آنتیاکسیدان، اسید، رادیکال، مخمرها، نگهدارندههای، کپکها

د گستردهای دارند اما در بین سالهای 2011 و 2012، سازمان کنترل سلامت غذای اروپا (EFSA) اطلاعات موجود در مورد این دو آنتیاکسیدان را مورد ارزیابی مجدد قرار داد. این دادهها شامل مطالب چاپ شدهای است که اطلاعات متناقضی را گزارش دادهاند (کراکو و فریرا، 2013). خاصیت سرطانزایی بعضی از این افزودنیها (نیتو و همکاران، 2010)، و آسیبهای کبدی ناشی از مصرف BHT و BHA(کریشنایا و همکاران، 2007) و یا در موردی دیگر NDGA، که گرچه به عنوان آنتیاکسیدان در مواد غذایی شناخته شده است اما علائمی از بروز بیماری کیستیک کلیوی در جوندگان، پس از مصرف آن دیده شده است (کراکو و فریرا، 2013) افزودن آنها به موادغذایی را محدود و بعضاً ممنوع کرده است (نیتو و همکاران، 2010).
2-2-4 شرایط آنتیاکسیدانهای غذایی
ماده آنتی اکسیدانی مورد استفاده در صنعت غذا باید:
1. در چربی محلول باشد.
2. پس از نگهداری طولانی، نباید تغییری در رنگ، بو و مزه چربی ایجاد کند.
3. حداقل یک سال در دمای Cº 30-25 مؤثر باشد.
4. در برابر گرما پایدار باشد.
5. بی زیان بودن آن به اثبات رسیده باشد.
بیزیان بودن آنتیاکسیدان را تحقق دو شرط تأمین میکند، اول اینکه LD50 ماده مورد استفاده نباید از mg/kg 100 وزن بدن کمتر باشد (متوسط دوز کشنده که به صورت LD50 نشان داده می شود، عبارت است از مقدار معینی از یک سم که اگر روی یک عده از حیوانات آزمایشگاهی مورد مصرف قرار گیرد به طور متوسط ۵۰ درصد آنان را از بین می‌برد). هرچه مقدار ال‌دی ۵۰ بزرگتر باشد سمیت ماده کمتر است. الدی ۵0 بر حسب میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن حیوان استفاده شده برای تعیین درجه سمیت بیان می‌شود. مثلاً ال‌دی ۵۰ مالاتیون، ۳۰۰۰ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن است (حامدی، 1387). دوم اینکه، آنتیاکسیدان در میزان 100 برابر مقداری که برای مصرف انسان منظور میشود نباید بر رشد جانور مورد آزمایش در مطالعههای بلند مدت اثر مهمی داشته باشد، از این رو از میان صدها ماده آنتیاکسیدانی موجود، شمار بسیار اندکی از آنها را میتوان در مواد غذایی به کار برد (حامدی، 1387).
2-2-5 مکانیزم عمل آنتیاکسیدانها
بهطور ساده میتوان گفت، آنتیاکسیدان با دادن یک اتم هیدروژن به رادیکال آزاد، از گسترش واکنشهای زنجیرهای اکسیداسیون جلوگیری میکند (فاطمی، 1381). توانایی آنها در انجام این کار بر مبنای ساختار فنولی آنها استوار است. آنتیاکسیدانهای اصلی یا مواد فنولی با تأمین اتمهای هیدروژن یا الکترون برای بنیانهای آزاد و تشکیل فرآوردههای پایدارتر، اکسایش را در مرحله آغاز و گسترش، پایان داده و جریان خوداکسایشی را مختل میسازند. آنتیاکسیدانها به دو شیوه عمل میکنند، میتوانند به بنیان آزاد چربی، اتم هیدروژن بدهند تا مولکول چربی دوباره تشکیل شده و اکسایش در نخستین مرحله قطع شود (این واکنش تا تمام شدن آنتیاکسیدان ادامه مییابد)، همچنین با دادن اتم هیدروژن به بنیان آزاد پروکسی برای تشکیل هیدروپروکسید، اکسایش را پایان میدهد. این بنیان آزاد آنتیاکسیدانی، بسیار پایدارتر از رادیکال آزاد و واکنش پذیر اسید چرب است (فاطمی، 1381) .
