اهمیت ضد عفونی کردن محصولات کشاورزی
برای چندین دهه است که ضد عفونی با روش کلرزنی در تولید، برداشت، جابجایی پس از برداشت و بازاریابی میوه‌ها و سبزیجات تازه كاربردهای بسیاری داشته است. در گذشته، برای کنترل پوسیدگی، حفظ غلظت مخزن شستشو و دود 3000 میکروگرم بر میلی‌لیتر برای گوجه‌فرنگی و 6000 میکروگرم در میلی‌لیتر برای مرکبات، توصیه می‌شد.
موارد اصلی استفاده از کلرزنی برای غیرفعال کردن یا از بین بردن باکتری‌های بیماری‌زا، قارچ‌ها، ویروس‌ها، کیست‌ها و سایر تولیدات میکروارگانیسم‌های مرتبط با بذر، قلمه، آب آبیاری، ادوات و تجهیزات مزرعه یا باغبانی، سطح تماس و تماس انسان با محصولات تازه بوده است. از کلرزنی به طور معمول برای تصفیه آب خنک‌کننده پس از برداشت، در تیمارهای پس از برداشت محصول (به عنوان مثال کلسیم برای افزایش استحکام) و طی آبرسانی به مقصد حمل و نقل استفاده می‌شود.
کلرزنی، در درجه اول به عنوان هیپوکلریت سدیم یا هیپوکلریت کلسیم، از چند دهه قبل قسمت مهمی از برنامه بهداشتی باغبانی است که به درستی مدیریت می‌شود. همراه با سایر برنامه‌های مدیریت بهداشت بیماری و کارگر، کلرزنی به طور کلی بسیار مؤثر، نسبتاً ارزان، بلافاصله در دسترس است و ممکن است در عملیات با هر اندازه یا مقیاس استفاده اجرا شود.
فرایند کلرزنی
آژانس حفاظت از محیط زیست یک نهاد فدرال است که مسئولیت اصلی آن حاکم بر استفاده از کلر در جابجایی میوه‌ها و سبزیجات خام است که بدون فرآوری مصرف می‌شود. برنامه‌های اصلی در نظر گرفته شده، برای به حداقل رساندن توزیع مجدد و انتقال عوامل بیماری‌زا از خاک چسبنده، سطح میوه‌ها یا سبزیجات آلوده یا آوار به سطوح غیر آلوده مانند برش‌های برداشت و اصلاح، یا دهانه‌های طبیعی سطح گیاه است. کاربرد مهم دیگر همچنان در ضد عفونی آب است، در درجه اول برای برداشت و خنک‌سازی پس از برداشت.
در گذشته، اغلب مقادیر بسیار زیادی از کلر استفاده می‌شد، زیرا احساس می‌شد که هنگام مصرف هیچ باقی‌مانده‌ای از محصول باقی نمی‌ماند. از آن زمان کاملاً مشخص شده است که کلر ممکن است به طور ناقص مواد آلی را اکسید کرده و محصولات فرعی نامطلوبی مانند کلروفرم (CHCl3) یا تری هالومتان‌های دیگر تولید کند که در دوزهای بالا دارای پتانسیل سرطان‌زایی شناخته شده یا مشکوک هستند.
در pH بالا، کلر با مواد آلی پایه نیتروژن واکنش داده و کلرامین‌های سمی ملایم تولید می‌کند. از دیدگاه نظارتی ایالات متحده، نظر ابراز شده این است که مزایای کلرزنی مناسب بیش از نگرانی برای حضور بالقوه این محصولات جانبی است. نگرانی در مورد خطرات احتمالی مرتبط با فرآورده‌های جانبی واکنش کلر و مسائل دفع فاضلاب، تلاش برای ارزیابی و ثبت درمان‌های جایگزین تصفیه آب و ضد عفونی سطح برای محصولات را افزایش داده است.
فرایند کلرزنی
اشکال کلر مورد استفاده برای میوه‌ها و سبزیجات تازه
در گذشته، مشاوران و عوامل توسعه محصولات زراعی استفاده از ترکیبات سفید کننده خانگی یا استخرهای شنا از هیپوکلریت سدیم و کلسیم را برای تولید کنندگان و عملیات بسته‌بندی در مقیاس کوچک توصیه می‌کرده‌اند. در حقیقت، این رویه همچنان ادامه دارد زیرا این محصولات قیمت کمتری نسبت به فرمولاسیون‌های ثبت شده و دارای برچسب استفاده از محصولات کشاورزی دارند.
آب کلر ضدعفونی‌کننده استفاده شده برای سطل‌ها و سبدها و همچنین آب مورد استفاده در عملیات بسته بندی صحرایی اغلب سفید کننده خانگی تجاری است. از نظر قانونی، کلر مورد استفاده برای فرآیند کلرزنی در کشاورزی به سه شکل به صورت تجاری در دسترس است که توسط سازمان حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) و توسط ایالات خاص مانند کالیفرنیا (اداره ثبت سموم دفع آفات کالیفرنیا) برای استفاده (ثبت شده) تأیید شده است.
کلرزنی با استفاده از گاز کلر (Cl2)
گاز کلر کم‌هزینه‌ترین و سخت‌ترین منبع کلر از نظر ایمنی و نظارت است. استفاده از گاز کلر به طور کلی برای استفاده در عملیات بسیار بزرگ محدود شده و به سیستم‌های تزریق خودکار و کنترل شده با نظارت بر خط درون خطی نیاز دارد.
گاز کلر pH آب را به زیر 6.5 کاهش می‌دهد. از گاز کلر معمولاً برای کلرزنی در شرایطی استفاده می‌شود که خاک، بقایای گیاهان و میوه‌ها یا سبزیجات پوسیده ممکن است وارد مراحل اولیه شستشو و درجه بندی شوند. به طور معمول، بسته‌بندی انفرادی یا عملیات فرآوری تازه دارای نقاط تزریق متعدد از سیلندرهای کلر منفرد برای حفظ سطح کافی در حجم زیادی از آب با تقاضای کلر بالقوه از بارهای معدنی و آلی معلق است.
کلرزنی با استفاده از هیپوکلریت کلسیم (CaCl2O2)
متداول‌ترین منبع کلری است که برای ضد عفونی در تولید و فرآیند تولید آب استفاده می‌شود. فرمولاسیون‌های ثبت شده دارای 65 درصد یا 68 درصد ماده فعال هستند (به عنوان مثال). به صورت پودر دانه ریز، قرص فشرده یا قرص بزرگ با رهش آهسته موجود است. در ذخیره سازی خشک، هیپوکلریت کلسیم پایدارتر از هیپوکلریت سدیم مایع است.
اگر گرانول‌های هیپوکلریت کلسیم نتوانند در آب مخزن شستشوی خنک یا در سیستم هیدروکولر حل شوند، سمیت فیتوتوکسیک (سفید شدن یا سوزاندن) محصول می‌تواند رخ دهد. از یک مخزن کمکی آب گرم برای حل کامل گرانول‌ها قبل از افزودن آن‌ها به آب خنک کننده یا شستشو استفاده می‌شود. گزارش شده است که هیپوکلریت کلسیم، فراتر از مزایای ضدعفونی‌کننده، با افزودن کلسیم به دیواره سلول، ماندگاری و مقاومت در برابر بیماری میوه‌ها و سبزیجات را بهبود می‌بخشد.
