עיבוד מזון
עיבוד מזון הוא שם כולל למערך של שיטות וטכניקות להפיכת מרכיבים גולמיים למזון הראוי למאכל אדם או חיה. תעשיית המזון משתמשת בשיטות אלו ליצירת מוצרי מזון הראויים לשיווק. התוצר של עיבוד מזון נקרא מזון מעובד.
שיטות עיבוד מזון עיקריות
השיטות העיקריות לעיבוד מזון כוללות:
- קילוף פירות וירקות
- גילעון (הפרדת גלעינים)
- פריסה וקיצוץ פירות וירקות טחינה
- סינון
- סחיטה להכנת מיצים
- ריכוז (הכנת רכזים מפירות, מחית מעגבניות)
- הכנת תחליב והמגון
- בישול
- טיגון
- אפייה[1]
- אידוי
- טיגון עמוק[2]
- ערבוב מרכיבים שונים והמגון במטרה לפזר באופן אחיד חומרים שונים כדי ליצור תערובת
- תסיסה כוהלית
- תסיסה הומולקטית[3] ותסיסה הטרולקטית
- תסיסת חומצת חומץ
- הגזה משקה
- פיסטור
- עיקור
- ייבוש (הכנת אבקות מירקות ופרות)
- קירור
- הקפאה
- התשה אנזימטית[4]
- הצללה אנזימטית[5]
- צנטריפוגציה (הפרדת שמנים אתריים)
- שיחול (אקסטרוזיה)
- אריזה
קיימים מספר סוגי מזון הדורשים עיבוד קפדני במיוחד, למשל הכנת דג הפוגו, המכיל חלקי פנים רעילים, למאכל.
רמות עיבוד מזון
משרד הבריאות הישראלי קבע שקיימות ארבע רמות של עיבוד מזון[6]
קבוצה ראשונה: מזון לא מעובד או מעובד מינימלית
מזון הנצרך בצורתו הבסיסית, ללא שום עיבוד, או לכל היותר מוקפא, נחתך או נטחן לפני צריכתו.
קבוצה שנייה: מזון מהקבוצה הראשונה בתוספת חומרים בסיסיים
מורכבת ממזון המכיל מרכיבי מזון בסיסיים או מוצרי יסוד בתוספת חומרים בסיסיים: מלח בישול, תבלינים, חומץ, סוכר, שמן מאכל. הגדרה זו מעט בעייתית היות שמצרכים כשמן וסוכר עשויים לעבור עיבוד ברמה גבוהה יותר
קבוצה שלישית: מזון מקבוצה ראשונה ושנייה שעבר עיבוד
מזון שמכיל חומרי גלם משתי הקבוצות הראשונות ועבר עיבוד ביתי כלשהו, כגון בישול באמצעים ביתיים. מזון זה מהווה את מרבית התזונה של האדם.
קבוצה רביעית: מזון מעובד-אולטרה
מזון מקבוצה רביעית: מזון שמעובד בתהליכים תעשייתיים ו/או הוספו לו חומרים שאינם נכללים בשתי הקבוצות הראשונות כגון: מלחים שונים, סוכרים שונים, משפרי טעם וריח, צבעי מאכל, חומרים משמרים, ממתיקים, מיצבי חומציות, מסמיכים, מייצבים ועוד. מזון זה נמכר ארוז ונושא תווית עם מידע תקני על המוצר, בהתאם לדרישות משרד הבריאות. המוצר ניתן לצריכה מידית כמות שהוא, או לאחר טיפול מינימלי של חימום במיקרוגל או הוספת מים חמים שנועד לערבוב בלבד.
