2-2-13- آنتي اكسيدان هاي بيولوژيكي:………………………………………………………………………………………29
2-3-دارچين:……………………………………………………………………………………………………………………………30
2-3-1- کليات گياه شناسي:……………………………………………………………………………………………………….30
2-3-2- نامگذاري:……………………………………………………………………………………………………………………30
2-3-3-تاريخچه گياه دارچين:……………………………………………………………………………………………………31
2-3-4-گونه هاي دارچين:…………………………………………………………………………………………………………32
2-3-5-ترکيبات شيميائي:………………………………………………………………………………………………………….32
2-3-6- خواص داروئي و درماني:……………………………………………………………………………………………..32 2-3-6-1- بيماري قلبي:……………………………………………………………………………………………………………34
2-3-6-2- التيام :……………………………………………………………………………………………………………………..34
2-3-6-3- عفونت‌ها:………………………………………………………………………………………………………………..34
2-3-6-4- تصفيه خون:…………………………………………………………………………………………………………….34
2-3-6-5- گردش خون:……………………………………………………………………………………………………………34
2-3-6-6- ديابت: ……………………………………………………………………………………………………………………35
2-4- اسانس هاي گياهي: ………………………………………………………………………………………………………….35
2-4-1- ترکيبات و منشا اسانس ها: ……………………………………………………………………………………………35
2-4-2- خصوصيات اسانس ها: ……………………………………………………………………………………………….. 36
2-4-3- تفاوت اسانس ها با روغن هاي معمولي: ……………………………………………………………………….36
2-4-4- طبقه بندي اسانس ها: …………………………………………………………………………………………………..36
2-4-4-1- اسانس هاي طبيعي : ………………………………………………………………………………………………..36
2-4-4-2- اسانس هاي شبه طبيعي : ………………………………………………………………………………………….37
2-4-4-3- اسانس هاي مصنوعي: ……………………………………………………………………………………………..37
2-4-5- روش هاي استخراج اسانس ها: ……………………………………………………………………………………..37
2-4-5-1- روش هاي تقطير: …………………………………………………………………………………………………….37
2-4-5-2- روش هاي فشردن: ………………………………………………………………………………………………….38
2-4-5-3- روش استخراج با حلال: …………………………………………………………………………………………..38
2-4-5-4- روش استخراج با دي اکسيد کربن: ……………………………………………………………………………38
2-4-6- كاربرد اسانس ها : ………………………………………………………………………………………………………39
2-4-6- كاربرد اسانس ها : ………………………………………………………………………………………………………39
2-4-6-2- كاربرد در صنعت:…………………………………………………………………………………………………….39
2-4-7- اهميت‌ و تاريخچه استفادهاز ‌اسانس‌هاي‌ طبيعي‌: …………………………………………………………….39
2-4-8- خواص اسانس ها: ………………………………………………………………………………………………………40
2-4-9- نقش اسانس ها در مواد غذايي و تاثير آنها بر سلامت انسان: ……………………………………………41
2-4-10- اسانس دارچين: ………………………………………………………………………………………………………..41
2-4-11- مروري بر مطالعات انجام شده: …………………………………………………………………………………..42
فصل سوم مواد و روش ها:
3-1- مواد: …………………………………………………………………………………………………………………………….44
3-1-1- تهيه اسانس ها: ………………………………………………………………………………………………………….44
3-1-2- کليه مواد شيميايي به کار برده شده: ……………………………………………………………………………..44
3-2- روش کار: …………………………………………………………………………………………………………………….45
3-2-1- تست قدرت شلاته کنندگي: ……………………………………………………………………………………… 46
3 -2-2- تست قدرت احيا کنندگي: ………………………………………………………………………………………. 47
3-2-3- تست اثر ضد راديکالي DPPH: ………………………………………………………………………………..47
فصل چهارم نتايج و بحث: ……………………………………………………………………………………………………….49
4-1- آناليز دستگاهي اسانس دارچين: ……………………………………………………………………………………….49
4-2- مقايسه قدرت آنتي اکسيداني اسانس هاي دارچين: …………………………………………………………….50
3-2-1- تست قدرت شلاته کنندگي: ………………………………………………………………………………………50
3 -2-2- تست قدرت احيا کنندگي: ………………………………………………………………………………………..52
3-2-3- تست اثر ضد راديکالي : DPPH………………………………………………………………………………..53
فصل پنجم نتايج کلي:……………………………………………………………………………………………………………….56
Abstract : ………………………………………………………………………………………………………………………….57
فهرست منابع: ……………………………………………………………………………………………………………………….58
فهرست جداول ها
عنوان صفحه
جدول(2-1): ترکيبات گريندوکس 117: ……………………………………………………………………………………………. 20
جدول(2-2): فرمولاسيون تجاري آ”تي اكسيدان هاي طبيعي ………………………………………………………………… 25
جدول شماره (2-3): مشخصات اسانس پوست: …………………………………………………………………………………. 41
جدول (3-1): آناليز دستگاهي اسانس آزمايشگاهي:……………………………………………………………………………. 48
جدول(3-2): آناليز دستگاهي اسانس دارچين تجاري (1):…………………………………………………………………….. 49

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

جدول (3-3)- آناليز دستگاهي اسانس دارچين (2):……………………………………………………………………………… 49
جدول (3-4):مقايسه ترکيبات شيميايي مختلف اسانس دارچين آزمايشگاهي و دو اسانس تجاري:……………… 50
جدول (3-5):غلظت مهاري 50 درصد (IC50) اسانس هاي تجاري و آزمايشگاهي دارچين در تست DPPH:..53

فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار (3-1): مقايسه قدرت آنتي اکسيداني اسانس تجاري و خالص دارچين بر اساس قدرت شلاته کنندگي………. 52
نمودار(3-2): مقايسه خاصيت آنتي اکسيداني دو اسانس تجاري و خالص دارچين بر اساس قدرت احياکنندکي……. 53
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (2-1): مكانيسم عمل، راديكالهاي آزاد در اكسيداسيون چربي ها………………………………… 5
شکل(2-2): تشکيل هيدروپراکسيد……………………………………………………………………………………………………….. 7
شکل( 2-3) :ساختمان شيميايي برخي آنتي اکسيدانهاي طبيعي و سنتزي …………………………………………………. 14
شکل( 2-4 ): طبقه بندي آنتي اکسيدان ها بر اساس مکانيسم عمل………………………………………………………….. 17

شکل(2-5):کاربردهاي مختلف آنتي اکسيدان ها در مواد غذايي …………………………………………………………….. 21
شکل (2-6) :ساختمان شيمايي بعضي ترکيبات متشکله عصاره رزماري……………………………………………………. 26
شکل (2-7) :ساختمان شيميايي آلفاتوکوفرول و آلفاتوکوترينول ………………………………………. 27
شکل (2-8) :ساختمان شيميايي لسيتين (فسفاتيديل کولين) ……………………………………………. 28
شکل(2-9) :ساختمان شيميايي آسکوربيل پالميتات ……………………………………………………………………………… 29
شکل(2-10): بخش هاي مختلف گياه دارچين …………………………………………………………………………………… 30
شکل (2-11): پوست درخت دارچين ……………………………………………………………………………………………… 32
شکل (2-12): پودر دارچين ……………………………………………………………………………………………………………. 32 شکل (2-13)-اسانس دارچين ………………………………………………………………………………………………………… 40
چکيده
اين مطالعه جهت مقايسه ترکيبات شيميايي و اثر آنتي اکسيداني اسانس دارچين آزمايشگاهي1 دو اسانس تجاري2 طراحي شده است.اسانس آزمايشگاهي به روش تقطير با آب و توسط دستگاه کلونجر استخراج شد.و اسانس هاي تجاري از بازار محلي خريداري شد.
