فساد المعلبات Spoilage conserve

**عادل عصام** الإثنين أبريل 12, 2010 4:13 pm

فساد المعلبات Spoilage conserve
تهدف عملية تعليب المنتجات الغذائية إلى إطالة فترة الحفظ بعيداً عن مظاهر الفساد حتى يتم استخدامها في الأوقات التي لا تكون فيها موجودة في الحالة الطازجة. ويطلق تعبير كونسروة (Conserve) على المواد الغذائية المحفوظة في علب مغلقة غير نفوذة للماء والهواء, وتمتاز بقابليتها للحفظ الطويل وسهولة التخزين وندرة التغيرات في الطعم والمظهر. إلا أن هذه المعلبات تتعرض لعوام الفساد, التي تأتي عن طريق عدم استخدام مواد غذائية نظيفة أو عدم كفاءة عملية التعقيم, أو سوء في عمليات التخزين والحفظ, أو استخدام علب ذات نوعية سيئة. لذا يكون فساد المعلبات إما كيميائياً أو حيوياً أو بكلاهما معاً.
تبدو علامات الفساد بتغير صفات المواد الغذائية المعلبة, فيصبح القوام طريقا ومتعفناً, كما تنطلق رائحة كريهة وطعم حامضي ومظهر عكر, وتتشكل الغازات على شكل CO2, H2, H2S, NH3. وما يميز الفساد المصاحب لتشكل غاز H2Sهو عدم حدوث انتفاخ للعلبة بسبب قابلية انحلال هذا الغاز في الماء.

ويعود سبب الفساد الحيوي للمعلبات إلى:ش
1- استعمال مواد خام ذات تلوث عال.
2- عدم كفاءة التعقيم, إما لنقص في مدة المعاملة, أو لنقص في درجة الحرارة اللازمة.
3- حدوث تنفيس بالعلب مما يؤدي لدخول الهواء إلى العلبة أو دخول الكائنات الحية الدقيقة للعلبة.
4- انتشار الجراثيم المقاومة للحرارة والمتبقية بعد عملية التعقيم.
يجب أن تكون المواد الغذائية المعدة للتعليب خالية من العيوب الميكروبية, لأن نوعية المنتج النهائي تتوقف على نوعية المادة الخام ومقدار الحمولة الميكروبية فيها, كما تؤثر المراحل المختلفة لتحضير المادة الخام قبل المعاملة الحرارية كالغسيل والتقشير والسلق في تقليل أعداد الكائنات الحية الدقيقة أو زيادة أعدادها, إضافة إلى الآلات والأجهزة المستعملة, والتي قد تكون مصدراً للتلوث, أو أن تضيف أنواعاً وأعداداً جديدة.
تقل أعداد الكائنات الحية الدقيقة في المواد الغذائية المعلبة بارتفاع زمن ودرجة حرارة التعقيم, وتنشأ علاقة بين تأثير هذين العاملين وبين التأثير المميت. وباستخدام الصاد الموصد (الأوتوغلاف) أمكن رفع درجة حرارة التعقيم إلى أكثر من 100 درجة مئوية, ويتم التعقيم التجاري حالياً عند درجة الحرارة 120 مئوية, ولمدة 20 دقيقة عند ضغط جوي واحد.
كلما زادت الأعداد الأولية للكائنات الحية الدقيقة في المادة الغذائية المعاملة, كلما كان ضرورياً استخدام وقت تعقيم أطول ودرجة حرارة تعقيم أعلى للسيطرة على الميكروبات. وبشكل عام تموت الكائنات الحية الخضرية عند تعرضها لدرجة حرارة 70 مئوية خلال عدة دقائق, إلا أنه توجد فروق بين الميكروبات تجاه تأثرها بالحرارة تتعلق بعمر الخلية الحية, فالخلايا الفتية أكثر حساسية للحرارة من الخلايا المعمرة, وتعتبر الأبواغ أكثر مقاومة للحرارة من الخلايا الخضرية.

