أهمية البحوث والتطوير للمنتجات الغذائية

تتبنى المؤسسات المحلية والعالمية الناجحة البحث والتطوير لأهميته، ولإيمانها المطلق بأن رفع مستوى عمل المؤسسة يأتي من خلال تسهيل الإمكانيات وتخصيص مخصصات مالية في ميزانياتها لغايات تنفيذ برامج البحث ودعمها للحصول على نتائج تحقق في النهاية الارتقاء بالمنتجات الغذائية أو الخدمات التي تؤديها، مما يعود بالفائدة على المؤسسة الغذائية.

تكلِّف بعض المؤسسات أعمال البحث والتطوير إلى قسم الجودة فيها والبعض الآخر إلى قسم البحث والتطوير، أو يتم ذلك من خلال الاستعانة بالخبراء في مجال الغذاء من خارج المؤسسة كالجامعات والمؤسسات المختلفة والخبراء والمستشارين من المؤسسات ومراكز البحث والتطوير العالمية بما يثري وينشط فريق البحث والتطوير ويشجع على متابعة التطورات العلمية والتكنولوجية.

وترتكز مجالات البحث والتطوير في مجالات الغذاء على تطوير المنتجات التقليدية وإنتاج منتجات غذائية جيدة، ويشمل ذلك تطوير في مكونات المنتجات الغذائية، وطرق الحفظ والتصنيع للأغذية، وفي مجالات التعبئة والتغليف، والتحاليل المخبرية للأغذية ومجالات التنظيف والتطهير، ودراسات السوق ومتابعة المنتجات في الأسواق، وكذلك تحديد رضا المستهلك ورغبته في المنتجات، ودراسات الثباتية الغذائية، وتحديد مدد الصلاحية، وإنتاج الأغذية الخاصة بالفئات الخاصة، وأيضاً إنتاج الأغذية الوظيفية والعضوية والمعدلة وراثياً، وإدخال تقنيات النانو في الغذاء.

أما عن أهمية البحوث والتطوير للمؤسسة ومنتجاتها سواءً كانت سلعاً ملموسة أو خدمات مقدمة للمستهلك فيتمثل ذلك في الاستدامة للمؤسسة، والبقاء في السوق لمدة زمنية أطول، وتحقيق المنافسة، وزيادة في المبيعات وتحقيق الأرباح، وكسب رضا المستهلك وتلبية حاجاته، والاستطالة في دورة حياة المنتجات وتفادي وصول المنتج لمرحلة التراجع.

التطورات في مجالات التصنيع الغذائي

شهدت الصناعات الغذائية تطورات عديدة، والتي تعتمد أساساً على تطوير المنتجات التقليدية أو المنتجة سابقاً، إذ نشاهد في الوقت الحالي تنوعاً كبيراً في المنتجات الغذائية المصنعة وأشكالها؛ فمثلاً اتجهت العديد من صناعات الألبان وتصنيع اللحوم إلى تنويع المنتجات، وأدخلت في محتوياتها البروتينات، وتعديلات في الدهون المستخدمة، كما أنتشرت أيضاً المنتجات المنزوعة الدسم أو قليلة الدسم، أو الخالية من السكر، وأصبحت هناك كلمات متداولة في أسواقنا ومجتمعاتنا.

واتجهت الصناعات الغذائية إلى استبدال الدهون في الأغذية بالمواد التي يطلق عليها بدائل الدهون والتي قد يكون مصدرها مواداً بروتينية أو كربوهيدراتية أو الدهون نفسها، وأهم ما يميز هذه المواد أنها تعطي الغذاء خصائص الدهون الحسية والفيزيائية وتقلل من محتواها من الطاقة. واستخدم منتجو الغذاء كذلك العديد من المحليات الصناعية كالسكريات الكحولية كبدائل للسكر لتقليل كمية الطاقة أيضاً في المادة الغذائية.

وتمتاز هذه المحليات بإعطاء صفة الحلاوة مع أن كميتها تكون بسيطة جداً وتعود أهمية المحليات الصناعية والسكريات الكحولية البديلة عن السكر إلى أنها تُستخدم من قبل مرضى السكر ومن يعانون من السمنة ويرغبون في تخفيف أوزانهم أو عدم زيادتها أكثر، مع التأكيد هنا على كميات التناول اليومية الموصى بها، والالتزام بما تم تحديده من قبل المنظمات والهيئات الرقابية المحلية والعالمية.

