خوراک آلوده یکی از اولین راه های ورود سالمونلا و سایر انتروباکتری ها به زنجیره غذایی می باشد. یک اقدام بالقوه برای کاهش این خطر، فرآوری حرارتی خوراک است. با این حال مطالعات سیستماتیک هنوز برای استفاده از فرآوری حرارتی به عنوان یک “مرحله کشنده” وجود ندارد. این مقاله اولین سری در این مجموعه است که نشان می دهد چگونه می توان فرآوری حرارتی خوراک را به یک مرحله کشنده مطمئن برای سالمونلا، یکی از اعضای خانواده enterobacteria (و سایر باکتری های بیماری زا) تبدیل نمود.
تعداد زیادی از شیوع سالمونلوز انسانی را می توان در خوراک حیوانات ردیابی کرد. (Crump و همکاران، بازبینی شده در سال 2002). این امر نشان می دهد، خوراک حیوانات یکی از اولین راه های ورود پاتوژن ها به زنجیره غذایی می باشد – حتی اگر از محصول نهایی فاصله بسیار داشته باشد. اقدامات پیشگیرانه مؤثر که در حال حاضر برای کنترل سالمونلا در خوراک دام اعمال می شود، جلوگیری از ورود آنها به خطوط تولید، و همچنین جلوگیری از حضور و تکثیر آنها که شامل کنترل مواد اولیه، طراحی تجهیزات طبق قوانین بهداشتی و همچنین بررسی و نظافت منظم نقاط بحرانی می باشد.
با این حال، برای اطمینان از تغذیه ایمن حیوانات “مرحله حذف آلودگی” لازم است، زیرا نمی توان از آلوده شدن مواد اولیه به طور کامل جلوگیری نمود. دو روش معمول برای کاهش آلودگی سالمونلا شامل روش شیمیایی و فرآوری حرارتی می باشد.
به دلیل خطرات کار با مواد شیمیایی برای کارگران، خوردگی سریع تجهیزات و مقررات سخت تر، اکنون فرآوری حرارتی بسیار مورد تأیید قرار گرفته است. سؤالاتی در این مورد پرسیده می شود: برای کاهش مؤثر سالمونلا با استفاده از فرآوری حرارتی و طراحی فرایند جهت اطمینان از عدم حضور سالمونلا در خوراک چه باید کرد؟ غیرفعال کردن حرارتی باکتری ها به طور مستقیم تحت تأثیر سه عامل قرار می گیرد: دما، رطوبت و زمان فرآوری. اثر غیرفعال سازی با افزایش مقادیر هر یک از این عوامل افزایش می یابد. بنابراین، برای غیرفعال کردن باکتری ها بوسیله فرآوری حرارتی، ایجاد تعادل مناسب بین هر سه این عوامل لازم است. با این حال، در حال حاضر، هنگام بررسی عملیات حرارتی در بیشتر ارزیابی ها تنها زمان و دما در نظر گرفته می شود. انتظار می رود اثر اصلی مرتبط با غیرفعال کردن میکروب ها طی فرآوری خوراک، در مرحله کاندیشن کردن انجام شود. گرم شدن اضافی هنگام تولید پلت به دلیل زمان ماندگاری کوتاه در پرس پلت می تواند بی اهمیت تلقی شود. برای کاندیشن کردن، بخار فوق به خوراک افزوده می شود که گرما و رطوبت سیستم را تأمین می نماید. در اینجا دمای محصول برای مدت معینی حفظ می شود تا توزیع همگن دما و رطوبت تضمین گردد.
شرایط این فرآیند دمای 60 تا90 درجه سانتی گراد، زمان احتباس 30 تا240 ثانیه و رطوبت 12 تا 19درصد (معادل 7/0 تا 9/0 فعالیت آب) است و بیانگر شرایط غیرفعال سازی حرارتی سالمونلا می باشد. اگر رطوبت اولیه محصول خیلی پایین باشد، به عنوان مثال در کشورهای ناحیه خاورمیانه و آفریقا، برای دستیابی به این هدف باید به محصول آب اضافه شود. مشکل اصلی در غیرفعال کردن حرارتی میکروب ها در خوراک، سطح پایین رطوبت است. مشخص شده مقاومت سالمونلا در برابر گرما در رطوبت پایین افزایش می یابد. زمانی که رطوبت پایین باشد برای رسیدن به همان اثر غیرفعال کردن، دمای بالاتر و یا زمان فرآوری طولانی تر مورد نیاز است. این مشکل مخصوصاً در کشورهایی که رطوبت در محصول اولیه بسیار پایین است وجود دارد که نیاز به افزودن آب جداگانه دارد. چالش دیگر خوراک دام، گسترده بودن طیف فرمولاسیون می باشد.
