اثر عصاره آبی گیاه گل میمونی بر مدت زمان ماندگاری و کیفیت ماهی قزل آلای رنگین کمان در حالت انجماد word

عنوان:

اثر عصاره آبی گیاه گل میمونی بر مدت زمان ماندگاری و کیفیت ماهی قزل آلای رنگین کمان در حالت انجماد

فهرست مطالب

چکیده........1

فصل اول : کلیات تحقیق

1-1- تعریف فساد مواد غذایی...............2

1-1-1- فساد میکروبی...........2

1-1-1-1- تغییردر ترکیبات آلی غیر نیتروژنی........2

1-1-1-2- تغییر در ترکیبات آلی غیر نیتروژنی...............2

1-1-1-3- اسیدهای آلی................3

1-1-1-4-لیپیدها ....................................................................................................................................................................3

1-1- 2- فسادشیمیایی............................................................................................................................................................4

1-1-2- 1- فساد اکسیداتیو......................................................................................................................................................4

1-1-2-2- مراحل اکسیداسیون و مواد حاصل از آنها...............................................................................................................6

1-1-2-3- تشکیل هیدروپراکسید.............................................................................................................................................8

1-1-2-4- تجزیه هیدرو پراکسید............................................................................................................................................9

1-2-5- عوامل موثر در اکسیداسیون چربی ها و روغن ها.......................................................................................................9

1-2-5-1- ترکیب ماده غذایی ...............................................................................................................................................10

1-2-5-2- درجه حرارت.......................................................................................................................................................10

1-2-5-3- نور.......................................................................................................................................................................10 1-2-5-4- اکسیژن.................................................................................................................................................................10

1-2-5-5- رطوبت.................................................................................................................................................................10

1-2-5-6- کاتالیزورها............................................................................................................................................................10

1-3- روش های اندازه گیری پایداری روغن ها و چربی ها..............................................................................................11 1-3-1- اندا زه گیری مقاومت چربی و روغن در شرایط معمولی..........................................................................................12

1-3-2- آزمایش در گرمخانه .................................................................................................................................................12

1-3-3- ایندکس پایداری روغن............................................................................................................................................12

1-3-4- عدد پراکسید.............................................................................................................................................................13

1-3-5- عدد پارا آنیزین.........................................................................................................................................................13

1-3-6- آزمایش اسید تیوباربیتوریک......................................................................................................................................13

1-3-7- افزایش وزن..............................................................................................................................................................14

1-3-8- دی ان ها کونژوگه شده............................................................................................................................................14

1-3-9- اندازه گیری گاز در فضای بالای قوطی....................................................................................................................14

1-3-10- آنالیز حرارتی افتراقی..............................................................................................................................................14

1-3-11- رانسی مت..............................................................................................................................................................15

1-4- فاکتور حفاظت.............................................................................................................................................................15

1-5-آنتی اکسیدان ها............................................................................................................................................................16

1-5-1- آنتی اکسیدان های طبیعی..........................................................................................................................................17

1-5-2- آنتی اکسیدان های سنتتیک.......................................................................................................................................18

1-6- معایب آنتی اکسیدان های سنتتیک..............................................................................................................................19

1-7- تاریخچهو مقدمه درباره گل میمونی ........................................................................................................................20

1-7-1- گیاه شناسی گل میمونی............................................................................................................................................20

1-8- ماهی و نقش آن در تغذیه انسان.................................................................................................................................23

1-9- ماهی قزل آلای رنگین کمان.......................................................................................................................................24

1-10- فساد ماهی ها.............................................................................................................................................................24

1-10-1-عوامل موثر بر نوع و شدت فساد.............................................................................................................................25

1-10-1-1- نوع ماهی............................................................................................................................................................25

1-10-1-2- سن و شرایط ماهی به هنگام صید......................................................................................................................25

1-10-1-3- نوع و مقدارآلودگی گوشت ماهی به باکتریها.....................................................................................................25

1-10-1-4- درجه حرارت.....................................................................................................................................................25

1-10-2- علائم فساد درگوشت ماهی....................................................................................................................................25

1-10-3- فساد میکروبی ماهی................................................................................................................................................26

1-10-3-1- باکتری های عامل فساد......................................................................................................................................26

1-10-3-2- فساد ویژه ماهیان و فراورده های دریایی............................................................................................................26

1-10-4- فسادشیمیایی...........................................................................................................................................................26

1-10-4-1- اکسیداسیون چربی ها.........................................................................................................................................26

1-10-4-2- تغییرات پروتئینی................................................................................................................................................27

1-11- هدف.........................................................................................................................................................................28

فصل دوم : مروری بر پژوهش‌های اخیر.....................................................................................................................29

فصل سوم : مواد و روش کار........................................................................................................................................32

3-1- منابع و تجهیزات و مواد مورد استفاده در مطالعه...........................................................................................................32

3-2- روش کار.......................................................................................................................................................................35

3-2-1- تهیه عصاره................................................................................................................................................................35

3-2-2- آماده سازی نمونه ماهی............................................................................................................................................35

3-3- آزمایش میکروبی (توتال کانت)....................................................................................................................................35

3-4- آزمایشات شیمیایی.......................................................................................................................................................36

3-4-1- اندازه گیری pH........................................................................................................................................................36

3-4-2- استخراج چربی و تعیین عدد پراکسید.......................................................................................................................36

3-4-3- تست عدد TBARS..................................................................................................................................................37

3-4-4- تعیین ازت پایه فرار کل TVB-N.............................................................................................................................38

