بقلم: الدكتور/ لمياء محمد طلعت علي
باحث أول – صحة الاغذية بمعهد بحوث الصحة الحيوانية بأسيوط
– قضايا سلامة الأغذية كانت و لازالت مصدر قلق لمصنعي الأغذية و تجار التجزئة و الباحثين و السلطات التنظيمية و واضعي السياسات في البلدان المتقدمة و النامية.
– تقوم معظم مؤسسات تصنيع الأغذية بتطبيق نقاط التحكم الحرجة لتحليل المخاطر في أنظمتها كإجراء وقائي و لا تزال حالات تفشي الأمراض التي تنتقل عن طريق الغذاء منتشرة في قطاع الخدمات الغذائية.
– مع تزايد الطلب على الأغذية المصنعة أصبحت السلسلة الغذائية اكثر تعقيدا نظرا للمراحل المتعددة التي يمر بها الغذاء خلال مراحل التصنيع و الحفظ و النقل و التداول و المعالجة مما يجعل الحفاظ على إمدادات غذائية آمنة مهمة صعبة و هناك تحدي آخر و هو الرغبة في استخدام الموارد الطبيعية للحفاظ على موارد الطاقة و الماء حيث يجري تطوير التقنيات في محاولة لخلق بدائل موثوقة لتقييد أو القضاء على انتاج المخلفات الكيميائية الناتجة خلال العمليات المختلفة و المتعددة.
– ويحاول الباحثون من خلال استخدام هذه التقنيات و هي بدائل للطرق التقليدية تحسين السلامة الميكروبيولوجية و الخصائص الفيزيائية و الكيميائية و جودة الغذاء بشكل عام.
-اكتسبت تكنولوجيا المياة المحللة كهربائيا و هي تقنية للكيمياء الخضراء شعبية كبيرة كمضاد للميكروبات خلال السنوات القليلة الماضية و تشير الدراسات إلى قدرة تلك المياة في السيطرة على مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة .و قد انتشرت تطبيقات الماء المحلل كهربائيا لتشمل الطب و طب الأسنان و الزراعة و صناعة الأغذية.
-في الصناعات الغذائية يتم استخدامه كمطهر للأدوات و المعدات و عامل مضاد للميكروبات لذبائح الطيورو الدواجن و تطهير البيض و الفواكه و الخضروات.
-الماء المحلل ليس رخيصا فحسب بل هو أيضا أكثر فاعلية من عوامل التنظيف التقليدية و المواد الحافظة الكيميائية الاصطناعية الخطيرة مثل حمض الاسيتيك و هيبوكلوريت الصوديوم و الغلوتارالدهيد و بيروكسيد الهيدروجين .
طريقة إنتاج الماء المعالج كهربيا
يتم إنتاج الماء المعالج كهربيا عن طريق التحليل الكهربي لمحلول كلوريد الصوديوم باستخدام غرفة التحليل الكهربي التي تحتوي على غشاء منفصل بين القطبين الكهربائيين ( الأنود و الكاثود ) من خلال تطبيق تيار كهربي مباشر (9-10 فولت / 8-10 أمبير) يتم تكوين محاليل مختلفة عند القطب الموجب و السالب حيث يتم انتاج غاز الهيدروجين و أيونات الهيدروكسيد عند الكاثود، مما يؤدي إلى الحصول على محلول قلوي يتكون بشكل رئيسي من هيدروكسيد الصوديوم و عند الأنود تتم أكسدة أيونات الكلوريد لتكوين عنصر الكلور. و عند اندماج الكلور مع أيونات الهيدروكسيد التي تنتج عند الكاثود فانها تنفصل مكونه حمض الهيبوكلوريت و هو حمض و عامل أكسدة في نفس الوقت هذا بجانب تكوين أيونات الهيبوكلوريت عند الأنود.
أنواع المياه المعالجة كهربائيًا
1-المياة الحمضية:
يتم توليد الماء الكهربائي الحمضي ذو الرقم الهيدروجيني (2-3)، أثناء انتقال الأيونات سالبة الشحنة (كلوريد و هيدروكسيد) إلى القطب الموجب حيث تفقد الالكترونات مكونة غاز الأكسجين و غاز الكلور و حمض الهيدروكلوريك و حمض الهيبوكلوريت.
