التعبئة المعقمة
تعبئة معقمة
Aseptic Packaging -
عبد الحكيم عزيزية
الاستعمالات الشائعة للتعبئة المعقمة
التعبئة المعقَّمة aseptic packaging تعني تعبئة المنتجات الغذائية المعقَّمة في أغلفة أو عبوات معقمة في ظروف إنتاج معقمة تضمن المحافظة على جودة الأغذية وقيمتها الغذائية خلال مدة حفظها، ومنع إعادة تلوثها بالجراثيم إلى الحد المطلوب تجارياً واقتصادياً لتداولها.
ولما كانت هذه العملية منظومة مستمرة ومتكاملة في خط الإنتاج؛ فإن سلوك جز واحد منها قد يؤثر في عمل المنظومة بكاملها، وينجم عنه وجود عدد كبير من العوامل الحرجة المتعلقة بنجاح عملية التعقيم والتغليف، وهذا يتطلب في أحوال كثيرة وجود نظام مراقبة آلي يضمن تعقيم المنتجات الغذائية والأجهزة والمعدات المستعملة؛ وكذلك تعقيم المواد المستعملة في التغليف؛ إضافة إلى بيئة العمل في المنظومة بكاملها.
يُعدّ الزجاج والصفيح من المواد التي تُستخدم لهذا الغرض؛ لأنها تتحمل درجات الحرارة العالية. ولما كانت نكهة الأطعمة تتغير فيها عند تعرضها لهذه الدرجات؛ فقد بُدئ الاتجاه باستخدام تقنيات خاصة بالتعقيم تحافظ على هذه النكهات من دون إحداث أي تغيير فيها مع استعمال قليل من الحرارة أو عدم استخدامها مطلقاً بطريقة تسمح بقتل جميع الأحياء الدقيقة، ومن أنواع هذه التقنيات المعالجة ببيروكسيد الهدروجين، والتعبئة المعقَّمة والتعقيم بالتعرض لدرجات حرارة عالية وزمن قصير، واستخدام الإشعاعات مثل أشعة غاما.
ونتيجة لتجاوب صناعة الغذاء مع التغيرات الاجتماعية والاقتصادية، وأهمها تقلص عدد أفراد الأسرة الواحدة، وارتفاع ظاهرة عدد الأفراد الذين يعيشون بمفردهم، وزيادة دخل الفرد، وانشغال غالبية الناس بعملهم اليومي الذي لا يتيح لهم الوقت الكافي لتحضير الطعام على النحو المعتاد، وارتفاع المستوى الثقافي والوعي الغذائي، وميل الناس إلى شراء الأغذية المعبأة والمغلفة لكونهم يرونها أكثر سلامة وأكثر جودة؛ فقد ساعد كل ذلك على سرعة ظهور تقانات حديثة في مجال تعبئة الأغذية وتغليفها. ومن الأمور المرغوبة التي يجب توفرها في الأغذية المغلّفة سهولة تداولها، وإمكان استعمالها في أفران المايكروويف، وسهولة فتحها وإعادة إغلاقها، والتخلص منها بما ينسجم مع نمط الحياة العصرية.
وكذلك فرض سوق البيع الحاجة إلى التجديد في تعبئة الأغذية وتغليفها، ووفرت الإمكانات الصناعية والاقتصادية المادة والأدوات الضرورية لتطبيق مبادئ جديدة لتعبئة الأغذية وتغليفها ولا سيما استعمال اللدائن بدلاً من مواد التعبئة التقليدية من المعادن والزجاج؛ لأن اللدائن تمتاز بخفة الوزن والمتانة وسهولة التصنيع ومقاومة التأَكل وسهولة الإغلاق بالحرارة.