3-5- ارزیابی حسی ...............................................................................................................................................................38

3-6- آزمون های آماری مورد استفاده در تحلیل نتایج حاصل از آزمایشات...........................................................................39

 

فصل چهارم : نتایج

4-1- آزمایش میکروبی (توتال کانت)....................................................................................................................................40

4-2- تعیین pH......................................................................................................................................................................41

4-3- تعیین عدد پراکسید و TBARS..................................................................................................................................42

4-4- عدد TVN...................................................................................................................................................................44

4-5- ارزیابی شاخص های حسی..........................................................................................................................................44

 

فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری..................................................................................................................................46

5-1- آزمایش میکروبی(توتال کانت)......................................................................................................................................46

5-2- ارزیابی میزان pH..........................................................................................................................................................48

5-3- ارزیابی میزان عدد پراکسیدPV وTBARS .............................................................................................................48

5-4- ارزیابی میزان TVN.....................................................................................................................................................50

5-5- ارزیابی شاخص های حسی...........................................................................................................................................51

-نتیجه گیری کلی و پیشنهادات....................................................................................................................................52

- فهرست منابع .................................................................................................................................................................53

- چکیده انگلیسی...........................................................................................................................................................61

 

فهرست نمودارها

 

عنوان صفحه

نمودار 4-1- تغییرات در میزان شمارش میکروبی کل نمونه های ماهی طی نگهداری در دمای 1- درجه.............................40

نمودار 4-2-تغییرات در pHنمونه های ماهیطی نگهداری در دمای 1- درجه..................................................................41

نمودار 4-3-تغییرات در میزان عدد پراکسید نمونه های ماهیطی نگهداری در دمای 1- درجه...........................................42

نمودار 4-4-تغییرات در میزان عدد TBARS طی نگهداری نمونه های ماهیدر دمای 1- درجه .....................................43

نمودار 4-5- تغییرات در میزان TVN طی نگهداری نمونه های ماهی در دمای 1- درجه ...................................................44

نمودار 4-6- میزان امتیاز حسی (ارگانولپتیک) نمونه های ماهی طی نگهداری در دمای 1- درجه ........................................45

چکیده:

 

اثر عصاره آبی گیاه گل میمونی بر مدت زمان نگهداری و کیفیت ماهی قزل آلای رنگین کمان در حالت انجماد

اخیراً، به دلیل پرهیز از به کارگیری نگهدارنده های شیمیایی در صنایع غذایی، توجه محققین به سمت استفاده از ترکیبات طبیعی به منظور افزایش زمان ماندگاری مواد غذایی ازجمله ماهی جلب شده است. گیاه گل میمونی با نام محلی ته شه نه داری از خانواده اسکلروفولاریاسه از جمله گیاهانی است که به عنوان یک داروی گیاهی از زمانهای قدیم در ایران استفاده می شده است. در این مطالعه تجربی، تاثیرات عصاره آبی گیاه گل میمونی بر مدت زمان نگهداری و کیفیت ماهی قزل آلای رنگین کمان در حالت انجماد بررسی شد. در این آزمایش، نمونه های ماهی پس از غوطه ورسازی در عصاره های 1% و 3% گیاه گل میمونی به مدت 20 روز در دمای 1- درجه سانتیگراد نگهداری شدند. آزمایشات اندازه گیری شمارش میکروبی کل یا توتال کانت، pH، عدد پراکسید(PV)، تیوباربیتوریک اسید (TBARS)، میزان ازت فرار کل (TVN) و شاخص های حسی بر روی نمونه های ماهی تیمار شده و شاهد در فواصل معین انجام گردید. نتایج حاکی از آن است که عصاره آبی گیاه گل میمونی بر روی نمونه های ماهی در حفظ کیفیت مطلوب آن ها و افزایش مدت زمان نگهداری در حالت انجماد تاثیر بسزایی دارد. شایان ذکر است که عصاره آبی 3% در مقایسه با عصاره آبی 1% در افزایش مدت زمان نگهداری فیله های ماهی اثر بیشتری داشت.

 

کلمات کلیدی : قزل آلا، گیاه گل میمونی، عصاره آبی، عمر ماندگاری.

 

فصل اول : کلیات تحقیق

1-1- تعریف فساد مواد غذایی

زمانی که یک ماده غذایی دچار تغییراتی می شود یا اینکه واکنش های شیمیایی در آن به صورتی به وقوع می پیوندند که ارزش مصرفی آن کاملا پایین آید، یا از بین برود، در این صورت چنین ماده غذایی را فاسد می نامند. فسادها یا از راه عوامل خارجی یا در اثر مواد موجود در خود ماده غذایی ایجاد می شود و دارای منشأ فیزیکوشیمیایی، بیولوژیکی یا میکروبیولوژیکی هستند. بیشتر مواد غذایی فاسد آن چنان دچار تغییرات حسی و ظاهری از نظر رنگ، بو، مزه و قوام می شوند که مصرف کنندگان متوجه آن شده و از مصرف آن صرف نظر می کنند. فساد مواد غذایی را می توان به طور کلی به سه دسته فساد میکروبی، فساد شیمیایی و فیزیکی تقسیم کرد(گریسی[1] و همکاران، 2001).

 

1-1-1- فساد میکروبی

عبارت است از تغییرات حسی و ظاهری ایجاد شده در اثر فعالیت های حیاتی و متابولیسم میکروارگانیسم ها در یک ماده غذایی، به گونه ای که ارزش مصرفی آن کاملا پایین آید یا از بین برود. براساس تاثیر این میکروارگانیسم ها، فساد میکروبی به گروه های زیر تقسیم می شود:

الف- فساد ناشی از رشد و فعالیت میکروارگانیسم ها، که عمدتاً شامل باکتری ها، کپک ها و مخمرهاست (گریسی و همکاران، 2001).