ونظراً لزيادة الطلب بسبب العمل والبقاء خارج المنزل اتجه منتجو الغذاء الى إنتاج الوجبات الغذائية الجاهزة والسريعة التحضير، إذ اتجهت الشركات الكبيرة إلى إنتاج وجبات مطبوخة ومعبأة بطرقٍ صحية وعلمية وبعبوات سريعة التسخين والتناول المباشر في عبواتها وباستخدام المايكروويف.

وتمتاز هذه الوجبات بسرعة تحضيرها وتوفيرها للوقت، وتستخدم من قبل فئات كبيرة من العمال والطلبة وغيرهم.

ومن أهم الاتجاهات الحديثة في إنتاج الأغذية هو التركيز على تصنيع الأغذية الوظيفية Functional food وهي مجموعة من الأغذية الطبيعية أو المصنعة والتي تنتج لأهداف وغايات صحية لجسم الإنسان، بالإضافة إلى كونها مادة غذائية حاوية على عناصرها الغذائية المعروفة، وقد تؤدي تلك الوظيفة أحياناً بعض الأحياء الدقيقة النافعة Probiotics والمركبات الكيميائية النباتية Phytochemicals وغالباً ما تكون كمياتها قليلة جداً في الغذاء إلا أن أدوارها كبيرة في الصحة والمرض.

وتعتبر الألياف الغذائية أحد أهم المنتجات التي ثبت أن لها قيمة وارتباط بالحالات الصحية للإنسان، كما تعتبر الأحماض الدهنية أحادية عدم التشبع Monounsaturated fatty acid والأحماض الدهنية عديدة عدم التشبع الأوميجا Omega كالمتواجدة في الزيتون وزيت الكانولا وكذلك الجوز واللوز وما شابهها من أهم الاتجاهات الحالية في إنتاج الأغذية سواءً كان بشكل زيوت نقية أو منتجات غذائية محتواة لنسب من هذه الزيوت ذات الفائدة الصحية للإنسان.

أدخل المنتجون في مجالات الصناعات الغذائية عدة تقنيات في مجال التصنيع الغذائي، ولعل أهمها استخدام الأغشية النفاذة Membrane permeability كالفلترة الفائقة السرعة Ultra filtration والتناضح العكسي Reverse Osmosis حيث استخدمت هذه الطرق في تركيز الأغذية بعيداً عن استخدام الحرارة مما تزيد من جودتها والمحافظة على خصائصها وصفاتها الطبيعية.

كما استخدمت أجهزة البثق الصناعية Extruders في صناعات الحبوب واللحوم والحلويات وغيرها، حيث توفر العديد من العمليات التصنيعية في وحدة واحدة مما يسهل عملية تصنيع الغذاء وتشكيله وتوفير الأيدي العاملة.

وتزداد تطبيقات تقنية النانو Nano technology في المنتجات الغذائية يوماً بعد يوم، ولعل أهمها تقنية الكبسولات في الأغذية وتطبيقاتها المختلفة في الصناعة وفي الكشف عن المسببات الممرضة في الغذاء، كما استخدمت تقنية النانو في المضافات الغذائية وتحسين خصائص المغذيات والمواد المفيدة للصحة في الغذاء، واستخدمت أيضاً تقنية النانو في تطوير مواد التعبئة والتغليف وفي تقنيات الفحوصات الحيوية عن الأحياء الدقيقة في الأغذية، وهناك تطبيقات لتقنية النانو على استبدال الكوليستيرول في اللحوم بستيرولات نباتية لتحسين القاعدة الصحية للحوم المصنعة.

ويعتبر استعمال تغذية النانو تكنولوجي في الصناعات الغذائية من التطورات الحديثة في إنتاج الغذاء، إلا أن الدول التي تطبق بعض تقنياتها محدودة جداً، وقد استخدم بعض المنتجين مؤخراً الحفظ للأغذية بالضغط المرتفع والمعروف بـ” Pascalisation” وهي عملية تعتمد على استخدام الضغط العالي والذي يمكن أن يصل إلى 6000 أضعاف الضغط الجوي، ويطلق على المعاملة بهذه الطريقة أيضا “البسترة الباردة”. وتتميز الأغذية المعاملة فيها بندرة التغيرات في اللون والنكهة والقوام والفقدان من الفيتامينات، وأثبتت فعاليتها في قتل الأحياء الدقيقة وتثبيط الإنزيمات مما يعطي الغذاء مدة صلاحية أطول.

