كيمياء تاريخ الطعام ، العناصر ، التطبيقات

ال كيمياء الغذاء هو فرع الكيمياء الذي يدرس المواد الكيميائية التي تتكون منها الأغذية ، وتكوينها ، وخصائصها ، والعمليات الكيميائية التي تحدث فيها وتفاعلات هذه المواد بينها وبين المكونات البيولوجية الأخرى للأغذية.

يشمل هذا التخصص أيضًا الجوانب المتعلقة بسلوك هذه المواد أثناء التخزين والمعالجة والطبخ وحتى في الفم وأثناء الهضم..

كيمياء الطعام هي جزء من تخصص أوسع مثل علوم الأغذية ، والتي تنطوي أيضًا على البيولوجيا وعلم الأحياء المجهرية وهندسة الأغذية.

في أبسط جوانبها ، تتعامل الكيمياء الأساسية للأغذية مع المكونات الرئيسية فيها مثل الماء والكربوهيدرات والدهون والبروتينات والفيتامينات والمعادن.

كيمياء الطعام كما هو معروف اليوم هي مجال جديد نسبياً ولكن نطاقه وأغراضه ونتائجه متاحة للجميع.

مؤشر

• 1 التاريخ
• 2 عناصر الدراسة
  • 2.1 تصميم الأطعمة
  • 2.2 التفاعلات بين الغذاء والبيئة
  • 2.3 إضافات كيميائية
  • 2.4 التكوين
• 3 تطبيقات
• 4 المراجع

تاريخ

تم إنشاء علم الغذاء باعتباره مجالًا علميًا في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ، نتيجة للتطور الهام للكيمياء في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر.

أسس لافوازييه (1743-1794) ، الكيميائي الفرنسي والبيولوجي والاقتصادي ، المبادئ الأساسية للاحتراق والتحليل العضوي وقام بالمحاولات الأولى لتحديد التركيب الأولي للكحول ، ووجود الأحماض العضوية في مختلف الفواكه.

اكتشف سكيل (1742-1786) ، وهو صيدلاني سويدي ، الجلسرين وأحماض الستريك والماليك المعزولة من مختلف الفواكه.

صنّف Justus von Liebig (1801-1873) ، الكيميائي الألماني ، الأطعمة إلى ثلاث مجموعات كبيرة (الدهون والبروتينات والكربوهيدرات) ، واستنبط طريقة للحصول على مقتطفات من اللحوم التي استخدمت في جميع أنحاء العالم حتى منتصف القرن العشرين..

كما نشر في النصف الثاني من القرن التاسع عشر ما يبدو أنه أول كتاب عن كيمياء الأغذية, البحوث في كيمياء الأغذية.

حتى نهاية القرن التاسع عشر ، مكّن تطوير أساليب الكيمياء التحليلية والتقدم في علم وظائف الأعضاء والتغذية من تعميق معرفة المكونات الكيميائية الرئيسية للأغذية.

خطوة مهمة أخرى في هذا الاتجاه كانت اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة وعمليات التخمير التي قام بها لويس باستور (1822-1895).

أدى التوسع الذي تميزت به الثورة الصناعية والتغيرات من المجتمعات الريفية إلى المجتمعات الحضرية إلى تعديل إنتاج الغذاء وخلق مشاكل صحية عامة بسبب الظروف الصحية غير الملائمة في كثير من الأحيان والغش والتزوير فيها..

أدى هذا الوضع إلى ولادة المؤسسات بغرض التحكم في تكوين الغذاء. أهمية حصول هذا التخصص على متخصصين مفضلين في كيمياء الأغذية وإنشاء محطات تجريبية زراعية ، ومختبرات مراقبة الأغذية ، ومؤسسات البحوث ، وإنشاء المجلات العلمية في مجال كيمياء الأغذية..

في الوقت الحالي ، تشكل عولمة استهلاك الأغذية وظهور مواد خام جديدة وتقنيات جديدة وأطعمة جديدة ، إلى جانب الاستخدام الواسع للمنتجات الكيميائية والاهتمام المتزايد بالعلاقة بين الغذاء والصحة ، تحديات جديدة لهذا التخصص..

عناصر الدراسة

الأطعمة عبارة عن مصفوفة معقدة مكونة من مكونات بيولوجية وغير بيولوجية. لذلك ، فإن البحث عن إجابات لجوانب مثل ، على سبيل المثال ، الملمس والرائحة واللون ونكهة الطعام ، ينطوي على دمج المعرفة العلمية من التخصصات الأخرى التي عادة ما يتم فصلها..

