البحوث الزراعية : إدخال أغشية النانو الطبيعية ضرورة للإطالة بصلاحية الخضر والفاكهة الموجهه للتصدير

حوار/ محمد نبيل 

يعد النانو تكنولوجى بأنه مواد نتحكم من خلالها فى بناء الجزيئات فى الحجم والشكل المحدد وبإختلاف هذة الجزيئات والمركبات تختلف الخواص الفيزيائية والكيميائية عنها فى الحالة العادية ؛ ومن ذلك نستطيع تطوير تكنولوجي النانو عـلى المستوى الذري والجزيئي عند مستويات طولية من 1 – 100 نانومتر وهذة تكنولوجيا مستحدثة وجديدة يمكن أن تنتج لنا من نفس المادة النانومترية آلاف الأشكال والأحجام ذات الصفات المختلفة (بإختلاف بناء جزيئات المادة ) ، وتختلف الخواص الفيزيائية والكيميائية عنها فى الحالة العادية وبالتالى تأخذ هذة المواد صفات جديدة لم تكن موجودة مسبقا .

الأغشية تتحكم في الجودة الغذائية .. وتحد من التحلل الذاتى فى اللحوم

قال الدكتور حسام الدين أبو العينين قسم بحوث هندسة تصنيع الأغذية والتعبئة والتغليف معهد بحوث تكنولوجيا الأغذية مركز البحوث الزراعية إن العالم الحديث قد إتجه للتوسع فى إنتاج أغشية النانو الطبيعية وتطبيقاته التكنولوجية على نطاق واسع وذلك لإستخدامها فى تعبئة وتغليف وتغطية أنواع عديدة من الخضر والفاكهة لكونها لا تتفاعل مع المواد الغذائية على درجة حرارة الغرفة والتبريد ،

وبالتالى تهدف تقنية النانو لتحسين الخواص الفيزيائية والميكانيكية للأغشية الغذائية وزيادة قوتة ومتانتة من ناحية قوة الشد والأستطالة والمرونة ومقاومتها للحرارة وقدرة هذا الغشاء على التحكم فى التبادل الغازى والبخارى ومنع فساد الغذاء ويعرف بالأغشية الغذائية الآمنه أوالغشاء الوظيفى حيث يقوم بحماية المنتج الغذائى من الفساد ومقاومة الميكروبات ، حيث يعتبر طبقة رقيقة حاجزة ومانعه الأكسدة ، كما يتكون من مواد أولية ذات أصل نباتى أو حيوانى تستخدم كبدائل صحية وآمنة لمواد التعبئة والتغليف التقليدية الضارة بصحة الأنسان والبيئة حيث يعامل بها المنتج الغذائى سواء كان طازجا أو مصنعا بهدف حماية المنتج الغذائى وإطالة فترة صلاحيتة والمحافظة على جودة وسلامة الغذاء المعبأ .

وتابع أن الغرض من الأغشية الغذائية القابلة للأكل تتمثل في تثبيط هجرة الرطوبة والأكسجين وثانى أكسيد الكربون والروائح والدهون ، كما تمنح تركيبا إضافيا بمثابة الناقل للمضافات الغذائية (مضادات الأكسدة والميكروبات والمغذيات والملونات والمنكهات) وكذلك صفات الجودة للغذاء .
كما تقوم الاغشيه بالمحافظة على المادة الغذائية عن طريق عملية واقية للحد من تقليل الفاقد و التحكم فى عملية التنفس من اجل انتقال الرطوبة و الغازات و فقد الروائح ، وكذلك تحسين كفاءة النقل و سهولة التداول للاغذية و بالتالى خفض التكلفة المرتبطة بتوفر تجهيزات و اجهزة و معدات عمليات التخزين فى جو يتحكم فىعملية التنفس والحفاظ على المنتج اثناء التوزيع خلال عمليات البيع القطاعى
كما يمكن لهذة الاغشية الغذائية عندما يكون لها خواص ميكانيكية جيدة ان تحل محل الأغشية الصناعيه ، وايضا المحافظة على جودة الغذاء بعد التخلص من الاغلفة و بعد استهلاك المادة الغذائية و ذلك بالتحلل الذاتى البيولوجى
، علاوه علي انها تعمل كحاجز او عازل للماء و الغازات و الزيوت و بذلك يمكن التحكم فى حركة الماء داخل المادة الغذائية و منع فقد او اكتساب الرطوبة و من ثم المحافظة على طزاجة الاغذية ؛ حيث تعمل على ربط المادة الغذائية خاصة السطح مثل ربط سطح الحلوى و الاغذية المسلية بمادة لاصقة من الاغشية الطبيعيه و كذلك ربط الفول السودانى و السمسم و غيرها ، كما تنظم و تتحكم فى نشاط الماء و المحافظة على مستوى مناسب من الماء لان له تاثير كبير على صفات الجودة الغذائية كما يحد من التحلل الذاتى فى اللحوم و التحكم فى التنفس و النضج الزائد فى ثمار الخضر و الفاكهه و كذلك التحكم فى العمليات و التحويلات الحيوية الطبيعيه داخل انسجة المادة الطازجة وإطالة فترة صلاحية المنتجات الطازجة و المصنعه اطول فترة ممكنة .

