چطور بسته بندی های اکسین گیری شده کیفیت و ماندگاری مرغ را بهبود میدهند؟

بسته‌بندی یکی از حیاتی‌ترین مراحل زنجیره تأمین گوشت مرغ است؛ هدف اصلی افزایش ماندگاری (Shelf-life)، حفظ ایمنی غذایی و نگهداری خصوصیات حسی مثل بو، بافت و رنگ است. بسته‌بندی‌های اکسیژن‌گیری‌شده یا MAP با تغییر ترکیب گاز داخل بسته (کاهش یا افزایش O₂، افزایش CO₂، و یا جایگزینی( N₂ تلاش می‌کنند فرایندهای فاسدشدن (میکروبی، اکسیداتیو، آنزیمی) را کند کنند و در نتیجه ماندگاری محصول را افزایش دهند. خصوصیات رنگی در مرغ (که معمولاً رنگی روشن‌تر و صورتی‌ـ‌کرم دارد) از هم‌افزایی چند عامل فیزیوشیمیایی و میکروبی پیروی می‌کند؛ MAP می‌تواند با کنترل اکسیژن و دی‌اکسیدکربن بر این عوامل تأثیر بگذارد

در MAP معمولاً از سه گازِ اصلی استفاده می‌شود: اکسیژن (O₂)، دی‌اکسیدکربن (CO₂) و نیتروژن (N₂). نسبت‌های رایج در کاربردهای مختلف متفاوت است

چرا رنگ مرغ مهم است؟ اصول فیزیولوژیک و شیمیایی

رنگ گوشت تحت تأثیر فرم‌های میوگلوبین (یا در مرغ که میوگلوبین کمتر است: میوگلوبین و دیگر پیگمنت‌ها) قرار دارد. سه فرم مهم را باید در نظر داشته باشیم:

1. دِوُکسیمیوگلوبین (DeoxyMb) — رنگ تیره‌تری دارد.

2. اکسی‌میوگلوبین (OxyMb) — وقتی میوگلوبین به اکسیژن متصل است، رنگ قرمز روشن می‌دهد (برای گوشت قرمز مهم است).

3. مِتمیوگلوبین (MetMb) — فرم اکسید‌شده که رنگ قهوه‌ای‌ـ‌خاکستری می‌دهد و به‌عنوان نشانهٔ «نه‌چندان‌تازه» شدن تلقی می‌شود.

در مرغ به دلیل کم بودن میوگلوبین نسبت به گاو و گوسفند، رنگِ ظاهری بیشتر به خاصیت انعکاس و پراکندگی نور در بافت (سفیدی/شفافیت چربی و آب‌گرفتگی سطح) و نیز تغییرات سطحی در اثر اکسیداسیون پروتئین‌ها و لیپیدها بستگی دارد. با این حال تبدیل میوگلوبین به مت‌میوگلوبین و اکسیداسیون لیپیدها (که باعث تغییر رنگ و بو می‌شود) هم در مرغ مهم است. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که کنترل ترکیب گازی (خصوصاً کاهش O₂ و افزایش( CO₂ می‌تواند نرخ تبدیل به MetMb را کاهش دهد و رنگ ظاهری را پایدارتر کند.

مدت زمان نگهداری مرغ خام و بررسی ۶ اشتباه رایج

مکانیسم‌های اصلیِ کنترلی MAP بر ماندگاری و رنگ مرغ

۱. مهار رشد میکروبی با افزایش CO₂

CO₂ گازی است که در آب حل می‌شود و اسیدکربنیک تشکیل می‌دهد؛ این اسیدیته سطحی رشد باکتری‌ها را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، CO₂ خود بر روی متابولیسم برخی میکروارگانیسم‌ها اثر بازدارنده دارد (کاهش رشد، کند شدن تولید متابولیت‌های فاسدکننده). مطالعات متعددی نشان داده‌اند که MAP با درصد بالای CO₂ می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی تعداد کل میکروارگانیسم‌های قابل کشت را کاهش دهد و در نتیجه مدت زمان نگهداری مرغ خام را چند روز تا چند برابر نسبت به بسته‌بندی هوا (aerobic packaging) افزایش دهد. برای مثال، مطالعات گزارش داده‌اند که تحت شرایط سردخانه‌ای MAP می‌تواند ماندگاری ران مرغ را تا حدود ۱۵ روز افزایش دهد در حالی که بسته‌بندی هوایی حدود ۶ روز بوده است (بسته به دما و سهم گاز).