جهت شناسايي ترکيبات شيميايي اسانس ها آناليز دستگاهي (GC/MS) صورت گرفت.ترکيبات اصلي شناسايي شده اسانس دارچين آزمايشگاهي به ترتيب سينام آلدئيد (77%)،سينام آلدئيد دي متيل استات (6/6%)،آلفا کاپائين (6%) و دلتا کادنين (3%) بودند.نتايج حاصل از آناليز دستگاهي نشان داد که ترکيبات اصلي اسانس آزمايشگاهي از ترکيبات اسانس تجاري متفاوت بود و ترکيبات اصلي شناسايي شده در دو اسانس تجاري به ترتيب سينام آلدئيد،ترانس کاريو فيلن، لينالول و اوژنول بودند.
اثر آنتي اکسيداني اسانس ها با سه روش مختلف شلاته کنندگي آهن??3 ، قدرت احيا کنندگي4 و اثر ضد راديکالي DPPHارزيابي شد. در اين رابطه اسانس آزمايشگاهي در تست شلاته کنندگي قوي تر از دو اسانس تجاري بود،اما به از لحاظ آماري در دو تست احيا کنندگي و ضد راديکالي DPPH ضعيف تر از دو اسانس تجاري بود.(05/0 <p).
به طور کلي از ميان سه اسانس،اسانس تجاري اثر آنتي اکسيداني بهتري را نسبت به اسانس آزمايشگاهي از خود نشان داد.اين شواهد مي تواند به دليل پايين بودن ميزان ترکيبات فنولي و مونوترپني در اسانس آزمايشگاهي باشد.
کلمات کليدي: فعاليت آنتي اکسيداني، آزمايشگاهي، تجاري،اسانس، cinnamomum zeylanicum
فصل اول مقدمه:
1-1- مقدمه:
اکسيداسيون مواد غذايي بويژه روغن ها موجب کاهش ارزش تغذيه اي ماده غذايي و نيز تشکيل هيدروپروکسيدها، ترکيبات کربونيلي بدبو،مالون دي آلدئيد ها ،آلکانها وآلکنها مي شود.همچنين اکسيداسيون مي تواند کيفيت شيميايي و ارگانولپتيک مواد غذايي را تحت تاثير قرار داده و باعث ايجاد سرطان، ديابت و بيماري هاي قلبي_ عروقي در مصرف کنندگان شود، لذا مسئله ناپايداري اکسيداسيوني و جلوگيري از آن از طريق افزودن آنتي اکسيدان ها براي پايداري موادغذايي و حفظ سلامت مهم مي باشد.(نيلفر و همکاران52004)
نگاهي به کارهاي پژوهشي صورت گرفته در زمينه صنايع غذايي در دنيا نشان مي دهد که حجم عمده اين تحقيقات در چند سال اخير روي موضوع غذاها و ترکيبات سلامتي زا و نيز نگهدانده هاي طبيعي متمرکز بوده است که اين خود نمايانگر تمايل و استقبال جهاني از اين ترکيبات مي باشد و اين امر با محرز شدن خواص سرطان زايي و ضد سلامتي بسياري از ترکيبات شيميايي شدت گرفته است.هدف اصلي استفاده از آنتي اکسيدان ها به عنوان افزودني غذايي،حفظ کيفيت غذا و افزايش عمر نگهداري آن است.استفاده از آنتي اکسيدان ها ضايعات مواد خام وافت مواد مغذي را کاهش داده و انواع چربي هايي را که مي توانند در فرآورده هاي ويژه مورد استفاده قرار بگيرند را توسعه دهد.آزادمرد (2010)
با اين حال آنتي اکسيدان هاي سنتزي علي رقم اين که طي فرآيندهاي حرارتي و شرايط نگهداري موثر عمل مي کنند استفاده از آنها به خاطر احتمال سمي بودن از ديدگاه امنيت موادغذايي بحث بر انگيز است.به گونه اي که قوي ترين آنتي اکسيدان سنتزي يعني (TBHQ)6 در ژاپن، کانادا و اروپا اجازه مصرف ندارد و بوتيلات هيدروکسي آنيزول (BHA)7 نيز از ليست ترکيباتي که عموما ايمن شناخته شده اند (GRAS)8 حذف شده است.لذا تحقيق در رابطه با آنتي اکسيدان هاي طبيعي به عنوان جايگزيني براي آنتي اکسيدان هاي سنتزي از اهميت ويژه اي برخوردار است.ايکبال و بانگر9(2007)
1-2- هدف:
دارچين به عنوان طعم دهنده در مواد غذايي كاربرد فراواني دارد وعلاوه بر آن امروزه به عنوان ضدعفوني كننده زخم هاي سطحي، براي درمان اسهال و مشكلات دستگاه گوارش، درمان سرماخوردگي در علم پزشكي استفاده مي شود . همچنين براي درمان ناراحتي كليه و معده و همچنين ديابت نوع 2 نيز كاربرد دارد. در ضمن اثري مشابه پني سيلين داشته و به عنوان داروي تب بر به صورت قرص و كپسول در آمريكا و كانادا در داروخانه ها موجود است. علاوه بر موارد مذکور دارچين داراي فعاليت آنتي اكسيداني بالايي نيز بوده و روغن موجود در آن داراي خواص آنتي باكتريايي و آنتي اکسيداني مي باشد و از اين خصوصيات دارچين به عنوان يك نگهدارنده در مواد غذايي براي افزايش مدت زمان ماندگاري مواد غذايي استفاده مي شود. .