العوامل المؤثرة في أعداد الأحياء الدقيقة في المعلبات:
1- درجة حموضة الوسط:
تكون درجة حموضة المواد الغذائية الخاضعة للتعليب في مجال pH ما بين 4-5, ولا تستطيع بعض الجراثيم أن تنمو عند هذا المجال من الحموضة مثل جراثيم الكلوستريديوم Clostridium , في حين تستطيع جراثيم أخرى أن تنمو عند هذا المجال مثل Bacillus stearothermophilus, وإذا انخفضت درجة الحموضة عن pH=4 فإن أبواغ الجراثيم تصبح غير قادرة على الإنتاش.
2- تركيز الملح NaCl:
يضاف الملح إلى المعلبات بهدف الحفظ, ويترواح التركيز ما بين 4-8%, وهذا يتوقف حسب المادة الغذائية ومدة الحفظ, فكلما زاد تركيز الملح كلما زاد تأثير الحرارة على الكائنات الحية الدقيقة, إلا أن زيادة كمية الملح غير مرغوبة لأسباب صحية وغذائية.
3- المحتوى المائي:
تستطيع الأحياء الدقيقة تحمل درجات الحرارة الجافة أكثر من تحملها لدرجات الحرارة الرطبة, لذا تعد عملية التعقيم بالحرارة الرطبة Sterilization وباستخدام الصاد الموصد ناجحة في التغلب على الكائنات الحية الدقيقة وأبواغها.
4- تركيز السكريات والدهون:
تحتاج الكائنات الحية الدقيقة إلى الدهون في مقاومة الحرارة العالية, لأنها تلعب دور حماية كيميائية وناقليتها للحرارة قليلة, فزيادة تركيز السكر والدهن في البيئة الغذائية يزيد من مقاومة الأحياء الدقيقة لتأثير الحرارة.

أنواع فساد المعلبات:
1- الفساد الحامضي المستوي Flat sour Bacillus:
يسمى أيضاً بالفساد الحامضي المسطح, والجراثيم المسببة لهذا الفساد تكون مقاومة للحرارة, وتبقى العلبة طبيعية المظهر ويبقى الغطاء والقاع بشكل مستو, ولا يبدو على العلبة علامات الانتفاخ, بينما يحدث تدهور حمضي للمادة الغذائية الحامضية نتيجة تكوين حمض اللبن. يسبب هذا النوع من الفساد جراثيم Bacillus stearothermophilus وهي جراثيم متبوغة مقاومة للحرارة.
تفضل الجراثيم النمو في الأغذية الحامضية الخفيفة والحاوية على مواد كربوهيدراتية بشكل كبير (بازلاء ولحم), والشيء الواضح هنا هو عدم تشكل غاز. ويحدث هذا النوع من الفساد عند حفظ لمعلبات بدرجات حرارة مرتفعة, أو نتيجة البطء في عملية التبريد المفاجىء بعد عملية التعقيم التجاري.
2- الفساد الغادي للمعلبات T.A spoilage:
ينتج هذا الفساد عن طريق الجراثيم المحبة للحرارة المرتفعة والمنتجة لغاز H2, CO2. مما يؤدي إلى انتفاخ المعلبات, وتسببه جراثيم Clostridium thermosaccharlyticum المحللة للسكريات, ويتشكل الغاز والحمض, يحث يؤدي تشكل الغاز إلى انتفاخ العلبة الذي قد ينتهي بانفجارها, ويرافق هذا الفساد انطلاق رائحة كريهة تشبه رائحة حمض الزبدة.
3- الفساد الكبريتي H2S (الاسوداد) للمعلبات:
يتسبب هذا الفساد من نشاط جراثيم Clostridium nigrificans, وهي جراثيم لا هوائية, متبوغة, تنتج غاز H2S, فتنطلق من المعلبات المصابة رائحة كريهة تشبه رائحة البيض المتعفن, كما تحدث تغيرات لونية للمادة الغذائية, ولا يصاحب انتفاخ للعلب وذلك لأن غاز H2S ينحل بشكل جيد في المحلول (الماء) ويتحول إلى كبريتيد ويحدث ذلك في الأغذية الحامضية.
أبواغ هذه الجراثيم مقاومة للحرارة العالية إلا أنها ليست بمقاومة جراثيم Bacillus subtilis المكونة للغشاء المستوي وكذلك جراثيم Clostridium thermosaccharolyticum المسببة للفساد الغازي, لذا عند حدوث هذا النوع من الفساد يعد السبب هو عدم وصول درجة حرارة التعقيم إلى الحد المطلوب لأن درجة حرارة التعقيم كاقية للقضاء على الجراثيم وأبواغ الجراثيم.
كما يعود سبب حدوث هذا النوع من الفساد إلى البطء في إجراء التبريد المفاجىء بعد عملية التعقيم التجاري أو تخزين المعلبات عند درجات حرارة عالية. ويمكن كشف هذا النوع من الفساد بوجود بقع كبريت الحديد FeS السوادء, التي تشكلها الجراثيم في وسط أغار كبريت الحديد, وعند التحضين على درجة حرارة 55 مئوية تظره المستعمرات السوداء.
4- فساد بوساطة الخمائر:
تقضي درجة حرارة البسترة على الخمائر وأبواغها, ووجود الخمائر في المعلبات هو نتيجة لعدم كفاءة التعقيم, أو إلى نقص التفريغ بالعلبة.
5- فساد المعلبات بوساطة الفطريات:
نادراً ما تسبب الفطريات فساد المعلبات, إلا التي لا تخضع لعمليا التعقيم أو دخول الفطريات عبر الثقوب إلى داخل المادة الغذائية, حيث تنمو الفطريات على سطح المربيات ومعلبات الفواكه التي تحتوي على نسبة سكر مرتفعة وحموضة زائدة.