کلرزنی با استفاده از هیپوکلریت سدیم (NaOCl)
معمولاً این منبع کلر در عملیات با مقیاس کوچک استفاده می‌شود. این ماده به طور کلی در غلظت‌های 5.25 درصد یا 12.75 درصد استفاده می‌شود. به صورت مایع، زیرا فرم‌های جامد به راحتی آب را از هوا جذب می‌کنند و گاز کلر آزاد می‌کنند. فقط فرمولاسیون‌های ثبت شده برای استفاده در محصولات تأیید می‌شوند (سفید کننده خانگی ماده ثبت شده برای تولید نیست). هیپوکلریت سدیم به دلیل هزینه حمل و نقل اضافی فرمولاسیون‌های پایه آب، به طور کلی گران‌تر از سایر اشکال کلر است.
تجمع بیش از حد سدیم در اثر استفاده‌های مكرر هیپوكلریت سدیم در گردش آب مجدد، باعث آسیب رساندن به محصولات حساس می‌شود.
فرایند کلرزنی
استفاده از دی اکسید کلر (ClO2) برای فرایند کلرزنی
گاز زرد تا قرمز با 2.5 برابر پتانسیل اکسیداسیون گاز کلر، دی اکسید کلر در غلظت‌های بالاتر از 10 درصد منفجره است. یا در دمای بالاتر از 130 درجه سانتی‌گراد (266 درجه فارنهایت). تولید دی اکسید کلر در محل نیز با ترکیب هر دو گاز کلر و کلرید سدیم یا هیپوکلریت سدیم، اسید کلریدریک و کلریت سدیم در دسترس است. همانند گاز کلر، خطرات ایمنی مرتبط با استفاده از دی اکسید کلر نیاز به توجه دقیق به کنترل‌های مهندسی مناسب برای جلوگیری یا کاهش قرار گرفتن در معرض دارد.
وقتی دی اکسید کلر با ترکیبات آمونیاک تماس پیدا کند، انفجارهای شدید رخ می‌دهد. قدرت ضدعفونی‌کننده دی اکسید کلر در PH 6 تا 10 نسبتاً ثابت است و در غلظت 3 تا 5 ppm در آب تمیز در برابر اکثر میکروب‌ها مؤثر است. نیاز به تولید در محل، برنامه‌های تخصصی ایمنی كارگران و سیستم‌های تزریق بسته برای مهار نشت كنسانتره و دود حاصل از فرارسازی، گاز دی اکسید كلر را برای كاربردهای تولید نسبتاً گران می‌كند.
فرایند کلرزنی
کلرزنی و ایمنی غذایی پس از برداشت
منبع و کیفیت آب برای عملیات پس از برداشت برای کنترل بسیار مهم است. از آب آشامیدنی (مناسب برای مصرف انسان) باید برای تمام عملیات شستشو، درجه‌بندی و خنک سازی پس از برداشت استفاده شود. آب آلوده‌ای که در طی عملیات پس از برداشت استفاده می‌شود، می‌تواند بیماری‌هایی را منتقل کند که باعث پوسیدگی محصول می‌شوند یا بر سلامت انسان تأثیر منفی می‌گذارند.
چندین مورد از بیماری‌های ناشی از غذا در ارتباط با محصولات تازه (پیاز سبز، جعفری، گشنیز، خربزه، کاهو برگ) با آب یا شستشوی غیر بهداشتی مرتبط بوده و یا برای خنک‌سازی هنگام حمل و توزیع استفاده می‌شود. برای هر دو مصارف در مزرعه و حمل و نقل پس از برداشت، درمان “شوک” با استفاده از هایپرکلریناسیون چشمه، نهر، چاه یا آب متوقف شده اغلب انجام می‌شود.
از آبی که مستقیماً از رودخانه ها یا استخرهای نگهداری شده گرفته می‌شود، نباید برای شستشو یا خنک‌سازی پس از برداشت بدون فیلتر و ضد عفونی با کلر استفاده شود. برخی از عوامل بیماری‌زا در آب‌های سطحی که به ایمنی انسان مربوط می‌شوند، حتی در شرایط بهینه با استفاده از کلرزنی به راحتی از بین نمی‌روند، شروع با آب آشامیدنی بهترین مرحله پیشگیری در دسترس است.