- ארבע רמות של עיבוד מזון על פי משרד הבריאות הישראלי
מזון מקבוצה ראשונה: עגבנייה
מזון מקבוצה שנייה: סלט עגבניות עם בצל
מזון מקבוצה שלישית: ספגטי ברוטב בולונז עם גבינת פרמזן
מזון מקבוצה רביעית: שימורים של מחית עגבניות
שיטות לעיבוד מזון
עיבוד מזון ראשוני
עיבוד מזון ראשוני הופך מוצרים בסיסיים, כמו גרעיני חיטה או מוצרים מהחי כגון בעלי חיים למזון אכיל. קטגוריה זו כוללת מזונות המיוצרים בתהליכים עתיקי יומין, כמו ייבוש, דיש, וטחינת תבואה, קילוף אגוזים ושחיטת בעלי חיים[7][8] וחיתוך של בשר, הקפאה ועישון של דגים ובשר, מיצוי וסינון שמנים, שימורים, שימור מזון באמצעות הקרנת מזוןכמו גם הומוגניזציה ופסטור חלב.[8][9][10] בעיות של זיהום במיקרואורגניזמים פתוגניים או מקלקלים (אנ') בעיבוד מזון ראשוני, עלולות להוביל לאיומים משמעותיים על בריאות הציבור, מכיוון שהמזונות המתקבלים נמצאים בשימוש נרחב.[8] צורות רבות של עיבוד תורמות לשיפור בטיחות המזון ומעניקות לו חיי מדף ארוכים.[9] עיבוד מזון מסחרי עושה שימוש במערכות בקרת איכות, כגון ניתוח סיכונים ונקודות בקרה קריטיות (HACCP) וניתוח מצבי כשל Failure mode and effects analysis (FMEA) כדי להפחית את הסיכונים לנזק.[8][11]
עיבוד מזון משני
עיבוד מזון משני הוא התהליך היומיומי של יצירת מזון ממרכיבים מוכנים לשימוש. אפיית לחם,[12] בין אם היא נעשית בבית, במאפייה או במפעל גדול, היא דוגמה לעיבוד מזון
משני.[8] תסיסת דגים ובשר[3] והכנת יין,[13] בירה[14] ומוצרים אלכוהוליים אחרים הם צורות מסורתיות של עיבוד מזון משני.[10] נקניקיות הן צורה נפוצה של בשר מעובד משני, שנוצר על ידי פירוק וטחינה של בשר שעבר עיבוד ראשוני ומהווה חומר גלם לעיבוד מזון משני.[15] רוב שיטות עיבוד המזון המשניות המוכרות לאנושות מתוארות בדרך כלל כשיטות טרמיות המקדימות שיטות קירור..
עיבוד מזון שלישוני
עיבוד מזון שלישוני הוא ייצור מסחרי של מה שמכונה מזון מעובד.[8] אלו הם מזונות המוכנים לאכילה מידית או לאחר חימום. ארוחות קפואות וארוחות שחוממו מחדש של חברות תעופה, לחמים ומאפים קפואים, מנות חמות הן דוגמאות למזון שלישוני. אם המזון השלישוני מורכב מכמה מרכיבים, כגון, מנה עיקרית של בשר ותוספות ירק ופחמימה, הן תהינה מופרדות זו מזו על המגשית וזמני החימום של כל המנה יבטיח שכל אחד מן המרכיבים יהיה מוכן ומתאים לאכילה לאחר החימום. מזון שלישוני יהיה ארוז באריזה המאפשרת אכילה בטיחותית.[16]
האבולוציה של עיבוד המזון
עיבוד מזון ששויך לתקופות הפרהיסטוריות של תסיסה, ייבוש בשמש, עישון, שימור עם הוספת מלח וסוגים שונים של בישול (צלייה, עישון, אידוי ואפייה בתנור). עיבוד מזון בסיסי כלל שינויים אנזימטיים וכימיים של מבנה הבסיסי של המזון בצורתו הטבעית. כל אלה שימשו כחוסם מפני פעילות מיקרוביאלית על פני שטח המזון ומניעת ריקבון מהיר. שימור מלח היה נפוץ במיוחד עבור מזונות מהם ניזונו לוחמים ומלחים אשר יצאו למסעות ארוכים ועד לשיטות שימור מזון. עדויות לקיומן של שיטות אלו ניתן למצוא בכתבי התרבויות היווניות, הבבליות, המצריות והרומיות הקדומות וכן עדויות ארכאולוגיות מאירופה, צפון ודרום אמריקה ואסיה. טכניקות עיבוד בדוקות אלו נשארו זהות למעשה עד להופעת המהפכה התעשייתית. ארוחות מוכנות יוצרו גם לפני המהפכה הקדם-תעשייתית וכללו מנות, כמו, קורניש, פסטי והאגיס. גם בתקופות קדומות וגם היום בחברה המודרנית אלו נחשבים למזון מעובד.
טכנולוגיית עיבוד מזון מודרנית שפותחה החל מן המאה ה-19 ונמשכו במאה ה-20 פותחה בחלקה הגדול כדי לשרת צרכים צבאיים. בשנת 1809, ניקולס אפרט Nicolas Appert המציא בתחילת המאה ה-19 טכניקת בקבוק הרמטית שתשמר מזון עבור חיילים צרפתים, אשר בסופו של דבר תרמה לפיתוח הפחחות. אפרט ייסד את המפעל הראשון לשימורים בשם La Maison Appert בצרפת.[17] בשנת 1810 החל לראשונה פיתוח של שיטות חדשות לייצור שימורים המבטיחים חיי מדף ארוכים יותר למוצר על ידי פיטר דוראנד Peter Durand[18] האנגלי על סמך הידע של אפרט. למרות שבתחילה התהליך היה יקר ומסוכן בשל העופרת המשמשת לסגירת השימורים על ידי מכסים. השימורים יהפכו מאוחר יותר למוצר העיקרי ברחבי העולם לשימור מזון.[19] תהליך הפסטור, שהתגלה על ידי לואי פסטר ב-1864, שיפר את האיכות והבטיחות של מזונות משומרים וקידם את שימור היין, הבירה והחלב.
מלחמת העולם השנייה, המרוץ לחלל וחברת הצרכנות העולה במדינות המפותחות תרמו לצמיחת תעשיות לעיבוד המזון והובילו להתפתחות תהליכים טכנולוגיים חדישים כמו ייבוש בריסוס, אידוי, ייצור תרכיזים מפרות וירקות, ייבוש בהקפאה ושימוש בממתיקים מלאכותיים, פיתוח חומרי צבע טבעיים ומלאכותיים, חומרי טעם וריח, וחומרים משמרים (סודיום בנזואט ופוטסיום סורבאט) ופיתוח חומרים מייצבים המעניקים למזון מרקם יציב. בסוף המאה ה-20 פותחו מוצרים כמו מרקים מיובשים לשימוש מידי, מיצים משוחזרים מרכזים וארוחות מוכנות Ready to Eat Meal RME לשימוש מידי. כמו כן, פותחו מכשירים אוטומטיים כמו המיקרוגל והבלנדר לבישול נוח ומהיר.
במערב אירופה ובצפון אמריקה, במחצית השנייה של המאה ה-20 הייתה עלייה אחר מצרכי נוחות. חברות לעיבוד מזון שיווקו את מוצריהן במיוחד לנשים ואימהות עובדות ממעמד הביניים.Clarence Birdseye מדען אמריקאי בשנות העשרים של המאה העשרים המציא את המזון קפוא אשר הביאה להגדלת המכירות של תרכיזי מיץ.[20]
היתרונות בעיבוד מזון תעשייתי
היתרונות של עיבוד מזון: סילוק רעלים, הארכת חיי מדף, הרחבת טווח העברת מזון ממקום למקום, הקלות במשימות השיווק וההפצה, הגדלת השימוש בתוצרת עונתית לטובת שימוש במזון לאורך כל השנה, העברת עודפים ממדינה למדינה, הגברת הזמינות השנתית של מזונות רבים, מאפשרת הובלה של מזונות מתכלים עדינים למרחקים ארוכים והפיכת מזונות בטוחים לאכילה על ידי מניעת קלקול והכחדת מיקרואורגניזמים פתוגניים. מרכולים מודרניים הם תוצאה ישירה של התפתחותטכניקות מודרניות לעיבוד מזון. מזונות מעובדים בדרך כלל פחות רגישים לקלקול בהשוואה למזון טרי ומתאימים יותר להובלה למרחקים ארוכים.[9] כמה מזונות מעובדים עזרו להקל על מחסור במזון באזורים גאוגרפיים שונים ושיפרו את התזונה הכוללת של אוכלוסיות, שכן הם הפכו לזמינים להמונים.[21] עיבוד יכול גם להפחית את השכיחות של מחלות מעיים. מוצרי גלם טריים, נוטים להכיל יותר מיקרואורגניזמים פתוגניים. התזונה המודרנית המגוונת ביותר אפשרית בקנה מידה רחב בגלל עיבוד מזון. הובלה של מזונות מגוונים, כמו גם ביטול העבודה הקשה הרבה מעניקים לאוכל המודרני גישה נוחה למגוון רחב של מזון שלא ניתן היה להעלות על הדעת לאבותיהם הקדמונים. פעולת העיבוד יכולה לעיתים קרובות לשפר את טעם המזון באופן משמעותי.