حفظ الاغذية بالتجفيف

يعد التجفيف أحد طرائق حفظ محاصيل الخضر والفاكهة لتوفرها لمتطلبات الاستهلاك لفترات طويلة، ويعتمد التجفيف خفض المحتوى الرطوبي للأغذية إلى حد معين تحت ظروف محددة من درجة الحرارة والرطوبة خلال فترة معينة، مما يؤدي إلى إبطاء أو منع النشاطات الميكروبية والتفاعلات الكيميائية التي تسبب فساد الأغذية وفقدها لعناصر جودتها وقيمتها الغذائية.

وتعتمد طرائق التجفيف المستخدمة في الخضر والفاكهة على استخدام الحرارة بطريقة ما حتى ينخفض المحتوى الرطوبي بالخضر إلى %6-4 وبالفاكهة إلى %22-18 نظرا لاحتوائها على نسبة أعلى من السكر المرتبط بجزء من الماء، مما يقلل من كمية الماء الحر المتاح لنشاط الميكروبات، كما تتعرض المواد المجففة أيضا للفساد أثناء التخزين، وتتوقف سرعة الفساد على ظروف التخزين. وهناك عوامل تساعد على نجاح عملية تجفيف الأغذية مثل ضبط درجة الحرارة وسرعة الهواء والرطوبة النسبية له مع التحكم في مدة التجفيف.

مزايا وعيوب عملية الحفظ بالتجفيف:

اولا: مزايا الحفظ بالتجفيف

1- يعد الحفظ بالتجفيف من أكثر طرائق الحفظ استخداما لانخفاض التكاليف ورخص ثمن العبوات وعدم الحاجة إلى التخزين داخل مخازن مجهزة تجهيز خاص كالثلاجات.

2- الرخص النسبي لثمن المواد الجافة تبعا لانخفاض نفقات صناعتها وعدم الحاجة لاستعمال مواد ثانوية تزيد قيمتها مثل السكر والعلب وغيرها.

3- قلة وزن وحجم المواد المجففة وبالتالي سهولة النقل والتخزين.

4- احتفاظ بعض المواد الغذائية المجففة بصفاتها الطبيعية وصلاحيتها للتخزين وبقاءها بدون تلف خصوصا عند العناية بتصنيعها وتخزينها.

5- بعض الأغذية المجففة أصبحت مألوفة للمستهلك مثل الشاي والحليب والبن والنعناع.

6- تفيد في إعداد وجبات الطوارئ والحروب والكوارث.

7- الاحتفاظ بالمادة الغذائية عند ندرتها وبالتالي تنظيم عمليات العرض والطلب.

ثانيا: عيوب الحفظ بالتجفيف

1- قصر مدة حفظها لتعرضها لفتك الحشرات عند عدم العناية بالتخزين أو التصنيع.

2- تفقد بعض المواد المجففة بعض صفاتها الحسية وبعض من قيمتها الغذائية سواء اثناء التجفيف او التخزين.

3- تغير لون المنتجات واكتساب معظم الخضروات الجافة طعم غريب.

4- تحتاج الأغذية المجففة عند تحضيرها للاستهلاك إلى عملية نقع لتتشرب بالماء ثانية ويستغرق ذلك مدة تطول أو تقل حسب نوع المادة وطريقة التجفيف.

5- مدة حفظ الأغذية بالتجفيف قليلة بالمقارنة بطرائق الحفظ الأخرى خاصة عند ارتفاع نسبة الرطوبة فيها.

طرائق تجفيف الأغذية

من أهم الطرائق الشائعة في تجفيف الأغذية:

1- التجفيف الشمسي (التجفيف الطبيعي)

من أقدم طرائق حفظ الأغذية ولا يزال يستخدم حتى الان في تجفيف العنب والخوخ، اذ لا يحتاج إلا لوضع الثمار في الشمس على صواني وتركها لتجف. ولكنه يحد نمو الكائنات الدقيقة. إن عدم ارتفاع درجة الحرارة بالدرجة الكافية من استخدام التجفيف الشمسي يؤدي إلى إمكانية حدوث الفساد أو التلف وتعرض الثمار للأتربة والحشرات والطيور والقوارض، وبالتالي حدوث بعض التغيرات الكيميائية المؤثرة على اللون او النكهة، كما يحتاج التجفيف الشمسي إلى مساحة كبيرة يجب أن يتوافر فيها جو مستقر بعيد عن احتمالات سقوط الأمطار. يؤدي التجفيف الشمسي أيضا إلى فقد كميات كبيرة من الفيتامينات (تصل إلى %50 في حالة الخوخ)، وإلى التعرض للتلوث الميكروبي إلا في حالات خاصة (تجفيف التوابل والبصل والثوم) (شكل 1).