با آگاهي از مطالب مذکور از دير باز در ايران گرايش عمومي نسبت به اين گياه وجود داشته است و امروزه چند شرکت تجاري در داخل کشور اقدام به استخراج اسانس دارچين و توزيع آن در سطح کشور کرده اند. اين اسانس ها در ظروف شيشه اي و به عنوان صد در صد خالص به فروش مي رسد که گاهاً در ارتباط با اثر بخشي اين اسانس ها در مقايسه با اسانس هاي استحصالي در آزمايشگاه ها شکاياتي از سوي متخصصين مطرح مي باشد. لذا با توجه به اهميت اين موضوع اين مطالعه به منظور ارزيابي ترکيبات و فعاليت آنتي اکسيداني اسانس تجاري دارچين در مقايسه با اسانس خالص استخراج شده در آزمايشگاه انجام مي شود.
هدف از اين تحقيق و پژوهش ارزيابي اسانس تجاري دارچين از لحاظ ترکيبات شيميايي و فعاليت آنتي اکسيداني مي باشد و در مرحله بعد مقايسه آن با اسانس خالص تهيه شده در آزمايشگاه است.
فصل دوم: کليات و مروري بر منابع:
2-1- اکسيداسيون مواد غذايي:
بيشتر مواد غذائي حاوي چربي مي باشند. چربي ها ارزش غذائي زيادي داشته و منبع انرژي محسوب مي گردند اما عمر چربي ها محدود بوده و با گذشت زمان خصوصيات آنها تغيير مي کند و ارزش غذائي آنها کاهش ميابد.
روغن ها و چربي ها مانند بسياري از مواد اشباع نشده به وسيله اکسيژن هوا اکسيده مي شوند و نتيجه اکسيداسيون مداوم روغن، ظهور تندي10 همراه با بو و طعم نامطبوع و در نتيجه غير قابل مصرف شدن روغن مي باشد. اگر چه فساد در چربي ها ممکن است به عللي غير از اکسيداسيون مانند اثر آنزيم ها يا موجودات ذره بيني نيز پيش آيد، از نظر عملي اکسيداسيون مهم ترين علت فساد روغن مي باشد و نور و حرارت و بعضي ناخالصي ها مانند وجود آب و فلزات و پيگمان ها اين عمل را تسريع مي کند. روغن ها و چربي ها به تدريج اکسيژن را جذب مي کنند و اين جذب اکسيژن تا مدتي که آن را دوره مقدماتي مي گويند بدون اينکه تغييري در بو و طعم روغن مشهود گردد ادامه مي يابد. پس از اين دوره جذب اکسيژن با سرعت بيشتري انجام مي شود و سپس نسبت جذب کاهش مي يابد. ترکيبات چند اشباع نشده روغن ها سريعتر از ترکيبات يک اشباع نشده و اشباع شده اکسيده مي شوند. در مدت زمان لازم براي تند شدن روغن ها محتمل است که فقط ترکيبات چند اشباع نشده، اکسيداسيون خود بخود پيدا کرده و از اين رو اين ترکيبات کانون اصلي اکسيده شدن خودبخود روغن ها مي باشند(فاطمي ،1378؛ قنبرزاده، 1388).
2-1-1- مکانيسم اکسيداسيون :
براي مدت طولاني تصور مي شد که ماده حاصل از اکسيداسيون، يک پراکسيد حلقوي است. فارمر و همکاران درسال هاي 1940 نشان دادند که ماده توليد شده در اثر اکسيداسيون در حقيقت يک هيدرو پراکسيد11) مي باشد. بر طبق پيشنهاد اين گروه مکانيزم فرايند اکسيداسيون اساساً بر پايه تشکيل راديکال آزاد قرار دارد(فاطمي، 1378).
مکانيسم واقعي اکسايش پيچيده است و به طور کامل روشن نشده است، اما خصوصيات عمده آن مشخص و معلوم مي باشد.اكسيداسيون چربي ها، راديكالهاي آزاد را بوجود مي آورند كه بعنوان كاتاليزورهاي اين پروسه محسوب مي شوند، سوبستراي اوليه براي اين واكنش ها، اسيدهاي چرب غيراشباع چندگانه و اكسيژن مي باشد. مكانيسم عمل، راديكالهاي آزاد در اكسيداسيون چربي ها در يك پروسه سه مرحله اي اتفاق مي افتد: آنتولويچ12 (2002)
آغاز (2) انتشار (3) مرحله پاياني. (شکل1)
(شکل 2-1) مكانيسم عمل، راديكالهاي آزاد در اكسيداسيون چربي ها
در طي مرحله آغازين، راديكالهاي چربي مستقيما از اسيدهاي چرب اشباع نشده در حضور گرما، ديگر راديكالها و كاتاليزورها مانند يونهاي فلزي بوجود مي آيند. در مرحله انتشار راديكالهاي چربي با اكسيژن واكنش مي دهد و راديكالهي پروكسي را بوجود مي آورد (LOO) در حاليكه در پي آن اتم هيدروژن از ديگر مولكولهاي ليپيد تجزيه مي گردد و هيدروپراكسيدها (LOOH) و ديگر راديكالهاي چربي را بوجود مي آورد. (شکل 1)
در پيگيري تجربي اکسيداسيون خود بخود به وسيله اندازه گيري اکسيژن جذب شده يا انديس پراکسيد روغن معلوم شده است که در طي اکسيداسيون در فاز مشخص وجود دارد.در طي فاز مقدماتي اکسيداسيون با سرعتي کم وبيش يکنواخت و نسبتاً آهسته پيش مي رود و پس از اين که اکسيداسيون به مقادير بحراني رسيد واکنش وارد فاز دوم مي شود. ويژگي اين مرحله سرعت زياد اکسيداسيون به خصوص در مراحل آخر آن است که چندين برابر سرعت واکنش در فاز اول مي باشد. نقطه اي که نمونه بو وطعم تند پيدا مي کند کم وبيش با شروع مراحل اوليه فاز دوم مطابق مي نمايد. مرحله اوليه اکسيداسيون نسبتاً آهسته چربي به نام مرحله القايي معروف است.(فاطمي، 1378؛ قنبر زاده، 1388).