[22][23] יצור המוני של מזון זול יותר מייצור פרטני של ארוחות מחומרי גלם ולכן קיים פוטנציאל רווח גדול ליצרנים וספקים. אנשים עשויים לראות יתרון בצריכת אוכל נוחות, אך לעיתים רחוקות רואים תועלת ישירה בעלות כספית בשימוש במזון מעובד בהשוואה להכנה ביתית. מזון מעובד משחרר בני אדם מבילוי הזמן הרב הכרוך בהכנה ובישול מזון לא מעובד.[24] הגדלת הזמן הפנוי מאפשר לאנשים בחירה בסגנון החיים שלהם. במשפחות רבות המבוגרים עובדים מחוץ לבית ולכן יש מעט זמן להכנת אוכל המבוסס על חומרי גלם טריים. תעשיית המזון מציעה מוצרים הממלאים צרכים רבים ושונים, כגון, ארוחות מוכנות במלואן שניתן לחמם במיקרוגל תוך דקות ספורות. עיבוד מזון מודרני משפר גם את איכות החיים של אנשים עם אלרגיות, חולי סוכרת, חולי צליאק או מחלות מטבוליות אחרות שאינם יכולים לצרוך מרכיבי מזון חיוניים, ומאפשר תוספת חומרים הכרחיים, כגון סידן, ברזל, וויטמינים, על ידי העשרה מכוונת.
החסרונות בעיבוד מזון תעשייתי
עיבוד מזון יכול להפחית את הערך התזונתי שלו. כמות החומרים התזונתיים שהולכים לאיבוד על ידי העיבוד התעשייתי תלויה בטיב המזון ובשיטת העיבוד. לדוגמה, חום הורס ויטמין C. לכן, פירות וירקות משומרים מכילים פחות ויטמין C מאשר החלופות הטריות שלהם. ה-USDA ב-2004 ערך מחקר על שימור חומרים מזינים במזונות מעובדים, ויצר טבלה של מזונות, רמות הכנה ותזונה.[25] עיבוד מזונות כרוך לעיתים קרובות באובדן רכיבים תזונתיים, שעלול להקשות על מתן מענה לצורכי האורגניזם, אם חומרים אלה אינם מוספים בעשרה. דגנים שעברו תהליך של קילוף המכילים פחות סיבים תזונתיים, ויטמינים ומינרלים בהשוואה לדגנים מלאים. אכילת דגנים כאלה, המצויים במזונות מעובדים רבים, במקום דגנים מלאים עלולה להגביר את הסיכון לכולסטרול גבוה, סוכרת והשמנה.
אחד המקורות העיקריים לנתרן בתזונה המודרנית הוא מזון מעובד. נתרן, בעיקר בצורת נתרן כלורי, מוסף באופן תדיר למזון מעובד כדי למנוע קלקול, להוסיף טעם ולשפר את המרקם של מזונות אלו. האמריקאים צורכים בממוצע 3,436 מיליגרם נתרן ליום, שהוא גבוה מהגבול המומלץ של 2,300 מיליגרם ליום לאנשים בריאים, ויותר מפי שניים מהמגבלה של 1,500 מיליגרם ליום עבור אנשים בסיכון גבוה למחלות לב. סוכרים שונים מוספים למזונות מעובדים לשיפור טעם והמרקם. סוכרים ידועים כמגבירים את הסיכון למחלות לב, השמנת יתר, עששת וסוכרת מסוג 2. אגודת הלב האמריקאית ממליצה לנשים להגביל את הסוכר המוסף ללא יותר מ-100 קילוקלוריות, או 25 גרם סוכר ליום, וגברים להגביל את הסוכר המוסף ללא יותר מ-155 קילוקלוריות, או כ-38.75 גרם סוכר ליום, בעוד שהאמריקאים צורכים בממוצע 355 קילוקלוריות מסוכרים מוספים בכל יום. חריגה של פי שניים ויותר ליום, חריגה אשר עלולה להוביל לתופעה של השמנת יתר וגידול במחלות כרוניות.
מזונות שעברו עיבוד, כולל מוצרי מאפה מסחריים, קינוחים, מרגרינה, פיצה קפואה, פופקורן להכנה במיקרוגל, מכילים לפעמים חומצות שומן טראנס הנחשבות ללא בריאו, ועלולות להגביר את הסיכון להיווצרות כולסטרול גבוה, מחלות לב ושבץ מוחי. הנחיות התזונה בארצות הברית לשנת 2010 ממליצות לשמור על צריכת שומן טראנס נמוכה ככל האפשר. קיימות הנחיות Trans fat regulation בשנת 2018 ארגון הבריאות העולמי בנה תוכנית למיגור הצריכה במוצרים עטירי שומן טרנס[26]
בעיות בריאות נוספות שעלולות להיווצר עם צריכת מזון מעובד הן: מזונות מעובדים נוטים להיות יותר אלרגניים ממזונות מלאים, על פי מאמר "דעה נוכחית באלרגיה ואימונולוגיה קלינית" מיוני 2004. למרות שהחומרים המשמרים ותוספי המזון האחרים המשמשים במזונות מעובדים רבים מוכרים בדרך כלל כבטוחים, כמה מהם עלולים לגרום לבעיות עבור אנשים מסוימים, כגון, סולפיטים, ממתיקים מלאכותיים, צבעים מלאכותיים וחומרי טעם מלאכותיים, נתרן חנקתי ונתרן חנקיתי המשמשים לשימור מוצרי בשר מעובדים (כגון נקניקיות ונקניקים),[27] נוגדי חמצון מוספים לשמני מאכל-הידרוקסילאניזול בוטיל (BHA), הידרוקסילטולואן בוטיל (BHT), קפאין ומונוסודיום גלוטמט.[28]
עיבוד מזון ובריאות האדם
צריכת יתר של מזון אולטרה-מעובד גורמת למספר תופעות הפוגעות בבריאות האדם והן:[29] עודף משקל מלווה בהשמנת יתר,[30] מחלות כרוניות שונות, כגון סכרת, יתר לחץ דם, עודף שומנים בדם(אנ'), כולסטרול גבוה,[31] מחלות לבביות,[30] סיכון מוגבר לתחלואה בסוגים מסוימים של סרטן (כגון סרטן המעי הגס),[32] שינוי הרכב החיידקים במערכת העיכול, העלאה של מדדי דלקת,[30] ותחלואה מוגברת, הזדקנות מוקדמת ועליה בסיכויי שעור התמותה.[33]
בקרת תהליכים בתעשיית המזון
בעת תכנון תהליכים לתעשיית המזון, חשוב להתייחס לגורמים הבאים: תנאי ההיגיינה על פי מספר המיקרואורגניזמים הכללי בגרם או מיליליטר של מוצר מוגמר ומספר החיידקים הפתוגניים (חיידקי סטפילוקוקוס אאוראוס, סלמונלה, ליסטריה, בצילוס צראוס) ומספר המיקרואורגניזמים על שטח מדוד של משטחי עבודה[34] וידיים של עובדים[35] בקו הייצור, יעילות אנרגטית הנמדדת בערים של טון קיטור לטון מוצר מיוצר, מזעור הפסולת, נמדד באחוז אובדן חומר גלם, לדוגמה, חומר הקילוף במהלך קילוף תפוחי אדמה, לפי ערך העבודה בשימוש, נמדד לפי מספר שעות עבודה לטון מוצר מוגמר, ומזעור עצירות הניקיון המהלך המשמרת ובין משמרות שנמדד לפי מספר השעות בין עצירות הניקוי, ומספר תלונות של לקוחות על פי מדרג רמת החומרה,
קישורים חיצוניים
- אוולין קים, ההיסטוריה המדהימה בת מיליוני השנים של עיבוד המזון, במדור סיינטיפיק אמריקן של מכון דוידסון, 1 בדצמבר 2013
נועה לימונה, "יש לכן פצצה ביד": הכירו את האוכל שמפורר לילדינו את העצמות, באתר הארץ, 4 ביוני 2021- עיבוד מזון, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