ومن الملاحظ أيضاً أنه قد كثر في الآونة الأخيرة استخدام الميكروويف في المطبخ لتسخين الغذاء وأصبح هذا الجهاز من الأجهزة المهمة في المطبخ وذلك لاختصاره لوقت تسخين الغذاء سهولة التعامل معه. وتدل الدراسات المنشورة عن القيمة الغذائية للغذاء المطهو في الميكروويف أن الأغذية المعدة بهذه الطريقة تحتفظ بنفس القيمة الغذائية وأن التأثيرات والتفاعلات الكيميائية التي قد تحصل في تلك الاغذية متقاربة إذا ما قورنت بالأغذية المعدة بالوسائل التقليدية.

التطورات في التشريعات الغذائية

في الواقع إن تطور التشريعات الفنية والمواصفات القياسية والقوانين المتعلقة بالغذاء يعتبر أهم ما تهدف إليه وتمارسه الجهات المعنية ومنظمات التقييس ذات العلاقة -ومنها هيئة التقييس لدول مجلس التعاون لدول الخليج العربية- التي أصدرت حتى الآن أكثر من 1760 مواصفة قياسية ولائحة فنية خليجية في قطاع الغذاء والزراعة ضمن أعمالها وخططها لتواكب التطورات العلمية والتقنية والتجارية والاقتصادية التي يشهدها العالم.

ولقد شهدنا في الأعوام الأخيرة أن دول العالم أصبحت تتنافس في وضع قوانين للغذاء وهي التي تنظم الأمور المتعلقة بالغذاء من حيث إنتاجه وتداوله داخلياً وخارجياً بهدف المحافظة على الغذاء وعلى المستهلك بالنهاية.

ولعل أهم التشريعات العالمية في مجال الغذاء والتي أدت إلى التحسين في جودة وسلامة المادة الغذائية وتحقيق فوائد لكل من المنتج للغذاء والمتداول والمستهلك كما سهلت على الأجهزة الرقابية أعمالها صدور المواصفة القياسية الدولية الأيزو 22000 والتي تشكل نظام إدارة جودة وسلامة غذائية متكامل للمؤسسات الغذائية التي تعتمدها.

لقد أصبحت دول العالم حالياً تشترط في تبادلاتها التجارية وتطلب اشتراطات لضمان سلامة وجودة الأغذية كأن تكون الشركة المنتجة للغذاء معتمدة لإحدى برامج الجودة وسلامة الغذاء مثل الأيزو 22000 وHACCP وغيرها، مما ساهم في تطور المنشآت والتنافس في حصولها على مثل تلك الشهادات أو اعتمادها لها.

ومن المواصفات العالمية ذات الأهمية الكبيرة هي المواصفة القياسية للمضافات الغذائية الصادرة عن هيئة دستور الأغذية والتي تعتبر مرجعاً هاماً للمضافات الغذائية واستعمالها في الغذاء وإنتاجه.

أيضاً تم تطوير وتحديث وأحياناً دمج العديد من المواصفات العالمية لتوحيد الاشتراطات كدمج المواصفات القياسية الخاصة بالزيوت النباتية بمواصفة عامة شاملة، وكذلك الأمر في البقول والحبوب والخضروات وغيرها. أما من الأمثلة على الإلغاء فقد ألغيت المواصفات القياسية الخاصة بالأجبان المطبوخة لما حدث من تطورات في تلك المنتجات وطرق إنتاجها.

وتشمل التشريعات الفنية التشريعات الخاصة بالأغذية المعدلة وراثياً والأغذية العضوية والزراعة العضوية، وما زالت بعض دول العالم تعمل على اعتماد التشريعات الخاصة بهذه الأغذية. وكما أنه يجب العمل على استحداث تشريعات خاصة بالأغذية المصنعة والأغذية الخاصة التي يتم إنتاجها للفئات الحساسة من المستهلكين.

التطورات في مجالات تحليل وسلامة الغذاء

أدى التطور الكبير في طرق تحليل الأغذية مخبرياً وتعددها واعتمادها على خصائص معينة وارتفاع حساسيتها ودقتها المتناهية في الكشف والتقدير نوعاً وكماً لما يحتويه الغذاء من خصائص كيميائية وفيزيائية وملوثات قد تشكل خطراً على الإنسان كالبكتيريا المرضية والسموم وغيرها من الملوثات، بالإضافة إلى إمكانية مراقبة ومتابعة التغيرات التي تحصل في الغذاء خلال إنتاجه وتعرضه للمتطلبات التصنيعية المختلفة.

