پرتودهی غذا: تکنولوژی پنهان در پشت ماندگاری
پرتوها چه هستند و چگونه عمل میکنند؟
برای درک پرتودهی غذا، اول باید بدانیم پرتو چیست. در دنیای فیزیک، پرتو به انتقال انرژی از یک نقطه به نقطه دیگر گفته میشود. نور خورشید یک نوع پرتو است. اما در پرتودهی غذا، از نوع خاصی از انرژی به نام پرتوهای یونیزان2 استفاده میشود. این پرتوها انرژی بالایی دارند و میتوانند به درون بافت مواد غذایی و سلولهای موجودات بسیار ریز (میکروارگانیسمها) نفوذ کنند.
سه منبع رایج برای تولید این پرتوها در صنعت غذا استفاده میشود:
| نوع پرتو | منبع تولید | عمق نفوذ و کاربرد عمده |
|---|---|---|
| پرتو گاما | ایزوتوپهای رادیواکتیو مانند کبالت-60 یا سزیوم-137 | نفوذ بسیار بالا. مناسب برای بستههای بزرگ و محصولات منجمد. |
| پرتو الکترون (پرتو E-Beam) | شتابدهندههای خطی الکترون | نفوذ متوسط. سریع و کنترل دقیق. ایدهآل برای محصولات نازک مانند ادویهها. |
| پرتو ایکس | شتابدهندههای الکترون (تبدیل به پرتو ایکس) | نفوذ خوب، بینابین دو مورد بالا. انعطافپذیر برای انواع بستهبندی. |
اهداف و کاربردهای پرتودهی در صنایع غذایی
این فرایند بسته به دوز ($Dose = \frac{Energy}{Mass}$) پرتو دریافتی، اهداف مختلفی را دنبال میکند. دوز با واحد گری4 (Gy) اندازهگیری میشود. هرچه دوز بالاتر باشد، اثر کشندگی بر میکروبها بیشتر است.
مثال عینی: ادویهجات ادویههایی مانند فلفل سیاه یا پاپریکا اغلب در مزارع خشک میشوند و ممکن است حاوی باکتریهای مضر زیادی باشند. استریل کردن آنها با حرارت، عطر و طعمشان را از بین میبرد. اما پرتودهی با دوز متوسط (حدود 10 کیلوگری) میکروبها را از بین برده، در حالی که طعم و رنگ ادویه کاملاً حفظ میشود.
| هدف | دامنه دوز (کیلوگری) | مواد غذایی هدف | نتیجه |
|---|---|---|---|
| بازدارندگی جوانهزنی | 0.05 - 0.15 | سیبزمینی، پیاز، سیر | جلوگیری از سبز شدن و فاسد شدن در انبار |
| ضدعفونی (حذف حشرات) | 0.15 - 1 | غلات، میوههای خشک، حبوبات | از بین بردن تخم و لارو حشرات بدون استفاده از سموم شیمیایی |
| کاهش بار میکروبی (پاستوریزاسیون سرد) | 1 - 10 | گوشت مرغ و ماهی، میوهها و سبزیجات تازه، ادویهجات | کاهش قابل توجه باکتریهای بیماریزا مانند سالمونلا و ایکولای5 |
| استریلیزاسیون (عقیمسازی کامل) | 10 - 50 | غذاهای فضانوردان، بیماران با نقص سیستم ایمنی، برخی افزودنیها | حذف تمامی میکروارگانیسمهای زنده و هاگها برای ماندگاری بسیار طولانی |
فرایند گامبهگام پرتودهی در یک کارخانه
این فرایند در یک کارخانه پرتودهی به صورت کاملاً کنترلشده و اتوماتیک انجام میشود:
گام ۱: آمادهسازی و بستهبندی: غذاها در بستهبندی مناسب (اغلب پلاستیکی یا شیشهای) قرار میگیرند. بستهبندی باید با پرتو سازگار باشد و پس از پرتودهی، دوباره آلودهکنندهای به غذا نفوذ نکند.
گام ۲: بارگیری: بستهها روی نوار نقاله یا در سبدهای مخصوص چیده میشوند.
گام ۳: عبور از اتاق پرتودهی: بستهها وارد یک اتاق محافظتشده میشوند. در اینجا از کنار منبع پرتو (مثلاً میلههای کبالت-60) عبور میکنند. سرعت نوار نوار نقاله و زمان ماندگاری به دقت محاسبه میشود تا هر بسته دقیقاً دوز مورد نیاز را دریافت کند. رابطه کلی این است: $Dose = k \times Time$ که در آن $k$ ثابتی وابسته به قدرت منبع است.
