گازهای غذایی و آشامیدنی

گازهای غذایی و آشامیدنی دسته ای از گازهای صنعتی هستند که به صراحت در ساخت، پردازش، جابجایی، ذخیره سازی و/یا استریل کردن مواد غذایی استفاده می شوند. از آنجایی که محصولات نهایی برای مصرف و تغذیه در نظر گرفته شده اند، گازهای غذایی و آشامیدنی مورد بررسی ویژه قرار می گیرند.

این راهنما به گازهای فروخته شده در میله های اکسیژن یا گازهایی که برای کاربردهای تصفیه آب استفاده می شوند اشاره نمی کند.

عملیات گازهای غذایی و آشامیدنی

تعداد معینی از گازها در صنایع غذایی و آشامیدنی استفاده می شود. این گازها به شدت توسط سازمان‌های دولتی تنظیم می‌شوند تا اطمینان حاصل شود که کیفیت گاز و سلامت مصرف‌کننده با معرفی عناصر و ترکیبات گازی به خطر نیفتد. گنجاندن گازها در تولید و جابجایی مواد غذایی به نقش های زیر محدود می شود:

• به عنوان یک افزودنی در غذا برای افزایش طعم یا بافت

• به عنوان یک جو کنترل شده یا اصلاح شده ، برای کاهش محدودیت های پردازش و/یا برای حفظ در طول ذخیره سازی

• برای استریل کردن مواد غذایی بدون استفاده از حلال

• به عنوان یک پیشران برای توزیع یک غذا یا نوشیدنی از ظرف آن

مواد افزودنی

برجسته ترین نمونه گاز به عنوان یک افزودنی غذایی در کربناته کردن نوشابه ها و آبجوها است. در نمونه نوشابه ها و آب سلتزر، سازندگان گاز CO2 را در آب با فشار بالا حل می کنند . غلظت کم اسید کربنیک ایجاد می شود و PH بین 3 تا 4 منجر به طعم اسیدی می شود که می تواند با بی کربنات سدیم تعدیل شود. تزریق CO 2 به نوشیدنی ها باعث ایجاد "فوز" روی زبان می شود و این طعم تا حد زیادی خوشایند تلقی می شود. یک نوشیدنی کربن دار باید تحت فشار نگه داشته شود تا CO 2 در نوشیدنی حفظ شود. در کافه ها و رستوران ها، آب گازدار در محل با استفاده از کربناتور ایجاد می شود و سپس مخلوطی از نوشابه غلیظ برای طعم دادن به آن اضافه می شود. آبجو و آب های گازدار چشمه ها به طور طبیعی توسط وسایل تولیدشان گازدار می شوند. در مورد اولی، CO 2 محصول فرعی فرآیند تخمیر است زیرا مخمر قند موجود در آبجو را هضم می کند. در حالی که بیشتر کربناته فرار می کند، مقدار قابل تشخیصی باقی می ماند. آب چشمه ها CO2 را جذب می کنند زیرا در جریان های زیرزمینی فیلتر می شوند.

همچنین استفاده از هیدروژن در فرآوری روغن نباتی برای از بین بردن پیوندهای دوگانه کربن-کربن که منجر به ایجاد چربی جامد یا نیمه جامد می شود، رایج است. هیدروژناسیون منجر به ماندگاری طولانی تر با انعطاف پذیری بیشتر در آشپزی می شود.

جو

استفاده از گازها در محیط تولید یا بسته بندی برای بسیاری از محصولات غذایی مفید است. معمول است که یک گاز بی اثر مانند دی اکسید کربن یا نیتروژن را به ظروف نگهدارنده وارد کنید تا از تخریب یا اکسید شدن رطوبت محصولات غذایی جلوگیری شود. سطح اکسیژن، در همه حال، به شدت تنظیم می شود. در نمونه ذخیره‌سازی میوه، اپراتورها اتیلن را برای شروع رسیدن به محصولات معرفی می‌کنند، زیرا اتیلن یک هورمون گیاهی مهم است. اتمسفرهای اصلاح شده در بسته بندی محصول برای پاکسازی اکسیژن داخل بسته به نفع گازی که از فساد محصول جلوگیری می کند استفاده می شود. N 2 و CO 2 به تنهایی یا به صورت مخلوط در این فرآیند برای اکثر محصولات غذایی استفاده می شود، اما CO اغلب برای نگهداری گوشت انتخاب می شود زیرا به حفظ رنگ گوشت گاو، گوشت خوک یا ماهی کمک می کند (این فرآیند در برخی از حوزه های قضایی). غلات، جو دوسر، آرد، برنج و تنباکو همگی به مدت چهار روز پس از برداشت در محیط دی اکسید کربن یا نیتروژن نگهداری می شوند تا حشراتی را که ممکن است محصولات کشاورزی را آلوده کرده باشند از بین ببرند. ظروف نوشیدنی ممکن است یک گاز بی اثر وارد کنند تا از هوای معمولی یا خلاء در داخل ظرف هنگام تخلیه جلوگیری کند.