۲. کاهش اکسیداسیون لیپیدی و پروتئینی با کنترل اکسیژن

اکسیژن نقش اصلی را در اکسیداسیون لیپیدها (رنگ و بو را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد) و اکسیداسیون پیگمنت‌ها دارد. کاهش فراوانی O₂ در بسته باعث کاهش نرخ واکنش‌های رادیکال‌وار و کند شدن تولید ترکیبات فرارِ بدمزه می‌شود. از این رو MAPهای کم‌اکسیژن (با یا بدون CO₂ بالا) برای کاهش اکسیداسیون لیپیدی و حفظ کیفیت حسی مفیدند. بااین‌حال، اگر اکسیژن خیلی کم شود، خطر رشد لاکتوباسیل‌ها یا لیسترِیا (بسته به دیگر شرایط) وجود دارد؛ بنابراین نسبت به تعادل میان کنترل میکروبی و جلوگیری از اکسیداسیون باید دقت شود.

۳. تأثیر مستقیم بر رنگ از طریق تغییر فرم میوگلوبین

اکسیژن موجود می‌تواند میوگلوبین را در حالت اکسی‌میوگلوبین قرار دهد که در گوشت قرمز مطلوب است، اما در مرغ که ساختار رنگی متفاوت است، هرچند وجود اکسیژن می‌تواند ظاهر «تازگی» را برای مصرف‌کننده حفظ کند، ولی افزایش O₂ همچنین می‌تواند اکسیداسیون لیپیدها را سرعت دهد و منجر به از دست دادن کیفیت کلی شود. در عمل برای مرغ، ترکیباتی که CO₂ بالایی دارند اما O₂ را کنترل می‌کنند، تعادل بهتری ارائه می‌دهند و کند شدن تبدیل به MetMb را نشان می‌دهند.

۴. اثرات فیزیکی و موضعی و کاهش تبخیر و حفظ رطوبت

بعضی از روش‌های MAP باعث کاهش تبخیر آب از سطح گوشت و حفظ «آبداری» ظاهری می‌شوند (مثلاً با کاهش جریان هوا و تغییر فشار جزئی). نگهداری رطوبت سطحی از پوسته‌شدن و کاهش روشنایی رنگ جلوگیری می‌کند. همچنین طراحی نوع فیلم و بسته (tray, thermoform, skin pack) می‌تواند تأثیر مهمی بر ظاهر رنگ و مایع سطحی داشته باشد.

شواهد تجربی: چند نمونه از نتایج مطالعات

مطالعه‌ای که به‌صورت گسترده روی ران مرغ انجام شد نشان داد که MAP می‌تواند ماندگاری را تحت نگهداری سردخانه‌ای تا حدود ۱۵ روز افزایش دهد، در حالی که بسته‌بندی معمولی هوایی تنها حدود ۶ روز بود (اعداد بسته به شرایط مطالعه متفاوتند). این تفاوت نشان می‌دهد که MAP به‌طور ملموسی رشد میکروبی و تغییرات شاخص‌های کیفیت را کند می‌کند.

مروری و مطالعات متعدد نشان‌داده‌اند که MAP همراه با درصد مناسب CO₂، افزایش چندروزه در ماندگاری مرغ را فراهم می‌آورد و در بعضی پژوهش‌ها تا ۴–۷ روز افزایش ماندگاری گزارش شده است (بسته به دما و ترکیب). همچنین ترکیب MAP با پوشش‌های خوراکی یا فرآیندهای ضد میکروبی می‌تواند اثر هم‌افزایی داشته باشد.

از لحاظ رنگ و اکسیداسیون، مطالعات روی گوشت چرخ‌کرده ی مرغ گزارش کرده‌اند که MAP با CO-MAP  (با کربن دی اکسید بالا)نسبت به HiOx-MAP (اکسیژن بالا) منجر به کاهش اکسیداسیون لیپیدی و پایدارتر ماندن رنگ شده است؛ در برخی موارد گنجاندن CO (کربُن مونوکسید) در مقادیر خیلی پایین نیز برای تثبیت رنگ به کار رفته که البته مسئلهٔ ایمنی و قانون‌گذاری دارد و در برخی کشورها محدود است.

