تويتر
حفظ المواد الغذائية بالتدخيـــــن Smoking
| التدخيـــــن Smoking عرف منذ قديم الزمان ويعتمد على الأبخرة المتصاعدة من احتراق الأخشاب والحرارة المصاحبة للدخان حيث تساعد على جفاف السطح الخارجي للمادة وتضفي لون ونكهة مميزة وتم تعديلها في الآونة الأخيرة . ويعتمد على استخدام الأبخرة واستحدث طرق جديدة لها باستخدام مرشحات للهواء الساخن للتخلص من مركبات البنزوبيرينات والتي يكون لها تأثيرات مسرطنة على المدى البعيد وباستخدام مركزات الدخان تعطي النكهة واللون الذهبي المميز للمنتج . التأثيرات المفيدة للتدخين : 1- تحسين اللون الذهبي المائل للبني لتراكم مكونات الدخان وحدوث تفاعلات ميللارد وسرعة تكون مشتقات النتريت وتكون صبغة النتروز ميوجلوبين والنيتروزهيموكروم اللتين تتميزان باللون الأحمر الثابت . 2- إعطاء نكهة المدخنات المرغوبة المميزة . 3- تحسين قوام اللحم وجفاف السطح وتماسكه . 4- إهلاك الميكروبات مما يزيد القدرة الحفظية للمنتج . 5- منع الأكسدة حيث مكونات الدخان منها مضاد للأكسدة . التأثيرات الضارة للتدخين : كثيرة ومنها الضار بالصحة . مميزات استخدام مركزات التدخين : 1- المركزات لا تحتاج إلى تجهيزات خاصة . 2- تلافي التأثيرات الضارة عن توالد الدخان الناتج من الاحتراق . 3- يمكن التحكم في الكميات المضافة من مستحضر الدخان السائل . 4- لايحتاج لوقت طويل يصل إلى عدة ساعات . 5- يحتفظ المنتج باللون الطبيعي لعدم وجود معاملات حرارية . تعريف التدخين : طريقة تستعمل في حفظ بعض اللحوم والأسماك بتعريضها للدخان بعد التمليح بتركيز 6% بهذه الطريقة تتخلل الأدخنة أنسجة اللحوم وتقتل مابها من جراثيم وتتحد مع المواد العضوية على السطح الخارجي للحم وتتكون طبقة شبه صماء تحفظها من التأثير الخارجي مثل أسماك الرنجة المدخنة . أحسن أنواع الأخشاب : خشب الأُلدر : يعطي دخان كثيف ويضفي لون أصفر . أخشاب الموالح : أخشاب طرية بها نسبة عالية من الراتنجات . |
- يقصد بتدخين اللحوم أو الأسماك :
معاملتها بالدخان الناتج عن الاحتراق غير الكامل لأحد أنواع الأخشاب الصلبة (احتراق بدون اشتعال) أو النشارة الناتجة منه، وذلك بغرض إطالة مدة الحفظ لهذه المنتجات وإكسابها صفات خاصة مرغوبة من حيث اللون والطعم والرائحة وغيرها.
ويعتبر تدخين الأسماك من أقدم وسائل حفظها حيث تم العصور على أسماك منزوعة الرأس ومعاملة بالتدخين في بعض مقابر العصر الحجري في فرنسا.
وتأثير التدخين على المنتجات المدخنة لا يكفي حده كعامل حفظ لتخزين هذه المنتجات لمدد طويلة، ولذلك يتم معاملة الأسماك واللحوم أو منتجاتها معاملات خاصة قبل تدخينها مثل التمليح والتجفيف الجزئي وغيرها.
وطرق التدخين القديمة التقليدية ما زالت تلازم صناعة الأغذية المدخنة على الرغم من أن هذه العملية (صناعة الأغذية) أصبحت صناعة قائمة بذاتها، وتتجه التقنيات الخاصة بعملية التدخين إلى التحديث والإنتاج على نطاق تجاري لكل ما هو حديث ومرتفع الجودة، سواء كانت كيميائية أو طبيعية أو حسية أو ميكوروبيولوجية وذلك في النهاية لخدمة الإنسان وخصوصًا ما يتعلق بصحته، وعليه تتم الآن جرعات نشطة من الأبحاث العلمية لتطوير وتحديث عملية أو صناعة التدخين .
وسوف نتعرض فيما يلي لصناعة التدخين بصورة عامة والقديم والحديث في هذا المجال والنواحي التطبيقية وما إلى ذلك من نقاط تهم القارئ والمنتج على حد سواء.
- تكنولوجيا توليد الدخان:Smoke generating
تتوقف جودة الدخان على عوامل عديدة يجب أخذها في الاعتبار، مثل نوع الخشب المستخدم، درجة حرارة الاحتراق، المحتوى الرطوبي للخشب، حجم جزئيات النشارة ومعدل سريان الهواء أثناء توليد الدخان وغيرها، وبالتالي تتوقف جودة المنتج الغذائي المدخن على جودة الدخان الناتج كأحد عوامل الجودة للمنتج المدخن.
العوامل التي يتوقف عليها جودة الدخان وبالتالي جودة المنتج المدخن:
1- نوع الخشب: Wood sorce
حيث تتوقف الخواص الطبيعية والكيميائية للدخان الناتج على نوع الخشب المستخدم ونسبة المواد العضوية الموجودة والتركيب الهستولوجي والمورفولوجي ونسبة كل من السليولوز والهيميسليولوز واللجنين كمكونات أساسية في كل الأخشاب Cellulose, Hemicellulose and Lignin وتنقسم الأخشاب المستخدمة في توليد الدخان إلى قسمين رئيسين هما:
(أ) الأخشاب الصلبة: Hard Wood
ومن أمثلتها الزان Beech والأرو Oak وهي أفضل أنواع الأخشاب المستخدمة من وجهة صلاحيتها للتدخين، وتتميز بأن تركيبها منضغط، وأن نفاذ الأكسجين خلالها يكون بصورة أقل وبالتالي لا يتكون لهب، بمعنى أن فرصة تكوين لهب تكون ضعيفة.
وهذه الأخشاب الصلبة يمكن التعرف عليها حيث إنه من خصائصها:
أن الأوراق رئيسية.
البذور خشبية.
البذور ضمن تركيب الثمرة.
متساقطة الأوراق.
(ب) الأخشاب الرخوة: soft Wood
ومن أمثلتها أخشاب الصنوبر pine tree ومن خصائصها.
أن بذورها تكون مكشوفة وهذا القسم ينتج عنه دخان ذو مواصفات جودة منخفضة ومنتجات بالتالي أقل أو فقيرة في الجودة من حيث التدخين.
ومما هو جدير بالذكر أن الخشب الصلب Hard Wood أو النشارة Sawdust" الناتجة منه تعد الأفضل في صناعة التدخين، كما أنه يمكن خلط أكثر من نوع من الأخشاب الصلبة أو النشارة الناتجة عنها للحصول على جودة دخان معينة ومنتج بمواصفات معينة، ويجوز لخط أوراق هذه الأخشاب ولب الخشب واللحاء بالنشارة بنسب معينة لهذا الغرض.
(مع العلم بأن درجة صلابة الخشب ليس لها علاقة بالقسمين).
المصادر المستخدمة في توليد الدخان
2- المحتوى الرطوبي للخشب: Moisture content of wood
من العوامل التي تؤثر على جودة الدخان وبالتالي جودة المنتج المدخن رطوبة الخشب أو النشارة حيث إن النشارة الجافة جدًا (أقل رطوبة قد تصل للصفر) عند حرقها حرقًا غير كاملاً ينتج عنها كميات كبيرة من الفينول في الدخان الناتج. وتتميز المنتجات المدخنة بهذه النوعية من النشارة بأن لها رائحة غير مقبولة وتشبه رائحة الفينول، وتزيد كذلك نسبة المواد القطرانية في المنتجات المدخنة بهذه النشارة. وكذلك المواد غير المرغوبة مثل الهباب والسناج وغيرها. وبزيادة نسبة الرطوبة في نشارة الخشب (إلى حد معين) يتم الحصول على دخان ذو جودة عالية ونسبة مرغوبة من المركبات المؤثرة المرغوبة Effective Compounds (الفينولات ـ الكربونيلات ـ الأحماض العضوية) والتي تؤدي في النهاية إلى الحصول على منتج مدخن ذو جودة عالية من حيث التدخين وعمومًا فإن أفضل نسبة رطوبة مطلوبة في الخشب (أو النشارة الناتجة عنه) المستخدم للتدخين هي حوالي 20% وإذا تعدت الـ 30% تقل جودة الدخان والمنتج المدخن.