ولابد هنا من الاعتراف بالفضل الكبير للحوسبة ودخول البرمجة في أجهزة التحليل الأمر الذي جعل من التفسير للنتائج وإمكانية المقارنة والتحليل أمراً أسهل لإجراء عمليات التطوير والتصويب في التحاليل والفحوصات ومتابعة عمليات إنتاج الأغذية بشكل سريع.

نرى اليوم أن مختبرات الغذاء أصبحت تعتمد في إجراء التحليل والفحوصات المخبرية على استخدام الطرق الآلية ذات الحساسية العالية لكشف المركبات وبتراكيز قد تكون لعدة أجزاء من المليون والطرق الحديثة المختلفة مما سهل ووفر الوقت والجهد. ومن أهم الأمثلة على تلك الطرق استخدام أجهزة الكروموتغرافيا السائلة والغازية وأجهزة المطياف بأنواعها المختلفة التي تعتمد على الأشعة بأنواعها وأجهزة الرنين المغناطيسي وطرق التحليل التي تعتمد على الكيمياء المناعية والطرق الإنزيمية في الكثير من الفحوصات الكمية والنوعية المختلفة للغداء وملوثاته، ولعل أهمها السموم الفطرية والملاميين والديوكيسن والمتبقيات من الأدوية والعلاجات البيطرية والمبيدات والمضادات الحيوية والهرمونات والعناصر الثقيلة وغيرها.

التقانات الحيوية للغذاء

أدى تطبيق التقانات الحيوية إلى تطور كبير في مجال الإنتاج الزراعي النباتي والحيواني لتوفير الغذاء وتحسينه، وفي الواقع ومع التطورات الهائلة في مجالات العلوم الحياتية لا يمكن وضع استراتيجية للأمن الغذائي من دون التوسع في تطبيق منجزات التقانات الحيوية والهندسة الوراثية.

ومن هذه المنجزات استخدام زراعة الأنسجة والأغذية المعدلة وراثياً من خلال الوصول إلى تحسين وراثي في النباتات الضرورية لغذاء المواطنين وزيادة مردود المحاصيل لدرجة كبيرة.

وفي الإنتاج الحيواني كان للتقانات الحيوية تطبيقات طرائق نقل الأجنة المحسنة بالهندسة الوراثية والإلقاح الاصطناعي من جهة أخرى، كما أن تطبيق هذه التقانات الحيوية الحديثة يُمكِّن من تربية قطعان محسنة لإنتاج الألبان أو اللحوم بكميات تصل إلى الأضعاف المضاعفة من الكميات التي تعطيها الطرق التقليدية.

وقد تطورت مجالات التقنيات الحيوية في الغذاء من عمليات التخمير التقليدية إلى الطرق الحديثة المتطورة والمسيطرة على جميع الظروف العلمية، واستخدمت لإنتاج العديد من المنتجات الغذائية أو المواد الأولية التي تستخدم في إنتاج الأغذية والحوامض العضوية والإنزيمات واستخدمت تطبيقاتها في تحويل مخلفات المصانع إلى مواد يستفاد منها وبذلك تقليل المخاطر البيئية.

تطورات أخرى في مجالات إنتاج الغذاء:

الأغذية المعدلة وراثياً Genetically modified foods (GM foods or GMO foods)

يطلق عليها أحيانا الأغذية المعدلة جينياً ويقصد بها تلك الأغذية المنتجة من نباتات أو حيوانات تم فيها إدخال جين واحد أو أكثر ومن كائن حي آخر على التركيب الوراثي للكائن المراد تحسينه وراثياً لإنتاج صفة أو صفات وراثية جديدة مفيدة للكائن الحي؛ مثل مقاومة الظروف البيولوجية أو البيئية غير الملائمة أو لزيادة مكونات البروتين أو الزيوت أو جودة الثمار في النبات أو زيادة كمية البيض أو اللحوم أو الحليب أو الصوف في الحيوان، وبالتالي فإنه قد تم تغيير طبيعة العلف الحيواني مما يؤثر على صحة وسلامة الحيوان الذي سيتم أيضاً استهلاكه كلحوم أو حليب من قبل الإنسان، وتستخدم للاستهلاك البشري أو الحيواني وباستعمال أحدث التقنيات في علوم الهندسة الوراثية أو هندسة الجينات.

إن الغرض من التعديل الوراثي للنباتات مخبرياً هو الارتقاء بالخواص المرغوبة من حيث الجودة وتحسين القيمة الغذائية والخصائص الحسية وزيادة الإنتاج لتحقيق الأمن الغذائي العالمي إضافة إلى زيادة مقاومة النبات لعوامل البيئة والأمراض والحشرات وتحسين مقاومته للجفاف والحرارة وغيرها.

