية الأساسية اللازمة لبناء الجسم وكذلك الفيتامينات والأملاح المعدنية الضرورية اللازمة لنمو الجسم.

ونظرا لتعرض منتجات اللحوم للتلوث بالعديد من الميكروبات من مصادر مختلفة سواء كان من الحيوان نفسه أو خلال مراحل الذبح والإعداد والتجهيز وصولا  إلى الاستهلاك مما يعرضها للميكروبات المسببة للفساد  وتلفها نتيجة نمو وتكاثر الميكروبات التى تؤدى إلى حدوث التغيرات غير المرغوب فيها، او التى  قد تسبب خطورة صحية على المستهلك كالتسمم الغذائي  مثل بكتيريا ستاف أوريوس وبكتيريا الايشيريشيا كولاى خاصة اذا كانت تلك المراحل لا تخضع للممارسات الصحية والتصنيعية الجيدة.

ستاف أوريس

 تنمو بكتيريا ستاف أوريس في الغذاء ، حيث تُنتِج السُّموم. وهكذا، فإنَّ التسمُّمَ الغذائي بميكروب ستاف أوريوس  لا ينجم عن وجود البكتيريا فى الجهاز الهضمى ، بل عن تناول السُّموم التي تنتجها البكتيريا الموجودة بالفعل في الغذاء الملوَّث. ويزداد خطرُ تواجد البكتيريا لوجود عمالة حاملةلهذا الميكروب من خلال الاصابة الجلدية أو من خلال الأغذية النيئة أو التى لا تطهى جيدا أو تُترَك في درجة حرارة الغرفة لأكثر من ساعة بالصيف وساعتين بالشتاء. وعلى الرغم من التلوُّث، تبقى العديدُ من الأغذية  ذات طعم ورائحة طبيعيين.

الإيشيريشيا كولاى

الإيشيريشيا كولاى هي جرثومة توجد عادة في معي البشر والحيوانات ذات الدم الحار. ومعظم سلالات الإيشيريشيا كولاى غير ضارة. ومع ذلك فبعض السلالات مثل المنتجة لسم الشيجا يمكن أن تسبب أمراضاً جراء تناول الأغذية الملوثة, مثل منتجات اللحوم المفرومة الغير مطهية جيداً، والحليب الغير معامل حراريا، والخضروات  النيئة الملوثة.

و سم الشيجا  يشبه السم الذي تنتجه بكتيريا الشيجيلا. ويمكن للإيشيريشيا كولاى المنتجة لسم الشيجا أن تنمو في درجات حرارة تتراوح بين 7 درجات و50 درجة مئوية، وتبلغ درجة الحرارة المُثلى لنموها 37 درجة مئوية. وبعض أنواع الإيشيريشيا كولاى  المنتجة لسم الشيجا  يمكنها أن تنمو في الأغذية الحمضية ذات الأس الهيدروجيني البالغ 4.4 على الأكثر، وفي الأغذية ذات النشاط المائي البالغ 0.95 كحد أدنى.

ويمكن القضاء على الايشيريشيا كولاى  المنتجة لسم الشيجا  بالطهى الجيد للأغذية حتى تصل درجة حرارة جميع أجزائها إلى 70 درجة مئوية أو أكثر

الأعراض

تشمل أعراض التسمم الغذائي الذي تسببه الإيشيريشيا كولاى  ، الام بالبطن  والإسهال الذي قد يتطور في بعض الحالات إلى إسهال دموي (التهاب القولون النزفي).

كما قد تحدث الحمى والقيء. وقد تتراوح فترة الحضانة ما بين 3 و8 أيام، وتستمر في المتوسط 3 أو 4 أيام.

ويتعافى معظم المرضى في غضون 10 أيام، ولكن في نسبة صغيرة من المرضى (ولاسيما الأطفال وكبار السن)، قد تؤدي العدوى إلى مرض مهدد للحياة مثل متلازمة انحلال الدم اليوريمي. وتتمثل في الفشل الكلوي الحاد، وفقر الدم الانحلالي وقلة الصفيحات (انخفاض عدد الصفائح الدموية).

لذلك ، من الضروري تنفيذ نظام  فعال لسلامة الغذاء لحماية المستهلك من مخاطر التلوث الميكروبي الذى قد يحدث  أثناء التحضير والتخزين والتوزيع لضمان سلامة المنتجات للاستهلاك

يتم استخدام العديد من التقنيات ، بما في ذلك المعالجات الحرارية التقليدية للسيطرة على التلوث الميكروبى  في الأغذية  ذات الأصل الحيواني.

ومع ذلك ، هناك العديد من القضايا المتعلقة بجودة الأغذية المعالجة حرارياً بسبب آثارها السلبية على القيمة الغذائية والخصائص الوظيفية ،والصفات الحسية  كذلك وجد أن استخدام  بعض التقنيات الجديدة غير الحرارية بما في ذلك: المعالجة  بالأوزون ، المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية ، الموجات فوق الصوتية ، التشعيع ، والمعالجة بالضغط العالي ومع ذلك  لها أيضًا العديد من العيوب ، مثل التكلفة العالية  التطبيق ، ومتطلباتها من المعدات المتخصصة ، وأوقات المعالجة الممتدة ، وتوليد المخلفات غير المرغوب فيها ، والكفاءات المنخفضة وعدم رغبة المستهلك فى استخدام بعض هذه التقنيات.

