نگهداری ماهی و فرآورده های شیلاتی در بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP)

دمای پایین نگهداری محصولات دریایی گرچه سبب کاهش سرعت فساد میکروبی آنها می شود، اما در برخی مواقع قادر به ممانعت از فساد شیمیایی مانند اتواکسیداسیون و تجزیه چربی ها نیست. غذاهای دریایی که در ابعاد تجاری در شرایط یخچالی و به صورت سرد (غیر منجمد) و تحت تأثیر هوای معمولی نگهداری می شوند، اغلب عمر ماندگاری حدود ۲ تا ۱۰ روزه دارند که البته به نوع و گونه، شرایط صید، فصل صید، میزان آلودگی میکروبی اولیه و دمای نگهداری آنها بستگی دارد. بنابراین بهتر است از روش های نگهداری کمکی مانند بسته بندی های نوین و مناسب از جمله بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) به همراه نگهداری در دمای پایین (سرد) استفاده کرد تا احتمال فساد ماهی و محصولات دریایی را کاهش داد.

تحقیقات نشان داده است که عمر ماندگاری ماهی و محصولات دریایی و استفاده از تکنولوژی بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) بویژه وقتی که از غلظت بالای گاز CO2 در سرفضای بسته استفاده شود، افزایش می یابد. این تأثیر اغلب به دلیل نقش جلوگیری کننده این تکنولوژی بر فعالیت های باکتری های فاسد کننده و بیماری زا می باشد. بسته بندی های تحت خلأ، بسته بندی های تحت اثر مخلوط های گازی و حتی بسته بندی های فعال را می توان زیر مجموعه بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) به حساب آورد. مواد بسته بندی مورد استفاده در روش های مذکور معمولاً باید دارای خصوصیات ممانعت کننده مناسب در برابر عبور رطوبت و گازها بوده و درزبندی آنها نیز به صورت مناسب و غیر قابل نفوذ صورت گیرد. اگر محصول در اتمسفر حاوی غلظت کمتر از یک درصد گاز O2 بسته بندی شود، از رشد باکتری های هوازی به ویژه (Pseudomonas ssp) جلوگیری می شود. تحقیقات محققین مشخص ساخته است که رشد باکتری های سرما دوست و مزوفیل در نوعی ماهی قزل آلا (Rainbow trout) که در بسته های تحت خلأ بسته بندی شده بودند، متوقف می شود. بسته بندی تحت خلأ هم چنین از اکسیداسیون چربی ها و رانسیدیتی ممانعت به عمل آورده و ضمن بهبود کیفیت نهایی محصولات دریایی، عمر ماندگاری برخی از انواع ماهی تازه (غیر منجمد) را تا چند روز فزونی می دهد. گذشته از بسته بندی های تحت خلأ، استفاده از مخلوط های گازی مختلف در فضای بسته ها، در فرآیند و نگهداری ماهی و محصولات شیلاتی مورد استفاده قرار می گیرد که در جدول ۱ به مواردی از آن اشاره شده است. باید به این نکته توجه داشت که تکنولوژی بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) الزاماً به همراه نگهداری در دمای پایین و شرایط یخچالی در افزایش عمر ماندگاری ماهی و محصوات دریایی (غیر منجمد) مؤثر خواهد بود.

در تحقیقی تأثیر شکل های مختلف بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) به همراه نگهداری در دمای نزدیک انجماد برای نگهداری فیله های ماهی سالمون و ماهی ماکرل بررسی شد. در نهایت مشخص شد که برای ماهی سالمون نسبت گازهای درون بسته به صورت (۶۰% N2 / 40% CO2) و برای ماهی ماکرل (۳۰% N2 / 40% CO2 / 30% O2) مناسب می باشد. عمر ماندگاری با کیفیت مناسب ماهی های مذکور در مقایسه با نگهداری در اتمسفر معمولی به ترتیب از ۳ به ۵ روز و از ۵ به ۷ روز افزایش نشان داد.

باک و همکاران تأثیر بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) را در تغییرات اکسیداسیونی نوعی میگوی منجمد مورد مطالعه قرار دادند. در این مطالعه اثر نوسانات دمایی ضمن نگهداری و عامل نور بر محصول نیز بررسی شد و با نگهداری در دمای ثابت ۱۸- درجه سانتی گراد و محیط تاریک، مقایسه شد. نتایج نشان داد که سیستم بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) به همراه دمای ثابت و محیط تاریک، از جنبه های مختلف برای نگهداری محصول مذکور بهتر عمل کرد..