2-1-2- تشکيل هيدروپراکسيد:
در جريان تشکيل هيدروپراکسيدها ترجيحاً کربني مورد حمله آن (RO20) راديکال پراکسيد قرار ميگيرد که اتم هيدروژن به شکل ضعيفتري به آن متصل شده باشد. انرژي لازم براي جدا کردن هيدروژن درحالت هاي مختلف متفاوت است. براي مثال جدا شدن هيدروژن متصل به کربني که در مجاورت کربن داراي پيوند دوگانه قرار گرفته است به انرژي کمتري نياز دارد. علت آن اين است که اين هيدروژن تحت اثر رزونانس يا جابجا شدن الکترون هاي پيوند دوگانه مي باشد و به اين دليل نسبت به هيدروژن هاي ديگر وضع ناپايدارتري دارد. (مثلاً در مورد اسيد اولئيک، هيدروژن از کربن هاي شماره 8 يا 11 جدا مي شود و با جابجايي الکترون بين کربن هاي 8 تا 11 در واقع چهار راديکال آزاد ايجاد مي گردد. اين راديکالها پس از ترکيب با اکسيژن، يک هيدروژن از يک مولکول اسيد چرب ديگر مي گيرند و تبديل به هيدروپراکسيد مي شوند. به اين ترتيب چهار ايزومر مختلف هيدروپراکسيد تشکيل مي گردد. اين چهار ايزومر هيدروپراکسيد به دليل اتصال گروه پراکسيد تقريباً به ميزان يکساني توليد مي شوند. در جريان تشکيل هيدروپراکسيد، مقادير زيادي از پيوندهاي دوگانه سيس در حين جابجا شدن به شکل ترانس تبديل مي گردند که ميزان آن بستگي به درجه حرارت دارد. در درجه حرارت معمولي حدود 75% هيدروپراکسيدهاي تشکيل شده به صورت ترانس است. در اکسيداسيون اسيد لينولئيک هيدروژن متصل به کربن شماره 11 داراي کمترين پايداري است، زيرا در ميان دو پيوند دوگانه قرار دارد و توسط رزونانس دو پيوند دوگانه ناپايدار مي شود. هيدروپراکسيدهاي تشکيل شده اکسيداسيون اين اسيد اساساً به صورت 9- هيدروپراکسيد و13- هيدروپراکسيد هستند که در آن ها وضعيت پيوند هاي دوگانه از حالت غير کنژوگه به کنژوگه تغيير يافته است. مقادير کمي نيز از هيدروپراکسيدهاي ديگر توليد مي شوند که در آن ها پيوند هاي دوگانه به صورت غير کونژوگه هستند(فاطمي، 1378؛ فوسي و همکاران13، 1993).
شکل(2-2) تشکيل هيدروپراکسيد
LOOH(هيدروپراكسايدها) ناپايدارند و ميزان زيادي از محصولات فرار و غيرفرار را تجزيه مي كنند. اين محصولات فرار و غير فرار ناپايدارند و تحت اكسيداسيون مجدد قرارمي گيرند و با تجزيه بخشي از محصولات اكسيدشده، طعم نامطبوع موجود در روغن هاي رنسيده را به وجود مي آورند.
اسيدهاي چرب با بيش از يك پيوند دوگانه بويژه براي اكسيداسيون مستعدتر مي باشند جايي كه اتم كربن متيلين بين دو پيوند دوگانه قراردارد. سرعت اكسيداسيون براي اولئيك، لينولئيك و لينولنيك براساس پروكسي بوجود آمده به ترتيب 25:12:1 مي باشد.
2-1-3-فتواكسيداسيون:
براي تخمين پايداري روغن هاي گياهي، از فتواكسيداسيون، بيشتر از اكسيداسيون راديكالهاي آزاد استفاده مي شود. بيشتر اين روغن ها شامل، حساس كننده هاي نور، پيگمانهاي طبيعي مانند كلروفيل و محصولاتشان، هِم و تركيبات وابسته، متيلن بلو، فلورسين اريتروزين و هيدروكربنهاي حلقوي آروماتيك مي باشد كه اين تركيبات توانايي انتقال انرژي از نور به مولكولهاي شيميايي را دارند.
واكنش زير نماي كلي از فرايند فتواكسيداسيون را نشان مي دهد:
(1) SesitizerGround + hv ? SpnsitizerExcited
(2) SensitizerExcited + LH ? SensitizerH + L
(3) SensitizerExcited +3 O2 ? SeositizerGround + 1O2
1O2+LH?LOO+3O2(4)
انرژي از نور به حساس كننده ها منتقل مي شود در حاليكه ممكن است مستقيما با ليپيدها واكنش دهد و راديكالها را بوجود بياورد و درنتيجه اتواكسيداسيون آغاز گردد (معادله 2).
امكان بوجود آمدن راديكالهاي چربي بطور مستقيم كمتر مي باشد چون نياز به انرژي بالاتري دارد. واكنش تخريبي بيشتر بين محركهاي برانگيخته و اكسيژن پايدار (دوگانه) موجب بوجود آمدن اكسيژن ناپايدار يگانه مي شود (معادله 3).