ب- فسادهای آنزیماتیک که در اثر فعالیت آنزیم های طبیعی یا ترشح آنزیم های مختلف به وسیله میکروارگانیسم هابوجود می آیند(عباسی و همکاران 1387). تغییرات ناشی از این میکروارگانیسم ها شامل تغییرات زیر می باشد:

1-1-1-1- تغییر در ترکیبات آلی نیتروژنی: اکثر نیتروژن موجود در غذا به شکل پروتئین است. پروتئینازها هیدرولیز پروتئین ها را به پپتیدها کاتالیز می کنند و ممکن است مزه تلخی در غذا ایجاد کنند. پپتیدازها پلی پپتیدها را به پپتیدهای ساده تر و نهایتا آمینواسیدها کاتالیز می کنند(تهموزی، 1386).

1-1-1-2- تغییر در ترکیبات آلی غیر نیتروژنی: میکروارگانیسم ها از این ترکیبات بیشتر برای کسب انرژی و گاهی اوقات منبع کربن استفاده می کنند.

کربوهیدرات ها: مونوساکاریدهایی مثل گلوکز در شرایط هوازی تبدیل به آب و دی اکسیدکربنمی شود و در شرایط بی هوازی یکی از 6 نوع تخمیر زیر را طی می کند(تهموزی، 1386).

تخمیر الکلی: توسط مخمرها انجام می شود و محصولات اصلی آن اتانول و دی اکسیدکربن است(تهموزی، 1386).

تخمیر لاکتیکی: توسط اسیدلاکتیک های هموفرمنتاتیو انجام می شود و محصول اصلی، اسیدلاکتیک است(تهموزی، 1386).

تخمیر لاکتیکی مخلوط: توسط اسیدلاکتیک های هتروفرمنتاتیو انجام می شود و محصولات اصلی آن، اسید لاکتیک، اسیداستیک، اتانول، گلیسرول ودی اکسیدکربن است(تهموزی، 1386).

تخمیر کلی فرمی: توسط کلی فرم ها انجام می شود و محصولات آن اسیدلاکتیک، اسیداستیک، اسیدفرمیک، اتانول،هیدروژن، دی اکسیدکربن و احتمالاً استوئین است(تهموزی، 1386).

تخمیر پروپیونیکی: توسط پروپیونی باکتریوم ها انجام می شود و محصولات آن اسیدپروپیونیک، اسیداستیک، اسیدسوکسینیک و دی اکسیدکربن است(تهموزی، 1386).

تخمیر بوتیریکی: توسط باکتری های بی هوازی انجام می شود و محصولات آن اسیدبوتیریک، اسیداستیک،دی اکسید کربن،هیدروژن، بوتیلن گلیکول، بوتانول و 2- پروپانول است(تهموزی، 1386).

1-1-1-3- تغییر در اسید های آلی: بعضی از اسید های آلی به وسیله میکروارگانیسم ها اکسیده شده و باعث افزایش قلیائیت محیط می گردند. در شرایط هوازی به طور کامل اکسیده شده و آب ودی اکسیدکربن تولید می کنند. اسیدهای چرب اشباع با استفاده از کوآنزیم A به اسید استیک تجزیه می شوند. اسیدهای چرب هیدروکسی یا غیر اشباع، عمدتاً به یک اسیدچرب اشباع تبدیل می شوند تا بتااکسیداسیون کامل گردد(تهموزی، 1386).

1-1-1-4- تغییر در لیپیدها: چربیها ممکن است بوسیله لیپاز میکروبی به گلیسرول و اسیدهای چرب هیدرولیز شوند.میکروارگانیسم ها ممکن است در اکسیداسیون چربیها دخالت کنند. فسفولیپیدها ممکن است به فسفات، گلیسرول، اسیدچرب و بازنیتروژنی (مثل کولین) تجزیه شوند. لیپوپروتئینها به فسفولیپیدها، پروتئین ها وکلسترول تجزیه می شوند(تهموزی، 1386).

ج- فساد ناشی از ترشح مواد سمی بوسیلهمیکروارگانیسم ها، مانند فسادهایی که تحت تاثیر سم ترشح شده از میکروب کلستریدیوم بوتولینوم و یا استافیلوکوکوس آرئوس ایجاد می شود(گریسی و همکاران، 2001).

1-1-2- فساد شیمیایی:

منظور از این فساد، فاسد شدن مواد غذایی بدون دخالت میکروارگانیسم ها است. برای قضاوت در خصوص بهداشتی بودن یک ماده غذایی از پنج عامل اندازه گیری مشتمل بر نظارت، ارزش یابی حسی، تعیین خواص فیزیکی، تست های شیمیایی و آزمون های میکروبیولوژیکی کمک گرفته می شود (گریسی و همکاران 2001). که فساد اکسیداتیو در این دسته قرار می گیرد.