در پژوهشی سعی شد که مناسب ترین ترکیب گازی در سیستم بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) برای نگهداری نوعی ماهی (Atlantic Cod) در دمای صفر درجه سانتی گراد مشخص گردد. نتایج ترکیب گازی (۳۷% CO2 / 63% O2) را مناسب ارزیابی کرد، در حالی که نسبت گازها به محصول در بسته بندی در حد ۲ به ۱ انتخاب شده بود.

در تحقیق دیگری اثر ترکیبات مختلف گازی در بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) و بسته بندی تحت خلأ برای نگهداری نوعی شاه ماهی (Atlantic Herring) با نگهداری آن درون یخ و بدون بسته بندی (تحت اثر هوا) مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در نهایت تأثیر افزایش دهنده عمر و کیفیت ماهی مذکور در بسته های تحت اتسمفر تغییر یافته (MAP) اثبات شد.

در بسته بندی های فعال مورد استفاده برای ماهی و محصولات دریایی، درون بسته از مواد و سیستم هایی استفاده می شود که قادر به جذب یا متصاعد کردن موادی به صورت گاز هستند. در این نوع بسته بندی ها از جذب کننده های اکسیژن، جذب کننده های دی اکسید کربن، جذب کننده های رطوبت و متصاعد کننده های دی اکسید کربن استفاده می شود. همچنین در این نوع بسته ها در تحقیقات اخیر از مواد زیست فعال خاصی استفاده شده است که در نهایت به کاهش فعالیت های میکروبی و جلوگیری از اکسیداسیون منجر می شود. استفاده از متصاعد کننده های گاز دی اکسید کربن در بسته های محتوی ماهی، در مقایسه با سیستم های بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته(MAP) معمول تجاری، سبب کنترل نسبت حجم گاز به حجم محصول درون بسته شده و دی اکسید کربن جذب شده در آب و چربی محصول را مجدداً با دی اکسید کربن متصاعد شده، جایگزین می سازد و نقش ممانعت کننده از فعالیت باکتری ها را بهتر نشان می دهد. استفاده از حذف کننده های اکسیژن در بسته های محتوی گربه ماهی (Cat fish) سبب طولانی تر شدن عمر ماندگاری آن شده است. همچنین محقق دیگری مشخص کرده است که بسته حاوی ۱۰۰ درصد CO2 در فضای بسته، تعداد میکرو ارگانیسم در ماهی قزل آلا را در حد قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.
ترکیباتی مانند کل بازهای فرار ازت دار (TVB) و ترکیبات دیگری که معمولا ضمن فساد محصولات دریایی مقدارشان در محصولات مذکور افزایش می یابد، در بسته هایی که حاوی غلظت های بالاتر CO2 هستند با سرعت کمتری افزایش پیدا می کنند، این امر نشان می دهد که گاز CO2 در جلوگیری از رشد و فعالیت باکتری های گرام مثبت به خوبی عمل می کند. باکتری های تولید کننده لاکتیک اسید (LAB) در بسته های تحت خلأ و بسته های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) رشد بیشتری را نشان می دهند که این امر از معایب تکنولوژی های مذکور به حساب می آید. گرچه برخی به این نکته اشاره می کنند که رشد باکتری های تولید کننده لاکتیک اسید، سبب افزایش لاکتیک اسید در محصول شده و خود به عنوان یک ماده ضد میکروب طبیعی در محصول عمل می کند.
برخی از تحقیقات نشان داده است که در بسته های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) که حاوی غلظت زیاد CO2 در سر فضای بسته هستند، گاهی مقدار ماده تیوبار بیوتوریک اسید (TBARS) در برخی از محصولات دریایی افزایش یافته است. این نکته نشان می دهد که گاهی اکسیداسیون چربی ها در غذاهای بسته بندی شده تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) ادامه می یابد.
هم چنین تحقیقات نشان داده است که در غلظت های بالاتر گاز CO2 در سیستم های بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) برای محصولات دریایی مانند ماهی سالمون و ماکرل، به دلیل کاهش قدرت جذب و نگهداری آب در اثر کاهش pH، مقدار تراوش آب و مواد محلول از محصول افزایش پیدا می کند که پدیده مناسبی نیست. بنابراین برای گسترش کاربرد سیستم بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) گذشته از استفاده از مزایای آن باید که به مشکلات و کاستی های آن نیز توجه داشت و نسبت به رفع آنها چاره اندیشی نمود.