فساد الخضار المخللة (فساد المخللات)
وتخلل الخضار لإعطائها نكهة مرغوبة, وإطالة مدة حفظها فبسبب تركيز الملح العالي والحموضة لا يحدث لها فساد بسرعة, حيث يضاف لها الملح 2-5% بالنسبة للملفوف, أو 8-15% بالنسبة للخيار والزيتون, ويضاف لها تركيز الملح حسب ذوق المستهلك, إلا أنه كلما قلت نسبة الملح كلما كان الفساد أسرع, فعند استعمال خضار غير نظيفة تنتقل معه إلى حوض التخليل جراثيم وأعفان جديدة, تنمو هذه الجراثيم لتحدث تغيرات كيميائية عديدة.
في بداية التخليل تنمو الجراثيم الملوثة للخضار مثل Bacillus و Pseudomonas و Aerobacter لتخمر وتؤكسد ما هو موجود من سكريات, وتنتج غازات ومواد ذات نكهة غير مرغوبة, بعدها مباشرة تنشط جراثيم حمض اللبن لتقوم بالتخمر اللبني, ويتوقف نمو الجراثيم الملوثة بسبب الحموضة المتكونة نتيجة تكون حمض اللبن والخل خاصة نوع Leuc. Mesenteroides.
بعد ذلك تنشط الجراثيم المتحملة للحموضة المرتفعة مثل عصيات الحليب Lactobacillus plantarum و Lactobacillus brevis كذلك تتحمل الملح الموجود. وبعد أسبوعين تثبت التغيرات على حموضة ثابتة وقيمة pH ثابتة. وبعد هذا الثبات قد تبدأ المخللات Pickles بالفساد خاصة إذا وجدت الملوثات وعند بدء الانخفاض في الحموضة والملوحة, واستخدام الأيدي الملوثة, والتخزين في درجة حرارة عالية كدرجة حرارة الطبخ, حيث يحدث الفساد التالي للمخلات:
1- أغشية سطحية Surface films:
تنمو بعض الخمائر الغشائية على سطح المخلات, التي لها القدرة على أكسدة حمض اللبن إلى ثاني أكسيد الكربون وماء Oxidative film yeasts مثل Mycoderma و Candida بحيث تتكون طبقة غشائية واضحة على سطح المخللات ونمو هذه الخمائر يسهل حدوث أنواع أخرى من الفساد.
2- مخللات طافية Floated pickles:
توجد داخل أنسجة الخيار خمائر بنشاطها تؤدي إلى حدوث تخمر شديد وتتكون كميات من الغاز يصعب تسربها إلى خارج الثمرة بسبب سمك الجدار, عندها يطفو الخيار على السطح بنشاط الخميرة Torulopsis caroliniana. إلا أنه قد يطفو الخيار بسبب التراكيز العالية للملح, لكن الطافي بسبب الخميرة يكون منتفخاً وأنسجته الداخلية كأنها فارغة بسبب وجود الغاز.
3- مخللات لزجة Slimy pickles:
تتكون مواد لزجة على الخضار المخللة بسبب نمو جراثيم حمض اللبن Lactobacilus plantarum و Leuconostoc mesenteroides في حالة وجودها بأعداد هائلة جداً.
4- مخللات متهتكة Soft pickles:
بعد أن تقل نسبة الملح والحموضة تنمو بعض الجراثيم والأعفان لتفرز أنزيم البكتيناز Pectinases, الذي يهتك أنسجة الخضار المخللة مثل:
Acerobacter, Alternaria, Aeromonas, Fusarium, Bacillus, Penicillium, Rhodotorula, Cladosporium
5- مخللات سوداء Black pickles:
تسود المخللات نتيجة نمو Bacillus subtilis var. nigrificans في المخللات وتكوينها كبريت الهيدروجين H2S, الذي يتفاعل مع الحديد ليكون راسباً أسود هو كبريتيد الحديدوز. في حالة وجود الثمار المخللة غير المغمورة في محلول التخليل, ومعرضة للهواء, تنمو عليها أعفان تعطي اللون الأسود أو ألوانا أخرى عليها.
إن سبب حدوث أنواع الفساد هذه هو عدم غسيل وتنظيف الثمار جيداً قبل تخليلها, حيث تجلب معها من الحقل أبواغ الجراثيم والأعفان, لذلك تصمم مصانع المخللات الكبيرة طرقاً حديثة تمر خلالها الخضار قبل تخليلها بعدة أحواض أو مرشحات يرش عليها وبقوة المياه الساخنة مع المطهرات \, ثم البخار الساخن والتجفيف قبل دخولها أحواض التخليل, مع الاهتمام بنظافة العمال والمعمل والعبوات التي تعبأ بها المخللات ومراقبة نسبة الملح في المخللات.