3- درجة حرارة توليد الدخان: Temperature of smoke generating
يتأثر تركيب الدخان الناتج تأثيرًا ملحوظًا بدرجة حرارة الحرق غير الكامل لنشارة الخشب الصلب المحتوي على نسبة من الرطوبة 20% تقريبًا حيث تزيد المكونات المؤثرة في جودة الدخان (الفينولات ـ الكربونيلات ـ الأحماض العضوية) بزيادة درجة حرارة الحرق حتى حد معين وبالتالي تقل هذه المكونات وتقل جودة الدخان الناتج بزيادة درجة حرارة الحرق عن هذا الحد (350 ـ 400 5م).
جدول الهدم الحراري للخشب
4- حجم جزئيات النشارة المستخدمة ومعدل سريان الهواء Particles size air flow
هذه الجزئية قد تكون مرتبطة ببعضها، حيث إن جزئيات النشارة الناعمة والخشنة Powder and Flakes تختلف فيما بينها في إيجاد فراغات بينية تسمح بمرور الهواء، وبالتالي تؤثر على عملية الحرق وقد وجد أن الظروف التي تسمح بوجود معدلات سريان للهواء بصورة قليلة (ربما تكون المعدل الطبيعي لوجود الهواء) أو منخفضة هي التي تؤدي إلى الحصول على دخان ذو جودة عالية.
ومما سبق يتضح أنه يمكن الحصول على دخان ذو جودة عالية المواصفات باستخدام أحد أنواع الأخشاب الصلبة المحتوية على نسبة رطوبة 20% تقريبًا مع وجود هواء بمعدل منخفض ويتم الاحتراق غير الكامل على درجة حرارة من 350 إلى 400 م ثم يستخدم هذا الدخان في تدخين اللحوم والأسماك ومنتجاتها.
- تخلل الدخان داخل أنسجة الأسماك واللحوم -
Penetration of smoke into smoked meat and Fish
يؤدي تخلل مركبات الدخان المختلفة داخل أنسجة الأسماك واللحوم إلى إحداث التغيرات المميزة لعملية التدخين مثل إكسابها الطعم والرائحة المميزة (نكهة الأسماك المدخنة المرغوبة) كذلك يؤدي تخلل هذه المكونات إلى زيادة مدة الحفظ في المنتجات المدخنة.
ويعتبر تخلل الفينولات إلى داخل المنتج وتراكمه دليلاً على جودة عملية التدخين ويجب الإشارة إلى أن زيادة المحتوى الدهني في الأسماك أو اللحوم ومنتجاتها يؤدي إلى زيادة محتوى هذه المنتجات من الفينولات.
يؤدي تخلل مركبات الدخان المختلفة داخل أنسجة الأسماك واللحوم إلى إحداث التغيرات المميزة لعملية التدخين مثل إكسابها الطعم والرائحة المميزة (نكهة الأسماك المدخنة المرغوبة) كذلك يؤدي تخلل هذه المكونات إلى زيادة مدة الحفظ في المنتجات المدخنة.
ويعتبر تخلل الفينولات إلى داخل المنتج وتراكمه دليلاً على جودة عملية التدخين ويجب الإشارة إلى أن زيادة المحتوى الدهني في الأسماك أو اللحوم ومنتجاتها يؤدي إلى زيادة محتوى هذه المنتجات من الفينولات.
وعمومًا تتوقف سرعة نفاذ مواد التدخين على الآتي:
- تركيز الدخان.
- درجة حرارة التدخين.
- مدة التدخين.
- الرطوبة النسبية في وسط التدخين.
- قوام المنتج المدخن.
- المحتوى الرطوبي في المادة المدخنة.
- نسبة الأنسجة العضلية إلى الدهنية في اللحم.
- طبقة الجلد.
- المعاملات التي تجري على الأسماك قبل التدخين.
وبالنسبة لتركيز الدخان ودرجة حرارة التدخين كما ذكر من قبل فإن زيادتها تؤدي إلى زيادة معدل التخلل لمكونات الدخان في المنتج المدخن،
وبالنسبة لمدة التدخين فهناك علاقة طردية بينها وبين العمق الذي تصل إليه مكونات الدخان في المنتج المدخن إلا أن التخلل يقل ويعاق بوجود القشور على سطح الأسماك، ويتوقف كذلك على سمك طبقة الجلد الموجودة بالتالي فلنوع المنتج وخواصه الطبيعية والتركيبية لها دور فعال في هذه العملية،
كذلك ارتفاع الرطوبة النسبية في وسط التدخين تساعد على بقاء الطبقة السطحية محتفظة بصفات المسامية. وبالتالي نفاذ مركبات الدخان لداخل المنتج، كذلك نوعية الأغلفة في بعض منتجات اللحوم والأسماك تؤثر على سرعة نفاذ مكونات الدخان وتكون الأغلفة الطبيعية مهيئة لنفاذ الدخان بالمقارنة بالأغلفة الصناعية، أيضًا من المؤثرات في هذه العملية طريقة التدخين خاصة التدخين بسوائل التدخين التي تؤدي إلى تخلل مكونات الدخان للمنتج.
وبالنسبة لمدة التدخين فهناك علاقة طردية بينها وبين العمق الذي تصل إليه مكونات الدخان في المنتج المدخن إلا أن التخلل يقل ويعاق بوجود القشور على سطح الأسماك، ويتوقف كذلك على سمك طبقة الجلد الموجودة بالتالي فلنوع المنتج وخواصه الطبيعية والتركيبية لها دور فعال في هذه العملية،
كذلك ارتفاع الرطوبة النسبية في وسط التدخين تساعد على بقاء الطبقة السطحية محتفظة بصفات المسامية. وبالتالي نفاذ مركبات الدخان لداخل المنتج، كذلك نوعية الأغلفة في بعض منتجات اللحوم والأسماك تؤثر على سرعة نفاذ مكونات الدخان وتكون الأغلفة الطبيعية مهيئة لنفاذ الدخان بالمقارنة بالأغلفة الصناعية، أيضًا من المؤثرات في هذه العملية طريقة التدخين خاصة التدخين بسوائل التدخين التي تؤدي إلى تخلل مكونات الدخان للمنتج.
- خواص الدخان المضادة للأكسدة Antioxidation properties of smoke
من المعروف والمبرهن عليه أن مستويات مركبات معينة من دخان الخشب لها خواص مضادة للأكسدة بصورة عامة، ومن ثم فإنه من الناحية العملية يستخدم الدخان في تأخير التزنخ المرتبط باللبيدات (الدهون) في الأغذية المدخنة على مدى واسع، وتتميز دهون الأسماك بسرعة تزنخها وذلك لاحتوائها على أحماض دهنية غير مشبعة بنسبة كبيرة (الأحماض عديدة الروابط الزوجية). وقد لوحظ أن تدخلين الأسماك الدهنية يعمل على حفظ الدهن من الأكسدة (التزنخ) بصورة تفوق إضافة المستحضرات التجارية المضادة للأكسدة.
ويتلخص التأثير المانع للأكسدة للدخان في أن الفينولات الموجودة به تتدخل في سلسلة التفاعلات الخاصة بالتزنخ، حيث تتفاعل مع جزئ الدهن النشط وتحوله إلى حالة غير نشطة وبالتالي توقف التفاعل وتمنع الأكسدة أو التزنخ للدهن، هذا بالإضافة إلى أن التدخين يعمل كعامل مثبط بللعوامل الحيوية الأخرى التي تشجع على حدوث التزنج.
- خواص الدخان المضادة للميكروبات-
Antimicrobialo properties of smoke
يحتوي الدخان على أكثر من 300 مركب كيماوي ـ ومكونات الدخان تؤدي إلى قتل أو تثبيت أو تأخير النمو للميكروبات المسببة للفساد (على حسب نوع البكتيريا) خاصةميكروبات الـ E. coli والـ Staph. Aureus والجراثيم الخاصة بالـ clo. botulinum وغيرها بينما تعبتر الفطريات مقاومة لتأثير مكونات الدخان فهي تستطيع النمو على سطح اللحوم والأسماك المدخنة وتنتقل إلى المتنجات مع نشارة الخشب المستخدم.