گام ۴: تخلیه و کنترل کیفیت: بستههای پرتودهیشده از اتاق خارج شده و برچسب «پرتودهیشده» با نماد بینالمللی رادورا6 روی آنها زده میشود. سپس نمونههایی برای آزمایش میکروبی و اطمینان از اثربخشی فرایند برداشته میشود.
گام ۵: توزیع: غذاهای پرتودهیشده مانند هر محصول غذایی دیگری به بازار فرستاده میشوند.
ایمنی، مزایا و محدودیتها
سازمانهای جهانی بزرگ مانند سازمان بهداشت جهانی، سازمان خواربار و کشاورزی و سازمان غذا و داروی آمریکا، پرتودهی غذا را تا دوزهای مشخصی کاملاً ایمن و موثر اعلام کردهاند.
مزایای کلیدی:
- افزایش ایمنی غذایی: کاهش خطر مسمومیتهای غذایی.
- کاهش ضایعات: افزایش عمر مفید، کمک به امنیت غذایی و کاهش دورریز.
- جایگزین سالم برای برخی مواد شیمیایی: مانند اتیلن اکسید (یک گاز سمی برای ضدعفونی ادویهجات).
- حفظ کیفیت: انجام فرایند در دمای محیط، لذا طعم، بافت و مواد مغذی حساس به حرارت بهتر حفظ میشوند. این یک روش پاستوریزاسیون سرد است.
- کنترل آفات قرنطینهای: جلوگیری از انتشار حشرات مهاجم همراه با محصولات صادراتی.
محدودیتها و چالشها:
- سرمایهگذاری اولیه بالا: هزینه ساخت یا خرید تجهیزات پرتودهی بسیار زیاد است.
- تغییرات احتمالی در برخی مواد غذایی: دوزهای بسیار بالا ممکن است باعث تغییر طعم (مانند ایجاد طعم کمی «فلزی» در گوشت) یا نرم شدن بافت برخی میوهها شود.
- ترس عمومی از کلمه «پرتو»: بسیاری از مردم به دلیل ارتباط ذهنی با انرژی اتمی و خطرات آن، نسبت به این محصولات محتاط یا بدبین هستند که نیازمند آموزش عمومی است.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر، هرگز. این بزرگترین باور غلط است. پرتوهای استفادهشده (مانند پرتو گاما از کبالت-60) فقط از کنار غذا عبور میکنند و انرژی خود را به آن میدهند، اما هیچگونه ماده رادیواکتیوی در غذا باقی نمیگذارند. غذا مانند زمانی است که از زیر یک نور قوی عبور کند؛ نور را دریافت میکند اما منبع نور نمیشود.
پرتودهی نیز مانند هر روش فرآوری دیگر (پختن، کنسرو کردن، انجماد) میتواند باعث کاهش برخی مواد مغذی شود، اما این کاهش معمولاً کمتر یا مشابه روشهای حرارتی متداول است. برخی ویتامینهای حساس مانند تیامین (ویتامین B1) ممکن است مقداری کاهش یابند، اما در مقایسه با مزایای ایمنی آن، این کاهش قابل مدیریت است. بسیاری از ویتامینها نسبت به پرتو مقاومتر از حرارت هستند.
قانون در بسیاری از کشورها الزام میکند که این غذاها برچسبگذاری شوند. نماد بینالمللی پرتودهی غذا به نام «رادورا» یک گل سبز است که بخشی از آن باز شده و یک دایره در وسط دارد. همچنین باید عبارت «پرتودهیشده» یا «عقیمشده با پرتو» روی بسته درج شود. این شفافیت به مصرفکننده حق انتخاب میدهد.
پاورقی
1 پرتودهی غذا (Food Irradiation).
2 پرتوهای یونیزان (Ionizing Radiation).
3 دیانای (DNA: DeoxyriboNucleic Acid)، مولکول حاوی اطلاعات ژنتیکی.
4 گری (Gray (Gy))، واحد جذب دوز پرتو. هر گری برابر با جذب یک ژول انرژی به ازای هر کیلوگرم جرم ماده است.
5 ایکولای (E. coli: Escherichia coli)، نوعی باکتری که برخی گونههای آن بیماریزا هستند.
6 رادورا (Radura)، نماد بینالمللی برای نشان دادن غذای پرتودهیشده.