پارامترهای عملی و نحوه طراحی MAP برای مرغ

انتخاب ترکیب گازی

برای مرغ تازه خام: غالباً انتخاب‌های متداول شامل ۲۰–۸۰٪ CO₂ با باقیمانده N₂ یا ترکیباتی مانند ۴۰% CO₂ / ۶۰% N₂ هستند که هم رشد باکتری‌ها را مهار می‌کنند و هم از اکسیداسیون جلوگیری می‌کنند. درصد دقیق بسته به نوع محصول (قطع ران، سینه، قطعات خردشده)، سطح چربی و دمای ذخیره‌سازی تعیین می‌شود.

برای گوشت فرآوری‌شده یا پخته: ممکن است ترکیبات متفاوت (مثلاً MAP با CO₂ بیشتر یا خلاء) مناسب باشند، چون بافت و میکروفلورا متفاوت است.

دما و کنترل زنجیره سرد

هیچ بسته‌بندی جادویی وجود ندارد: MAP فقط تا زمانی مؤثر است که دما کنترل‌شده باشد. MAP معمولاً در دماهای پایین (صفر تا ۴–۵ °C) بهترین عملکرد را دارد. افزایش دما به‌سرعت اثر MAP را کاهش می‌دهد و رشد میکروبی و اکسیداسیون را تشدید می‌کند. مطالعات نشان داده‌اند که در ۰ °C ماندگاری MAP بیشتر از نگهداری در ۵ °C است.

 

نوع بسته (tray-seal, skin-pack, thermoform) و متریال فیلم

skin packs : نمای نزدیک‌تری از محصول می‌دهند و معمولاً مایعات کم‌تری روی محصول جمع می‌شود، اما ممکن است حساسیت به اکسیداسیون متفاوتی داشته باشند.

tray-seal : رایج در فروشگاه‌ها؛ امکان استفاده از گازهای بالا را با هزینه کمتر فراهم می‌کند.

انتخاب فیلم با نفوذپذیری کنترل‌شده (O₂, CO₂ transmission rates) بسیار مهم است؛ فیلم باید بتواند ترکیب گازی دلخواه را در طول عمر محصول حفظ کند یا به‌صورت هدفمند تبادل گاز را کنترل کند.

افزودنی‌ها و اصلاح‌کننده‌ها

اسکوربانت‌های اکسیژن: (oxygen scavengers) در صورت نیاز به حذف کامل اکسیژنِ باقیمانده، می‌توان از آن‌ها استفاده کرد تا اکسیداسیون سریع کاهش یابد.

آنتی‌اکسیدان‌ها (طبیعی یا مصنوعی) می‌توانند همراه MAP برای کاهش اکسیداسیون لیپیدی به کار روند.

گازهای جایگزین مثل N₂: معمولاً بعنوان گاز پرکننده غیرفعال استفاده می‌شود تا از لهیدگی محصول جلوگیری کند.

محدودیت‌ها و ریسک‌ها

۱. رشد برخی میکروارگانیسم‌ها در شرایط کم‌اکسیژن

برخی گونه‌ها (مثلاً لاکتوباسیل‌ها، برخی انتروباکتریاسه‌ها) می‌توانند در شرایط کم‌اکسیژن یا تحت MAP رشد کنند؛ بنابراین، انتخاب ترکیب گازی باید براساس میکروفلور هدف و پروفایل خطر محصول انجام شود. MAP ماندگاری را افزایش می‌دهد اما آن را به‌صورت نامحدود تضمین نمی‌کند.

۲. اکسیداسیونِ لیپیدی در presence of high O₂

High-O₂ MAP در حالی که رنگ را موقتاً تثبیت می‌کند، می‌تواند اکسیداسیون لیپیدها را تحریک کند و طعم و بوی محصول را در طول زمان خراب کند. برای مرغ که محتوای چربی و ترکیبات حساس به اکسیداسیون در سطح و داخل بافت وجود دارد، تعادل بین حفظ رنگ و جلوگیری از اکسیداسیون اهمیت دارد.