اكسيژن يگانه، 1500 مرتبه سريع تر از اكسيژن پايدار (دوگانه) با اسيد لينولئيك واكنش مي دهد. اين تركيب واكنش گر (اكسيژن يگانه) بعنوان مهم ترين آغازگر براي اتواكسيداسيون اسيدهاي چرب مي باشد. محرك هاي نوري و اكسيژن مي توانند موجب ايجاد اكسيژن يگانه و راديكالهاي آزاد مي شود (معادله 2 و 3). اين پروسه واكنش راديكالهاي آزاد را آغاز مي كند در حاليكه راديكالهاي ليپيد بوجود آمده و اتواكسيداسيون آغاز شده است.
منابع اكسيژن يگانه بوسيله بردلي مورد بحث قرارگرفته است. اكسيداسيون اسيدهاي چرب غيراشباع بوسيله اكسيژن يگانه مي تواند بوسيله تركيبات كه سديم با اكسيژن يگانه واكنش مي دهند متوقف گردد تركيباتي مانند خاموش كننده ها كه اكسيژن يگانه را به فرم اكسيژن پايدار تبديل مي كنند.
مؤثرترين و مهم ترين خاموش كننده ها طبيعي، توكوفرولها و بتاكاروتن مي باشند. حال آن كه ديگر تركيبات شامل، آمينواسيدها، پروتئين ها و سولفيد فنل ها و تركيبات چلاته كننده فلزات مي باشند.
اين راديكالهاي بوجود آمده موجب اتوكاتاليست (خودتجزيه اي) مي شود. در طي مرحله پاياني راديكالهاي آزاد با يكديگر واكنش مي دهند تا در نهايت محصولات اكسيداسيون را بوجود بياورند. هر عاملي كه بتواند از مرحله انتشار جلوگيري كند در كم كردن اكسيداسيون چربي در اثر فعاليت راديكالهاي آزاد، نقشي كليدي در مكانيسم پاياني دارد. آنتي اكسيدان ها قطع كننده زنجيره واكنش هاي اكسيداسيون مانند تركيبات فنوليك با دادن هيدروژن به راديكالهاي چربي در مرحله انتشار و بوجود آوردن تركيبات غيرفعال مي توانند اين واكنش هاي اكسيداسيون را متوقف كنند. توكوفرول. بيوتيل هيدروكسي آنيزول، بوتيلات هيدروكسي تولوئن و پروپيل گالات نمونه هايي از آنتي اكسيدان هاي فنولي مي باشند.
2-1-4-عوامل موثر در اکسيداسيون چربيها
2-1-4-1- ترکيب ماده غذايي:
مثلاً در مورد چربيها، تعداد و محل قرار گرفتن و حالت ايزومري پيوند دوگانه در اسيدچرب بر ميزان اکسيداسيون آن اثر مي گذارند. در صورت عدم وجود پيوند دوگانه در اسيد چرب، اکسيداسيون آن بسيار به کندي انجام مي گيرد.(فاطمي، 1378).
2-1-4-2-درجه حرارت:
با افزايش درجه حرارت سرعت اتواکسيداسيون افزايش مي يابد. درجه حرارت بالا توليد راديکال هاي آزاد را تسريع مي نمايد و در عين حال باعث ناپديد شدن آنها نيز مي گردد. در درجه حرارت معيني سرعت به ماکزيمم ميرسد. درجه حرارت نه تنها در سرعت واکنش مؤثر است بلکه در مکانيسم آن نيز دخالت مي کند. در درجه حرارت پائين مکانيسم شرح داده شده از طريق تشکيل هيدروپراکسيد پيش مي رود، در حاليکه در درجه حرارت هاي بالا بخشي از پيوندهاي دوگانه اشباع مي گردند. (هراس و همکاران14، 2002).
2-1-4-3-نور :
اسيدهاي چرب و پراکسيد آنها کم رنگ هستند و نميتوانند نور مرئي را جذب نمايند در حاليکه نور ماوراء بنفش بوسيله چربي هاي غيراشباع جذب ميشود بخصوص اگر پيوند دوگانه بصورت مزدوج (Conjugated) باشد. نور ماوراء بنفش ممکن است موجب شروع واکنش زنجيره اي شود، اما اثر عمده آن تسريع تجزيه پراکسيدها است. طعم چربي ها درشيشه هاي شفاف و بير نگ سريعتر از شيشه هاي رنگي و قوطي تغيير کرده و تند ميشود. (فاطمي، 1378؛ هراس وهمکاران، 2002).
2-1-4-4-اکسيژن:
تحقيقات جديدتر نشان داده است که رابطه خطي بين عکس سرعت اکسيداسيون و عکس فشار اکسيژن وجود دارد. دانشمندان معتقد اند که سطح مخصوص (نسبت سطح به حجم) سيستم غذائي يا چربي مهمتر از فشار اکسيژن است و با افزايش آن سرعت اکسيداسيون نيز زياد مي گردد، (گريفشس15،1985).
2-1-4-5- رطوبت:
اثر فعاليت آب روي سرعتي اکسيداسيون چربي پيچيده است. تند شدن در رطوبت خيلي کم يا زياد به وقوع مي پيوندد و سرعت آن نسبت به رطوبت متوسط بيشتر است.(فاطمي، 1378؛ اوانس 16،1991).
2-1-4-6- کاتاليزورها:
يون هاي فلزات سنگين کاتاليزورهاي قوي براي اکسيداسيون چربي ها به شمار مي روند که موجب کوتاه شدن دوره نهفته (Induction period) و تسريع اکسيداسيون چربي ها مي گردند. غالباً اين فلزات به دو حالت اکسيداسيون که به آساني قابل تبديل به يکديگرند وجود دارند، مانند آهن ، مس و منگنز. اثر عمده اين فلزات در مقادير کم (PPm) افزايش سرعت تجزيه هيدروپراکسيدها و ازدياد سرعت توليد راديکالهاي آزاد است. منبع فلزات سنگين در مواد غذائي ممکن است بوسيله آلودگي (با وسايل، لوله ها، مواد بسته بندي يا عوامل محيطي) و يا اجزاء طبيعي مواد غذايي باشد. (گريفشس، 1985؛هراس وهمکاران، 2002).