المعالجة بالبلازما هو تقنية ناشئة غير حرارية ذات إمكانية عالية للتطبيق على اللأغذية ، بما في ذلك الأغذية  ذات الأصل الحيواني.

البلازما الباردة هي معالجة غير حرارية ، وقد اكتسبت شعبية مؤخرًا بسبب طبيعتها الاقتصادية والصديقة للبيئة. تُستخدم البلازما الباردة على نطاق واسع في صناعة تجهيز الأغذية لإنتاج غذاء صحى  آمن  ذي جودة عالية.

في سياق معالجة الأغذية، تعتبر البلازما غير الحرارية   أو البلازما الباردة على وجه التحديد علاجًا مضادًا للميكروبات يتم دراسة خصائصه لتطبيقه على الفواكه والخضروات ومنتجات اللحوم. هذه الأغذية  إما عرضة للتلوث  بشكل كبير أو غير مناسبة للمعالجة بالمواد الكيميائية أو الحرارة أو غيرها من أدوات معالجة الأغذية التقليدية.

فقد ركزت تطبيقات البلازما غير الحرارية في ازالة التلوث الميكروبى  بينما تطورت لتشمل تعطيل الإنزيم، تعديل البروتين.

. تشهد البلازما غير الحرارية أيضًا استخدامًا متزايدًا في تعقيم الأسنان، واليدين، وكذلك في المرشحات ذاتية التطهير. إن تكوينًا خاصًا لتفريغ البلازما يتضمن تأينًا للهواء أو خليطًا غازيًا محددًا داخل عبوة محكمة الغلق، يُشار إليه باسم «البلازما الباردة داخل العبوة»، قد جذب اهتمامًا كبيرًا مؤخرًا.

–    تأثير البلازما الباردة على الصفات الحسية

يعد تطبيق تقنية البلازما الباردة مؤخرًا فقد كان لها أثر كبير فى تحسين لون منتجات اللحوم والذى   ينتج عن تفاعل البلازما والسائل تحمض السائل ، جنبًا إلى جنب مع توليد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وأنواع النيتروجين مثل النترات (NO3) والنتريت (NO2)

 كما أن القوام هو سمة مهمة لجودة منتجات  اللحوم , وقد ذكرت دراسة Jayasena et al., 2015  وآخرون أنه لا يوجد تأثير يذكر للبلازما الباردة على قوام اللحم البقري ولحم الخنزير.

أي أنه مقارنة بالطرق التقليدية  الأخرى من معالجات حرارية وغيرها  فان البلازما الباردة ليس لها تأثير سلبى على الصفات الحسية للحوم ومنتجاتها وخاصة اذا تم استخدام بعض المستخلصات الطبيعية مثل زيت اكليل الجبل في المنتجات مرتفعة محتوى الدهن.

• تأثير البلازما الباردة على الحمل البكتيرى للحوم

يعد تعطيل وظائف الخلية البكتيرية  باستخدام البلازما الباردة عملية معقدة وآلية عملها هي موضوع اهتمام لا يزال غير مفهوم تمامًا . ومع ذلك ، فإن فعاليتها ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالجدار الخلوى للخلية البكتيرية في العديد من الأنواع. كما أن لها تأثيرات مختلفة  داخل الخلية ، بما في ذلك الحمض النووي والبروتينات داخل الخلايا.

 يمكن أن تكسر أنواع البلازما روابط مهمة في هيكل جدار الخلية (الببتيدوغليكان) في البكتيريا موجبة الجرام وتؤدي كذلك إلى أكسدة الدهون الغشائية في البكتيريا سالبة الجرام. سيؤدي هذا التمزق في الغلاف الخارجي للخلية إلى تسرب المكونات الخلوية ، بما في ذلك البوتاسيوم والحمض النووي والبروتينات. بعد كسر جدار الخلية ، يمكن للأنواع التفاعلية أن تخترق داخل خيوط الخلية وتزيد من تلف الحمض النووي والبروتينات داخل الخلايا بأنواع مؤكسدة أو نيتروجينية. ينتج عن تفريغ البلازما توليد مجموعة واسعة من الأنواع التفاعلية المسؤولة عن التأثيرات المضادة للميكروبات.

وقد ذكرت دراسة )2020.,  ( Rkia Moutiq et alوالتى أجريت لدراسة تأثير البلازما الباردة على جودة لحوم الدجاج  وفترة صلاحيتها عند 100 كيلوفولت لمدة (1و3و5 دقائق) أن استخدام البلازما الجوية الباردة عند 100 كيلوفولت لمدة خمس دقائق لها القدرة على زيادة ملحوظة فى فترة الصلاحية وتقليل الحمل الميكروبى.

هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتحقيق  لتوضيح ما اذا كان للبلازما الباردة أثر سلبي على  جودة المنتج  كيميائيا ، بالإضافة إلى ذلك ، تحليل القابلية للتسويق / قبول المستهلك للأغذية المعالجة بالبلازما الباردة من أصل حيواني وهو أمر بالغ الأهمية ، لأن القيمة المحتملة لتقنيات الغذاء الجديدة لا يمكن تحقيقها إلا إذا كان تطبيقهم لا يؤثر سلبًا على عملية اتخاذ قرار الشراء لدى المستهلكين.