د محمد حمدي : دور الماء المعالج كهربيا للتحكم فى بعض مسببات أمراض الغذاء في صدور الدجاج المبردة والمجمدة

 باحث بمعهد بحوث الصحه الحيوانيه  – صحه الاغذيه – مركز البحوث الزراعية – مصر

تعد لحوم الدواجن من مصادر الغذاء ذات الشعبية العاليه في جميع أنحاء العالم ولقد زاد استهلاكها على مدى العقود الماضية في العديد من بلدان العالم وعلى الرغم من ان استهلاك منتجات الدجاج آخذ في الازدياد لكن السلامة الميكروبية للحوم الدجاج أثناء التخزين والتسويق لا يزال مصدر قلق  حيث سجل مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها  أن هناك 31 من مسببات الأمراض المعروفة التي تنقلها الأغذية والتى تؤدى الى وفاه3000 سنوياً من الأمراض المنقولة بالغذاء في الولايات المتحدة وحدها .

لذلك ، تطوير المطهرات الفعالة لقتل مسببات الأمراض في المنتجات الغذائية هي واحدة من أكثرالخطوات المهمة لتحليل المخاطر ونقطة التحكم الحرجة نظام (HACCP) في صناعة المواد الغذائية. وحيث ان لحوم الدواجن تتعرض للتلوث من مصادر مختلفة أثناء عمليات الذبح والتجزئه أثناء التصنيع والتخزين سواء فى درجه التبريد او التجميد , والأشخاص المصابون بمسببات الامراض المنقوله بالغذاء يعانون من التهاب المعدة والأمعاء أو حتى التهاب القولون النزفي. لذلك ، فإن الوقاية من التلف الميكروبي للحوم وتفشي الأمراض التي تنقلها الأغذية أمر مهم للغاية.

تم تطوير مجموعة متنوعة من تقنيات المعالجة أو التخزين لغرض تحسين السلامة الميكروبية وإطالة مدة الصلاحية للحوم الدجاج منها استخدم المطهرات الكيميائية ، مثل الأحماض العضوية ومركبات الكلور وهى يتم استخدامها بشكل شائع في صناعات اللحوم الحمراء والدواجن بالاضافه الى استخدام  العلاجات الفيزيائية (الحرارة والإشعاع ، إلخ).

ومع ذلك ، تمتلك بعض هذه الطرق العديد من العيوب ، مثل البقايا الكيميائية المتبقية ، التكلفة العالية ، أو الفعالية المحدودة ، وماتسببه من تغيرات كيميائية وفيزيائية على منتجات اللحوم ولذلك هناك محاولات عديديه من مراقبى صحه الاغذيه للوصول الى استخدام تقنيات حديثه تضمن سلامة وجوده ونضارة الأغذيه المصنعة بأقل قدر من العيوب المصاحبه لهذه التقنيات وبتكلفه اقل من مثيلاتها الشائع استخدامها فى الوقت الحالى.

فسلامة الأغذية تعد إحدى أولويات صناعة الأغذية ولتحقيق هذه النتيجة ،هناك بعض البرامج الصحيه الخاصه بمجازر ومصانع لحوم الدجاج والتى تحظى بأهمية قصوى. تتمثل إحدى التقنيات الحديثه في استخدام الماء المعالج بالكهرباء (EW) كعامل تطهير.

حيث ان الماء المعالج بالكهرباء يحقق اهتمامًا كبيرًا كمطهر جديد في صناعة المواد الغذائية لتقليل أو القضاء على الملوثات الميكروبية بالمنتجات الغذائية ، والاسطح الملامسة للغذاء ؛ على وجه الخصوص ، تمثل EW  بديلاً جيدًا عن المعالجة بالكلور والمعالجة الحرارية ، مما يمثل بديلاً للتطهير الامن عن المطهرات السامة.

يعتبر الماء المعالج بالكهرباء من مضادات الميكروبات الواعدة بشكل خاص في تصنيع الأغذية حيث انه يتميز عمومًا أنه آمن وغير ضار للجلد وللأغشية المخاطية ويسهل التعامل معه. ويتم تحضيره باستخدام تقنية صديقة للبيئة مع بساطه انتاجه والحصول عليه بتكاليف استثمار صغيرة ،بالاضافه الى اتصال الماء المعالج بالكهرباء مع المادة العضوية أو المخففة بماء الصنبور العادي يصبح الماء “طبيعيًا” مرة أخرى. لذلك ، فإن التأثير على البيئة أقل سلبية مقارنة باستخدام المطهرات الكيميائية.

يتم إنتاج الماء المعالج بالكهرباء عن طريق التحليل الكهربائي لمحلول كلوريد الصوديوم باستخدام غرفة التحليل الكهربائي التي تحتوي على غشاء منفصل بين القطبين الكهربائيين للأقطاب الأنود والكاثود  ، من خلال تطبيق تيار كهربيا مباشر (9-10 فولت / 8-10امبير) ، يتم إنشاء محاليل مختلفة من الماء المعالج كهربيا عند القطب الموجب والقطب السالب .

انواع الماء المعالج كهربيا:

الماء الكهربائي القلوي (AlEW), حيث تنتقل الأيونات المشحونة إيجابياً (الهيدروجين والصوديوم) إلى الكاثود والتى تكتسب الكترونات مكونه غاز الهيدروجين (H2) وهيدروكسيد الصوديوم (NaOH) واستنادًا إلى التفاعلات التى تحدث على القطب السالب ، يتم تكوين الماء الكهربائي القلوي (AlEW) ذو درجة الحموضة العالية (10-13) ونسبة إمكانية الحد من الأكسده ORP منخفضة (من 800 إلى 900 مللي فولت).