لذلك يتم تلافي ومقاومة الفطريات بغمس اللحم قبل التدخين (بعد التمليح) في محلول 1% حامض أسكوربيك.
ومكونات الدخان التي تؤثر على البكتيريا ترجع غالبًا إلى الفينولات، ألدهيدات، الأحماض العضوية والصموغ، وأهم هذه المكونات هو الفينول.
يحتوي الدخان على أكثر من 300 مركب كيماوي ـ ومكونات الدخان تؤدي إلى قتل أو تثبيت أو تأخير النمو للميكروبات المسببة للفساد (على حسب نوع البكتيريا) خاصةميكروبات الـ E. coli والـ Staph. Aureus والجراثيم الخاصة بالـ clo. botulinum وغيرها بينما تعبتر الفطريات مقاومة لتأثير مكونات الدخان فهي تستطيع النمو على سطح اللحوم والأسماك المدخنة وتنتقل إلى المتنجات مع نشارة الخشب المستخدم.
لذلك يتم تلافي ومقاومة الفطريات بغمس اللحم قبل التدخين (بعد التمليح) في محلول 1% حامض أسكوربيك.
ومكونات الدخان التي تؤثر على البكتيريا ترجع غالبًا إلى الفينولات، ألدهيدات، الأحماض العضوية والصموغ، وأهم هذه المكونات هو الفينول.
ويتوقف تأثير هذه المكونات على عدة عوامل هي:
- درجة حرارة التدخين.
- تركيز الدخان.
- مدة التدخين.
- رطوبة وسط التدخين.
ف بزيادة درجات حرارة التدخين (hot – smoking) تموت الخلايا الخضرية للبكتريا، وزيادة درجة حرارة التدخين مع كثافة الدخان يكون مؤثرًا في هذه الناحية، كما تؤدي زيادة مدة التدخين إلى تقليل عدد الأحياء الدقيقة الموجودة في الأسماك المدخنة، ويؤدي ارتفاع نسبة الرطوبة الوسط التدخين إلى ارتفاع درجة حرارة أنسجة الأسماك بسرعة أكبر خلال فترة التدخين كما تزداد سرعة تخلل الدخان إلى داخل المنتج المدخن.
اللون في منتجات اللحوم والأسماك المدخنة
Colour of smoked – meat and fish
products
هو واحدة من الخواص الوظيفية الأخرى للدخان الخشب ألا وهي إعطاء اللون المميز والمرغوب للغذاء المدخن، وفي الحقيقية يعتبر اللون ذو أهمية خاصة، لأنه في معظم الأغذية يعتبر هو العامل الأساسي الأول في التقييم الحسي للغذاء ويلي ذلك الطعم والرائحة (النكهة Flavor) والقوام، وكل ذلك عوامل تحدد مدى قابلية المستهلك على الغذاء، ولذلك من المهم جدًا أن نلقي الضوء على العوامل التي تؤدي إلى تكوين اللون في الأغذية المدخنة (اللحوم والأسماك ومنتجاتها) ومن الناحية البسيطة يمكن للإنسان أن يفترض أن لون الأغذية المدخنة ينتج عن ترسيب جزئيات الدخان مباشرة على سطح الغذاء الذي يتم تدخينه (السطح العضوي)، وقد وجد أن ترسيب جزئيات الدخان على سطح عضوي ينتج عنه لون غامق بالمقارنة بترسيب نفس الجزئيات على سطح جامد (غير عضوي) وهذه توضح أن تفاعلات تكوين اللون تحدث في الحالة الأولى.
ومن العوامل الهامة في هذا المجال تفهم المركبات المشتركة في تكوين اللون للأغذية المدخنة ونوجزها فيما يلي:
(أ) الكربونيلات: Cargonyl compounds
حيث تتفاعل المركبات الكربونيلية مع مجاميع الأمين Amino groups المشتقة من البروتين على أسطح الأغذية وأكثر هذه المركبات تفاعل لتكوين اللون هي الفورفورال Furfural هيدروكسي أسيتون Hudroxyacetone داي أسيتيل Diacetyle، جليكسال glyoxal، ميثايل جليكسال methylglyoxal والأسيتون acetone والفورمالدهيد formaldehyde (والأخيرة دوره غير مفهوم).
(ب) الفينولات: phynols
هناك فينولات معينة هي التي تشترك في تكوين لون الأغذية المدخنة وهما مركبات فقط الـ Coniferylaldhyde والـ Sinapaldhyde وتكون نسبتهما منخفضة بالمقارنة بكمية المركبات الكربونيلية الموجودة.
ميكانيكية التفاعل وتكوين اللون: Reaction mechanisms
إن ميكانيكية التفاعل الرئيسية المؤدية لتكوين اللون في الأغذية المدخنة هي نفس تفاعل ميلارد Melard react (أمين مع سكر) والاختلاف الوحيد بين تفاعل ميلارد وتفاعل الدخان لتكوين اللون هو أنه في حالة تلوين لون الدخان فإن هدم المركبات الكربوهيدراتية الرئيسي يحدث أثناء توليد الدخان (عند حرق نشارة الخشب) وتتجه المركبات الناتجة إلى اتصال مباشر بصورة جاهزة مع مجاميع الأمين على سطح الغذاء ويتكون اللون (ليس للتفاعلات الإنزيمية دور في هذه العملية).
العوامل المؤثرة على تكوين اللون في الأغذية المدخنة:
1- تركيز المركبات المسئولية عن تكوين اللون: Factors affected the color of smoked food
وجد أن تكوين اللون بحخد أقصى يحتاج إلى 2 – 3 مول من الكربونيل لكل 1 مول من Amino compound وبالتالي يجب أن يكون تكوين مركبات الكربونيل على مستوى عال خلال هدم الخشب أثناء توليد الدخان بعملية الاحتراق غير الكاملة للخشب، ويؤثر على ذلك كل من درجة حرارة الاحتراق "Temp of combustion" ومحتوى رطوبة الخشب "Wood mouisture content" ومستوى الأكسجين "Level of air flow" كما ذكر من قبل.
2- درجة حرارة التدخين: Smoking tepm
حيث إن ارتفاع درجة حرارة سطح المنتج يؤدي إلى تكوين اللون بصورة ومعدل أسرع، ويظهر ذلك جليًا في طريقة التدخين على الساخن (Hot – Smoking) بالمقارنة بالتدخين على البارد (Cold – Smoking).
3- مستوى رطوبة السطح في المنتج: Moisrure Level
من العوامل المؤثرة بشكل معنوي رطوبة سطح المنتج الذي يتم تدخينه، فإذا كان سطح المنتج رطبًا جدًا فإن التفاعل سيحدث ببطء، وإذا كان سطحخ المنتج جافًا جدا فإن المركبات الكربونيلية لن تمتص.
إن تكوين اللون بالحد الأقصى المرغوب على سطح غذاء يتم تدخينه يحدث عندما يكون محتوى رطوبة السطح ما بين 6 -10%.
4 ـ طريقة استخدام الدخان: method of smoke application
إن الطريقة والمدة التي يتعرض لها الغذاء للدخان ستؤثر على درجة تركيز تجانس اللون في المنتج المدخن، فقد وجد أن الغمس في سوائل التدخين (liquid somke – external dip ) ينتج عنه لون متجانس ولكنه فاتح بالمقارنة بالتدخين التقليدي، أو التدخين بسائل التدخين بطريقة الـ Liquid somke – aerosol في حين أن طريقة التدخين بالإضافة المباشرة direct mix أدت إلى الحصول على منتج يشبه إلى حد كبير في لونه تلك العينات القياسية (بدون تدخين without smoke).
ومما سبق يمكن إيجاز الآتي:
- تمتاز المنتجات المدخنة بنكهة (طعم ورائحة) خاصة مرغوبة خاصة اللحوم والأسماك ومنتجاتها.
- تتفاعل مكونات الدخان مع مكونات اللحم وتتكون مركبات جيدة ذات نكهة مرغوبة، ومن المواد المؤثرة على النكهة التدخينية نذكر ,,الالدهيدات ـ الكيتونات ـ الفينولات ـ الأحماض العضوية ـ بعض المركبات المتعادلة (الإثيرات ـ الكحولات ـ الصموغ).
- تمتاز اللحوم المدخنة بلون أحمر بني مرغوب على السطح وأحمر كرزي في الداخل ولمعة خاصة على السطح، كما تمتاز الأسماك بلون ذهبي ولمعة خاصة على السطح ولون يميل إلى البنية في الداخل.