آنزيم ليپواکسيداز: يکي ديگر از کاتاليزورهاي مهم در اکسيداسيون چربيها آنزيم ليپواکسيداز است، اين آنزيم بطور اختصاصي اکسيداسيون مستقيم اسيدهاي چرب با درجه غيراشباع بالا (Polynusaturated) را که شامل گروه سيس – سيس – 1و4 پنتادي ان هستند (مانند اسيدلينولئيک و لينولنيک) کاتاليز مي کند. اين آنزيم در دانه هاي روغني، حبوبات، غلات و برگها وجود دارد و چنانچه غيرفعال نگردد موجب تسريع اکسيداسيون چربيها وکاروتنوئيدها گشته و تغيير طعم و بو در محصولات غذائي بوجود مي آيد.
2-2- آنتي اکسيدان
يکي از ساده ترين روش هاي تکنيکي براي کاهش اکسيداسيون، استفاده از آنتي اکسيدان ها مي باشد.از نظر علم تغذيه، آنتي‌اكسيدان‌ها تركيباتي هستند كه مانع فعاليت راديكال‌هاي آزاد شده و از اكسيداسيون آنها جلوگيري مي‌كنند وبا غير فعال كردن آنها سلول‌هاي بدن را از اثرات مخرب اين تركيبات مصون نگاه مي‌دارند.
آنتي اكسيدان ها از سوي اداره مواد غذايي و دارويي ايالات متحده آمريکا17 بعنوان موادي شناخته مي شوند كه از طريق به تأخير انداختن فساد چربي هاي مواد غذايي (رنسيديتي) و يا با جلوگيري از بي رنگ شدن ازفساد آنها و تبديل شدن آن ها بعنوان مواد غيرقابل مصرف جلوگيري مي كند. اين تركيبات در مقادير كم قادر به محافظت يا به تأخير انداختن اكسيداسيون در روغن ها و چربي ها مي شوند.آنتي اکسيدان ها از جمله مهمترين ترکيباتي هستند که باجلوگيري يا به تاخير انداختن اکسيداسيون، کيفيت روغن ها و چربيها را حفظ مي کنند.آليس و ليندن18(1991)؛ آنتولويچ و همکاران (2002)
هاليون و همكارانش متوجه شدند كه آنتي اكسيدان ها موادي هستند كه وقتي در غلظت كم به سوبستراي اكسيد شونده اضافه شود به طور چشمگيري ، اكسيداسيون در آن سوبسترا به تعويق مي اندازد يا از آن جلوگيري مي كند. در حاليكه آنتي اكسيدان ها با جلوگيري از پراكسيداسيون چربي ها شركت مي كنند. راديكالهاي آزاد مي توانند ديگر تركيبات غذايي را از بين برند. سوبستراي قابل اكسيد شدن شامل بيشتر تركيبات موجود در مواد غذايي ميشوند مانند پروتئين ها، چربي ها، كربوهيدرات ها و DNA. اين بخش برروي فعاليت آنتي اكسيدان ها در مقابل پرواكسيداسيون ليپيدها تمركز دارد. بطور كلي آنتي اكسيدان ها بطور كلي فعاليت اكسيداسيون را به تأخير انداخته و دوره آلقا و برانگيختگي را آهسته تر مي كنند.
ترکيبات آنتي اکسيداني در غذا نقش مهمي را به عنوان فاکتور محافظت کننده سلامتي بازي مي کنند. مطالعات نشان مي دهد که آنتي اکسيدان ها خطر بروز بيماري هاي مزمن مثل سرطان و بيماري هاي قلبي را کاهش مي دهد. آليس و ليندن (1991)؛ پراکاش19(2001) اين مواد ممکن است به طور طبيعي در ماده غذايي وجود داشته باشند يا در طبيعت موجود نباشند و از طريق سنتز تهيه و به ماده غذايي اضافه شوند.
مکانيسم اثر آنتي اکسيدان ها به اين ترتيب است که با دادن يک اتم به راديکال تشکيل شده، از گسترش واکنش هاي زنجيره اي اکسيداسيون جلوگيري مي کند.
R0 +AH RH + A0
RO20 + AH ROOH +A0
با توجه به واکنش هاي بالا، کارايي و درجه تاثير يک آنتي اکسيدان به سهولت جدا شدن اين اتم از آن مربوط مي شود. بديهي است که راديکال آزاد به جا مانده از آنتي اکسيدان پس از دادن هيدروژن بايد حتي الامکان خود سبب توليد راديکال آزاد و آغاز اکسيداسيون نشود و در ضمن توسط اکسيژن اکسيد نگردد (فاطمي، 1378؛ پراکاش، 2001؛ واتسون20، 2002).
امروزه آنتي اکسيدان هاي ساختگي (سنتتيک) مثل بوتيليتد هيدروکسي تولوئن (BHT)، بوتيليتد هيدروکسي آنيزول(BHA) و ترشري بوتيل هيدروکينون(TBHQ) به طور گسترده براي ممانعت از اکسيداسيون روغن ها و چربيها و افزايش زمان ماندگاري غذاهاي چرب استفاده مي شوند. در سالهاي اخير به دليل گزارشاتي از اثرات سمي و سرطانزاي اين ترکيبات ، استفاده از اين آنتي اکسيدانهاي سنتزي در مواد غذايي با ترديد روبرو بوده است.(موري و همکاران21 1994،ويسنر و همکاران22 2007، شهيدي و واناسوندارا23 1998)به همين دليل توجه دانشمندان به سمت آنتي اکسيدانهاي طبيعي جلب شده است. ترکيبات فنولي و آلدئيدي موجود در گياهان با احياي راديکالهاي آزاد مي تواند باعث فعاليت آنتي اکسيداني آنها شود.محققين بر اين باورند که ترکيبات فنولي و آلدئيدي از دو طريق احياي راديکالهاي آزاد و همچنين شلاته کردن فلزات مي توانند نقش آنتي اکسيداني داشته باشند (Sikwese) به همين دليل در سالهاي اخير محققين به دنبال جايگزينهاي طبيعي براي آنتي اکسيدان ها مي باشند. در اين راستا اثرات قوي آنتي اکسيداني در تعداد زيادي از سبزيجات مثل کلم، اسفناج، بروکلي، پياز ، رزماري و مرزه ثابت شده است.(ازکان و همکاران24 2005، فروتوس و هرناندز هرو25 2005،شيمالا و همکاران26 2007)
2-2-1- فاکتور حفاظت
کارايي يک آنتي اکسيدان تحت عنوان فاکتور حفاظت مشخص مي شود و آنتي اکسيدان ها نيز از اين طريق با هم مقايسه مي شوند. فاکتور حفاظت عبارت است از نسبت مدت دوره اکسيداسيون کند يک روغن در حضور يک آنتي اکسيدان به مدت دوره اکسيداسيون کند همين روغن بدون وجود آنتي اکسيدان.
در مواردي استفاده از مخلوط دو آنتي اکسيدان داراي نقش حفاظتي بيشتري نسبت به زماني است که اين آنتي اکسيدان ها هر يک به تنهايي مورد استفاده قرار گيرند مثلاً BHA وBHT در غلظت 2 درصد به ترتيب داراي فاکتور حفاظت برابر 5/9 و 6 هستند. در صورتيکه وقتي اين دو به صورت مخلوط با همين غلظت استفاده مي گردند فاکتور حفاظت مربوطه برابر 12 خواهد بود.
علت اين وضع را مي توان اين چنين توجيه کرد که BHA با توجه به فاکتور حفاظت زيادتر با سهولت و سرعت بيشتري با راديکال هاي پراکسي وارد واکنش مي شوند، اما راديکال آزاد BHA که در اين جا بوجود مي آيد مي تواند به سرعت يک هيدروژن از BHT دريافت کند و به حالت اول در آيد که بنابراين مجدداً وارد واکنش مي شود. به اين ترتيب موجوديت يک آنتي اکسيدان که قويتر است در مقابل از دست رفتن يک آنتي اکسيدان ضعيف تر حفظ مي گردد. از طرف ديگر راديکالBHT تشکيل شده مي تواند همانطور که قبلا ً اشاره شد با راديکال پراکسي وارد واکنش شده و از اين طريق از سرعت اکسيداسيون بکاهد. فرمول زير مربوط به محاسبه فاکتور حفاظت است(باندونين و همکاران27، 2000).
=فاکتور حفاظت
Tn مدت زماني که عدد پراکسيد به مقدار n مي رسد و Tn=T0nدر شاهد
2-2-2- ساختمان شيميايي آنتي اکسيدان ها
بيشترين آنتي اکسيدانها مورد استفاده درصنايع غذايي داراي ساختمان فنلي هستند، اين ترکيبات فنلي در عصاره استخراج شده از گياهان به مقدار زيادي وجود دارند ، ساختمان شيميايي برخي از ترکيبات سنتزي و طبيعي با خاصيت آنتي اکسيداني در شکل (2-3) آمده است.
شکل( 2-3) ساختمان شيميايي برخي آنتي اکسيدانهاي طبيعي و سنتزي، (1) ويتامين E، (2) BHA ، (3) اسيد کارنوزيک ، (4) کارنوزول ، (5) اسيد رزماريک ، (6) پروپيل گالات ، (7) رزمانول، (8) وانيلين ، (9) اگنول، (10) TBH (لوليگر28 1989 و 1991)
2-2-3- مکانيسم کلي عمل آنتي اکسيدان ها:
آنتي اكسيدان ها در غشاء‌ سلولي يا در مواد غذايي به طرق زير عمل مي كنند:
1- با به دام انداختن و درگير كردن راديكالهاي آزاد كه بعنوان آغازگر اكسيداسيون مي باشند.
2- غيرفعال كردن يون هاي فلزي
3- خارج كردن و طرف اقسام و اشكال واكنشگر اكسيژن
4- قطع زنجيره واكنش هاي آغازين
5- با خاموش كردن و به دام انداختن اكسيژنن يگانه
6- از بين بردن پروكسيدها و جلوگيري از تشكيل فرم راديكالي
7- حذف اكسيژن و يا كاهش غلظت وفشار اكسيژن محيط
2-2-4- طبقه بندي آنتي اکسيدان ها بر اساس عملكردشان
آنتي اکسيدان ها بسته به عملكردشان به انواع: اوليه، ثانويه، يا سينرژيست ها طبقه بندي مي شوند. شماري از آنتي اكسيدانهاي طبيعي و مصنوعي در مقياس تجاري براي مقاوم سازي و پايداري توليدات غذايي يا چربي خالص حيوانات و روغن هاي گياهي بكار مي روند.
آنتي اکسيدان ها مي توانند در مراحل مختلف بر حسب مکانيسم عمل آنها وارد زنجيره اکسيداسيون شوند (شکل 2-3).
2-2-4-1- آنتي اکسيدان اوليه:
آنتي اکسيدان اوليه يا اصلي و يا شکننده زنجيره (زنجيره شکن) با راديکال هاي آزاد ليپيد، براي به دست آوردن محصولات پايدارتر واکنش مي دهد، اين نوع آنتي اكسيدان ها به عنوان متوقف كننده29 شناخته مي شوند. و گيرنده هاي راديکال آزاد نام دارند.
2-2-4-2- آنتي اکسيدان هاي ثانويه:
آنتي اکسيدان هاي ثانويه يا بازدارنده يا نگهدارنده سرعت، روند شروع زنجيره را توسط مکانيسم هاي مخلتفي کاهش مي دهند که شامل غيرفعال کردن يون هاي فلزي، تجزيه کنند هاي هيدروپراکسيدها، عواملي كه اكسيژن را به دام مي اندازند (تله هاي اکسيژني) و سينرژيست ها مي باشد. يک آنتي اکسيدان اوليه به سرعت يک اتم هيدوژن به يک راديکال آزاد ليپيد مي دهد و يا به ساير محصولات پايدار تبديل مي شود.