1-1-2-1- فساد اکسیداتیو: بیشتر مواد غذایی حاوی چربی می باشند. چربی ها ارزش غذایی زیادی داشته و منبع انرژی محسوب می گردند. عمر چربی ها محدود بوده و با گذشت زمان خصوصیات آن ها تغییر می کند و ارزش غذایی آن ها پایین می آید. روغن ها و چربی ها مانند بسیاری از مواد اشباع نشده به وسیله اکسیژن هوا اکسیده می شوند و نتیجه اکسیداسیون مداوم روغن، ظهور تندی همراه با بو و طعم نامطبوع و در نتیجه غیرقابل مصرف شدن روغن می باشد. اگر چه فساد در چربی ها ممکن است به عللی غیر از اکسیداسیون مانند اثر آنزیم ها یا موجودات ذره بینی نیز پیش آید، از نظر عملی اکسیداسیون مهم ترین علت فساد روغن می باشد و نور و حرارت و بعضی ناخالصی ها مانند وجود آب و فلزات این عمل را تسریع می کند. روغن ها و چربی ها به تدریج اکسیژن را جذب می کنند و این جذب اکسیژن تا مدتی که آن را دوره مقدماتی می گویند بدون اینکه تغییری در بو و طعم روغن مشهود گردد ادامه می یابد. پس از این دوره جذب اکسیژن با سرعت بیشتری انجام می شود و سپس نسبت جذب کاهش می یابد. ترکیبات چند اشباع نشده روغن ها سریعتر از ترکیبات یک اشباع نشده و اشباع شده اکسیده می شوند. در مدت زمان لازم برای تند شدن روغن ها محتمل است که فقط ترکیبات چند اشباع نشده، اکسیداسیون خود بخود پیدا کرده و از این رو این ترکیبات کانون اصلی اکسیده شدن خودبخود روغن ها می باشند(فاطمی، 1378 ؛ قنبرزاده).

متابولیسم اکسیداتیو برای حیات سلول ها ضروری است. ولیکن دارای مضراتی می باشد که از مضرات این وابستگی تولید رادیکال های آزاد و سایر گونه های اکسیژن فعال می باشد که باعث تغییرات اکسیداتیو می شوند (آنتولویچ[2] 2002). رادیکال آزاد ماده ای است که می تواند به طور مستقل وجود داشته باشد (واژه آزاد به همین علت اطلاق شده است) و دارای حداقل یک الکترون جفت نشده باشد. الکترون های جفت نشده می توانند در بسیاری از اتم ها و مولکول های مختلف وجود داشته باشند از این رو، رادیکالهای آزاد متعدد و متنوعی نیز وجود دارند. گونه های اکسیژن فعال از نظر اکسیداسیون بسیار قویتر از خود اکسیژن مولکولی می باشند.

 

[3]ROS ها شامل پراکسید هیدروژن (H₂O₂)، پراکسید چربی (LOOH)، اکسیژن یگانه (O₂)، اسید هیپوکلروس (HOCL) و دیگر ترکیبات N-کلر آمین می باشند(جود و همکاران[4]، 2003).

وقتی که افزایش رادیکال های آزاد اتفاق می افتد، آن ها می توانند سبب کاهش آنزیم های محافظتی از قبیل سوپراکسید دسموتاز، کاتالاز و پراکسیداز شده و سبب تخریب و مرگ سلولی (مثلا مرگ خودبخودی) به وسیله اکسیداسیون چربی های غشایی،DNA ، پروتئین های سلولی و آنزیم ها شوند، بنابراین باعث از بین رفتن تنفس سلولی می شوند (آندو و هاتانو[5]1986؛ آنتولویچ 2002). همچنین اکسیداسیون می تواند بر روی غذاها نیز اثر بگذارد، تا جایی که یکی از علل مهم فساد شیمیایی مواد غذایی می باشد (آنتولویچ 2002). فساد مواد غذایی در کیفیت، رنگ، طعم، بافت و سلامت مواد غذایی اثر دارند (آنتولویچ 2002). به دلیل اهمیتی که اکسیداسیون در بد طعمی مواد غذایی دارد، این پدیده مورد تحقیق گسترده ای قرار گرفته است (فاطمی 1378). تخمین زده می شود که نیمی از محصولات سبزیجات و میوه های جهان، به علت واکنش های فساد بعد از برداشت از بین می روند(در کارخانجات مواد غذایی نیز که همواره به دنبال تولید محصولاتی با کیفیت عالی، قوام خوب، رنگ، بو و طعم مطلوب هستند و علاوه بر آن ارزش غذایی و زمان ماندگاری محصول نیز برای آن ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است)، مسئله اکسیداسیون بسیار مطرح است(ژانگ[6] و همکاران، 2006).

اکسیداسیون در محصولات غذایی در تمام مراحل تولید از مواد اولیه خام تا فراوری و نگهداری محصولات نهایی اتفاق می افتد و یکی از دلایل اولیه مولد تندی در محصولات غذایی اکسیداسیون لیپید ها می باشد و سبب فساد مواد غذایی می شود (روباردس و همکاران[7] 1988). به علاوه محصولاتی که از اکسیداسیون لیپیدها حاصل می شوند می توانند روی دیگر اجزای موجود در ماده غذایی تأثیر منفی داشته باشند، بطوری که علاوه بر اثرات نامطلوب ارگانولپتیک در محصولات غذایی باعث از بین بردن ویتامین ها و اسیدهای چرب ضروری بدن و ایجاد ترکیبات سمی می توانند منجر به اثرات نامطلوب در بدن انسان شوند (استوز و کاوا[8]، 2006؛ روباردس و همکاران، 1988؛ توماینو و همکاران[9]، 2005).

1-1-2-2- مراحل اکسیداسیون و مواد حاصل از آن ها

برای مدت طولانی تصور می شد که ماده حاصل از اکسیداسیون، یک پراکسید حلقوی است. فارمر و همکاران درسال های 1940 نشان دادند که ماده تولید شده در اثر اکسیداسیون در حقیقت یک هیدرو پراکسید(ROOH) می باشد. بر طبق پیشنهاد این گروه مکانیزم فرایند اکسیداسیون اساساً بر پایه تشکیل رادیکال آزاد قرار دارد(فاطمی، 1378).

مکانیسم واقعی اکسایش پیچیده است و به طور کامل روشن نشده است اما خصوصیات عمده آن مشخص و معلوم می باشد. اکسایش روغن ها از طریق واکنش زنجیری انجام می پذیرد، یعنی در طی سه مرحله به نام آغاز، انتشار و خاتمه صورت می پذیرد. در مرحله انتشار، ترکیبات فعال مجددا تولید می گردند به طوری که واکنش به طور خودبخود ادامه پیدا می کند. به علاوه، به علت کم بودن انرژی فعال سازی مرحله انتشار، سرعت واکنش واقعاً بسیار زیاد است. تری گلیسیریدهایی که حاوی بنیان های اسیدچرب اشباع نشده می باشند در برابر اکسایش حساس هستند و این بدان علت است که واکنش دربرگیرنده گروه های متیلن همجوار پیوند دوگانه می باشد. چنین مولکول هایی را با RH می توان نشان داد.

که عبارت است از اتم هیدروژن گروه متیلن همجوار پیوند دوگانه، و می توان ترتیب واکنش ها را بصورت زیر نمایش داد:

 

واکنش مرحله شروع

(1)

 

واکنش مرحله گسترش

(2)

 

واکنش مرحله پایانی

(3)

 

 

RH اسید چرب

ROOHهیدروپروکسید رادیکال های آزاد

واکنش با تولید رادیکال یا بنیان آزاد آغاز می گردد. بنیان آزاد به گروهی اطلاق می شود که دارای الکترون زوج نشده است و آن را با یک نقطه در بالای آن نشان می دهند. مرحله آغاز انرژی فعال سازی زیادی می خواهد و متضمن خروج یک اتم هیدروژن از مولکول تری گلیسیرید اشباع نشده است. انرژی فعال سازی امکان دارد توسط حرارت یا نور تأمین شود و مرحله آغاز با مقدار جزئی از فلزات مخصوصاً مس است که کاتالیز مرحله آغاز نسبتاً آهسته است و مرحله انتشار سریع است و منجر به تشکیل پراکسیدها می شود. به ازای هر بنیان آزاد که مصرف می شود بنیان دیگری تولید می گردد، به طوری که واکنش به طور خودبخود ادامه پیدا می کند. پراکسیدهای تشکیل شده به آلدئیدها و کتون ها شکسته می شود، که موجب طعم بد چربی های فاسد می باشند. واکنش ممکن است آنقدر ادامه یابد تا تمام اکسیژن یا روغن مصرف شود، اما احتمال دارد بنیان های آزادی که مسئول مرحله انتشار می باشند خاتمه پیدا کند. کنترل فساد با استفاده از ترکیب شدن آنتی اکسیدان های طبیعی یا سنتزی قابل کنترل می باشد(آنتولویچ و همکاران 2002؛ یانیش لیوا و همکاران[10]، 1999).

همان طور که در واکنش ها مشخص است، شروع اکسیداسیون با جدا شدن هیدروژن و تشکیل رادیکال آزادR⁰ صورت می گیرد. در مرحله بعد این رادیکال با اکسیژن ترکیب می شوند و رادیکال پراکسی را بوجود می آورد. این رادیکال به مولکول اسیدچرب سالم حمله می کند و هیدروپراکسید را تشکیل می دهند و این مراحل بصورت یک سیکل می تواند دائماً تکرار گردد (مرحله گسترش یا توسعه). درمرحله بعد یا پایانی، رادیکال های آزاد با یکدیگر ترکیب می شوند و به این ترتیب از زنجیره واکنش های اکسیداسیون خارج می شود. بررسی فرآیند اکسیداسیون چربیها از نظر تشکیل پراکسید معمولا دو مرحله مشخص را نشان می دهد در مرحله اول پراکسید تشکیل شده ناچیز است. مدت این مرحله که اکسیداسیون کند گفته می شود برحسب نوع چربی و وجود عواملی که بر اکسیداسیون موثرند متغیر می باشد و حتی ممکن است به صفر برسد. به دنبال این مرحله شاهد افزایش سریع پراکسید هستیم که به این مرحله اکسیداسیون تند گفته می شود (فاطمی1378؛ جرمن[11]1999). در پیگیری تجربی اکسیداسیون خودبخود به وسیله اندازه گیری اکسیژن جذب شده یا اندیس پراکسید روغن معلوم شده است که در طی اکسیداسیون با سرعتی کم و بیش یکنواخت و نسبتا آهسته پیش می رود و پس از اینکه اکسیداسیون به مقادیر بحرانی رسید واکنش وارد فاز دوم می شود. ویژگی این مرحله سرعت زیاد اکسیداسیون به خصوص در مراحل آخر آن است که چندین برابر سرعت واکنش در فاز اول می باشد. نقطه ای که نمونه بو و طعم تند پیدا می کند کم و بیش با شروع مراحل اولیه فاز دوم مطابقت می نماید. مرحله اکسیداسیون نسبتا آهسته چربی به نام مرحله القایی معروف است(فاطمی، 1378؛ قنبر زاده).