برای نگهداری مواد غذایی منجمد، گازها به مایع تبدیل می‌شوند تا حالت سرمایشی ایجاد کنند که چندین مزیت خنک‌کننده را ارائه می‌دهد: سرعت انجماد سریع‌تر و راندمان بهتر نسبت به فریزرهای مکانیکی. افزایش تولید؛ کاهش کم آبی محصول؛ کاهش فعالیت باکتری؛ و افزایش ماندگاری نیتروژن اغلب برای این منظور مایع می شود. دی اکسید کربن ممکن است به یخ خشک نیز تبدیل شود.

همچنین استفاده از دی اکسید گوگرد به عنوان نگهدارنده شراب سازی قابل توجه است. SO 2 به عنوان یک آنتی بیوتیک و آنتی اکسیدان از فساد محصول و تغییر اسیدیته جلوگیری می کند. حتی شراب‌هایی که به‌عنوان «غیر سولفوره» به بازار عرضه می‌شوند، حاوی مقادیری SO 2 تا 10 میلی‌گرم در لیتر هستند.

عقیم سازی

گازهای واکنش پذیر برای کشتن میکروارگانیسم هایی که ممکن است روی غذا یا آب وجود داشته باشند استفاده می شود. بخشی ضروری از تولید مواد غذایی است. بیشتر مکانیسم‌های میکروبی موجود در گازهای زیر برای انسان مضر هستند، بنابراین ملاحظات شامل نفوذپذیری و سازگاری شیمیایی یک محصول غذایی، محیط کار و روش کاربرد عامل استریل‌کننده و چرخه‌های ضد آلودگی گاز استریل‌شده است. هنگام استفاده از هر نوع استریل کننده گاز، اجزای مورد نیاز شامل مبادلات هوا، مانیتورهای گاز و آموزش اپراتور با کیفیت است. برخی از رایج ترین گازهای استریل کننده عبارتند از:

دی اکسید اتیلن : ویروس ها، باکتری ها، قارچ ها و هاگ ها را از بین می برد. به راحتی در مواد نفوذ می کند. به دلیل اشتعال پذیری، سمیت، ویژگی های سرطان زا و باقیمانده ها و محصولات جانبی که باید از نظر شیمیایی نیز حذف شوند، از بین می روند.

ازن : می تواند مایعات، گازها و سطوح را استریل کند. تعدادی از پاتوژن های مضر را بدون تأثیر بر غذا از بین می برد. پس از اتمام استریلیزاسیون به راحتی می توان آن را به اکسیژن برگرداند. بسیار واکنش پذیر است، بنابراین باید در محل تولید شود، که می تواند غیر عملی باشد.

فرمالدئید : گازی در دمای اتاق با توانایی کشتن بسیاری از عوامل بیماری زا. قدرت نفوذ ضعیف؛ زمان های طولانی ضد آلودگی پس از فرآیند

دی اکسید کلر : محلول در آب که به کلریت تبدیل می شود که می تواند به کلرید بی ضرر تبدیل شود. موثر برای تصفیه آب و تمیز کردن خطوط تولید مواد غذایی؛ اغلب برای ضدعفونی کردن انواع توت ها استفاده می شود. به شکل گاز بسیار فرار و خطرناک است.

پراکسید هیدروژن : خواص اکسید کننده باکتری ها و ویروس های خطرناک را از بین می برد. به شکل گاز برای انسان بسیار مضر است. رادیکال های آزاد تولید می کند که متابولیسم میکروارگانیسم ها را مختل می کند. محصولات جانبی غیر سمی هستند و محصولات غذایی را می توان بلافاصله پس از استریل کردن نگهداری کرد.

پیشران

قابل ذکر است که CO 2 و N 2 در رستوران ها و بارها برای تحت فشار قرار دادن خطوط نوشابه مانند در یک بشکه استفاده می شود. تحت فشار قرار دادن خطوط نوشیدنی با CO 2 یا N 2 به کیگ اجازه می دهد تا دور از محل سرویس قرار گیرد بدون اینکه نوشیدنی در معرض اکسیداسیون قرار گیرد. به طور مشابه، محصولات خامه ای که در قوطی های آئروسل فروخته می شوند، از اکسید نیتروژن برای تحت فشار قرار دادن ظرف استفاده می کنند.