وكان لشركة تتراباك Tetra Pak السويدية الفضل في إنتاج أول آلة تعبئة معقمة (الشكل 1)؛ وذلك في أوائل عام 1960، وأصبح النظام معروفاً بنظام التتراباك، وفيه تُعامل الأغذية السائلة- ولا سيما الألبان- حرارياً على درجة حرارة 73.8-85°س، ثم ترفع الحرارة بسرعة إلى 140.5- 148.8°س، ويبقى الغذا على تلك الحرارة مدة 2- 4 ثوانٍ ثم يُبرَّد فجأة، ويتبع ذلك ضرورة تعبئة الغذاء في ظروف معقَّمة بالكامل. وفي هذه الحالة يمكن حفظ الغذا مدة لا تقل عن ثلاثة أشهر في درجة حرارة الغرفة من دون الحاجة إلى ثلاجة، وإذا ما حُفظ في الثلاجة يبقى صالحاً للاستهلاك مدة قد تصل إلى سنة كاملة.
 |
|
الشكل (1) |
الاستعمالات الشائعة للتعبئة المعقمة
تطورت تقانات التعبئة المعقَّمة على نطاق واسع عند تعبئة الأغذية السائلة مثل العصائر الطازجة والسوائل غير المشبعة بالهواء والحليب والألبان والسوائل المختلفة اللزوجة؛ ولكن تقانات التعبئة المعقَّمة للمواد الغذائية الصلبة ماتزال تواجه صعوبة في التخلص الكامل من الأحياء الدقيقة نظراً لصعوبة تحديد المعاملة اللازمة لتحطيم البكتريا وإنزيمات الغذاء بكفاية مناسبة.
وتتميز السوائل والألبان والعصائر الطازجة المحفوظة بالتعبئة المعقَّمة بجودة نكهتها وخلوها من الطعم المعدني المصاحب لتلك الأغذية المعبأة والمعقَّمة بالطرائق التقليدية. وكذلك تُستعمل عملية التعبئة المعقَّمة في الصناعات الصيدلانية مثل المحاقن والصادات الحيوية والقطرات العينية وسوائل النقع وسوائل فلترة الدم والجرعات الفموية والكثير من السوائل الطبية والصناعات الصيدلانية الأخرى. وعند إنتاج المواد التجميلية وتعبئتها –ولا سيما الكريمات- يمكن أيضاً تطوير أنظمة التعبئة المعقَّمة؛ كي تصبح قادرة على التعامل مع المواد العجينية والكريمات والهلام والمواد التي يجب حجبها عن أكسجين الهواء .
تُنظَّف أدوات التعبئة والأجهزة تنظيفاً جيداً، وتُعقَّم قبل الإنتاج (الشكل 2). وتستخدم مواد تعقيم في وحدات الأغلفة لتعقيم مادة التغليف وسطوح الأجهزة الداخلية لإيجاد بيئة تغليف معقّمة (الشكل3). وبوجه عام تشمل هذه المواد: الحرارة أو مواد كيميائية أو أشعة ذات طاقة عالية. أما أجهزة التغليف فيجب أن توفر الدرجة ذاتها من التعقيم للحماية من البكتريا في أنظمة التعقيم.
 |
| الشكل (2) جهاز للتعقيم والتعبئة. |
إنً أكثر الطرائق استعمالاً في التعقيم هي الحرارة، وعادةً يستعمل الماء الحار والبخار الذي يُشار إليه باسم الحرارة الرطبة. ويمكن استعمال البخار الحار جداً أو الهواء الحار في حالات معينة، ويشار إلى ذلك باسم الحرارة الجافة التي عادة تكون أقل تأثيراً في استعمالها عاملاً معقماً من الحرارة الرطبة وفي درجة الحرارة ذاتها. وتعمل الأنظمة التي تستخدم الحرارة الرطبة تحت ضغوط عالية مقارنة بأجهزة الحرارة الجافة التي تعمل تحت الضغط الجوي. وهناك طرائق أخرى يمكن استخدامها لتوليد الحرارة مثل الأشعة المكروية أو الأشعة تحت الحمراء ، واستخدام المواد الكيميائية مثل بيروكسيد الهدروجين بوجود الحرارة بوصفها عوامل معقمة. أما المعقمات الأخرى مثل الأشعة ذات الطاقة العالية والأشعة فوق البنفسجية وأشعة غاما فيمكن استعمالها بصورة فردية أو مجتمعة مع الطرائق الأخرى المتوفرة.