شكل (1) عملية التجفيف الشمسي للفواكه والخضروات

2- التجفيف الصناعي:

يتم تجفيف الأغذية في التجفيف الصناعي بأساليب عدة منها:

(أ) التجفيف بالإنفاق:

في هذه الطريقة تستبدل حرارة الشمس بالهواء الساخن الجاف المندفع بسرعة كبيرة في اتجاهات مختلفة حول الغذاء المنشر على ألواح أو صواني خاصة، أو على حزام ناقل يتحرك داخل النفق شكل (2) ويتم التحكم في درجة حرارة الهواء وسرعته وكذلك رطوبته النسبية حسب متطلبات التجفيف الخاصة بكل منتج، وتستغرق العملية حوالي 18-6 ساعة، وزمن التجفيف القصير في هذه الحالة لا يعطي الفرصة لحدوث فقد كبير في القيمة الغذائية، أو حدوث تفاعلات كيميائية ضارة في النكهة والقوام بالدرجة التي تحدث في حالة التجفيف الشمسي (لا يتعد الفقد في فيتامين C في الفاكهة عموما %10 وكذلك الجزر يفقد أقل من %20 من فيتامين A)، ولكن عيوب التجفيف بهذه الطريقة هو حدوث كرمشة للمنتجات المجففة، مما يؤدي إلى صعوبة في عملية الترطيب وتقل نسبة تشربها للماء، وبالتالي لا تعود إلى نفس حالتها الطبيعية قبل التجفيف لتحطم الأنابيب الشعرية في الأنسجة أثناء عملية التجفيف.

شكل (2) التجفيف بالإنفاق

(ب) التجفيف بالرذاذ:

تستخدم هذه الطريقة في تجفيف الأغذية السائلة مثل الحليب والقهوة، اذ ترش على هيئة رذاذ جنبا إلى جنب مع هواء ساخن ذي سرعة عالية، وهي تستغرق ثواني قليلة، مما يؤدي إلى قلة الفقد في العناصر الغذائية، اذ يصل الفقد في فيتامين C في هذه الحالة إلى حوالي 5% فقط. (شكل 3)

(ج) التجفيف بالأسطوانات:

تصلح هذه الطريقة مع المواد التي يصعب دفعها في صورة رذاذ مثل البطاطس المهروسة او عجينة الطماطم، ويستخدم هنا مجفف عبارة عن أسطوانتين دائريتن بينهما مسافة صغيرة جدا، ويمر داخل كل اسطوانة بخار ساخن تصل حرارته إلى 140120- C°، وعند مرور العجينة بين الاسطوانتين فأنها تلتصق على أسطح الأسطوانات، حيث تبخر الماء منها فتجف، ويتم قشطها اثناء دوران الأسطوانات بواسطة سكينة مثبتة بطريقة خاصة، وتستغرق عملية التجفيف حوالي 2-3 دقائق. وتمتاز هذه الطريقة بانها أرخص من التجفيف بالرذاذ، الا ان الفقد في العناصر الغذائية يكون أكبر، ولكنه يبقى اقل من الفقد في حالة التجفيف الشمسي او باستخدام الانفاق. (شكل 4).