کاهش معایب بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته با استفاده از تکنولوژی های ترکیبیMAP
همان طور که بیان شد، غلظت بالای گاز CO2 در سیستم های بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) گذشته از جنبه های بسیار مثبت آن در نگهداری محصول، می تواند آثار منفی بر برخی از خصوصیات کیفی محصولات غذایی، بویژه از جنبه های فیزیکی و حسی داشته باشد. بنابراین چنان چه بخواهیم از غلظت های بالای گاز CO2 در بسته های محتوی ماهی استفاده کنیم، این نیاز وجود دارد که آنرا با عملیات دیگری همراه کنیم تا مشکلات مذکور کاهش یابد. برای مثال برای محدود کردن پدیده تراوش آب و مواد محلول از ماهی، می توان قبل از بسته بندی ماهی، آن را طی عملیات مقدماتی برای مدتی در محلول سدیم کلرید نگه داشت. هم چنین فرو بردن ماهی در محلول پلی فسفات قبل از بسته بندی از میزان تراوش آب و مواد محلول از فیله ماهی کاسته و از جنبه جلوگیری از رشد میکروبی نیز مؤثر خواهد بود. محلول پلی فسفات ظاهراً با بارهای مثبت ملکول های پروتئینی ماهی واکنش داده و در نتیجه بارهای منفی را بیشتر می کند و لذا قدرت جذب و نگهداری آب محصول را افزایش می دهد.
برخی از محققین استفاده از مواد نگهدارنده مانند لاکتیک اسید، سوربات و روغن های فرار را برای کاهش دادن احتمال فعالیت های میکروبی در سیستم های بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) پیشنهاد می کنند. برای مثال تحقیقات نشان داده است که استفاده از ماده نگهدارنده لاکتیک اسید به همراه بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) در نگهداری گوشت نوعی ماهی (Crayfish tail meat) سبب کنترل فعالیت باکتری (Listeria monocytogenes) در آن می شود.
همچنین در تحقیق دیگری مشخص شد که دمای پایین نگهداری (۱-۰ درجه سانتی گراد) و حضور کمی اکسیژن درون بسته به همراه کاربرد ماده نگهدارنده پتاسیم سوربات از خطر مسمومیت بوتولیسم در محصول بسته بندی شده تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) جلوگیری می کند.
به کار بردن ادویه ها و مواد گیاهی حاوی روغن های فرار مانند میخک، دارچین، سیر، گیاه گربه دشتی رزماری و آویش و غیره و یا عصاره آنها نیز در مورد نگهداری ماهی و محصولات دریایی به منظور افزایش عمر ماندگاری آنها به همراه کاربرد سیستم بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) به عنوان شکل دیگری از تکنولوژی ترکیبی مطرح شده است. در اینجا از خواص ضد میکروبی و جلوگیری کننده از اکسیداسیون مواد مذکور استفاده می شود و حسن عمده مواد مذکور آن است که آثار مضر مواد نگهدارنده شیمیایی را ندارند و نگهدارنده طبیعی هستند. برای مثال در تحقیقی با استفاده از عصاره گیاه رزماری در فیله های نوعی ماهی سالمون که تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) بسته بندی شده بود، عمر ماندگاری این محصول در شرایط نگهداری فوق سرد در حد قابل ملاحظه ای افزایش داده شد. البته کاربرد مواد مذکور به دلیل تأثیر بر رنگ و عطر و طعم محصولات تا حدودی محدود است.