- من المواد المسئولة (في دخان الخشب الناتج) عن التيون نذكر:
الفينولات (لونها بني).
الكربوهيدرات المتكرملة (لون بني محمر).
المواد المتعادلة مثل الصموغ (وهي ذات ألوان مختلفة منها البرتقالي ـ الأحمر ـ الأصفر الذهبي).
- اللمعة المتكونة على سطح اللحم والسمك المدخن تعزي إلى
تكثيف الألدهيدات أو الفينولات مع بعضها مكونة صموغ فينولية فورم الدهيدية مكسبة لللمعة الذهبية.
- تفاعل الفينولات مع الدهن الموجود على سطح اللحم أو السمك أو تفاعل الألدهيدات مع الدهن أو تفاعل مانعات الأكسدة وغيرها.
- الدخان الكثيف جدًا يعطي لونًا داكنًا غير مرغوب والدخان الخفيف جدًا يعطي لونَا شاحبًا غير مرغوب، أما المتوسط فيعطي اللون المرغوب، ولك ذلك يتوقف على عوامل عديدة كما ذكرنا من قبل .
- الحرق غير الكامل لنشارة الخشب (تشييط بدون لهب) يعطي دخانًا غنيًا بالمكونات الهامة المطلوبة للتدخين، أما الحرق الكامل فيؤدي إلى أكسدة المكونات أكسدة كاملة إلى ك أ2، يد2 أ ويكون الدخان قليل القيمة في التدخين.
- الأخشاب الصلبة Hard wood أو نشارتها Sawdust بناؤها متماسك ومنضغط ونفاذ الاكسجين فيها بطيء وبالتالي الأكسدة غير كاملة، وتعطي دخانًا أفضل لعملية التدخين (كما في حالة الأرو Oak والزان beech وغيرها) ولذلك فهي أفضل كثيرًا من الأخشاب الرخوة Soft wood التي تتميز بتركيب مفكك فيسهل نفاذ الأ:سجين وتصبح فرصة الأكسدة الكاملة موجودة وبالتالي الدخان الناتج قليل القيمة.
- أفضل رطوبة في الخشب المستخدم لإنتاج الدخان هي 20% ولذلك يتم تجفيف أو ترطيب الخشب المستخدم لإنتاج الدخان في 20% ولذلك يتم تجفيف أو ترطيب الخشب المستخدم في هذا الغرض.
- أفضل سرعة لمرور تيار الهواء في مجال الحرق هي 22م تقريبًا في الساعة (عند وجود منظمات لتيار الهواء ـ مراوح).
- أفضل درجة حرارة لحرق نشارة الخشب الصلب المحتوى 20% رطوبة مع وجود كمية ضعيفة من الأكسجين للحصول على دخان ذو مواصفات عالية الجودة من المركبات المؤثرة المرغوبة (الفينول ـ الكربونيل ـ الأحماض) هي درجة حرارة 350 م ولا تزيد عن ذلك بصورة كبيرة للحفاظ على جودة الدخان المطلوبة لعلمية التدخين.
- الطرق التقليدية للدخان Traditional methods Smoking
عند تدخين اللحوم والأسماك تجرى عدة عمليات قبل التدخين، وتتم عملية التدخين بصورة جيدة بعد إنجاز الخطوات التالية بإتقان وترتيب كما يلي:
- الغسيل washing
- التمليح Salting
- إزالة الملح الزائد Desaltig
- التجفيف الجزئي Drying
- التدخين Smoking
1- الغسيل : "Washing".
حيث يتم بهذه العملية التخلص من القاذورات التي قد تكون موجودة على سطح الأسماك أو بقايا الدم (إن وجد) أو غيرها من المواد العالية غير المرغوبة، وتتم هذه العملية برش ماء الحنفية "Tap Water" على الأسماك واللحوم بطريقة سريعة وبسيطة.
2 ـ التمليح "Salting:
وهذه العملية تتم بعدة طرق هي:
(أ) التمليح الجاف:
حيث يتم ترتيب الأسماك في طبقات متبادلة مع الملح، بشرط أن تكون الطبقة الأولى والأخيرة من الملح، ويتم وضع الثقل كي تظل الأسماك تحت المحلول الناتج وهذه العملية تتم في براميل بلاستيكية أو فخار وغيرها،وهذه الطريقة تصلح للأسماك الكاملة "Whole Fish".
(ب) التمليح الرطب:
وفيها يتم تجهيز محاليل ملحية ذات تركيزات مختلفة تصل إلى حد التشبع بالملح (حوالي 26% ملح) وفي هذه الطريقة فإن تركيز الملح يحدد مدة التمليح، حيث إن مدة التمليح تقل بزيادة تركيز المحلول الملحي وتزيد على التركيزات المنخفضة للمحلول الملحي. (علاقة عكسية)، كذلك يجب ملاحظة أنه عند تمليح الأحجام الكبيرة (بصفة خاصة) من الأسماك أن تتم عملية التمليح على درجة حرارة منخفضة (4م) حتى لا تفسد الأسماك أثناء التمليح (ولو كان المحلول الملحي مشبع بالملح) لأن تخلل الملح إلى المركز في الأسماك سيأخذ وقتًا طويلاً نسبيًا، وبالتالي يمكن أن تفسد الأسماك بفعل الإنزيمات الطبيعية أو الميكروبات الملوثة وغيرها، وعليه يجب التمليح الرطب على درجات حرارة منخفضة كما أن مدة التمليح الرطب تتوقف على نوع المنتج الذي يملح ودرجة تركيز المحلول الملحي فمثلاً مدة تمليح فيليه السمك "fish fillet" أقل من مدة تمليح السمك الكامل whole fish.
(ج) التمليح نصف الرطب:
وهي طريقة تمثل خليط من الطريقتين السابقتين
وبصورة عامة فإن عملية التمليح قبل التدخين تفيد في الآتي:
-التجفيف الجزئي للمنتجات.
-التأثير المضاد لنمو الميكروبات بفعل تأثير الملح وخفض الرطوبة.
-الطعم المرغوب بعد التدخين.
-تحسين القوام للمنتج.
-التحسين في اللون.
3 ـ إزالة الماء الزائد Desalting
وتجري هذه العملية بوضع الأسماك المملحة salted fish في ماء عادي "Tap water" بمعدل 1: 1 في الوزن (سمك: ماء) والغرض من هذه العملية هو التخلص من الملح الزائد على السطح حتى لا يحدث تزهر (لون جيري) على الطبقة السطحية للمنتج أثناء التجفيف الجزئي وأثناء عملية التدخين، وتتوقف مدة هذه العملية على مدة التمليح ونوع المنتج وحجم الأسماك، وطريقة التدخين، فمثلاً الأسماك الكاملة المملحة في محلول ملحي مشبع لمدة يومين، تتم عملية الـ desalting لها لمدة 3 ـ 4 ساعات، بينما فيليه السمك المملح في محلول ملحي مشبع لمدة ساعة إلى ساعتين يتم له عملية "desalting" لمدة نصف ساعة فقط في الماء العادي.
4 ـ التجفيف الجزئي: Drying
وتجري هذه العملية أساسًا لتهيئة اللحوم والأسماك وغيرها لعملية التدخين، وتتم عملية التجفيف الجزئي إما على درجة حرارة الجو العادي في الشمس لمدة أطول أو تتم على درجة مرتفعة نسبيًا (تجفيف صناعي) ولمدة أقل. وعملية التجفيف الجزئي تتم بنجاح وللغرض المطلوب إذا كانت نسبة الطروبة على السطح قد وصلت إلى 6 ـ 10%، ومع ذلك فهناك بعض المظاهر التي تدل على تمام عملية التجفيف الجزئي في الأسماك مثل تجلد السطح وتقوس الزعانف والذيل وتفتح الخياشيم.