شكل (3) التجفيف بالرذاذ

شكل (4) مخطط أجهزة التجفيف بالأسطوانات

(د) التجفيد:

يقصد بالتجفيد القيام بخطوتين مهمتين هما التجميد ثم التجفيف، اذ تزال الرطوبة هنا بالتسامي، إذ يتسامى الثلج من سطح الغذاء وبتقدم هذه العملية تبدأ طبقة الثلج بالانحسار إلى الداخل في الوقت الذي يبدأ فيه سمك الطبقة الجافة بالازدياد، أي إن الجفاف يحدث من السطح باتجاه مركز الغذاء وتستمر هذه العملية حتى تقل الرطوبة في الغذاء عن %5. تعد هذه الطريقة أفضل طرائق التجفيف في وقتنا الحالي اذ تقل التغيرات الكيميائية غير المرغوبة، وكذلك الفقد في العناصر الغذائية إلى أقل درجة ممكنة نظرا لانخفاض درجة الحرارة المستعملة (تصل نسبة الفقد في فيتامين C في الفاكهة إلى أقل من %1، كما أن التجفيف بهذه الطريقة يمنع الكرمشة التي يتعرض لها الغذاء في حالة التجفيف بالإنفاق، مما يجعل إعادة الترطيب عند الطبخ أو الاستهلاك كثيرا، ويعطي منتجات ذات جودة عالية، وهذه الطريقة غير شائعة الاستخدام نظرا لكلفتها العالية.

الخطوات العامة للتجفيف

1- الحصاد Harvesting

ينصح بجني المحصول عندما يصل إلى درجة مناسبة من النضج وبتجهيز وتجفيف الفاكهة والخضر بأسرع وقت ممكن منعا لبدء فسادها، خصوصا الخضروات الورقية، ويمكن تبريد هذه المواد مبدئيا حتى يحين وقت تجفيفها، وتعتبر الكمثرى حالة خاصة اذ يلزم قطفها وهي خضراء ثم تخزن حتى يتم نضجها وبعدها تجفف.

2- الغسيل Washing

تغسل الخضر والفاكهة جيدا للتخلص من الأتربة والبكتريا الملوثة لها، خصوصا الجذرية منها، باستثناء بعض الفواكه، ويراعى التخلص من بقايا مواد الرش مثل المبيدات الحشرية. ولذا قد يقتضي الأمر استعمال آلات غسيل خاصة تضمن تحقيق هذا الغرض مثل الآلات الحلزونية أو آلات الغسيل بالرذاذ.

3- التقشير والتجزئة Peeling and subdivision

كثير من الخضر والفاكهة يلزم تقشيرها قبل تجفيفها، مثل الخضروات الجذرية والتفاح. ويجري التقشير يدويا أو بالاحتكاك بسطح خشن مثل الكربورندام او بالمحاليل القلوية الساخنة أو بالبخار تحت ضغط مرتفع أو بالسكاكين الميكانيكية وتقطع الخضروات إلى مكعبات أو شرائح طويلة أو عرضية أو حلقات. أما الفاكهة فقد تجفف كاملة كما في حالة العنب والكرز أو قد تقطع الثمرة إلى نصفين كما في الخوخ أو تقطع إلى شرائح كما في التفاح.

4- الغمس في المحاليل القلوية Dipping

لتسهيل خروج الرطوبة من ثمار الفاكهة المغطاة بطبقة شمعية كالعنب والخوخ تغمس الثمار في محلول كربونات الصوديوم أو هيدروكسيد الصوديوم تركيزه %0.5 أو اقل على درجة حرارة (-95100 c°) فتزول الطبقة الشمعية وتتشقق القشرة قليلا.

ويختلف تركيز المحلول القلوي ومدة الغطس ودرجة الحرارة وتركيب المحلول تبعا لنوع الثمار. وقد تغمس الثمار في مستحلب زيت الزيتون ومحلول الكربونات أو الصودا الكاوية أو كليهما بقصد المحافظة على لون ثمار العنب، ويجب عدم إطالة فترة تغطيس الثمار في المحلول القلوي لأنه يسبب خروج جزء من عصير الثمار أثناء التجفيف.