کیفیت گاز مواد غذایی و آشامیدنی

در بیشتر کشورها، قوانینی برای محافظت از ذخایر مواد غذایی از آلوده شدن به فرآیندهای تولید و ذخیره سازی ضعیف وضع شده است. به طور مشابه، هر کشور آژانسی را برای نظارت بر مسائل مربوط به سلامت مصرف کننده، و همچنین مواد و فرآیندهایی که برای عملیات غذا و نوشیدنی ایمن در نظر گرفته می شوند، تعیین می کند. در ایالات متحده توسط سازمان غذا و دارو و در کانادا توسط آژانس بازرسی غذا نمایندگی می شود . مقررات در سطح بین المللی یکسان نیست، حتی بین همسایگان مهربان مانند ایالات متحده و کانادا. به این ترتیب، انجمن گاز فشرده از افراد کشورهای فوق الذکر برای ایجاد سند استاندارد کمک گرفت: CGA M-10 (2012) سیستم های مدیریت ایمنی مواد غذایی و شیوه های تولید خوب برای تولیدکنندگان گازهای غذایی . این سند باید در ارتباط با استانداردهای قانونی فدرال، ایالتی و استانی در مورد اجرای گاز مواد غذایی استفاده شود. گازهای زیر به طور یکنواخت برای استفاده به عنوان یک ماده یا ماده تماس با غذا بی خطر هستند.

• دی اکسید کربن : به عنوان یک افزودنی، عامل فشار دهنده، عامل تهویه یا نگهدارنده اتمسفر

• نیتروژن : به عنوان یک عامل هوادهی یا فشار دهنده یا نگهدارنده پتو

• اکسیژن : به عنوان یک عامل اکسید کننده

• ازن : به عنوان یک عامل پاک کننده

• اکسید نیتروژن : به عنوان یک عامل توزیع کننده فشار

• پروپان : به عنوان یک عامل هوادهی یا پیشران

• Iso-butane / n-butane: به عنوان پیشران

• اتیلن : به عنوان یک ماده بخور

• کلر : به عنوان یک ضد عفونی کننده

گازهای دیگری ممکن است استفاده شود، اما توسط کمیته فنی CGA در مورد ذخایر گاز درجه غذایی بررسی نشده است. CGA همچنین کتابچه راهنمای گاز فشرده و استانداردی در مورد ناخالصی های موجود در CO 2 نوشابه های گازدار منتشر کرده است. به طور قابل تحسینی، دستورالعمل CO 2 انجمن بین المللی فن آوری نوشیدنی، بهترین روش ها را برای کربناتاسیون نوشابه ها خلاصه می کند.

همچنین در نظر بگیرید:

SAA AS 5034  - استفاده از گازهای بی اثر برای توزیع نوشیدنی

DIN 6653-2  - سیستم های توزیع برای نوشابه

BS PD CEN/TR 15623  - ماشین آلات پردازش مواد غذایی MAP

ASTM E460  - تاثیر بسته بندی بر روی غذا و نوشیدنی

ASTM F1115  - اندازه گیری از دست دادن دی اکسید کربن ظروف نوشیدنی

ذخیره سازی و تحویل گاز

در بیشتر مواردی که گازهای غذا و نوشیدنی مورد نیاز است، به دلیل حجم و فرکانس پردازش گاز، تولید گاز در محل برای اپراتور کارآمدتر است. رایج ترین استفاده از مولد گاز درجه غذایی، اجرای کربناتور در بارها و رستوران ها است. بسیاری از کارشناسان راه‌حل‌های گاز صنعتی می‌توانند حجمی از گازهای غذایی را برای دوره‌های تولید محدود یا نمونه‌سازی ارائه دهند، اما این تحویل‌های فله برای استفاده پایدار در طول تولید ناکارآمد هستند.

منابع

لینده - پتو کردن، پاکسازی و پاک کردن

ویکی پدیا - اتیلن مونوکسید کربن ؛ بسته بندی اتمسفر اصلاح شده/رطوبت اصلاح شده ; کربناته شدن

Air Products and Chemicals, Inc. - MAP in the Meat and Poultry Industries ;

دانشگاه پردو - ارزیابی گاز دی اکسید کلر…

Matheson Tri-Gas - کاربردهای گاز مورد استفاده در غذا و نوشیدنی

globalspec