توصيات بضرروة اتباع معاملات قبل وبعد الحصاد .. لرفع قيمة الصادرات وفترات التخزين

وعن تطبيقات أغشية النانو على ثمار الخضر والفاكهة اوضح حسام بأن للتعبئة والتغليف دور في تداول المنتج الغذائى وسلامته وتطبيق التكنولوجيا العالمية بداية من الزراعة واستغلال الميزة التنافسية العالية لانتاج نباتات ذات قيمة عالية من خلال تكنولوجيا التصنيع ومعاملات ما قبل الحصاد ثم التعبئة والتغليف ومطابقتها للمواصفات العالمية مما يؤدي إلي زيادة الصادرات ، علاوه علي توعية الزراع بالتكنولوجيا الحديثة في الزراعة وتحسين تكنولوجيا التعبئة والتغليف لتكون مصدرا للرقابة علي المنتجين ومتابعة المنتج أثناء تداوله في الأسواق مع تحسين جودتة وتعظيم الاستفادة من هذه النباتات للزراعة العضوية وتأثيرها علي المجتمع وكيفية الحصول عليها وتقديمها الي المستهلك في صورة صحية ملائمة ، لافتا بأن هذا يستلزم توخي الحذر عند زراعة النباتات فهي تحتاج إلي بذور غير مشوهة وأرض غير ملوثة للإنتاج ومصدر مياه صالحة للاستخدام ثم التعبئة الخاصة بها وكذلك منع إنتشار بيعها علي الأرصفة أو المحلات الصغيرة أو المتوسطة الحجم

وأوصي باحث تكنولوجيا الأغذيه بضرورة تطوير طرق تعبئة وتغليف المواد الغذائية في مصر وفي حفظ المنتجات من التلف والفقد وإطالة فترة تخزينها بالإضافة إلي قابليتها للنقل والتسويق مما يؤدي ذلك إلي زيادة الصادرات من المحاصيل الزراعية ، مشيرا الي بعض النقاط الواجب تجنبها منذ بداية معاملات ما قبل الحصاد حتى تعبئة وتغليف المنتجات الغذائية فمعاملات ما قبل الحصاد تستلزم أنتخاب الأصناف الصالحة للحفظ وذلك لاحتفاظها بطعمها ورائحتها ولونها وقوة تماسكها عند معاملتها بالحرارة أثناء التعقيم لذلك يفضل جمع الثمار عند بلوغها مرحلة النضج الثمرى ، وكذلك جودة المادة الخام حيث تحدد صفات الناتج وبالتالى تؤثر فى تكاليف المنتج وتجهيزة مثل عمليات الفرز والتقشير تؤثر على الناتج النهائى وبالتالى على الآنتاج والتكاليف ، وكذا المعاملات الزراعية للمادة الخام مثل الرى والتسميد والمبيدات فمثلا رى المحصول قبل الجمع بفترة قصيرة يزيد المحتوى الرطوبى والتسميد يؤثر على التركيب الكيماوى والمبيدات لها مشاكل خطيرة لسميتها فيجب التأكد من إذالتها قبل عمليات التصنيع حتى لاتؤثر على الناتج

أما بالنسبة للحصاد فيراعي في ذلك مرحلة النضج المناسب لكل محصول كما يشترط عند عملية الحصاد تجنب أى ضرر ميكانيكى ، وطول موسم الحصاد حتى يغذى المصنع باستمرار ، والمنطقة الزراعية المناسبة تساعد على عملية الأنضاج فى مواعيد

متفاوتة ولفترات طويلة ، كما يجب الحصاد على فترات حيث أن الحصاد مرة واحدة يؤدى إلى تراكم كميات ضخمة من المادة الخام يصعب تصنيعها مرة واحدة
أما فيما يتعلق بالتخزين قال إن أستلام المادة الخام وتخزينها يتوقف على شكل الغذاء هل هو سائل أم صلب مركز وطزاجة ونوع المادة الخام وطريقة الحصاد ونوع وحجم العبوات ودرجة النظافة قبل التخزين ، كما تظهر أهمية التخزين في كونه يضمن دوام إستمرار تمويل خط المصنع حتى يستمر العمل 24 ساعة ، وإطالة موسم التصنيع لفترات طويلة ، وكذلك حفظ الخامات عند توفرها بسعر مناسب