5 ـ التدخين: "smoking"
وهذه العملية قد تكون الأخيرة في الترتيب السابق للحصول على المنتج المدخن وقد تجري بعض العمليات الأخرى بعد التدخين مثل التجفيف أو الطبخ، ومن طرق التدخين التقليدية التدخين على البارد "Cold smoking" والتدخين على الساخن "Hot smoking" والأساس في الطريقتين هو تعريض المنتج المملح والمزال ملحه الزائد من الطبقة السطحية و المجفف جزئيًا (المجهز للتدخين) للدخان الناتج من حرق نشارة خشب صلب بعملية الاحتراق غير الكاملة لهذه النشارة
ونوجز الطريقتين والفرق بين كل منها فيما يلي:
-يتم التدخين في قمائن تسمى بيوت التدخين "Smoke House" ويدخل الدخان من أسفلها، وقد تكون بها منظمات لدرجة الحرارة وحركة الهواء ونسبة الرطوبة في جو التدخين. وقد تكون مزودة بسيور تدور ببطء لتغيير مكان المنتج باستمرار بغرض التجانس للمنتج، حيث إن المنتجات الموجودة أعلى بيت التدخين تكون مختلفة عن الموجودة أسفله، وكذلك درجة الحرارة أعلى تكون أقل من المكان القريب من حرق النشارة وبيت التدخين قد يكون منفصلاً بمعنى أن إنتاج الدخان يكون في مولد الدخان "smoke generator" ويؤخذ الدخان الناتج خلال مواسير إلى بيت تدخين منفصل يتم فيه عملية التدخين.
-بيت التدخين ارتفاعه يجب ألا يقل عن 3.5 متر إذا كان الحرق للنشارة يتم في نفس البيت، ويكون الارتفاع حوالي مترين إذا كان بيت التدخين منفصلاً.
-في أعلى بيت التدخين توجد فتحات يتم فتحها إذا كانت خطوة التجفيف الجزئي ستتم في بيت التدخين، وتغلق إذا تم التجفيف الجزئي خارج بيت التدخين، كما أن بيوت التدخين قد تكون مزودة بفلاتر "Filters" لتنقية الدخان الناتج أو تكون مزودة بمواسير مياه للتبريد.
-تختلف درجة حرارة التدخين طبقًا لطريقة التدخين فبالنسبة للتدخين البارد فإن درجة حرارة التدخين تكون من 15 – 25 5 في حين تكون أكثر من 40 5م (قد تصل إلى 80 5) في حالة التدخين الساخن. وهناك بعض القائمين بالصناعة "Processors" يستخدمون درجة حرارة 25 – 40 5م ويطلقون عليه التدخين الحار "warm smoking".
-التدخين على البارد وعلى الساخن يختلفان في التأثير على تركيب وإنتاج الفينول خاصة في ظل الاختلافات الكبيرة في نسبة الدهن إلى اللحم الأحمر "Lean meat"، ولا يوجد فرق بين التدخين البارد أو الساخن في التأثير على محتوى الكربونيل.
-من ناحية الفاعلية والكفاءة "efficiency" فإن التدخين على الساخن "Hot smoking" أسرع 7 مرات (في عملية التدخين ومدى ارتباط الدخان بالغذاء) عن التدخين البارد "Cold smoking" ولكن يجب القول أن التدخين الساخن ينتج عنه تغيرات كيمياوية خاصة في جزء الدهن الموجود في الغذاء.
-من حيث مدة التدخين أو وقت التدخين فإن التدخين البارد يأخذ مدة طويلة حوالي عدة أيام (قد تصل لسبعة أيام) في حين وقت التدخين الساخن يكون لمدة ساعات قليلة (2 ـ 3 ساعات)، ولذلك فإنه أثناء التمليح بغرض التدخين البارد تكون المحاليل الملحية مركزة ومدة التمليح طويلة، وكذلك التجفيف الجزئي نوعًا ما وهذا بالمقارنة بالتدخين الساخن.
-التدخين على البارد مناسب لمعظم الأسماك وعلى سبيل المثال فهناك نوع تم تدخينه على البارد (30 5م لمدة ساعتين) وأعطى نفس الجودة للذي تم تدخينه على الساخن (80 5م لمدة ساعة)، والتدخين على البارد مفضل من الناحية الحسية لأسماك القرموط "cat fish" وكذلك الإنتاجية سواء كان ذلك للسمك الكامل "Whole fish" أو الفيلية "Fillets" وذلك بالمقارنة بالتدخين الساخن.
-في التدخين على الساخن (أكثر من 40 5م) يحدث دنتره للبروتينات في العضلة (تغير في طبيعة البروتين) على 40 5م ـ وعلى درجة 55 ـ 60 5م يحدث هضم جزئ للكولاجين، وهذه التغيرات تؤدي إلى تسوية اللحم أو السمك، أما في التدخين على البارد (عادة أقل من 40 5م ) فإن إنزيمات الأنسجة لا تموت وبتأثير هذه الإنزيمات الطبيعية مع تأثير إنزيمات الميكروبات المرغوبة يحدث تحلل طبيعي وهدم للبناء الهستولوجي ويصبح اللحم أطرى وتحدث التسوية (كما في حالة اللحوم والأسماك والسجقات المدخنة على البارد).
-قوام المنتجات المدخنة على البارد أصلب بالمقارنة بتلك المدخنة على الساخن، لأن مدة التدخين على البارد عادة أطول، فيحدث جفاف وفقد في الرطوبة أكثر. وبذلك تصبح المنتجات المدخنة على البارد صالحة للتخزين لمدة أطول منها في حالة التدخين على الساخن (لقلة الرطوبة وبالتالي زيادة تركيز الملح).
حيث يتم بهذه العملية التخلص من القاذورات التي قد تكون موجودة على سطح الأسماك أو بقايا الدم (إن وجد) أو غيرها من المواد العالية غير المرغوبة، وتتم هذه العملية برش ماء الحنفية "Tap Water" على الأسماك واللحوم بطريقة سريعة وبسيطة.
2 ـ التمليح "Salting:
وهذه العملية تتم بعدة طرق هي:
(أ) التمليح الجاف:
حيث يتم ترتيب الأسماك في طبقات متبادلة مع الملح، بشرط أن تكون الطبقة الأولى والأخيرة من الملح، ويتم وضع الثقل كي تظل الأسماك تحت المحلول الناتج وهذه العملية تتم في براميل بلاستيكية أو فخار وغيرها،وهذه الطريقة تصلح للأسماك الكاملة "Whole Fish".
(ب) التمليح الرطب:
وفيها يتم تجهيز محاليل ملحية ذات تركيزات مختلفة تصل إلى حد التشبع بالملح (حوالي 26% ملح) وفي هذه الطريقة فإن تركيز الملح يحدد مدة التمليح، حيث إن مدة التمليح تقل بزيادة تركيز المحلول الملحي وتزيد على التركيزات المنخفضة للمحلول الملحي. (علاقة عكسية)، كذلك يجب ملاحظة أنه عند تمليح الأحجام الكبيرة (بصفة خاصة) من الأسماك أن تتم عملية التمليح على درجة حرارة منخفضة (4م) حتى لا تفسد الأسماك أثناء التمليح (ولو كان المحلول الملحي مشبع بالملح) لأن تخلل الملح إلى المركز في الأسماك سيأخذ وقتًا طويلاً نسبيًا، وبالتالي يمكن أن تفسد الأسماك بفعل الإنزيمات الطبيعية أو الميكروبات الملوثة وغيرها، وعليه يجب التمليح الرطب على درجات حرارة منخفضة كما أن مدة التمليح الرطب تتوقف على نوع المنتج الذي يملح ودرجة تركيز المحلول الملحي فمثلاً مدة تمليح فيليه السمك "fish fillet" أقل من مدة تمليح السمك الكامل whole fish.
(ج) التمليح نصف الرطب:
وهي طريقة تمثل خليط من الطريقتين السابقتين
وبصورة عامة فإن عملية التمليح قبل التدخين تفيد في الآتي:
-التجفيف الجزئي للمنتجات.
-التأثير المضاد لنمو الميكروبات بفعل تأثير الملح وخفض الرطوبة.
-الطعم المرغوب بعد التدخين.
-تحسين القوام للمنتج.
-التحسين في اللون.
3 ـ إزالة الماء الزائد Desalting
وتجري هذه العملية بوضع الأسماك المملحة salted fish في ماء عادي "Tap water" بمعدل 1: 1 في الوزن (سمك: ماء) والغرض من هذه العملية هو التخلص من الملح الزائد على السطح حتى لا يحدث تزهر (لون جيري) على الطبقة السطحية للمنتج أثناء التجفيف الجزئي وأثناء عملية التدخين، وتتوقف مدة هذه العملية على مدة التمليح ونوع المنتج وحجم الأسماك، وطريقة التدخين، فمثلاً الأسماك الكاملة المملحة في محلول ملحي مشبع لمدة يومين، تتم عملية الـ desalting لها لمدة 3 ـ 4 ساعات، بينما فيليه السمك المملح في محلول ملحي مشبع لمدة ساعة إلى ساعتين يتم له عملية "desalting" لمدة نصف ساعة فقط في الماء العادي.
