في السنوات الأخيرة تُعتبر الصناعات الغذائية من أكثر القطاعات تطورًا في ظل التقدم التكنولوجي المتسارع، حيث أصبح الاعتماد على التقنيات الحديثة أمرًا ضروريًا لتحسين جودة المنتجات الغذايئة وضمان سلامتها. ومن بين هذه التقنيات، برزت تقنية الليزر كأداة مبتكرة ذات تطبيقات متعددة في مجال تصنيع وتحليل الأغذية.

الأساس العلمي لليزر

يعتمد الليزر على إصدار حزم ضوئية مترابطة coherent، وحيدة الاتجاه عالية الدقةdirection  و عالية الطاقة brightness يمكن التحكم فيها بدقة ذو طول موجي واحد. حيث يمكن التحكم في خصائصه البصرية. مما يتيح استخدامه في عمليات متعددة مثل التعقيم، والتحليل الطيفي، والكشف عن الملوثات، بالإضافة إلى تحسين الخصائص الحسية والفيزيائية والمكروبيولوجية   للمواد الغذائية.

أنواع الليزر:

Solid, gaseous and semiconductor lasers have been applied in agriculture, for example:

 ruby laser (694 nm), He-Ne (632.8 nm), nitrogen laser (337.1 nm), argon (514.5 nm),YAG:Nd laser (532 nm), diode laser (510, 632, 650, 670, 810, 940 and 980 nm), semiconductor laser (650, 660 and 850) and CO2(10600 nm) . These lasers have been used alone or in combination
يمكن استخدام هذه الأنواع منفردة او مجتمعة.

❖العوامل التي يجب اخذها في الاعتبار:

●الطول الموجيwavelength

●الجرعة المستخدمة dosages

●وقت التعرض exposure time

●الكثافة الضوئية intensity

❖تصميم التجربة

مميزات استخدام الليزر

●عالي الدقة

●غير مدمر للعينة

●صغر حجم العينة

❖استخدامات الليزر في التصنيع الغذائي

 التعقيم وقتل الميكروبات

استخدام الليزر في القضاء على البكتيريا والفطريات والخمائر الموجودة سطح المواد الغذائية. وتُعتبر هذه الوسيلة فعالة بالمقارنة بالطرق التقليدية مثل المعالجة الحرارية(البسترة والتعقيم)، حيث  تعمل علي تقليل فقد العناصر الغذائية وتحافظ على جودة المنتج.

●. تحليل الأغذية (Laser Spectroscopy) 
تحديد المكونات الغذائية

يستخدم التحليل الطيفي بأشعة الليزر لتقدير مكونات الغذاء بدقة عالية، مثل تحديد نسبة البروتينات والدهون والسكريات والعناصر.

الكشف عن الغش الغذائي

كما يساعد في الكشف عن الغش الغذائي، مثل خلط منتجات ذات جودة منخفضة بمنتجات عالية الجودة.

الكشف عن الملوثات

الملوثات الكيميائية (مثل المبيدات)    -  الملوثات البيولوجية (مثل البكتيريا)، مما يحسن من سلامة الغذاء ويقلل من المخاطر الصحية.
●. تحسين جودة الغذاء

●استخدام الليزر لتحسين الخصائص الحسية للغذاء

تحسين اللون والطعم والقوام

التأثير على القوام
●التعبئة والتغليف
استخدام الليزر في وسم المنتجات (Laser Marking)

    زيادة دقة التتبع

الاتجاهات المستقبلية

من أبرز الاتجاهات المستقبلية هي التكامل بين الذكاء الاصطناعي وتقنية الليزر والاستدامة في  التصنيع الغذائية. مثل دمج تقنيات الاستشعار والذكاء الاصطناعي  في التحكم التلقائي في معاملات الليزر بناء علي خصائص المنتج .بحيث تكون قادرة على المعالجة من خلال طبقات أعمق وبسرعات أعلى .

اعداد
د/ احمد عبد الرحيم عبد ربة محمد
قسم بحوث تكنولوجيا اللحوم والاسماك