وقديماً لجأ العلماء إلى التلقيح والتهجين والطفرات الوراثية لتعديل وتغيير خصائص النباتات وبمرور الزمن وتطور البحث العلمي ومن خلال تطبيقات التقانات الحيوية والهندسة الوراثية تمكن العلماء من عزل الجينات واستخدام طرق تقنية دقيقة لتعديل وتركيب الجينات ونقلها من نبات لآخر ومن كائنات حية غير نباتية. مثلاً نقلت جينات مسؤولة من إنتاج بروتينات من البكتيريا إلى الذرة لزيادة مقاومتها للحشرات، ونقلت جينات للفواكه لتحسين مذاقها وتحسين خصائص الجودة فيها والخزن، ونقلت جينات لتحسين خصائص البندورة وتحسين خزنها لمدة أطول مع الاحتفاظ بنظارتها، وكذلك تم نقل الجينات المسؤولة عن وجود الحوامض الدهنية المشبعة في الزيوت النباتية لتقليلها للتوصل إلى أغذية صحية أكثر.

إن الهيئات الصحية العالمية والكثير من العلماء انتقدوا وعارضوا الأبحاث الخاصة بإنتاج الأغذية المعدلة وراثياً محذرين من مخاطرها، وانتقدوا الحكومات التي لا تسن القوانين والتشريعات الخاصة بالأغذية المعدلة وراثياً وتوضيح ذلك للإنسان أو المستهلك عالمياً، وتستخدم دول عديدة وكثيرة التقانات الحيوية لإنتاج الأغذية والنباتات المعدلة وراثياً، والبعض منها يُستخدم كمواد خام لإنتاج مواد غذائية أخرى كزيوت القلي مثلاً من الصويا أو الذرة، والجزء الأكبر منها يستخدم كأعلاف للحيوان.

ويجب أن نشير هنا في حديثنا عن الأغذية المعدلة وراثياً إلى برتوكول قرطاجنة في كولومبيا عام 1999م حول مفهوم السلامة الإحيائية، والذي كان يهدف إلى ضمان نقل واستخدام الأحياء والمنتجات الغذائية المعدلة وراثياً لمنع الضرر الذي قد تسببه للإنسان والحيوان والبيئة. وأصبحت دول العالم تتبنى الاستخدام للأغذية المعدلة وراثياً، وتمت الموافقة على استخدام دلالات أو علامات على بطاقة بيان الأغذية يشار فيها للمستهلك أن هذا الغذاء معدل وراثياً أو أن هذا الغذاء منتج من مادة معدلة وراثياً.

الأغذية العضوية Organic food

الزراعة العضوية هي نظام إدارة شامل لاستبعاد الأسمدة الصناعية والمبيدات والمواد الكيميائية، وكما شمل التعديلات الوراثية واستخدام الإشعاعات واستبدالها بمواد طبيعية غير كيميائية للحفاظ على خصوبة التربة وسلامة النباتات والبيئية والتنوع الحيوي في الوقت نفسه، كما أنها تمنع من توالد الآفات والأمراض التي قد تلحق الضرر بالنشاط الزراعي. أي إن المفهوم يعني الابتعاد عن كل ما هو اصطناعي واللجوء إلى كل ما هو طبيعي، فالزراعة العضوية هي تحسين للأمن الغذائي البشرى بوجه عام، وتمتاز المنتجات العضوية بأنها:

• غذاء صحي آمن خالٍ من المبيدات والكيمياويات والعناصر الضارة والعناصر الثقيلة، مثل الكادميوم والزئبق والرصاص والمواد المهندسة وراثياً والهرمونات والمضادات الحيوية.
• تشجع وجود نظام حيوي متوازن يشتمل على النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة والتربة.
• تتميز بالاستعمال الآمن والصحي للمياه ومصادرها ومنع تلوثها.
• تبين أن هناك فروق واضحة في محتوى بعض الحاصلات العضوية من البروتين والفيتامينات والسكريات والعناصر الغذائية الصغرى مقارنة بتلك المزروعة بالطرق التقليدية.

امتازت الأغذية العضوية بأنها طيبة المذاق ولا يمكن للغذاء الاعتيادي أن يضاهيها إضافة إلى محاربته ومقاومته للسرطان والتأكسد.

* جامعة البلقاء التطبيقية والمركز العلمي للغذاء