برداشته شدن H از OH و تشکیل R˙، به انرژی زیادی نیاز داشته و در نتیجه این مرحله از اکسایش به کندی انجام میشود. چنانچه پیش از آنکه مقادیر بالایی رادیکال آزاد تولید شود، آنتیاکسیدان حضور داشته باشد، مقادیر کم آنتیاکسیدان میتواند به سادگی نقش بازدارندهای در پیشرفت اکسایش بازی کند، اما اگر دوره القاء سپری شده و اکسیداسیون سریع آغاز شود، آنتیاکسیدان بیاثر خواهد شد به طوریکه سرعت اکسایش در چربی حاوی آنتیاکسیدان و چربی فاقد آنتیاکسیدان برابر خواهد بود. بنابراین روغنهای تند شده را نمیتوان با افزودن آنتیاکسیدان تازه کرد.
بدیهی است رادیکال آزاد به جا مانده از آنتیاکسیدان پس از دادن هیدروژن، نباید باعث تولید رادیکالهای آزاد اسید چرب و آغاز اکسیداسیون شود و در ضمن نباید سریعاً توسط اکسیژن اکسید گردد. این ویژگی آنتیاکسیدان به دلیل وجود رزونانس در رادیکالهای آزاد ایجاد شده از آن میباشد (فاطمی، 1381).
بنیانهای آزاد آنتیاکسیدان با اکسید شدن به کینونهای غیرفعال تبدیل میشوند. ترکیبات فنولی که میتوانند به آسانی به کینون تبدیل شوند، آنتیاکسیدانهای فعالی هستند (حامدی، 1387). در اثر ترکیب یک آنتیاکسیدان فنولی مثل هیدروکینون با رادیکال پروکسی، هیدروپرکسید و سمیکینون تولید میشوند. سمیکینونهای تولید شده ممکن است با یکدیگر ترکیب شده و هیدروکینون تولید کنند که به این ترتیب بخشی از آنتیاکسیدان مصرف شده مجدداً تشکیل میگردد.
2-2-6 عوامل تبدیل آنتیاکسیدان به پراکسیدان
رادیکالهای آزاد را به عنوان پراکسیدان میشناسیم اما در کمال تعجب گاهی آنتیاکسیدانها نیز رفتار پراکسیدانی از خود بروز میدهند. مثلاً ویتامین C یک آنتیاکسیدان بسیار قوی است که در بسیاری از واکنشهای فیزیولوژیک شرکت دارد اما گاهی میتواند در نقش یک پراکسیدان ظاهر شود و این اتفاق زمانی رخ میدهد که با آهن و مس سه ظرفیتی واکنش داده و آنها را به آهن و مس دو ظرفیتی تبدیل کند و این ترکیبات جدید باعث تبدیل پراکسیدهیدروژن به رادیکال هیدروکسیل میگردند.
توکوفرول را نیز به عنوان یک آنتی اکسیدان قدرتمند میشناسیم، اما در غلظتهای بالا تبدیل به یک پراکسیدان میگردد. وقتی با یک رادیکال آزاد واکنش میدهد، خود نیز به رادیکال آزاد تبدیل میشود و اگر در این شرایط، میزان کافی آسکوربیک اسید برای بازسازی آن در دسترس نباشد، در حالت بسیار واکنش پذیر باقی میماند و خطری برای گسترش اکسیداسیون در لینولئیک اسید محسوب میشود (کراکو و فریرا، 2013).
اگرچه شواهد کافی در دسترس نیست اما این نظریه مطرح است که کاروتنوئیدها نیز در حضور غلظت بالای اکسیژن میتوانند اثرات پراکسیدانی نشان دهند. علاوه بر آن حضور عناصری چون آهن و مس، چرخه ردوکس فنلها را کاتالیز کرده و منجر به تولید ROS و رادیکال فنوکسیلهایی میشوند که به DNA و دیگر مولکولهای بیولوژیک آسیب میرسانند (کراکو و فریرا، 2013).
بنابراین تعادل بین اکسیدان و آنتیاکسیدان در حفظ سلامت سیستم بیولوژیک بسیار حیاتی است. آنتیاکسیدانها در دوز پایین اثرات مفید و مؤثری دارند اما در مقادیر بالای مصرف ممکن است این تعادل را به هم بزنند (کراکو و فریرا، 2013).
2-3 نگهداری مواد غذایی
در قرن حاضر، حفظ ایمنی ماده غذایی و کیفیت آن در دوره ماندگاری امری است که نه تنها توجه متخصصین صنعت غذا و مسئولین سلامت کشورها را به خود جلب کرده، بلکه بی توجهی یا کم توجهی به آن میتواند صدمات جبران ناپذیری به جامعه وارد کند. امروزه بیماری های ناشی از مصرف غذاهای آلوده در همه جای دنیا حتی در کشورهای پیشرفتهای چون آمریکا هم یک مشکل اساسی به شمار میرود .طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، بیماریهای ناشی از مصرف غذا و آب آلوده، سالانه جان 2/2 میلیون نفر در جهان را میگیرد که 9/1 میلیون نفر از این قربانیان را کودکان تشکیل میدهند. با توجه به این گزارشها و لزوم تأمین امنیت غذایی جامعه، تولید مواد غذایی سالم، ایمن و با کیفیت یکی از اهداف مهم تولیدکنندگان مواد غذایی به شمار میرود. غذاهای فاسد شده علاوه بر آسیب به سلامت مصرف کننده، به تولیدکننده نیز از لحاظ اقتصادی ضرر میرسانند.