ملاحظات ایمنی در استفاده از بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) برای ماهی
اخیراً بررسی فعالیت باکتری های بیماری زایی مانند(Listeria monocytogenes, Salmonella ssp, E. coli) در بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) نشان داده است که بسته بندی های مذکور، ایمنی میکروبی محصول را افزایش داده و از فعالیت باکتری های مذکور ممانعت بعمل می آورد .
در مجموع می توان بیان کرد که ترکیب نگهداری در دمای پایین و بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) و عملیات کمکی و تکمیل کننده در ممانعت یا کاهش فعالیت و رشد باکتری های بیماری زا در حد مناسبی مؤثر عمل می کند. البته برای اطمینان بیشتر، باید در مراحل آماده سازی و فرآیند ماهی و محصولات دریایی نکات بهداشتی را کاملاً رعایت کرد تا آلودگی میکروبی اولیه آنها کاهش یابد و یا جلوگیری شود.

عمده ترین مشکل ایمنی میکروبی در کاربرد بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته
(MAP) (در شرایط بدون اکسیژن و غلظت بالای گاز CO2) احتمال فعالیت و ایجاد سم توسط باکتری (C. botulinum) است. همچنین باکتری های بی هوازی اختیاری در غذاهای کم اسیدی که تحت شرایط اتمسفر تغییر یافته (MAP) بسته بندی شده اند، ممکن است که با شرایط مناسب رشد و ایجاد سم روبرو شوند، به ویژه در صورتی که دمای نگهداری محصول برای آنها مناسب باشد و حالت غالب پیدا کنند در تحقیقی نشان داده شد که چنانچه ماهی قزل آلا و سالمون به اسپور باکتری (C. botulinum) آلوده شده و در بسته های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) و شرایط تحت خلأ بسته بندی شوند، در دماهای ۱۰، ۱۵، ۲۰ درجه سانتی گراد، ابتدا فاسد شده و سپس در آنها سم بوتولیسم ایجاد می شود. در تحقیق دیگری در فیله ماهی فلودر بسته بندی شده تحت خلأ و تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) قبل از فاسد شدن محصول، ایجاد سم بوتولیسم در محصول مشاهده شد.
برای رفع مشکلات فوق الذکر، استفاده از دمای پایین نگهداری و حضور حداقلی از اکسیژن در سر فضای بسته، قادر است که خطر ایجاد سم بوتولیسم در بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) برای ماهی و محصولات دریایی را از بین ببرد، البته برای ممانعت از فعالیت باکتری های (Listeria monocytogenes, C. botulinum) به نگهداری محصول در دمای کمتر از ۳/۳ درجه سانتی گراد نیاز می باشد.

نتیجه گیری نهایی
عمر نگهداری ماهی و محصولات دریایی توسط بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) افزایش می یابد، اما به نظر می رسد که استفاده از مزایای سیستم های مذکور و افزایش دادن عمر ماندگاری توسط آن، با توجه به هزینه ها و مشکلات مربوط، ترجیحاً برای ماهی و محصولات دریایی دارای کیفیت ممتاز قابل توجیه است. عمر ماندگاری محصولات دریایی در بسته های مذکور توسط عواملی مانند نوع و گونه، میزان محتویات چربی، نوع و میزان آلودگی میکروبی اولیه، نوع و میزان مخلوط گازهای مصرفی در سرفضای بسته و نسبت حجم گاز به محصول و دمای نگهداری تحت تأثیر قرار می گیرد. برای مثال اگر به ویژه دمای نگهداری محصول به خوبی کنترل نشود، مزایای بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) از دست می رود. گرچه با استفاده از بسته بندی تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) از فساد میکروبی در ماهی و محصولات دریایی جلوگیری می شود اما ممکن است که برخی از تغییرات فیزیکی و شیمیایی مانند اکسیداسیون، هم چنان ادامه یابند. استفاده از سیستم های ترکیبی و همراه کردن بسته بندی های تحت اتمسفر تغییر یافته (MAP) با عملیات های تکمیلی و کمک کننده در امر نگهداری محصول، تأثیر تکنولوژی مذکور را افزایش داده و معایب و مشکلات آنرا کاهش می دهد.
در ایران وضعیت بسته بندی ماهی و محصولات دریایی با وضعیت ایده آل فاصله دارد لذا افزایش اطلاعات دست اندر کاران این صنعت از تکنولوژی های نوین از جمله روش های جدید بسته بندی می تواند در بهبود و توسعه این صنعت مؤثر باشد.

نوشته :

غلامرضا مصباحی
عضو هیأت علمی بخش علوم و صنایع غذایی دانشگاه شیراز