الماء الكهربائي الحمضي (AEW) , بناء على التفاعلات التى تحدث على القطب الموجب يتم توليد الماء الكهربائي الحمضي (AEW) ذو درجة الحموضة المنخفضة (2-3) ، وإمكانية الحد من الأكسدة العالية ) ORP   >1000مللي فولت) ، وتركيز الكلور المتاح (ACC من 10–90 جزء في المليون). في هذه الأثناء ، تنتقل الأيونات سالبة الشحنة (كلوريد وهيدروكسيد) إلى القطب الموجب حيث تفقد الإلكترونات مكونه غاز الأكسجين (O2) وغاز الكلور (Cl2) وأيون الهيبوكلوريت (−OCl) وحمض الهيبوكلوريك (HOCl) وحمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك).

الماء الكهربائي المتعادل  ,(NEW) يتم توليد الماء الكهربائي المحايد باستخدام غرفة التحليل الكهربائي دون الغشاء الفاصل بين القطبين بسبب الحجرة ذات الخلية المفردة ، ويحدث التحييد عند أيونات الهيدروكسيد (OH−) من التلامس مع البروتونات (H +) ,والماء الكهربائي المتعادل ذات رقم هيدروجيني قدره 7–8 و ORP من 750-900 مللي فولت.

الماء الكهربائي قليل الحمضيه (SAEW), درجة الحموضة من( 5.0-6.5) و ORP من 800-900 مللي فولت يتم انتاجه عن طريق التحليل الكهربائي من حمض الهيدروكلوريك أو بالاشتراك مع كلوريد الصوديوم باستخدام غرفة التحليل الكهربائي دون غشاء فاصل .

في السنوات الأخيرة اصبح الاعتماد على استخدام الماء المعالج كهربيا ( (EW بمثابة مطهر جديد يحتوي على حمض الهيبوكلوريك (HOCl) ومنظف يحتوي على هيدروكسيد الصوديوم NaOH)). يتميز بفعالية كمبيد قاتل للجراثيم من الكائنات الحية الدقيقة المختلفة ، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات. لقد ثبت أن مركب الكلور هو أحد أهم العوامل المسؤولة عن فعالية EW حيث أظهرت النتائج أن ارتفاع ORP يؤثر على بعض أنظمة الإنزيم داخل الخلايا عن طريق تغيير تدفق الإلكترون في الخلايا.حيث ان ارتفاع ORP فى AEW ، يؤدى الى أكسدة مخلوط السلفهيدريل على أسطح الخلايا وارباك التمثيل الغذائي داخل الخلية ، مما يلحق الضرر بطبقات مختلفة من الخلايا وهذا من شأنه أن يؤدي إلى تعطيل الخلايا البكتيرية.

العوامل التى تؤثر على خصائص المياه المعالجه كهربيا :

1. تركيز الكلور المتاحACC {غاز الكلور (Cl2) وأيون الهيبوكلوريت (−OCl) وحمض الهيبوكلوريك (HOCl)}  و الرقم الهيدروجيني و .ORP
2. التيار.
3. معدل التدفق للماء.
4. تركيز الملح.
5. مواد الإلكترود.
6. درجة حرارة الماء.
7. طريقه التخزين للماء المعالج كهربيا.

تعتبر الزيادة في معدل تدفق المياه الحالي ، (1.15-1.45 أمبير) تؤدى الى الارتفاع فى الرقم الهيدروجيني ، و ACC ، و ORP ، مما يعزز في نهاية المطاف من قدرة EW كمضادات للميكروبات. كما ان هناك علاقة طرديه بين ACC وتركيزالإلكتروليت حيث ان تركيز الإلكتروليت العالي يزيد من التوصيل ، مما قد يزيد من إنتاج الكلور ويعزز قدرته فى القضاء على التلوث الميكروبى . علاوة على ذلك  زياده تركيز الإلكتروليت يؤدى الى زيادة في درجة حموضة EW.

قد يضر تسخين EW (40 درجة مئوية) بعد انتاجه بكفاءته كمضادات للميكروبات بسبب الفقد الجزئي للكلور الحر خلال فترة التسخين. فى حين تسخين  EW قبل انتاجه ينتج تركيزأعلى من ACC وفعالية اعلى كمضادات للميكروبات.

تأثر طريقه التخزين لـ EW بشكل غير مباشر على فعاليتة كمضاد للميكروبات حيث ان ظروف التخزين قد تؤدى الى انهيار المكون الرئيسي لمضادات الميكروبات (HOCl) وتبخر Cl2, لذا الحاوية المغلقة المظلمة الداكنه أكثر ملاءمة لتخزين EW و درجة الحرارة تخزين EW  4  درجات مئوية تعتبر أكثر استقرارا من تلك المخزنة في 25 درجة مئوية.

مما سبق نستنتج ان المياه المعالجه بالكهربيا سواء كانت قلويه او حامضيه او قليله الحامضيه تمتلك بعض المقومات والعناصر التى لها القدره فى القضاء على الميكروبات او تقليلها للمستويات المقبوله وتعتبر عوضا عن استخدام المواد الكيمائيه والتى قد يكون لها تأثير ضار او بقايا تؤثر على صحه المستهلك.