روشهای عمده نگهداری مواد غذایی عبارتاند از:
1. ایجاد شرایط اسپتیک یا جلوگیری از ورود میکروارگانیسمها
2. حذف کردن میکروارگانیسمها
3. نگهداری در شرایط بیهوازی مانند نگهداری در یک ظرف تحت خلاء
4. استفاده از درجه حرارتهای بالا
5. استفاده از درجه حرارتهای پایین
6. خشک کردن که شامل محصور کردن آب توسط مواد حل شده، کلوئیدهای آب دوست و غیره میشود.
7. استفاده از نگهدارندههای شیمیایی که یا توسط میکروارگانیسمها تولید میشوند و یا به صورت دستی افزوده میشوند.
8. اشعه دادن.
9. تخریب مکانیکی میکروارگانیسمها مثلا با استفاده از خرد کردن، فشارهای بالا و غیره.
10. ترکیبی از دو یا چند روش ذکر شده، به عنوان مثال کنسروهای غذایی علاوه بر فرآوری حرارتی، تحت خلاء نیز درببندی میشوند (مرتضوی و همکاران، 1386).
با توجه به موضوع این پژوهش، از میان موارد فوق، نگاه اجمالی به نگهدارندههای شیمیایی و آنتیبیوتیکها خواهیم داشت.
2-3-1 نگهدارندههای شیمیایی
در اینجا با توجه به موضوع مورد بررسی به پارهای از نگهدارندههای شیمیایی رایج در صنعت غذا میپردازیم. آن دسته از افزودنیهای غذایی که اختصاصاً برای جلوگیری از فساد یا تجزیه یک ماده غذایی افزوده میشوند، نگهدارندههای شیمیایی نامیده میشوند. این تغییرات نامطلوب ممکن است توسط میکروارگانیسمها، آنزیمهای موجود در مواد غذایی یا واکنشهای شیمیایی به وجود آیند. یکی از اهداف اصلی استفاده از نگهدارندههای شیمیایی جلوگیری از رشد و فعالیت میکروارگانیسمهاست. مواد نگهدارنده با دخالت در غشای سلولی، فعالیت آنزیمی یا ساختارهای ژنتیکی، بر میکروارگانیسمها اثر بازدارندگی دارند.
از جمله مواد رایجی که برای افزودن به مواد غذایی ایمن شناخته شدهاند (GRAS) میتوان به اسید پروپیونیک و پروپیوناتهای سدیم و کلسیم، اسید سوربیک و سورباتهای پتاسیم، سدیم و کلسیم، اسید بنزوئیک، بنزواتها و مشتقات حاصل از اسید بنزوئیک مانند پارابن و پروپیل پارابن، دیاستات سدیم، دیاکسید گوگرد و سولفیتها، بیسولفیت سدیم و پتاسیم، متابیسولفیت و نیتریت سدیم اشاره کرد که در ادامه به بعضی خواص و محدودیتهای آنها میپردازیم.
پروپیوناتها برای جلوگیری از رشد کپکها و ایجاد حالت طنابی در فراوردههای نانوایی و پنیرها استفاده میشوند اما بر اکثر مخمرها و باکتریها اثر بازدارنگی ندارند و اثر آنها با افزایش pH کاهش مییابد. اسید پروپیونیک یک اسید چرب کوتاه زنجیر است و احتمالاً مانند سایر اسیدهای چرب بر نفوذپذیری غشای سلولی تأثیر میگذارد.
سورباتها نمکهای سدیم، پتاسیم یا کلسیم اسید سوربیک هستند که در پنیرها، فرآوردههای نانوایی، نوشابهها، آبمیوهها، میوههای خشک، خیارشور، مارگارین و… کاربرد گستردهای دارند. اسید سوربیک و نمکهای آن بر کپکها و مخمرها اثر بازدارندگی دارند ولی اثر آنها بر باکتریها کمتر است.