4 ـ التجفيف الجزئي: Drying
وتجري هذه العملية أساسًا لتهيئة اللحوم والأسماك وغيرها لعملية التدخين، وتتم عملية التجفيف الجزئي إما على درجة حرارة الجو العادي في الشمس لمدة أطول أو تتم على درجة مرتفعة نسبيًا (تجفيف صناعي) ولمدة أقل. وعملية التجفيف الجزئي تتم بنجاح وللغرض المطلوب إذا كانت نسبة الطروبة على السطح قد وصلت إلى 6 ـ 10%، ومع ذلك فهناك بعض المظاهر التي تدل على تمام عملية التجفيف الجزئي في الأسماك مثل تجلد السطح وتقوس الزعانف والذيل وتفتح الخياشيم.
5 ـ التدخين: "smoking"
وهذه العملية قد تكون الأخيرة في الترتيب السابق للحصول على المنتج المدخن وقد تجري بعض العمليات الأخرى بعد التدخين مثل التجفيف أو الطبخ، ومن طرق التدخين التقليدية التدخين على البارد "Cold smoking" والتدخين على الساخن "Hot smoking" والأساس في الطريقتين هو تعريض المنتج المملح والمزال ملحه الزائد من الطبقة السطحية و المجفف جزئيًا (المجهز للتدخين) للدخان الناتج من حرق نشارة خشب صلب بعملية الاحتراق غير الكاملة لهذه النشارة
ونوجز الطريقتين والفرق بين كل منها فيما يلي:
-يتم التدخين في قمائن تسمى بيوت التدخين "Smoke House" ويدخل الدخان من أسفلها، وقد تكون بها منظمات لدرجة الحرارة وحركة الهواء ونسبة الرطوبة في جو التدخين. وقد تكون مزودة بسيور تدور ببطء لتغيير مكان المنتج باستمرار بغرض التجانس للمنتج، حيث إن المنتجات الموجودة أعلى بيت التدخين تكون مختلفة عن الموجودة أسفله، وكذلك درجة الحرارة أعلى تكون أقل من المكان القريب من حرق النشارة وبيت التدخين قد يكون منفصلاً بمعنى أن إنتاج الدخان يكون في مولد الدخان "smoke generator" ويؤخذ الدخان الناتج خلال مواسير إلى بيت تدخين منفصل يتم فيه عملية التدخين.
-بيت التدخين ارتفاعه يجب ألا يقل عن 3.5 متر إذا كان الحرق للنشارة يتم في نفس البيت، ويكون الارتفاع حوالي مترين إذا كان بيت التدخين منفصلاً.
-في أعلى بيت التدخين توجد فتحات يتم فتحها إذا كانت خطوة التجفيف الجزئي ستتم في بيت التدخين، وتغلق إذا تم التجفيف الجزئي خارج بيت التدخين، كما أن بيوت التدخين قد تكون مزودة بفلاتر "Filters" لتنقية الدخان الناتج أو تكون مزودة بمواسير مياه للتبريد.
-تختلف درجة حرارة التدخين طبقًا لطريقة التدخين فبالنسبة للتدخين البارد فإن درجة حرارة التدخين تكون من 15 – 25 5 في حين تكون أكثر من 40 5م (قد تصل إلى 80 5) في حالة التدخين الساخن. وهناك بعض القائمين بالصناعة "Processors" يستخدمون درجة حرارة 25 – 40 5م ويطلقون عليه التدخين الحار "warm smoking".
-التدخين على البارد وعلى الساخن يختلفان في التأثير على تركيب وإنتاج الفينول خاصة في ظل الاختلافات الكبيرة في نسبة الدهن إلى اللحم الأحمر "Lean meat"، ولا يوجد فرق بين التدخين البارد أو الساخن في التأثير على محتوى الكربونيل.
-من ناحية الفاعلية والكفاءة "efficiency" فإن التدخين على الساخن "Hot smoking" أسرع 7 مرات (في عملية التدخين ومدى ارتباط الدخان بالغذاء) عن التدخين البارد "Cold smoking" ولكن يجب القول أن التدخين الساخن ينتج عنه تغيرات كيمياوية خاصة في جزء الدهن الموجود في الغذاء.
-من حيث مدة التدخين أو وقت التدخين فإن التدخين البارد يأخذ مدة طويلة حوالي عدة أيام (قد تصل لسبعة أيام) في حين وقت التدخين الساخن يكون لمدة ساعات قليلة (2 ـ 3 ساعات)، ولذلك فإنه أثناء التمليح بغرض التدخين البارد تكون المحاليل الملحية مركزة ومدة التمليح طويلة، وكذلك التجفيف الجزئي نوعًا ما وهذا بالمقارنة بالتدخين الساخن.
-التدخين على البارد مناسب لمعظم الأسماك وعلى سبيل المثال فهناك نوع تم تدخينه على البارد (30 5م لمدة ساعتين) وأعطى نفس الجودة للذي تم تدخينه على الساخن (80 5م لمدة ساعة)، والتدخين على البارد مفضل من الناحية الحسية لأسماك القرموط "cat fish" وكذلك الإنتاجية سواء كان ذلك للسمك الكامل "Whole fish" أو الفيلية "Fillets" وذلك بالمقارنة بالتدخين الساخن.
-في التدخين على الساخن (أكثر من 40 5م) يحدث دنتره للبروتينات في العضلة (تغير في طبيعة البروتين) على 40 5م ـ وعلى درجة 55 ـ 60 5م يحدث هضم جزئ للكولاجين، وهذه التغيرات تؤدي إلى تسوية اللحم أو السمك، أما في التدخين على البارد (عادة أقل من 40 5م ) فإن إنزيمات الأنسجة لا تموت وبتأثير هذه الإنزيمات الطبيعية مع تأثير إنزيمات الميكروبات المرغوبة يحدث تحلل طبيعي وهدم للبناء الهستولوجي ويصبح اللحم أطرى وتحدث التسوية (كما في حالة اللحوم والأسماك والسجقات المدخنة على البارد).
-قوام المنتجات المدخنة على البارد أصلب بالمقارنة بتلك المدخنة على الساخن، لأن مدة التدخين على البارد عادة أطول، فيحدث جفاف وفقد في الرطوبة أكثر. وبذلك تصبح المنتجات المدخنة على البارد صالحة للتخزين لمدة أطول منها في حالة التدخين على الساخن (لقلة الرطوبة وبالتالي زيادة تركيز الملح).
-بالتدخين سواء على البارد أو على الساخن ينخفض الـ PH وذلك نتيجة لنفاذ الأحماض العضوية من الدخان إلى المنتجات المدخنة.
- تكنولوجيا متنوعة من طرق التدخين Miscellaneous technologies
1- دخان الحالة الغازية Gas – Phase smoke
وهو تصور تكنولوجي آخر يعتمد على استخدام الحالة الغازية فقط لدخان الخشب حيث إن دخان الخشب المتولد يتم ترشيحه بفلاتر أو تبريده لفصل الحالة الغازية على حدة، وهذا التكنيك ينتج عنه منتجات مدخنة ذات لون فاتح بصورة كبيرة، وذلك نتيجة غياب المواد المتجزئة أو ذرات الجزئيات الصلبة.
2 ـ التدخين المغلق Closed smoking
والغرض منه يتعلق أساسًا بتقليل التلوث البيئي ويتم فيه نقل الدخان من غرفة التدخين (كعادم) واستخدامه كبديل جزئي للهواء المستخدم لحجرة توليد الدخان. وبالتالي تقل كمية الدخان الكلية التي تخرج إلى الجو بالإضافة إلى أن نسبة الأكسجين في الدخان العادم تكون أقل فتقل درجة حرارة توليد الدخان فتقل مستويات المواد الهيدروكبونية وهي مواد لها تورطات صحية.
3 ـ التدخين الكهربي: "Electrostatic Smoking"
حيث يتم شحن الدخان في مجال كهربي بشحنة موجبة وتأخذ المواد التي ستدخن القطب السالب (الأرض) وبالتالي تنتقل مكونات الدخان إلى المتنجات بسرعة رهيبة قد لا تزيد عن 3 ـ 5 ق.