اجزای خوراکی مانند روغن، مواد معدنی و پروتئین بر غیرفعال سازی باکتری ها تأثیر می گذارد و تعیین پارامترهای غیرفعال سازی کاربردی برای خوراک را دشوار می سازد. با وجود مشکلات موجود در فرآوری حرارتی خوراک، پتانسیل بسیار زیادی برای اجرای این فرآیند وجود دارد، زیرا می توان از تکنولوژی این فرآیند برای کنترل سالمونلا استفاده نمود و همچنین این امر موضوع جدیدی در تولید خوراک نیست. مطالعات علمی زیادی ارزیابی تأثیر عملیات حرارتی در کاهش سالمونلا در خوراک را نشان می دهند.
در اکثر مطالعات منتشر شده، اثر فراوری حرارتی در فرآیند صنعتی با گرفتن نمونه طی فرایند تولید از مواد اولیه مصرفی گرفته تا پر کردن پاکت محصول، مورد ارزیابی قرارگرفته است. در حالی که این امر امکان پذیر است؛ اما رویکرد مطمئنی محسوب نمی شود. نکته اصلی این است، به دلیل توزیع ناهمگن آلودگی ها، عدم اطلاع رسانی در مورد آلودگی اولیه واقعی نمونه هیچ نتیجه منطقی ای درمورد اثر فرآوری انجام شده وجود ندارد.
متغیر دیگری که نتایج را تحریف می نماید، اطلاعات ناقص در مورد مقاومت گرمایی میکروفلور طبیعی است که می تواند در طیف گسترده ای متغیر باشد. همچنین، اطلاعات دقیق درباره شرایط فرآوری غالباً وجود ندارد. بنابراین، نیاز به مطالعات کنترل شده با آگاهی از آلودگی اولیه وجود دارد.
به عنوان مثال، Liu و همکارانش (1969) غیرفعال کردن گونه S. Senftenberg 775W در گوشت و پودر استخوان در محیط آزمایشگاه و با سطوح مختلف رطوبت را بررسی کردند.
برای کاهش سالمونلا شرایطی شامل 15 درصد رطوبت و ایجاد دمای 87 درجه سانتی گراد (190 درجه فارنهایت) فراهم شد، اما هیچ اطلاعاتی درباره زمان فرآوری ارائه نشده است. Himathongkham و همکارانش (1996) غیرفعال کردن سه گونه مختلف سالمونلا در خوراک دوره رشد بوقلمون در بررسی های آزمایشگاهی و آزمایش های میدانی را ارزیابی کردند. گونه های مختلف تحت شرایط فرآوری مشابه، تفاوت های معنی داری نشان دادند، در نتیجه، این حالت ضرورت تعیین گونه های بررسی شده را بیان می نماید.
بر اساس اطلاعات ارزیابی شده، آنها نتیجه گرفتند برای دستیابی به کاهش سطح سالمونلا جهت اطمینان از تغذیه ایمن جوجه ها، 15 درصد رطوبت و 93 درجه سانتی گراد به مدت 90 ثانیه مورد نیاز است.
مقادیر بی شماری در مورد پارامترهای فرآوری حرارتی “صحیح” می توان یافت. اگرچه حتی زمانی که مطالب علمی آنالیز می شوند، اطلاعات ارائه شده برای طراحی مناسب “مرحله حذف آلودگی” کافی نیستند. امروزه تولیدکنندگان خوراک از فرآوری حرارتی که از گذشته مشخص شده اند استفاده می نمایند. با این حال، غالباً اساس واحدی جهت انتخاب این پارامترها وجود ندارد.
Reference:
Edyta Margas. Why feed heat treatment should be approved? 2019. Buhler.