 

1-1-2-3- تشکیل هیدروپراکسید

در جریان تشکیل هیدروپراکسیدها ترجیحاً کربنی مورد حمله آن (RO₂⁰)رادیکال پراکسید قرار میگیرد که هیدروژن به شکل ضعیفتری به آن متصل شده باشد. انرژی لازم برای جدا کردن هیدروژن درحالت های مختلف متفاوت است. برای مثال جدا شدن هیدروژن متصل به کربنی که در مجاورت کربن دارای پیوند دوگانه قرار گرفته است به انرژی کمتری نیاز دارد. علت آن این است که این هیدروژن تحت اثر رزونانس یا جابجا شدن الکترون های پیوند دوگانه می باشد و به این دلیل نسبت به هیدروژن های دیگر وضع ناپایدارتری دارد. (مثلاً در مورد اسیداولئیک، هیدروژن از کربن های شماره 8 یا 11 جدا می شود و با جابجایی الکترون بین کربن های 8 تا 11 در واقع چهار رادیکال آزاد ایجاد می گردد. این رادیکالها پس از ترکیب با اکسیژن، یک هیدروژن از یک مولکول اسید چرب دیگر می گیرند و تبدیل به هیدروپراکسید می شوند. به این ترتیب چهار ایزومر مختلف هیدروپراکسید تشکیل می گردد. این چهار ایزومر هیدروپراکسید به دلیل اتصال گروه پراکسید تقریباً به میزان یکسانی تولید می شوند. در جریان تشکیل هیدروپراکسید، مقادیر زیادی از پیوندهای دوگانه سیس در حین جابجا شدن به شکل ترانس تبدیل می گردند که میزان آن بستگی به درجه حرارت دارد. در درجه حرارت معمولی حدود 75% هیدروپراکسیدهای تشکیل شده به صورت ترانس است. در اکسیداسیون اسید لینولئیک هیدروژن متصل به کربن شماره 11 دارای کمترین پایداری است، زیرا در میان دو پیوند دوگانه قرار دارد و توسط رزونانس دو پیوند دوگانه ناپایدار می شود. هیدروپراکسیدهای تشکیل شده اکسیداسیون این اسید اساساً به صورت 9- هیدروپراکسید و13-هیدروپراکسید هستند که در آن ها وضعیت پیوند های دوگانه از حالت غیرکنژوگه به کنژوگه تغییر یافته است. مقادیر کمی نیز از هیدروپراکسیدهای دیگر تولید می شوند که در آن ها پیوندهای دوگانه به صورت غیر کونژوگه هستند(فاطمی، 1378؛ فوسی و همکاران[12]، 1993).

1-1-2-4- تجزیه هیدروپراکسید

هیدروپراکسید های تولید شده در جریان اکسیداسیون اساساً موادی ناپایدار، فاقد مزه و بو هستند که تحت تأثیر عواملی چون حرارت به زودی تجزیه می شوند. مواد حاصل از این تجزیه نیز خود دستخوش تغییراتی می شوند که در نتیجه ترکیباتی با مزه و بوی خاصی در مواد غذایی بوجود می آیند (فاطمی 1378؛ فوسی و همکاران 1993). بطور کلی مهمترین و فراوان ترین ماده تولید شده در اثر تجزیه هیدروپراکسیدها، آلدئیدها هستند.برخی از آلدئیدها حتی در غلظت کمتر از یک میکروگرم در لیتر نیز اثر خود را ظاهر می سازند. این آلدئیدها ممکن است خود اکسیده شوند و به اسیدهای کربوکسیلیک تبدیل گردند.

همچنین ممکن است با عوامل آمین پروتئین ها وارد واکنش گردند و رنگدانه های قهوه ای تولید نمایند (واکنش میلارد). رادیکال های حاصل از تجزیه هیدروپراکسید می توانند پروتئین را نظیر اسید چرب مورد حمله قرار دهند و یک اتم هیدروژن از آن جدا کنند. رادیکال پروتئین حاصلهمی تواند با رشته پروتئین دیگری ترکیب شود و تشکیل یک دیمر که خود بصورت یک رادیکال آزاد است را بدهد و به همین ترتیب اتصال رشته های پروتئینی بیشتری صورت بگیرد. به این شکل، شبکه ای در ماده پروتئینی بوجود می آید که بر خصوصیات فیزیکی آن اثر می گذارد(فاطمی، 1378؛ فوسی و همکاران، 1993).

 

(1) P⁰ + P P - P⁰

P - P⁰+ P P- P- P

 

1-2-5- عوامل موثر در اکسیداسیون چربی ها و روغن ها

1-2-5-1- ترکیب ماده غذایی: مثلاً در مورد چربی ها، تعداد، محل قرار گرفتن و حالت ایزومری پیوند دوگانه در اسید چرب بر میزان اکسیداسیون آن اثر می گذارند. در صورت عدم وجود پیوند دوگانه در اسید چرب، اکسیداسیون آن بسیار به کندی انجام می گیرد(فاطمی، 1378).

1-2-5-2- درجه حرارت: با افزایش درجه حرارت سرعت اتواکسیداسیون افزایش می یابد. درجه حرارت بالا تولید رادیکال های آزاد را تسریع می کند و در عین حال باعث ناپدید شدن آن ها نیز می گردد. در درجه حرارت معینی سرعت به ماکزیمم می رسد. درجه حرارت نه تنها در سرعت واکنش موثر است بلکه در مکانیسم آن نیز دخالت دارد. در درجه حرارت پایین مکانیسم شرح داده شده از طریق تشکیل هیدروپراکسید پیش می رود، در حالیکه در درجه حرارت های بالا بخشی از پیوندهای دوگانه اشباع می گردند(هراس و همکاران[13]، 2002).