4 ـ التدخين غير المباشر: Indirect smoking
وفي هذا التكنيك يتم تدخين بعض المواد مثل الأعشاب والتوابل والنشا وغيرها (تدخينًا مستقلاً) ثم تضاف إلى مكونات الخلطة (مثل السجقات sausages) وينتج عن هذا النظام أقل درجة من النكهة (الطعم والرائحة Flavour) الدخانية في الغذاء المدخن بطريقة غير مباشرة كما أن النكهة يمكن أن تكون موضعية بناء على مكان جزء التوابل وغيرها في الغذاء.
- سوائل التدخين Liquid smoke
يعتبر التدخين بسوائل التدخين أو مركزات الدخان "smoke concentrate" تكنولوجيا جديدة في صناعة التدخين، وقد أصبح الدخان السائل في بعض الأقطار محبوبًا وشعبيًا لدى الجمهور ـ وفي مصر ينتج هذا النوع على نطاق الأبحاث والمعمل، ولكنه لم يستخدم بعد على النطاق التجاري وسوف نتعرض لهذه التكنولوجيا الجديدة بشيء من التفصيل.
مميزات استخدام سوائل التدخين:
-تجانس النكهة الدخانية في المنتج المدخن بسائل التدخين بدلاً من عدم التجانس الحادث عن التدخين التقليدي سواء على البارد أو الساخن (نكهة مركزة على السطح وضعيفة في الوسط بالنسبة للمنتج).
-تقليل التلوث البيئي الناشيء عن التدخين التقليدي.
-التخلص من المواد الضارة وغير المرغوبة خاصة التي لها تورطات صحية.
-تقوية النكهة في المنتجات المدخنة تقليديًا.
-سهولة الاستخدام.
-قلة التكاليف.
-إمكانية استخدامه على نطاق واسع في الأغذية خاصة التي لا يمكن تدخينها تقليديًا.
-يمكن استخدامه على نطاق المستهلك والنطاق التجاري.
-يمكن استعماله بطرق عديدة ومختلفة مثل الرش "Spraying" أو النقع "Dipping" أو الحقن "injecting" أو الخلط المباشر في الغذاء "direc mix" وغيرها.
-تقليل الوقت المستخدم في الإنتاج.
ولكن ما هي سوائل التدخين؟
تعرف سوائل التدخين بأنها عبارة عن مكونات الدخان المرغوبة المذابة في الماء أو الزيت أو مستخلصات في المذيبات العضوية أو مكونات الدخان التي تذوب في بخار الماء الناتج من رطوبة الخشب أثناء الحرق والمتكثفة والمعاملة ببعض المعاملات الخاصة والمخففة بالماء (سوائل التدخين) من عدمه (مركزات الدخان).
التركيب الكيماوي لسوائل التدخين: Chemical composition of Liquuid smoke
يختلف التركيب الكيماوي ودرجة الجودة لسوائل التدخين طبقًا لعوامل عديدة منها طريقة الإنتاج ـ خطوات التجهيز ـ حجم جزئيات ونوع الخشب المستخدم ـ المحتوى الرطوبي للخشب ـ درجة حرارة توليد الدخان ونسبة الأكسجين المتاحة أثناء الحرق وغيرها.
وتعتبر الفينولات والكربونيلات والأحماض العضوية هي المكونات الرئيسية المسئولة عن جودة الدخان وسوائل التدخين.
ويختلف تركيب سوائل التدخين التجارية المختلفة كما يتضح من الجدول الآتي:
إنتاج وتجهيز سائل التدخين: Production and preparation of liquid smoke
مميزات استخدام سوائل التدخين:
-تجانس النكهة الدخانية في المنتج المدخن بسائل التدخين بدلاً من عدم التجانس الحادث عن التدخين التقليدي سواء على البارد أو الساخن (نكهة مركزة على السطح وضعيفة في الوسط بالنسبة للمنتج).
-تقليل التلوث البيئي الناشيء عن التدخين التقليدي.
-التخلص من المواد الضارة وغير المرغوبة خاصة التي لها تورطات صحية.
-تقوية النكهة في المنتجات المدخنة تقليديًا.
-سهولة الاستخدام.
-قلة التكاليف.
-إمكانية استخدامه على نطاق واسع في الأغذية خاصة التي لا يمكن تدخينها تقليديًا.
-يمكن استخدامه على نطاق المستهلك والنطاق التجاري.
-يمكن استعماله بطرق عديدة ومختلفة مثل الرش "Spraying" أو النقع "Dipping" أو الحقن "injecting" أو الخلط المباشر في الغذاء "direc mix" وغيرها.
-تقليل الوقت المستخدم في الإنتاج.
ولكن ما هي سوائل التدخين؟
تعرف سوائل التدخين بأنها عبارة عن مكونات الدخان المرغوبة المذابة في الماء أو الزيت أو مستخلصات في المذيبات العضوية أو مكونات الدخان التي تذوب في بخار الماء الناتج من رطوبة الخشب أثناء الحرق والمتكثفة والمعاملة ببعض المعاملات الخاصة والمخففة بالماء (سوائل التدخين) من عدمه (مركزات الدخان).
التركيب الكيماوي لسوائل التدخين: Chemical composition of Liquuid smoke
يختلف التركيب الكيماوي ودرجة الجودة لسوائل التدخين طبقًا لعوامل عديدة منها طريقة الإنتاج ـ خطوات التجهيز ـ حجم جزئيات ونوع الخشب المستخدم ـ المحتوى الرطوبي للخشب ـ درجة حرارة توليد الدخان ونسبة الأكسجين المتاحة أثناء الحرق وغيرها.
وتعتبر الفينولات والكربونيلات والأحماض العضوية هي المكونات الرئيسية المسئولة عن جودة الدخان وسوائل التدخين.
ويختلف تركيب سوائل التدخين التجارية المختلفة كما يتضح من الجدول الآتي:
إنتاج وتجهيز سائل التدخين: Production and preparation of liquid smoke
-يتم اختيار نوع الخشب بحيث يكون من النوع الصلب Hard wood وليكن خشب الزان أو غيره مثل خشب الموالح أو الخشب الموسكي (يستغل نشارة الأخير كمخلف من مخلفات صناعة الأثاث).
- -يتم ترطيب أو تجفيف النشارة بحيث يكون المحتوى الرطوبي حوالي 20%.
- يتم الحرق لنشارة الخشب (حرق غير كامل أو بمعزل عن الهواء) لتوليد الدخان تحت ظروف توليد جيدة (درجة حرارة الحرق - 350 5م نشارة خشنة، رطوبة النشارة 20%).
-يستقبل الدخان المتولد خلال مكثف مائي عادي، والمتكثف يتم استقباله في أي أوعية زجاجية. والناتج يطلق عليه المتكثف الدخاني Smoke condensate أو مركز دخان غير مجهز.
-يتم ترشيح المتكثف الدخاني خلال ورق ترشيح ثلاث مرات (ورق الترشيح المستخدم من النوع Watman No. وهو متوافر).
-يتم الطرد المركزي للمتكثف المرشح لمدة 10 دقائق على سرعة 2500 لفة/ ق.
-الترسيب لبواقي في أي مواد قطرانية بالوضع الساكن لمدة أسبوع على درجة حرارة التبريد (4 5م) ثم تجري علمية إزاحة ويتخلص من القطران المترسب إن وجد.
-التسخين الهين لمدة 10 ق للتخلص من الميثانول.
-معادلة الـ PH (باستخدام كربونات الصوديوم) حتى الوصول إلى PH 4.5 – 5.5،
-التخفيف للمركز الدخاني المجهز (بالماء المقطر) بنسبة 1:4 أو 1: أكثر حسب نوع المنتج وحجمه ورغبة المستهلك وقد لا يتم التخفيف ويستخدم في صورة مركزات دخان.
وظائف وطرق استعمال سوائل التدخين: Functions and applications of liquid of liquid smoke
(أولاً): الوظائف: Function
- تستخدم سوائل التدخين كمادة مضادة للأكسدة Antioxidant على مستوى 2، -2% من المنتج المدخن به.
-يعمل كمادة تساعد في إطالة مدة الحفظ للمنتج حيث التأثير المثبط والقاتل للكائنات الحية الدقيقة (Bacterisotatic and Bactericidal).
-يمد بالنكهة واللون المرغوبين ويمكن الاكتفاء بذلك والحفظ بالتبريد كما في بعض الدول.