2-2-4-3- سينرژيست ها
آنتي اكسيدان هاي سينرژستيك اصولاً بعنوان تركيبات حذف كننده اكسيژن و چلاته كننده يون هاي فلزي بكار مي روند. آن ها از طريق شماري از مكانيسم ها عمل مي كنند كه شامل بازسازي يا نوزايي آنتي اكسيدان هاي اوليه با دادن اتم هيدروژن به راديكالهاي فنوكسيل يا بوسيله با ثبات كردن بيشتر محيط اسيدي براي اين نوع آنتي اكسيدان ها مي باشد. اسيد آسكوربيك، سولفات ها و اسيد اريتروبيك مثالهايي از تميزكننده ها و حذف كننده هاي اكسيژن از محيط مي باشند در حاليكه EDTA ، اسيد سيتريك و فسفات ها به عنوان تركيبات چلاته كننده عمل مي كنند. تركيبات متفاوت كه به عنوان آنتي اكسيدان هاي اوليه و سينرژيست ها عمل مي كنند در ( شکل 2-3)نشان داده شده است.
گيرنده هاي راديکال آزاد دو مرحله مهم را در توالي زنجيره راديکال آزاد اکسيداسيون ليپيد نشان مي دهند.آنها با راديکال هاي پروکسيل (LOO*) جهت متوقف نمودن زنجيره انتشار واکنش مي دهند. بنابراين از تشکيل پراکسيدها جلوگيري مي کنند (واکنش 1) و با راديکل هاي آلکوکسيل (LO*) براي کاهش تجزيه هيدروپراکسيدها به محصولات مضر واکنش مي دهند (واکش 2)
LOO*+AH ==> LOOH+A*
LO*+AH ==> LOH+A*
شکل( 2-4 ) طبقه بندي آنتي اکسيدان ها بر اساس مکانيسم عمل
غيرفعال کننده هاي فلزي يا عوامل کمپلکس دهنده به عنوان آنتي اکسيدان هاي بازدارنده با حذف يا غيرفعال کردن يونهاي فلزي که به عنوان آغازگر، تجزيه هيدروپراکسيدها را کاتاليز مي کنند، عمل مي نمايند. تجزيه کننده هاي هيدروپراکسيد ها آنها را به ترکيبات پايدار هيدروکسي بواسطه فرايند احياء تبديل مي کنند،در حالي که تله هاي اکسيژني جهت تهي نمودن ذخيره اکسيژني مورد نياز براي اتواکسيداسيون، با اکسيژن واکنش مي دهند.
2-2-5-ويژگيهاي لازم آنتي اکسيدانهاي غذايي:
يک آنتي اکسيدان براي مصرف غذايي بايستي ويژگيهاي ذيل را دارا باشد:
موثر بودن در غلظت هاي کم
سازگار بودن با ماده اوليه
نداشتن اثر حسي بر فراورده هاي غذايي ( ايجاد بو ، طعم و رنگ نامطلوب)
سمي نبودن براي مصرف کننده
ابقا پس از فرآوري ( مانند پخت کيک و سرخ کردن). توانايي يک آنتي اکسيدان براي ابقا پس از فرايند حرارتي، به خاصيت Carry-through موسوم است.
داشتن قابليت حل در چربي به منظور پخش کامل و يکنواخت در غذا
سهولت کاربرد و جا به جايي
مناسب بودن قيمت
2-2-6- طبقه بندي آنتي اکسيدانها:
آنتي اکسيدانها بر حسب منشاء آنها به دو گروه زير تقسيم مي شوند:
آنتي اکسيدانهاي سنتزي
آنتي اکسيدانهاي طبيعي
2-2-7-آنتي اکسيدانهاي سنتزي:
اين آنتي اکسيدانها شامل چند گروه مي باشد که مهمترين آنها شرح داده مي شود:
2-2-7-1- بوتيلات هيدروکسي آنيزول30 و بوتيلات هيدروکسي تولوئن31:
بوتيلات هيدروکسي آنيزول و بوتيلات هيدروکسي تولوئن آنتي اکسيدان هايي هستند که در ابتدا براي حفاظت روغنهاي نفتي در مقابل اکسيداسيون وچسبناک شدن، مصرف و توسعه پيدا کردند و بعداً براي مصرف در صنايع غذايي پذيرفته شدند.
هر دو ماده فوق الذکر از متداولترين آنتي اکسيدانها در صنايع غذايي هستند و جزء آن دسته از آنتي اکسيدانها هستند که واکنشهاي اکسيداسيوني راديکال آزاد را با دادن هيدروژن از گروههاي هيدروکسيل فنولهاي خود، متوقف مي نمايند به طوري که خود آنها تبديل به يک راديکال آزاد پايدار مي شوند که ديگر تأثيري در پيشرفت يا توقف اکسيداسيون ليپيدها ندارند.(هاسن هيوتل32 و وان33، 1992).
B.H.A را به صورت ورقه هاي سفيد نازک روغني شکل به فروش مي رسانند و B.H.T به صورت کريستالهاي سفيد در دسترس مي باشد. هر دو ماده به مقدار بسيار زياد در چربيها محلول بوده ولي در آب نامحلول مي باشد. (هاسن هيوتل و وان، 1992).
هر دو ماده در طول پروسس تأثير خوبي از خود نشان مي دهند ولي B.H.A کمي بهتر از B.H.Tمي باشد.
2-2-7-2- گريندوکس ها (Grindoxs) :
يک سري آنتي اکسيدانهايي که به تازگي به بازار عرضه شده اند، گريندوکس ها مي باشند. اينها شامل احياء کننده ها يا غيرفعال کننده هاي راديکالهاي آزاد مانند آسکوربيل پالميتات، گيرنده ها يا غيرفعال کننده هاي برخي يونهاي فلزي مانند اسيد سيتريک و امولسيون کننده ها که نقش توزيع يکنواخت احياء کننده ها و گيرنده ها را دارند، مي باشند.
مخلوط هاي آنتي اکسيدان گريندوکس به سه گروه عمده تقسيم مي شوند:
الف – مخلوط هاي حاوي توکوفرول – اسيد آسکوربيک- آسکوربيل پالميتات ، اسيد سيتريک و گالاتها
ب- مخلوطهاي حاوي BHT-BHA و TBHQ
پ- مخلوطهاي حاوي عصاره هاي ادويه جات و گياهان علفي (Spices) مانند رزماري.


پاسخ دهید