على سبيل المثال ، لا يمكن فصل دراسة كيمياء المضافات الكيميائية المستخدمة لأغراض الحفظ عن دراسة علم الأحياء المجهرية للكائنات الحية الدقيقة التي قد تكون موجودة في منتج معين..

العناصر الرئيسية التي هي حاليا موضوع الدراسة والبحث في هذا التخصص هي:

تصميم الطعام

منذ أكثر من ثلاثة عقود ، تبذل صناعة الأغذية جهودًا كبيرة لإعادة اختراع الطعام بهدف خفض التكاليف أو تعزيز الصحة..

الأغذية الوظيفية ، بروبيوتيك ، prebiotic ، المعدلة وراثيا ، العضوية هي جزء من هذا الاتجاه.

التفاعلات بين الغذاء والبيئة

تغطي هذه الجوانب جوانب مثل التفاعلات بين المكونات التي تشكل الغذاء ، وبين الطعام والتعبئة ، أو ثباته ضد درجة الحرارة أو الوقت أو البيئة.

المضافات الكيميائية

في السنوات الأخيرة فقط ، تشير التقديرات إلى أن ما لا يقل عن ألفين إلى ثلاثة آلاف مادة كيميائية ، تنتمي إلى الحجر الصحي للفئات بناءً على وظيفتها ، تُضاف إلى الغذاء.

يمكن استخراج هذه المواد المضافة من مصادر طبيعية ، ذات أصل اصطناعي من أجل إعطاء مادة لها نفس الخصائص الكيميائية للمنتج الطبيعي ، أو المركبات الاصطناعية التي لا توجد بشكل طبيعي.

هناك مجال واسع لفحص المركبات التي تعمل على تحسين الخصائص الحسية للأطعمة أو تزيد من القيمة الغذائية أو الوظيفية لها.

تركيب

يتيح تحسين الأساليب والمعدات المختبرية تعميق المعرفة على المستوى الجزيئي للغذاء ، وتحديد طبيعة المواد الكيميائية بشكل أفضل والوظائف المحددة للجزيئات المعنية.

من المهم الإشارة إلى أن هناك مجموعة لا حصر لها من المواد السامة في الغذاء:

• تملك التمثيل الغذائي للحيوان الطبيعي أو مصدر الخضار.
• منتجات التحلل بواسطة العوامل الفيزيائية أو الكيميائية.
• بسبب عمل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض.
• المواد الأخرى التي قد تكون موجودة وتنجم عن اتصال غير مرغوب فيه ملوث بك.

تطبيقات

من بين الأمثلة الأكثر شيوعًا عن كيمياء الأغذية في الحياة اليومية ، هناك فئتان من المنتجات ذات طلب مرتفع في السوق ، مثل تلك التي تحتوي على نسبة منخفضة من الدهون والسكر.

الأولى هي منتجات تستخدم مجموعة متنوعة من البدائل المصنوعة من المواد الخام للمجموعات الثلاث: الكربوهيدرات والبروتينات والدهون.  

من بينها ، يتم إعداد مشتقات البروتين ، بناءً على مصل اللبن أو من حليب البيض منزوع الدسم ، المشتقة من الجيلاتين أو اللثة (الغار ، الكاراجينان ، الزانثان). والغرض من ذلك هو تقديم نفس الريولوجيا ونوع الفم من الدهون ، ولكن مع انخفاض نسبة السعرات الحرارية.

يمكن أن تكون المحليات غير الغذائية طبيعية أو تركيبية من مجموعة واسعة من التركيبات. من بين تلك الطبيعية هناك البروتينات والتربين. من بين المواد التركيبية ، الأسبارتام ، الحلو مرتين مثل السكروز والمستخرج من الأحماض الأمينية ، هو المثال الكلاسيكي. 

مراجع

1. Alais، C.، & Linden، G. (1990). دليل الكيمياء الحيوية الغذائية. برشلونة: ماسون.
2. Cheftel، J.، Cheftel، H.، Besançon، P.، & Desnuelle، P. (1986). مقدمة à la biochimie et à la technologie des aliments. باريس: تقنية ووثائق
3. كولت ، ت. (1986). الغذاء. سرقسطة: أكريبيا.
4. Gaman، P.، & Sherrington، K. (1990). علم الغذاء. أكسفورد ، المهندس: بيرجامون.
5. لازيتي ، ر. (2018). الكيمياء الغذائية (1st ed.). بودابست ، المجر: جامعة لاسزيتي بودابست للتكنولوجيا والاقتصاد
6. مارسانو دي (2010).الكيمياء في الغذاء. كراكاس: أكاديمية العلوم الفيزيائية والرياضيات والطبيعية