أما التدريج : فيكون حسب الحجم –الشكل –اللون –القوام –الكثافة- التركيب الكيماوى –الأصابة بالحشرات الفطرية ، كما تتمثل أهمية التدريج في اعطاءه نواتج موحدة لها قيمة واحدة لكل من الدرجات التى تدرج عليها المادة الغذائية ، وكذا توحيد حرارة الحفظ والمعاملة الحرارية وبذلك نقلل من تكاليف الأنتاج ، كما يعطي نواتج من الصنف الواحد ذات قيمة مختلفة وهذا يساعد على إشباع رغبات عدد كبير من المستهلكين ، وكذلك أختيار المنف الملائم للحفظ ومعرفة طور النضج الملائم لان زيادة النضج يحول المادة الغذائية إلى كتلة أثناء تعقيمها وهذا يؤثر على الخواص الحسية للمادة المحفوظة .
أما فيما يتعلق بعملية الفرز يستبعد الثمار المهشمة والمصابة وغير مكتملة النضج ، وتتمثل اهميته في رفع المادة الغضة والتالفة حتى لاتسير فى الخط وتلوثة ، وكذا رفع المواد الغير سليمة وإزالة الأشياء الغريبة مثل الأحجار والأغصان والمواد المعدنية وذلك بأستعمال آلات مغناطيسية .
وعن طرق إعداد وتحضير المعاملات المختلفة قال حسام بإن الفاكهة والخضروات الطازجة يتم غمسهم لمدة دقيقة في محلول مطهر من هيبوكلوريت الكالسيوم (0.25 جم / لتر ماء مقطر) ، ثم التجفيف بالهواء .
كما يتم تقسيم الفاكهة والخضروات الطازجة إلى مجموعتين: المجموعة الأولى: غمس الفاكهة والخضروات المنظفة في محلول الأغشية الطبيعية لمدة 10 ثوانٍ (فالمحلولالمحفوظ ثابتًا في الدورق) ويتم تجفيف العينة بعد ذلك بالهواء ، أما المجموعة الثانية تتمثل في المحاليل المعاملة بالنانو ؛ حيث تبدأ بمحلول الأغشية الطبيعية الآخرالنانو المختار ثم غمس الخضر والفاكهة وتجفيف الطبقة المغطاه على سطح الثمار وغير المغطاه بالهواء كما يتم تقسيم الفاكهة والخضروات المغطاه بمحلول الأغشية الطبيعية الصالحة للأكل إلى مجموعتين: المجموعة الأولى من الفاكهة التفاح والعنب الأحمر حيث تم حفظها في الثلاجة التبريد عند (0-2 درجة مئوية) والرطوبة النسبية (RH) 90-95٪ المجموعة الأخرى من الخضار الطماطم والفلفل الأخضر الحلو حيث حفظت في ثلاجة التبريد عند (8 درجة مئوية) ورطوبة نسبية 90-95٪ ثم تغليف جميع العينات بورق الزبدة ، ثم تعبئتها في أطباق فوم أوصواني سعة كل 6-8 ثمار وتم عمل شرنك ولفها بالسيلوفان (سمك 0.02 مم) ، بإستثناء تعبئة العنب الأحمر 800 جرام في سعة أطباق فوم وحفظها في علب كرتونية ثم حفظ العينات بعد تعبئتها وتم التخزين بالمبرد ، كما يتم فعليا بثلاجات قسم بحوث ما بعد الحصاد معهد بحوث البساتين ، و خلال فترة التخزين يتم سحب عينات من الفاكهة والخضروات لفحصها وتحليلها من حيث الخواص الفيزوكيميائية بشكل دوري .
ويمكن تلخيص تغطية الخضر والفاكهة بالأغشية القابلة للأكل بأنها تطيل فترة الصلاحية وتحافظ على النضارة والطزاجة وخواص الجودة عند التخزين على درجة حرارة التبريد وبالتالى فهذة الأغشية ذات فائدة تطبيقية فى مجال الصناعات الغذائية .
وأستطرد قائلا : بإنه يتم عمل مستحلب النانو للزيوت الأساسية العطرية كمواد حافظة ، كما تم دراسة تأثيرالأغشية الصالحة للأكل الحاملة للزيوت الأساسية في تحسين جودة المعاملات بالحد الأدنى المسموح من المنظمات الدولية ، وذلك لتحضير وتوصيف جسيمات الفضة النانوية ، كما تم تحويل النشا إلى نانوعن طريق حمض الهيدروكلوريك والكبريتيك ، وايضا تحول البروتين إلى نانو بمادة جلوترالدهيد . ولتحديد أنسب غشاء نانو غذائى قوى فى خواصه الريولوجية والميكانيكية والنانومترية يتم إجراء الأختبارات على المحلول والغشاء الطبيعى المصنع ، كما أن قياسات النانو للمواد تعتمد على أجهزة معينه كالموجات الصوتية ، والتجنيس ، ذاتا سيزر ، جهازقياس X-R diffraction (XRD) films