1-2-5-3- نور: اسیدهای چرب و پراکسیدهای آن ها کم رنگ اند و نمی توانند نور مرئی را جذب نمایند در حالیکه نور ماوراءبنفش بوسیله چربی های غیراشباع جذب می شود بخصوص اگر پیوند دوگانه بصورت مزدوج باشد نور ماوراءبنفش ممکن است موجب شروع واکنش زنجیره ای شود اما اثر عمده آن تسریع تجزیه پراکسید ها است(فاطمی، 1378؛ هراس و همکاران، 2002).

1-2-5-4- اکسیژن: تحقیقات جدیدتر نشان داده است که رابطه خطی بین سرعت اکسیداسیون و فشار اکسیژن وجود دارد. دانشمندان معتقدند سطح مخصوص (نسبت سطح به حجم) سیستم غذایی یا چربی مهم تر از فشار اکسیژن است و با افزایش آن سرعت اکسیداسیون نیز زیاد می گردد(گریفشس[14]، 1985).

1-2-5-5- رطوبت: اثر فعالیت آب روی سرعت اکسیداسیون چربی پیچیده است. تند شدن در رطوبت خیلی کم یا زیاد به وقوع می پیوندند و سرعت آن نسبت به رطوبت متوسط بیشتر است(فاطمی، 1378؛ اوانس[15]، 1991).

1-2-5-6-کاتالیزورها: یون های فلزات سنگین کاتالیزورهای قوی برای اکسیداسیون چربی ها به شمار می روند که موجب کوتاه شدن دوره نهفته و تسریع اکسیداسیون چربی ها می گردند. غالباً این فلزات مانند آهن، مس و منگنز به دو حالت اکسیداسیون که به آسانی قابل تبدیل به یکدیگرند وجود دارند. اثر عمده این فلزات در مقادیر کم (ppm) افزایش سرعت تجزیه هیدروپراکسید و ازدیاد سرعت تولید رادیکال های آزاد است(گریفشس، 1985؛هراس و همکاران، 2002).

 

 

1-3- روش های اندازه گیری پایداری روغن ها و چربی ها:

پایداری اکسیداتیو، پارامتری مهم برای ارزیابی کیفیت روغن ها و چربی های نباتی و حیوانی می باشد. روش های دینامیک (مانند رانسیمت[16]) از نظر پیشگویی پاسخ یک چربی به اثرات اکسیداتیو مانند پایداری آن، بهتر از روش های پراستاتیک (مانند عدد پراکسید در شرایط عادی) قابل اجرا است (لوکسیمون راما و همکاران[17]، 2002؛ هنبالی و همکاران[18]، 2005). پایداری یک روغن، با در معرض اکسیژن و حرارت قرار دادن آن، که سبب تسریع فساد می شود، پیش بینی می گردد. اساس تمام روش های ارزیابی روغن یکسان است. به طور مثال سرعت اکسیداسیون در دوره زمانی اولیه یا آغازی، آهسته و به دنبال آن یک دوره اکسیداسیون تسریع شده می باشد. به دوره اکسیداسیون آهسته، دوره القائی[19] نیز اطلاق می گردد. تعیین دوره القایی، یک روش سنجش پایداری روغن است که منعکس کننده ی مقاومت در برابر اکسیداسیون می باشد. تصور می رود عمر انباری[20] روغن به مقاومت اکسیداسیون تحت شرایط این آزمون ها می باشد (آرین و همکاران[21]، 2001). در این روش ها چربی تحت جریان هوا در درجات 100-150 درجه سانتیگراد و شرایط معین واکنش قرار می گیرد. تعیین دوره ای عدد پراکسید با سایر اندیس های قابل اندازه گیری، رسم منحنی های اکسیداسیون را امکان پذیر می سازد. امروزه در مورد پیشگویی پایداری غذاهای چرب، به ویژه زمان ایجاد طعم نامطلوب و ماهیت آن محدودیت هایی وجود دارد. از جمله علل این محدودیت ها این است که غذاها اغلب به صورت امولسیون تهیه می شوند و مسیر اکسیداسیون روغن مطابق انتظار پیش نمی رود. دیگر این که بسیاری از امولسیون های غذایی، مثل سس سالاد، اسیدی هستند و اسیدها، تجزیه پراکسیدها را تسهیل می کنند. بالاخره غذاها برای مدت طولانی در درجه حرارت پایین نگه داشته می شوند(هاسن هیوتل و وان[22]، 1992).

 

روش های متداول برای ارزشیابی کیفی چربی ها عبارتند از:

1-3-1- اندازه گیری مقاومت چربی و روغن در شرایط معمولی:

روغن یا چربی را در بسته بندی تجاری و برای مدت طولانی در شرایط عادی مصرف نگهداری کرده و مقاومت آن را به وسیله روش های شیمیایی و حواس سنجی[23] اندازه می گیرند. این روش دقیق ترین و طولانی ترین روش اندازه گیری مقاومت چربی است.

1-3-2- آزمایش در گرمخانه:(Oven test)

روغن را درجه حرارت مشخصی قرار می دهند تا فساد ظاهر شود و مقاومت روغن را متناوباٌ اندازه می گیرند(حواس سنجی و شیمیایی). این روش ارتباط نزدیکی با شرایط واقعی دارد، بدین ترتیب که یک روز گرمخانه در ℃63 معادل 12- 6 روز در دمای ℃21 است(وییرا و رجیتانو دی آرس[24]، 2001).

