הנדסת מזון

מפעל לייצור לחם
הנדסת מזון (באנגלית: Food Engineering) כוללת את כל השלבים הנחוצים ליצירה או עיבוד של מוצר (סופי או לא) המיועד לאכילה, לשתייה או ללעיסה לאדם או לבעלי חיים.
שימוש במחליף חום לצורך פסטור וקירור מוצר מזון נוזלי
הנדסת מזון היא הנדסה רב-תחומית המשלבת הנדסה כימית, הנדסה חקלאית, הנדסת חומרים, ביוטכנולוגיה, הנדסת מכונות, הנדסת תעשייה.

== מינוח ==
==== הנדסה ====
מכלול הפונקציות המובילות מתכנון ומחקרים, בקרת רכישה וייצור של ציוד, ועד בנייה והפעלה של מתקן טכני או תעשייתי.

==== מזון <ref></ref> ====
כל חומר, מעובד, מעובד למחצה או שאינו מעובד, המיועד לצריכת אדם בבליעה, לעיסה או שתייה, או כל חומר שנעשה בו שימוש בתהליך ייצור, הכנה או עיבוד של מזון, לרבות גומי לעיסה, משקאות ומי שתייה כהגדרתם בסעיף 52א לפקודת בריאות העם, 1940, ולמעט –

# תמרוק, תכשיר או סמי מרפא, כהגדרתם בפקודת הרוקחים;
# מוצרי טבק כהגדרתם בחוק הגבלת הפרסומת והשיווק של מוצרי טבק, התשמ"ג-1983;
# מכשיר המשמש לטיפול רפואי, כהגדרתו בפסקה (1) להגדרה "ציוד רפואי" בחוק ציוד רפואי, התשע"ב-2012;
# סם מסוכן כהגדרתו בפקודת הסמים המסוכנים, התשל"ג-1973, וחומר אסור בהפצה כמשמעותו בחוק המאבק בתופעת השימוש בחומרים מסכנים, התשע"ג-2013, ובכלל זה כאשר נעשה שימוש בסם המסוכן או בחומר האסור בהפצה בתהליך הייצור של מזון אחר;

==== הנדסת מזון ====
מכסה תחומי עניין רחבים, החל מאספקת חומרי גלם ועד הפיכתם למוצרי מזון מוגמרים, באמצעות שיטות מחקר מדוקדקות, טכנולוגיות חדישות ותהליכים מתקדמים, לרבות שיטות שימור וטכנולוגיות אריזה ואספקה של מוצרי מזון לשוק הצרכני.<ref name=":0"></ref>

== היסטוריה ==
הנדסת מזון הוצגה לראשונה במדינות המערב ובפרט במכון קרלסרוהה לטכנולוגיה בשנת 1948 כדי להקים תוכנית לימודים למהנדסים בתעשיית המזון. בשאר אירופה ובארצות הברית, שני ענפים עיקריים עסקו במדע המזון: כימיה של מזון וטכנולוגיית מזון. התחום האחרון הוצג בארצות הברית זמן קצר לפני מלחמת העולם השנייה והיה במידה רבה פיתוח נוסף של כימיית המזון כולל ידע במיקרוביולוגיה והנדסה חקלאית. <ref></ref>

== תחומים בהנדסת מזון ==
{| class="wikitable"
|תחום
|דוגמה לשימוש
|-
|ביוכימיה
|שליטה על פרמטרים המגבילים ריאקציות מייאר לא רצויות בתהליך בישול. הכנת אמולסיות.
|-
|אנזימולוגיה
|שימוש באנזימי הגבנה בייצור גבינה.
|-
|כימיה אורגנית
|ייצור או בחירה של חומרי נגד חמצון, חומרים משמרים, צבעי מאכל.
|-
|אופטיקה
|בדיקת אחוז סוכר (בריקס) של ריבה על ידי רפרקטומטר.
|-
|ביוטכנולוגיה מולקולרית
|שימוש בתירס מהונדס גנטית.
|-
|מכניקה של זורמים
|חישוב העבודה הנדרשת למשאבה במפעל.
|-
|תרמודינמיקה / מעבר חום
|חישוב כמות החום הנדרשת לפסטור מוצר.
|-
|מעבר חומר
|ריכוז באיוד, סינון, הפרדת פאזות.
|-
|מיקרוביולוגיה של מזון
|בדיקות מיקרוביאליות בנקודות HACCP.
|-
|אנליזה של מזון
|בדיקת נוכחות חומר מסוים במוצר על ידי כרומטוגרפיה.
|-
|תזונה
|החשבה של הצריכה היומית המומלצת של נוטריינט לכתיבת תווית מוצר או לייצור תוסף תזונה.
|-
|אורגנולפטיקה
|פיתוח טעם וארומה. שימוש במכשירים הבודקים מרקם וכוח חדירה. שימוש בטריבולוגיה לייעד להרגשה מסוימת בפה במהלך האכילה.
|-
|אריזה
|הארכת חיי המדף על ידי שליטה על פרמטרים כמו חומר האריזה או העובי שלה.
|-
|תכן מפעלי מזון
|היכן יוקם מפעל המזון? איפה כדאי למקם כל חלק במפעל? אילו מערכות בקרה?
|}

== לימודי הנדסת מזון ==
==== באירופה ====
* אוניברסיטת וחנינגן שבהולנד - אחת האוניברסיטאות הבולטות באירופה ללימודי מדעי המזון והנדסת מזון. בשנת 2021 היא דורגה במקום הראשון בתחום הנדסת מזון בדירוג QS Universities ומקום שלישי בדירוג שנגחאי.<ref></ref>

==== בישראל ====
* טכניון - הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון מציעה שתי תוכניות התמחות עיקריות, אחת בהנדסת מזון ואחת בהנדסת ביוטכנולוגיה. הלימודים ממזגים מחקר בהנדסה ותחומי מדעי החיים וננוטכנולוגיה. <ref></ref><ref></ref>
* האוניברסיטה העברית בירושלים - תואר ראשון בפקולטה לחקלאות מזון וסביבה.<ref></ref> המסלול מיועד למי שרוצה להשתלב בתעשיית המזון ולאלו שרוצים לעסוק במחקר ביוכימי כאחד.
* המכללה האקדמית להנדסה אורט בראודה - מנפיקה תואר למוסמך הנדסת ביוטכנולוגיה שדורשת התמחות בשנה רביעית. ישנן שלוש אופציות להתמחות: סביבה, מזון, ביוטכנולוגיה תרופתית.<ref></ref>

== התמחות בתחום הנדסת המזון ==
מהנדסי מזון מוכשרים למגוון רחב של משרות הכוללות בין היתר גם תפקידים בתעשיית התרופות. בוגרי תואר בהנדסת מזון יכולים להיות מועסקים במגוון משרות וביניהן<ref></ref>:
* פיתוח רכיבי מוצרי מזון חדשים בשוק
* בקרת איכות ובטיחות כולל ISO9000
* עיצוב, התקנה ואופטימיזציה של מפעלי מזון
* תכנון והפעלה של מערכות מיועדות להפחתה או טיפול בפסולת
* תכנון אריזת מזון

שם המקצוע לפעמים מופיע תחת השם ״טכנולוג מזון״.

== אתגרים בתחום ==
===== הורדת יוקר המחיה ורעב עולמי =====
הנדסת מזון מעורבת בשניים מהיעדים בתוכנית האומות המאוחדות המכילה 17 יעדים לפיתוח בר קיימא – הורדת יוקר המחיה והפחתת הרעב.<ref name=":1"></ref>

==== שמירה על איכות הסביבה ====
כאשר רבע מהזיהום העולמי מגיע מייצור מזון יש למהנדסי מזון תפקיד חשוב בניהול פסולת. מהנדסי מזון פועלים גם לשכלל מוצרים רפואיים ובריאותיים שיועילו בסופו של דבר לצרכנים תוך כדי שימוש מושכל בפסולת. דוגמאות לכך הם מיחזור של מי קירור להשקיה ושימוש במי גבינה להפקה של חלבונים. שימוש בתוצרי לוואי של תהליך ייצור מזון הוא היבט חשוב עבור מהנדסי מזון שמאפשר התנהלת בת קיימא, וקיים ביקוש הולך וגדל למזון ולאריזות מזון שמקדמים ערך זה.<ref name=":1" />

==== בריאות הציבור ====
ייצור מזון בטוח ומזין למאכל אדם ולבעלי חיים הוא אחת המטרות העיקריות של מהנדסי מזון. תעשיית המזון עומדת בפני האתגר של הצרכנים ושל סוכנויות בריאות הממשלתיות לספק מזון בריא שיכול לסייע בהפחתת ההשמנה ובו בזמן לדאוג לביטחון התזונתי של אוכלוסיית העולם.<ref></ref> על תעשיית המזון לעמוד בדרישות האלו מבלי לפגוע בטעם המוצרים ולמזער ככל הניתן את השפעת המהלך בחוויות הלקוח. בישראל הדבר היווה אתגר עם כניסת רפורמת המדבקות האדומות של משרד הבריאות שגרם ליצרניות המזון להפחית סוכר, נתרן ושומן רווי ממוצרים רבים על מנת להימנע מתיוג המוצרים ככאלו שעדיף להימנע מהם.

== אסדרה בישראל ==
כל מוצר מזון שמיוצר או נמכר בישראל צריך לעמוד בתקנות הישראליות, כולל אריזתו. הדרישות הנוגעות לאלרגיות ונוכחות של מזונות מהונדסים גנטית הם דוגמאות מרכזיות ויש לבדוק ולדווח אותן בצורה נכונה.<ref></ref>

דרישות הרגולציה בתחום הנדסת המזון מגיעות ממקורות רבים, בהם משרד הבריאות, משרד הכלכלה, משרד החקלאות, ומכון התקנים. דרישות אלו מתעדכנות בתדירות משתנה. האחראיות על יישום הדרישות מוטלת על יצרני מזון.

מפעלי מזון המייצרים תוספי תזונה או מוצרים ללא גלוטן חייבים לעבוד לפי ״תנאי ייצור נאותים״ (GMP). תהליכי ייצור או עיבוד אחרים יכולים לעבוד לפי תנאי GMP בהחלטה וולונטרית. דרישות לקבלת הסימון הם <ref></ref>:
* מערכת איכות לפי ISO9000
* מערכת HACCP (ניתוח סיכונים בנקודות בקרה קריטיות(
* רישיון עסק
* רישיון יצרן
* רשימת מוצרים
* טכנולוג מזון במפעל
* דו׳׳ח תברואי בציון מעל 85

==== אגף שרותי המזון והתזונה במשרד הבריאות ====
במשרד הבריאות ישנו אגף מיוחד הנקרא שרותי המזון והתזונה - מזון. תפקיד האגף הוא שמירת בריאות הציבור על ידי פיקוח על יצור של מפעלי מזון המוגדרים בחוק בישראל (בין היתר תוספי תזונה, תוסף מזון, מזון תינוקות ושתייה אלכוהולית), רישוי, יבוא ובטיחות מזון. באגף ישנם מספר תפקידים, שתפקיד השטח נקרא מרכז פיקוח על המזון (שבו יכול לעסוק רק אדם בעל תעודה בתחום כגון מהנדס מזון, טכנולוג מזון, כימאי או איש בריאות הציבור). תפקיד מרכז הפיקוח הוא: פיקוח ישיר על היבוא בנמלים ומעברי הגבול כולל חומר הגלם המגיע לתעשיית המזון (אישורי יבוא, אנליזות, מפרטים, אישורי היגיינה, אישורי וטרינריה, הצהרות, רשומון, ניירות הרישום הרציף וכל מסמך הקשור לבריאות הציבור על פי נוהל משרד הבריאות), רישוי עסקי מזון ופיקוח על יצור המזון הכולל התאמה של המוצר מן קבלת חומר הגלם ועד המוצר המוגמר בהתאם לתקנים, תקנות והפקודות המחויבים בחוק בישראל.
במסגרת התפקיד מרכזי הפיקוח נעזרים בידע ממהנדסי מזון בכירים יותר במטה הארצי בתל אביב, טוקסיקולוגים, ווטרינרים, רופאים, אנשי תעשיית מזון, אנשי איכות ודיאטנים.
אחד התפקידים של מרכזי הפיקוח הוא מתן רישיון יצרן שנתי למפעל על ידי ביקורת שנתית אחת ויותר שבסופה אמור לקבל המפעל את רישיון היצרן על פי התמחותו המוגדרת בחוק. בתהליך נבדקת רמת בטיחות המזון, תנאי סניטציה והיגיינה, טיב חומרי הגלם, סימון מזון, בטיחות האריזה למזון, הסמכות (כגון: GMP ,IS0 9001:2008 ,ISO 22000 ,HACCP), שרשרת האספקה, מסייע יצור (חומרים שבאים במגע עם המזון אך לא אמורים להיות חלק מהרכיבים), ניירות רישום רציף לקירור, תוכניות בקרה ודגימה של היצור, שימוש נכון בתוספי מזון ובעצם כל פרמטר הקשור ליצור המזון.

==ראו גם==

* טכנולוגיית מזון
* שימור מזון
* איכות מזון
* בטיחות מזון

==קישורים חיצוניים==
* [https://www.gov.il/he/departments/units/food_control_unit/govil-landing-page שרות המזון הארצי], באתר משרד הבריאות
* [http://www.foodengineeringmag.com מגזין הנדסת מזון]
* [http://www.fao.org/ag/agn/agns//jecfa_index_en.asp JECFA]
* [https://web.archive.org/web/20120201141105/http://www.usp.org/fcc/ USP]
* [https://www.youtube.com/watch?v=4kqFBnNUNZM ראיון עם עמית גפן על ייצור תחליפי בשר], באתר יוטיוב

== הערות שוליים ==

קטגוריה:מקצועות הקולינריה
מזון
קטגוריה:בטיחות ובריאות מזון
קטגוריה:מדעי המזון