-المستويات المنخفضة منه تعادل المستحضرات التجارية المضادة للأكسدة، (BHt, BHA) في تقليل التزنج.
يمكن دمجه مع البولي فوسفات ثم يستخدم كعامل منكه في المفرومات.
-يستخدم في محاليل التلوين للحوم والأسماك بالتركيبة التالية: 40 – 90% سائل تدخين.
30% كمرامل.
- 10 أناتو.
-ثم التغليف والطبخ.
(ثانيًا): طرق الاستخدام Applications methods
1ـ طريقة الرش على هيئة رذاذ "Spraying":
حيث يتم فيها تجهيز اللحم أو السمك أو متنجاتهما مثل السجق والفيليهات وغيرها وتوضع في غرفة صغيرة محكمة (ممكن بيت تدخين) درجة حرارة الهواء بها 80 5م ويتم رش السائل (aerosol) على المنتج ويترك لمدة 2 – 3 ق ثم تعاد الكرة مرة أخرى وهكذا عشرون مرة (دورة) على الأقل حتى ظهور اللون الذهبي المميز ثم التبريد على درجة حرارة الغرفة العادية ثم التعبئة.
2ـ طريقة النقع: (Dippig):
وفيها يتم تجهيز المنتج لعملية التدخين بالنقع في محلول سائل التدخين (الساخن لدرجة حرارة معينة) لمدة ثواني وينزع وتكرر هذه العملية حتى ظهور اللون وتفضل هذه الطريقة في تدخين السجقات "Sausages" والفيليه "Fillet".
3ـ يمكن استخدام سائل التدخين (في التدخين الساخن)
عن طريق ضخ السائل من خلال أنبوبة إلى حجرة التدخين على هيئة فيلم دقيق جدًا من السائل والذي بدوره يتحول في ظل درجة الحرارة إلى دخان.
4ـ طريقة أخرى
ما يعرف بإنتاج خل الخشب الناتج عن التقطير الإتلافي (الجاف) للخشب حيث يتم وضع الخل في براميل وتترك ليترسب القطران ثم ينزح الخل ويخفف بإضافة ثلثه ماء، ثم يضاف له كمية من الملح. ثم تضاف الكمية المناسبة من السمك وتغمس فيه لعدة ساعات ثم تجفف بعد ذلك (في هذه الطريقة يجب معرفة تركيز الخل ودرجة حرارة المحلول ومدة النقع).
5ـ طريقة الحقن "Injection":
حيث يتم حقن السائل مباشرة في المنتج.
6- التدخين غير المباشر "Indirect smoking"
بسوائل التدخين: وفيها يتم تدخين بعض المواد مثل النشا والتوابل والملح و السكر وغيرها، ثم تؤخذ وتضاف للخلطة كمكونات أساسية كما في صناعة السجق المدخن بهذه الطريقة.
7ـ الخلط المباشر "direct mix":
وفيها يتم إضافة نسبة من سائل التدخين مباشرة إلى الخلطة الخاصة بالمنتج على أساس الوزن الكلي للمنتج.
وواضح بصورة جلية مدى تعدد طرق الاستخدام لسوائل التدخين مما يعطيها الأفضلية عن طرق التدخين التقليدية علاوة على المميزات الأخرى المذكورة سابقًا.
- قياس درجة جودة الأغذية المدخنة (اللحوم والأسماك)
اتخذ الكثير من الباحثين كمية الفينولات كأساس للحكم على درجة تدخين المواد الغذائية، وذلك لأن المنتجات المدخنة تحتوي على كميات كبيرة نسبيًا من هذه المواد بالإضافة إلى عدم فقدها من المنتج المدخن لمدد طويلة من التخزين علاوة على أن طريقة تقدير نسبة هذه المواد (الفينولات) تعتبر سهلة نسبيًا.
كما أن هناك اتجاهات أخرى لتقدير جودة عملية التدخين تتلخص في تقدير نسبة الألدهيدات أو الحموضة أو الأسيتون أو غيرها. إلا أن أكثر هذه الاختبارات شيوعًا "الرقم الفينولي" وهو عبارة عن كمية الفيولات بالملليجرام لكل 100 جرام من المادة الغذائية المدخنة.
تأثير الدخان على الجودة الغذائية: Effect of smoking on nutritive value
إن أي نوع من عمليات التصنيع يكوّن صدمة بشكل معين على الجودة الغذائية وتكون التغيرات إما سالبة أو موجبة بناءً على المقياس النوعي الذي يقيم ذلك، وتعتبر الدراسات الخاصة بهذا المجال وكذا البيانات المتحصل عليها قليلة نسبيًا، وسيأخذ ذلك أهمية كبيرة في الأبحاث المستقبلية.
ومن بين تأثيرات الدخان على الجودة الغذائية نذكر:
(أ) اللايسين المتاح: Available lysine
من الناحية الغذائية فإن معظم الأغذية المدخنة تعتبر عالية في نسبة البروتين، والمحتوى البروتيني الكلي يأخذ قدرًا من الأهمية، ولكن الأهم من ذلك هو مدى ثبات الأحماض الأمينية الأساسية (EAA) Essential Amono Acids لعمليات التدخين.
ويعتبر الحمض الأميني الأساسي "Lysine" ذو أهمية رئيسية عادة حيث إنه يتواجد ببعض الأغذية بكميات أقل ما يمكن، وكذلك فإن هذا الحمض الأميني Lysine مركب فعال جدًا ويدخل في العديد من التفاعلات الكيماوية العادية في مختلف أنواع عمليات التصنيع الغذائي. وقد قررت قجميع الدراسات المختصة بمستويات اللايسين خلال عمليات التدخين إنه يوجد فقد في الـ Available Lysine
وكما هو متوقع فإن نسبة الفقد في اللايسين المتاح تتوقف على عوامل عديدة مثل وقت التدخين ودرجة حرارة التدخين ومدة التخزين والنشاط المائي أثناء التخزين، وقد وجد أن الفورمالدهيد يعتبر واحدًا من أعظم مخلفات الدخان التي تتفاعل مع اللايسين المتاح، وأن مركبات الفينول لم تظهر تفاعلاً مع اللايسين، وبصورة عامة فإن جميع المتنجات التي قيمت وجد فيها انخفاض في اللايسين المتاح مع اختلاف نسبة الفقد ووجد أن التدخين الحديث بسوائل التدخين (Liquid smoke) أعطى فقدًا في اللايسين أقل بالمقارنة بالتدخين التقليدي (Traditional smoking).
(ب) المثيونين: Methionine
التدخين لا يثر على مستوى المثيونين ولكن عند وجود دهن عالي البيروكسيد في خلطة السجون مثلاً، فإن المثيونين يمكن أن يتحول مثيونين سلفًا أكسيد في المادة الخام، هذا مع العلم أن الطبخ والتدخين المتتالي بسرعة يقلل هذه العملية.
ويجدر الإشارة إلى الفقد عموما في محتوى الأحماض الأمينية الكلية Total amins acids يحدث فقط في المنطقة السطحية في المنتج المدخن، وقد يحدث فقد بسيط جدًا أو لا يحدث فقد على الإطلاق في المنطقة الداخلية للمنتج المدخن.
(ج) قابلية البروتين للهضم: Protein digestability
بصورة عامة تتفق جميع الأبحاث على أن تدخين اللحوم والأسماك يحسن من قابلية البروتين للهضم، ومع ذلك فإن الميكانيكية الخاصة بذلك غير مفهومة، ويعتقد البعض أنها خاصة بالتخزين، والبعض الآخر يقرر أنها ترجع إلى مكونات دخان غير معروفة، تعمل كمواد منشطة للإنزيمات التي تحلل البروتين، وقد قرر بعض العلماء أن استخدام الدخان السائل يعطي قابلية هضم للبروتين أفضل بالمقارنة بالتدخين التقليدي Traditional smoking.
(د) الفيتامينات: vitamins
تعتبر الفيتامينات من المكونات التي تسترعي الانتباه من حيث تأثير مكونات الدخان عليها خاصة فيتامين B ومجموعته، وقد وجد أن التدخين التقليدي يؤدي إلى فقد يقارب الـ 15% في فيتامين B، في حين وجد أن التدخين بسائل التدخين ينتج عنه الحد الأدنى فقد الفقد وأن العمليات الأخرى مثل الحرارة وغيرها لها تأثير كبير خلاف التدخين.
تعليق