5- الكبرتة Sulfuring

تكبرت بعض ثمار الفاكهة الكاملة كالعنب أو المجزئة بتعريضها لغاز ثاني أوكسيد الكبريت أو تغطس الثمار في محلول كبريتيت الصوديوم أو ثاني أوكسيد الكبريت فتمتص الثمار كمية من ثاني أوكسيد الكبريت تعمل على إكسابها لون جذابة واحتفاظها بقيمتها الغذائية ومنع فسادها، وتجري الكبرتة بوضع ثمار الفاكهة في حجرة فيها كبريت مشتعل (أو صندوق) كما في الشكل (5)، اما الخضروات تغطس في محلول الكبريتيد أو ترش برذاذ من المحلول. ويتوقف مقدار ثاني اوكسيد الكبريت الممتص على درجة الحرارة ومدة التغطيس وتركيز ثاني اوكسيد الكبريت وصنف وطبيعة وحالة المادة المراد كبرتتها، فالثمار غير تامة النضج تمتص كمية كبيرة من الغاز وتحتفظ بكمية منه أقل مما يحدث في حالة الثمار الكاملة النضج ويساعد ارتفاع درجة الحرارة على احتفاظ المواد الغذائية بقدر أكبر من الغاز الا انه يقلل من مقدار الغاز الممتص، وتفقد المواد الغذائية قدرة من الغاز أكبر في حالة التجفيف الشمسي عنه في حالة التجفيف الصناعي.

شكل (5) صندوق لإجراء عملية الكبرتة للفواكه أو الخضروات

6- السلق الخفيف Blanching

تسلق معظم الخضروات في البخار أو في ماء ساخن قبل تجفيفها لإطالة فترة حفظها ويستثنى من ذلك البصل. وتحقق عملية السلق الخفيف الأغراض التالية:

1- تقليل المدة اللازمة للتجفيف.

2- طرد الهواء من الفراغات البينية في أنسجة المادة الغذائية.

3- تأخير تغير رائحة ونكهة المواد الغذائية، خصوصا الجزر.

4- تقليل الفقد في فيتامين (C) أثناء التخزين.

5- تحسين قوام المادة الغذائية المجففة عند إعادتها إلى حالتها الأصلية.

وتستغرق فترة السلق الخفيف دقيقتان إلى عشر دقائق في البخار. ويراعى أحيانا إجراء عملية السلق الخفيف في محلول ملحي بدلا من الماء تحاشيا لتسرب جزء من المواد الصلبة في ماء السلق، ولا تغني عملية الكبرتة عن عملية السلق الخفيف، إذ إنه في حالة عدم سلق المادة الغذائية تعود فقاعات الهواء إلى التكوين في الأنسجة بعد عملية الكبرتة.

7- التجفيف Draying

ويتم باستخدام المجفف المناسب للمدة المناسبة على درجة الحرارة المناسبة.

8- تعبئة الأغذية المجففة

تعبأ الفواكه المجففة في صناديق خشبية أو عبوات من النسيج أو البلاستيك. وقد تعبأ في علب محكمة القفل وقد تعقم لمنع نشاط الأحياء الدقيقة وقد يضاف إليها مواد التدخين مثل الايثلين قبل قفل العلب بالقدر المناسب. ومما ينصح به تخزين عبوات الأغذية المجففة على درجات حرارة منخفضة.

9- تخزين الأغذية المجففة

تتعرض المواد الغذائية المجففة للفساد أثناء التخزين بفعل الأحياء الدقيقة والتفاعلات الكيميائية الحيوية والحشرات. اذ يسبب نشاط الأحياء الدقيقة حدوث تخمر ونمو الفطريات وتكوين بقع بيضاء على سطح المادة المخزنة كما في التين. أما التفاعلات الكيميائية فتؤدي إلى أن يغمق لون الجزء اللحمي في الفواكه المجففة بالإضافة إلى حدوث التزنخ في بعض المواد الأخرى ولذا ينصح بتخزينها على درجة حرارة منخفضة لمنع حدوث هذه التغيرات. أما أكثر أنواع الفساد الذي تتعرض له الأغذية المجففة هو الإصابة بالحشرات ولذلك يراعى العناية بنظافة المخازن وتدخينها بالمواد المناسبة مثل بروميد الميثيل من وقت لآخر. ويجب أن يكون مكان التخزين بارد جاف (7-12°C ورطوبة نسبية 60-70%) مظلم نظيف جيد التهوية نوافذه مغطاة بالسلك.