بنزواتها به صورت نمک سدیم اسید بنزوئیک کاربرد ضدمیکروبی گستردهای در مواد غذایی مانند مرباها، ژلهها، کره نباتی، نوشابههای گازدار، سالادهای میوه، خیارشور، چاشنیها و آبمیوهها دارند. بنزوات سدیم در pH نزدیک به خنثی تقریباً بیاثر است. بهترین pH برای تاثیر بنزوات سدیم 5/2 تا 4 است که از رشد اکثر باکتریها جلوگیری میکند. اما ممانعت از رشد بعضی از مخمرها و کپکها در pHهای دیگری صورت میگیرد. دو استر پارا هیدروکسی بنزوئیک اسید (متیل پارابن و پروپیل پارابن) به طور گستردهای در مواد غذایی کاربرد دارند. مکانیسم عمل بنزواتها هنوز مشخص نشده است اما میدانیم که تأثیر استرهای اسید بنزوئیک با افزایش طول زنجیر گروه استر افزایش مییابد.
نیتریتها و نیتراتها در محلولها و مخلوطهای عملآوری گوشت استفاده میشوند. نیتریت به اسید نیتریک تجزیه شده و در اثر واکنش با رنگدانه هم موجود در گوشت به نیتروزومیوگلوبین تبدیل میشود که رنگ قرمز پایداری دارد. نیتریت بر کلستریدیوم بوتولینوم در فرآوردههای گوشتی مؤثر است. نیتریتها با آمینهای نوع دوم و سوم واکنش داده و تشکیل نیتروزآمین میدهند که سرطانزا بودن این ماده به اثبات رسیده است.
دیاکسید گوگرد و سولفیتها در محلولهای آبی، اسید سولفورو تشکیل میدهند که ترکیب ضدمیکروبی فعالی است. تأثیر اسید سولفورو در pH های پایین افزایش مییابد (مرتضوی و همکاران، 1386). اثر اسید سولفورو بر روی باکتریها و کپکها بیشتر، و بر روی مخمرها کمتر است. به همین دلیل است که در برخی فرآیندهای تخمیری (تولید شراب) از آن استفاده میگردد تا از رشد باکتریهای نامناسب جلوگیری شود (فاطمی، 1381).
2-3-2 آنتی بیوتیکها
از آنتیبیوتیکها میتوان برای حفاظت مواد غذایی استفاده کرد. اگرچه مقدار این مواد که از طریق مصرف گوشت و شیر به انسان منتقل میشود اندک است اما مصرف چنین موادی در دراز مدت میتواند مسئله ساز باشد. از این نظر است که تنها مصرف تعداد معدودی از آنها در برخی کشورها مجاز اعلام شده است (فاطمی، 1381). مثلاً در اروپا برای جلوگیری از رشد باکتریهای بیهوازی در پنیر و فرآوردههای آن از نایسین استفاده میشود. همچنین نایسین بر رویش اسپور اثر داشته و پوشش اسپور را تجزیه میکند. ناتامایسین بر کپکها و مخمرها مؤثر است و در آب پرتقال، میوههای تازه، سوسیس و پنیر مصرف میشود. تصور میشود که سوبتیلین هیچ اثری بر اسپور باکتریهای مقاوم به حرارت ندارد، اما از رشد سلولهایی که در اثرحرارت آسیب دیدهاند، جلوگیری میکند. تتراسایکلین در غلظت ۵ پی.پی.ام فقط برای ماهی تازه، حلزونهای دوکپهای بدون صدف و میگوی پوست گیری نشده مجاز است.
در این راستا توصیه میشود برای نگهداری مواد غذایی از آنتیبیوتیکهای مورد استفاده در مصارف درمانی استفاده نشود زیرا در این صورت ممکن است آنتیبیوتیکها بر مصرف کننده اثراتی چون حساسیت به آنتیبیوتیک، تغییر فلور میکروبی روده و ایجاد پاتوژنهای مقاوم به آنتیبیوتیک بر جای گذارد (مرتضوی و همکاران، 1386).
2-4 بیماریهای میکروبی ناشی از مصرف مواد غذایی
باکتریها، مخمرها و کپکها از مهمترین میکروارگانیسمهای موجود در مواد غذایی هستند که در صورت ایجاد شرایط مساعد ویا ضعف سیستم ایمنی، میتوانند بیماریهای متفاوتی را در انسان ایجاد کنند.
2-4-1 عفونت غذایی
عفونت غذایی شامل ورود میکروب از طریق ماده غذایی به بدن میزبان میباشد که تحت این شرایط میکروارگانیسم رشد کرده، به بافت حمله نموده و یا ایجاد سم خواهد کرد. از آنجا که در عفونتهای غذایی با میکروب زنده مواجه هستیم، برای درمان از آنتی بیوتیکها استفاده میکنیم (وایلی و همکاران، 2008).
2-4-2

این نوشته در پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *