الجفاف الاسموزي للنبات

العملية التناضحية في النبات:

السبب الرئيسي لقابلية الفواكه والخضروات للتلف هو محتواها المائي العالي، ولزيادة العمر الافتراضي لهذه الفاكهة والخضروات تم تجربة العديد من الطرق، حيث يعتبر التجفيف التناضحي من أفضل الطرق وأكثرها ملائمة لزيادة العمر الافتراضي للفاكهة والخضروات.

هذه العملية مفضلة على غيرها بسبب الفيتامينات والمعادن واللون والنكهة وخاصية الاحتفاظ بالطعم، كما أن توليفة من العوامل التناضحية المختلفة كانت أكثر فعالية من السكروز بمفرده؛ بسبب مزيج من خواص المواد المذابة، وخلال التجارب وجد أن التناضح الأمثل تم العثور عليه عند حوالي 40 درجة مئوية من العامل التناضحي وفي حوالي 132 دقيقة، حيث تؤدي المعالجة المسبقة أيضًا إلى زيادة العملية التناضحية في الفواكه والخضروات، وتعتبر دراسة حركية نقل الكتلة معلمة مهمة لدراسة التناضح.

كما يعد الحفاظ على الطعام لإطالة عمره الافتراضي مع ضمان سلامته وجودته الشغل الشاغل لصناعة الأغذية، ونتيجة لذلك كان هناك تدفق مستمر من تقنيات الحفظ، حفظ الطعام هو عملية معالجة الطعام والتعامل معه لإيقاف التلف أو إبطائه بشكل كبير؛ أي فقدان الجودة أو الصلاحية أو القيمة الغذائية التي تسببها الكائنات الحية الدقيقة أو تسارعها.

يتضمن الحفظ عادةً منع نمو البكتيريا والفطريات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى، بالإضافة إلى تأخير أكسدة الدهون التي تسبب النتانة، كما يتضمن أيضًا عمليات لمنع الشيخوخة الطبيعية وتغير اللون الذي يمكن أن يحدث أثناء تحضير الطعام مثل تفاعل اللون البني الإنزيمي في التفاح بعد تقطيعه.

درست تأثير العوامل التناضحية على سلوك تجفيف ونوعية ثمار التفاح، حيث ذُكر أن فقد الماء ونشاط الماء (aw) للمنتج النهائي لا يعتمد فقط على النشاط المائي للمحلول التناضحي، ولكن أيضًا على كمية المواد الصلبة في العينة، بالإضافة إلى ذلك تعتمد جودة المنتج النهائي أيضًا على المعالجة والكسب الصلب والتركيب الكيميائي للشراب وشكل العينة، وأضافوا أن إضافة كلوريد الصوديوم يزيد من عملية التجفيف.

في حالة الجفاف التناضحي يحدث تدفق متزامن للماء والمواد المذابة من وإلى المادة، حيث يمكن استخدام هذه الطريقة كمعالجة مسبقة قبل التجفيف بالهواء لتقليل محتوى الماء في الطعام من 30٪ إلى 70٪. كما يقلل الجفاف الاسموزي الذي يسبق التجفيف بالهواء تغيرات اللون ويزيد من احتباس النكهة في الفواكه والخضروات المجففة.

مفهوم الجفاف التناضحي:

الجفاف التناضحي هو ظاهرة إزالة الماء من التركيز المنخفض للمذاب إلى التركيز الأعلى، وذلك من خلال غشاء شبه منفذ ينتج عنه حالة التوازن في جانبي الغشاء، حيث وجد الجفاف الأسموزي تطبيقًا واسعًا في الحفاظ على المواد الغذائية؛ لأنه يقلل من النشاط المائي للفواكه والخضروات، ويُفضل التجفيف التناضحي على الطرق الأخرى بسبب لونها ورائحتها ومكوناتها الغذائية وقيمة الاحتفاظ بمركب النكهة.

في حالات الجفاف التناضحي تكون المواد المذابة المستخدمة بشكل عام شراب السكر مع شرائح أو مكعبات الفاكهة والملح (كلوريد الصوديوم) أو محلول ملحي مع الخضار، وهذه عملية انتشار متعددة المكونات، إذ في هذه العملية يتدفق الماء من الفاكهة أو الخضار إلى المحلول وإلى جانب الماء، وتتحرك بعض مكونات الفواكه والخضروات مثل المعادن والفيتامينات وأحماض الفاكهة وما إلى ذلك أيضًا نحو المحلول، ويهاجر السكر والملح نحو الفاكهة والخضروات.

من أهم المنتجات ذات الأهمية التجارية المتوفرة في السوق والمصنوعة من الفاكهة هي مربعات عنب الثعلب (Aonla) والتفاح والحلويات من الفواكه والخضروات المختلفة مثل البثاس وحلويات الباروال المصنوعة بالتناضح في شراب السكر، وفي المخللات المصنوعة من المانجو الخام يتم معالجتها في محلول ملحي قبل التجفيف، حيث يتم معالجة الخضروات المختلفة في محلول ملحي لتقليل محتواها من الرطوبة.

تشمل الطرق الشائعة لتطبيق هذه العمليات التجفيف بالرش والتجفيف بالتجميد والتعبئة بالتفريغ والتعليب والحفظ في شراب (الجفاف الاسموزي) وتبلور السكر وتشعيع الطعام، وإضافة مواد حافظة أو غازات خاملة مثل ثاني أكسيد الكربون.

يستخدم السكر لحفظ الفاكهة سواء في شراب الفاكهة مثل التفاح أو الكمثرى أو الخوخ أو المشمش أو البرقوق أو في شكل متبلور، حيث يتم طهي المادة المحفوظة في السكر إلى درجة التبلور، ثم يتم تخزين المنتج الناتج جافًا، وتستخدم هذه الطريقة لجلود الحمضيات قشر مسكر.

بعد تعديل هذه العملية ينتج عنه فاكهة مثلجة مثل الكرز الجليدي، حيث يتم حفظ الفاكهة في السكر، ولكن يتم استخلاصها من الشراب وبيعها ويتم الحفظ، وتحتفظ بمحتوى السكر في الفاكهة والطلاء السطحي للشراب، إذ غالبًا ما يتم الجمع بين استخدام السكر والكحول للحفاظ على المنتجات الفاخرة مثل الفاكهة في البراندي أو غيرها من المشروبات الروحية.