۳. مسائل قانونی و ایمنی

استفاده از گازهایی مثل CO (کربن مونوکسید) برای تثبیت رنگ در برخی کشورها ممنوع یا محدود است به‌خاطر خطر پنهان‌سازی فساد؛ اگرچه در مقادیر پایین ممکن است اثری مثبت داشته باشد، اما باید با قوانین غذایی و شفافیت برچسب‌گذاری هماهنگ باشد.

۴. هزینه و پیچیدگی زنجیره تأمین

پیاده‌سازی MAP مناسب نیاز به تجهیزات گازدهی، فیلم‌ها و ماشین‌آلات تخصصی دارد که هزینهٔ سرمایه‌ای و عملیاتی به همراه دارد. همچنین کنترل زنجیره سرد و آموزش کارکنان از موارد حیاتی است.

توصیه‌های عملی برای تولیدکننده یا مدیر کیفیت

1. آنالیز محصول و تعیین هدف: قبل از انتخاب ترکیب گازی، پروفایل محصول (برش‌ها، سطح چربی، تحمل آلودگی اولیه، مصرف‌کننده هدف) را بررسی کنید. برای مرغ خامِ کم‌چرب، MAP با CO₂ بالا معمولاً گزینهٔ مناسبی است.

2. آزمایشات نیمه‌تجربی : نسبت‌های مختلف گازی را تحت دماهای مختلف آزمایش کنید و پارامترهای میکروبی، اندازه‌گیری‌های رنگ (CIELAB)، هیدروکسی پراکسیدها و PV (peroxide value)، و آزمون حسی را بگیرید تا بهترین تعادل را بیابید. مطالعات متعدد نشان می‌دهند نتایج بسته به دما و نوع قطعه تغییر می‌کنند؛ بنابراین آزمایش محلی ضروری است.

      ۳.کنترل دما و زنجیره سرد:  MAP را فقط در کنار کنترل دمای مناسب اجرا کنید؛ افزایش حتی چند درجه می‌تواند کارایی MAP را به‌طور چشمگیری کم کند.

4. انتخاب فیلم مناسب: از فیلم‌هایی با نرخ انتقال گاز OTR و CO₂TRتنظیم‌شده استفاده کنید تا ترکیب گازی در طول عمر بسته حفظ شود، یا طراحی‌هایی که تبادل گاز هدفمند دارند.

5. ملاحظات برچسب‌گذاری و انطباق با قوانین: اگر از گازهای ویژه یا مواد افزودنی استفاده می‌کنید، استانداردها و قوانین محلی را بررسی کنید و اطلاعات لازم را روی بسته درج کنید.

جمع‌بندی

بسته‌بندی‌های MAP ابزار قدرتمندی برای افزایش ماندگاری و حفظ رنگ مرغ هستند، به شرطی که طراحی ترکیب گازی، انتخاب مواد بسته‌بندی، کنترل دما و شناخت دقیق از فرایندهای فاسدشدن در مرغ با هم منطبق شوند. از منظر علمی:

افزایش CO₂ میکروبیولوژی را مهار می‌کند و در نتیجه ماندگاری را افزایش می‌دهد.

کنترل اکسیژن از سرعت اکسیداسیون لیپیدی و تبدیل میوگلوبین به مت‌میوگلوبین جلوگیری می‌کند و در نتیجه رنگ پایدارتر می‌ماند، اما نسبت‌های O₂ بالا می‌توانند خود موجب افزایش اکسیداسیون شوند؛ بنابراین در مرغ معمولاً CO₂-rich MAP توصیه می‌شود تا از اکسیداسیون بیش از حد جلوگیری شود.

شواهد تجربی نشان می‌دهد که در شرایط سردخانه‌ای MAP می‌تواند چندین روز تا بیش از یک‌هفته ماندگاری مرغ را افزایش دهد (اعداد دقیق وابسته به مطالعه و شرایط است).

در نهایت، ترکیب MAP با تکنیک‌های مکمل مانند استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها، پوشش‌های خوراکیِ ضد میکروبی یا فرایندهای پیش‌خنک‌سازی می‌تواند اثربخشی را ارتقاء دهد. برای هر واحد تولیدی توصیه می‌شود یک برنامه آزمایشی محلی (pilot) با معیارهای میکروبی، شیمیایی و حسی طراحی شود تا بهترین فرمولاسیون MAP برای محصول خاص و زنجیره توزیعِ آن تعیین گردد.