 |
| الشكل (3) أغلفة معقمة. |
تستخدم في التعبئة المعقَّمة الأنواع الآتية من العبوات:
1- العبوات الصلبة: وتشمل علب الصفيح والعبوات الزجاجية؛ ولها ميزة عدم تسرب الأكسجين إلى الغذاء من خلال العبوة، كما يمكن حماية الغذاء من الضوء وقد يستخدم زجاج مناسب للعبوات الزجاجية لهذه الغاية، وقد أجريت دراسات كثيرة لصنع نماذج مختلفة لأجهزة التعبئة التي تضمن سلامة التعبئة المعقَّمة.
2- العبوات شبه الصلبة (اللدائنية): يستخدم البولي إتيلين Polyethylene (PE) والبولي بروبلين Polypropylene (PP) والبولي ستيرين Polystyrene (PS) لإنتاج عبوات التعبئة المعقَّمة للغذاء، وتُستخدم هذه اللدائن إما منفردة طبقة واحدة؛ وإما طبقات متعددة، وتكون على عدة أشكال. ويمكن زيادة مقاومة البولي إتيلين والبولي بروبلين للأكسجين وللأشعة فوق البنفسجية؛ وأيضاً المرئية بتشكيل هذه اللدائن على هيئة طبقات متعددة مع رقائق الألمنيوم وإضافة بعض الصبغات لإكسابها خاصية عدم نفاذية الضوء إليها.
3- عبوات الورق المقوى: تتألف في كثير من الأحيان من طبقات مختلفة ومركَّبة من الورق المقوى (الكرتون) ورقائق الألمنيوم والبولي إتلين (الشكل 4).
 |
| الشكل (4) طبقات العبوة الورقية المقواة. |
4- العبوات المرنة: وتشمل الأكياس والحقائب الورقية واللدائنية.
ولا تخلو تقانة التعبئة المعقَّمة من بعض التحديات التي تتعلق بالنواحي البيئية، ومن أهمها التخلص من المخلفات الصلبة الناشئة منها؛ إذ يُسبب تزايد حجم النفايات الصلبة الناتجة من التغليف صعوبات جمَّة في التخلص منها، وتسعى السلطات والمنظمات المعنية عامة إلى تخفيض الضغوط البيئية الناتجة من وجود النفايات الصلبة بتنظيم طرائق التخلص منها والحد من خطرها ومن حجمها، وتشجيع عمليات إعادة التصنيع بفرز النفايات إلى عدة مجموعات متجانسة؛ هي مجموعات الألمنيوم واللدائن والزجاج، ويزداد الاهتمام بالمواد اللدائنية القابلة للتفكك البيولوجي أو التي تتفكَّك بالضوء. ولا يُعرف عملياً إذا كانت اللدائن قابلة للتفكُّك فعلاً وما شروط تفكُّكها وسرعته ومدى تأثير ما يتفكَّك منها في بقية مشاكل النفايات الصلبة.
|
مراجع للاستزادة: - J. R. D. David et al., Handbook of Aseptic Processing and Packaging, CRC Press, 2022. - B. A. Morris, The Science and Technology of Flexible Packaging: Multilayer Films from Resin and Process to End Use, William Andrew, 2022. - P. M. Parker, The 2023-2028 World Outlook for Aseptic Packaging, ICON Group International, Inc. 2022. |
- التصنيف : العلوم والتقانات الزراعية والغذائية - النوع : العلوم والتقانات الزراعية والغذائية - المجلد : المجلد التاسع مشاركة :
اخترنا لكم
المجلدات الصادرة عن موسوعة العلوم والتقانات