2- المياة القلوية:
حيث تنتقل الأيونات المشحونة ايجابيا ( الهيدروجين و الصوديوم) إلى الكاثود و التي تكتسب الكترونات مكونة غاز الهيدروجين و هيدروكسيد الصوديوم و بذلك يتكون الماء الكهربائي القلوي ذوالرقم الهيدروجيني (10-13).
3-المياة المتعادلة:
ذات الرقم الهيدروجيني (7-8) و يتم توليد الماء المحايد باستخدام غرفة التحليل الكهربائي دون الغشاء الفاصل بين القطبين و يطلق عليها الحجرة ذات الخلية المفردة.
4-المياة قليلة الحمضية:
باستخدام كلوريد الصوديوم في غرفة التحليل الكهربي دون غشاء فاصل و تكون درجة التركيز الهيدروجيني للماء المتكون (5-6.5).
الماء المحلل كهربيا مطهر فعال:
يعد هيدروكسيد الصوديوم و الهيبوكلوريت عوامل تطهير فعالة حيث تتزايد فاعلية المياة المحللة كهربيا مع درجات الأس الهيدروجيني المنخفضة، يفضل استخدام المياة الحمضية بشكل دائم من أجل شطف الأسطح الملامسة للأغذية و الفواكة و الخضروات و تستخدم أيضا لقتل العديد من الفيروسات و البكتيريا.
أثبتت الأبحاث أن الكلور هو أهم العوامل المسئولة عن فاعلية المياة المحللة كهربيا حيث يؤدي ارتفاع معدل الأكسدة و الإختزال ORP (Oxidation reduction Potential) إلى تدفق الإلكترونات داخل خلايا الميكروب و يؤدي هذا إلى تعطل عمل الإنزيمات بداخلها وأكسدة مركب السلفهيدريل على أسطح الخلايا و يسبب توقف التمثيل الغذائي داخل الخلية و موت الخلايا.
و قد تم اعتماد الماء المحلل كهربيا كمطهر يتم استخدامه في صناعة الأغذية في كل من اليابان و الولايات المتحدة و بعض الدول الأخرى بالإتحاد الأوروبي.
– تمت الموافقة على استخدام الماء المحلل كهربيا من قبل إدارة الغذاء و الدواء الأمريكية (FDA)
لتنظيف المنتجات الطازجة، كما أن استخدام الماء المحلل كهربيا يساعد في السيطرة على مسببات الأمراض المنقولة بالغذاء مثل
E. coli 0157:H7, S. typhimurium, S. Enteritidis, L. monocytogenes, Staph. aureus.
عيوب المياه المحللة كهربيا: عيوبها تكد تكون معدومة وذلك بالمقارنة بين فوائدها
1- تفقد كفاءتها بشكل سريع للغاية عند تخزينها بطرق غير سليمة.
2- يجب مراقبة عملية التحليل الكهربي بشكل متكرر من أجل الحصول على الفاعلية الصحيحة المطلوبة.
العوامل المؤثرة في كفاءة الماء المعالج كهربيا :
1- طريقة تخزين الماء : يجب تخزينه عند 4 درجة مئوية و يكون أكثر استقرارا من 25 درجة مئوية في حاويات مظلمة محكمة الغلق حتى لا يتبخر الكلور و يتم فقد المكونات الأساسية لمضادات الميكروبات .( HOCL)مثل حمض الهيبوكلوريت
2- معدل تدفق الماء.
3- درجة حرارة الماء: تسخين الماء إلى 40 درجة مئوية بعد تحليله يؤدي إلى فقد كفاءته و يرجع إلى الفقد الجزئي للكلور الحر
4- شدة التيار الكهربي.
و في الخاتمة يمكن القول أن الماء المحلل كهربيا يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من الأغذية والاسطح املامسة لها و بالتالي فهو خيار مناسب للتحكم الميكروبي التآزري في صناعة الأغذية لضمان سلامتها و جودتها دون الإضرار بالمعايير الحسية للمنتجات الغذائية.