أنواع فساد المعلبات:
1- الفساد الحامضي المستوي Flat sour Bacillus:
يسمى أيضاً بالفساد الحامضي المسطح, والجراثيم المسببة لهذا الفساد تكون مقاومة للحرارة, وتبقى العلبة طبيعية المظهر ويبقى الغطاء والقاع بشكل مستو, ولا يبدو على العلبة علامات الانتفاخ, بينما يحدث تدهور حمضي للمادة الغذائية الحامضية نتيجة تكوين حمض اللبن. يسبب هذا النوع من الفساد جراثيم Bacillus stearothermophilus وهي جراثيم متبوغة مقاومة للحرارة.
تفضل الجراثيم النمو في الأغذية الحامضية الخفيفة والحاوية على مواد كربوهيدراتية بشكل كبير (بازلاء ولحم), والشيء الواضح هنا هو عدم تشكل غاز. ويحدث هذا النوع من الفساد عند حفظ لمعلبات بدرجات حرارة مرتفعة, أو نتيجة البطء في عملية التبريد المفاجىء بعد عملية التعقيم التجاري.
2- الفساد الغادي للمعلبات T.A spoilage:
ينتج هذا الفساد عن طريق الجراثيم المحبة للحرارة المرتفعة والمنتجة لغاز H2, CO2. مما يؤدي إلى انتفاخ المعلبات, وتسببه جراثيم Clostridium thermosaccharlyticum المحللة للسكريات, ويتشكل الغاز والحمض, يحث يؤدي تشكل الغاز إلى انتفاخ العلبة الذي قد ينتهي بانفجارها, ويرافق هذا الفساد انطلاق رائحة كريهة تشبه رائحة حمض الزبدة.
3- الفساد الكبريتي H2S (الاسوداد) للمعلبات:
يتسبب هذا الفساد من نشاط جراثيم Clostridium nigrificans, وهي جراثيم لا هوائية, متبوغة, تنتج غاز H2S, فتنطلق من المعلبات المصابة رائحة كريهة تشبه رائحة البيض المتعفن, كما تحدث تغيرات لونية للمادة الغذائية, ولا يصاحب انتفاخ للعلب وذلك لأن غاز H2S ينحل بشكل جيد في المحلول (الماء) ويتحول إلى كبريتيد ويحدث ذلك في الأغذية الحامضية.
أبواغ هذه الجراثيم مقاومة للحرارة العالية إلا أنها ليست بمقاومة جراثيم Bacillus subtilis المكونة للغشاء المستوي وكذلك جراثيم Clostridium thermosaccharolyticum المسببة للفساد الغازي, لذا عند حدوث هذا النوع من الفساد يعد السبب هو عدم وصول درجة حرارة التعقيم إلى الحد المطلوب لأن درجة حرارة التعقيم كاقية للقضاء على الجراثيم وأبواغ الجراثيم.
كما يعود سبب حدوث هذا النوع من الفساد إلى البطء في إجراء التبريد المفاجىء بعد عملية التعقيم التجاري أو تخزين المعلبات عند درجات حرارة عالية. ويمكن كشف هذا النوع من الفساد بوجود بقع كبريت الحديد FeS السوادء, التي تشكلها الجراثيم في وسط أغار كبريت الحديد, وعند التحضين على درجة حرارة 55 مئوية تظره المستعمرات السوداء.
4- فساد بوساطة الخمائر:
تقضي درجة حرارة البسترة على الخمائر وأبواغها, ووجود الخمائر في المعلبات هو نتيجة لعدم كفاءة التعقيم, أو إلى نقص التفريغ بالعلبة.
5- فساد المعلبات بوساطة الفطريات:
نادراً ما تسبب الفطريات فساد المعلبات, إلا التي لا تخضع لعمليا التعقيم أو دخول الفطريات عبر الثقوب إلى داخل المادة الغذائية, حيث تنمو الفطريات على سطح المربيات ومعلبات الفواكه التي تحتوي على نسبة سكر مرتفعة وحموضة زائدة