1-3-3- ایندکس پایداری روغن:^[25](OSI)

این روش یک روش اکسیژن فعالAOM یا Active Oxygen Method خودکار است. در این روش اکسیداسیون روغن در اثر ورود اکسیژن و بالا بردن درجه حرارت تسریع می گردد و با اندازه گیری عدد پراکسید نمونه مقاومت روغن تعیین می شود. هر روز آزمایش گرمخانه ℃63 معادل یک تا دو ساعت این روشاست(برین و تورنر[26]، 1975).

ابزارهایی که برای تعییناین ایندکسبه کار می رود رانسیمت تولید شده بوسیله Mertrohem ,Basel و ابزار پایداری اکسیداتیو تولید شده بوسیله Omnion ,Rockland USA است.

این ابزارها وابسته به هدایت الکتریکی می باشند و زمانی که روغن اکسید شده در آب پخش می گردد اسیدهای کربوکسیلیک تولید می شوند و در اثر تولید این اسیدها روغن اکسید شده سبب افزایش در هدایت الکتریکی می شود(گردان[27]، 1998).

 

1-3-4- عدد پر اکسید:(Peroxide value)

عدد پراکسید یک شاخصی از غلظت پراکسیدهای تشکیل شده در مراحل اولیه اکسیداسیون روغن ها و چربی ها است(زینگ و همکاران[28]، 2010).

براساس این روش ید آزاد شده از یدور پتاسیم در حضور پراکسید موجود در روغن اندازه گیری می شود. از تیوسولفات سدیم به عنوان تیترکننده و از نشاسته به عنوان معرف نقطه پایانی استفاده می شود.

هیدروپراکسیدها محصولات اولیه اکسیداسیون چربی ها و روغن ها به شمار می آیند و نقش اصلی در اتواکسیداسیون چربی ها و روغن ها دارند که مهار تشکیل این هیدروپراکسیدها با آنتی اکسیدان ها امکان پذیر است. عدد پراکسید عموماٌ برای ارزیابی محصولات اولیه اکسیداسیون روغن استفاده می شود(آنتولویچ و همکاران، 2002).

1-3-5- عدد پارا آنیزیدین:(Para-Anisidine value)

عدد پارا آنیزیدین شاخصی حساس در اکسیداسیون ثانویه است که با آلدئید های تولید شده در روغن وارد واکنش شده این عدد از طریق واکنش 1 گرم روغن در 100 میلی لیتر ایزواکتان با پارا آنیزیدین(25/0 درصد در اسیداستیک گلاسیال) محاسبه می شود. در اثر واکنش با آلدئیدهای غیر اشباع (2- الکن ها) تولید محصولات رنگی نموده که در طول موجnm 350 با اسپکتروفتومتر اندازه گیری می شود. اگرچه این آزمایش توانایی تشخیص محصولات فرار را از غیرفرار ندارد ولی حساسیت بیشتری به آلدئیدهای فرار دارد(گردان، 1998).

1-3-6- آزمایش اسید تیو بار بیتوریک:(Thiobarbituric acid test)

مالون دی آلدئید از اسیدهای چرب غیراشباعی است که از چند پیوند دوگانه تشکیل شده و غلظت این آلدئید موجود در روغن های تند شده با آزمایش فوق قابل اندازه گیری است. اسید تیوباربیتوریک در اثر واکنش با (مالون دی آلدئید) و بعضی از آلدئید های غیراشباع تولید رنگ صورتی تا قرمز می دهد. شدت رنگ مرتبط با درجه و رنسیدیتی چربی یا روغن دارد و با اسپکتروفتومتر قابل اندازه گیری است(گردان، 1998).

1-3-7- افزایش وزن[29]:

این روش برای اندازه گیری افزایش وزن یک نمونه روغن حرارت دیده در طی پروسه نگهداری می باشد و یک روش سریع برای تعیین دوره القایی روغن یا چربی است. هر چند در انتهای دوره القایی تجزیه هیدروپراکسیدها منجر به کاهش وزن شده و روغن یا چربی به شدت اکسیده می شود(گردان، 1998).

1-3-8- دی ان ها کونژوگه شده[30]:

این روش سریع اندازه گیری و شاخص بسیار حساس در مراحل اولیه فساد اکسیداتیو روغن می باشد. ویژگی این روش کمتر از عدد پراکسید است. اگر چه هیدروپراکسیدهای تولید شده بدون مزه هستند اما به دلیل تجزیه به مولکول های دیگر طعم نامطلوبی را ایجاد می کنند(گردان، 1998).

1-3-9- اندازه گیری گاز در فضای بالای قوطی:[31]

این روش برای اندازه گیری میزان تخریب اکسیداتیو غذاهای نگه داری شده در ظروف سر بسته استفاده می شود. محصولات ثانویه حاصل از تخریب اکسیداتیو چربی ها نظیر پنتان، اتان و یا ترکیبات آلدئیدی نظیر هگزانال در قسمت بالای ظرف به روش کروماتوگرافی گازی اندازه گیری می شود (کامکار و همکاران، 2010).

1-3-10- آنالیز حرارتی افتراقی(Differential thermal analysis)یا:(DSC)

این روش یکی از انواع متداول آنالیز حرارتی است که برای اندازه گیری سریع مقاومت روغن ها و چربی ها به کار می رود. ابتدا نمونه را در گرما و فشار کنترل شده در کوره قرار می دهند سپس تغییرات فیزیکی و شیمیایی ناشی از تأثیر حرارت به وسیله ی علائم الکتریکی روی صفحه ثبت می شود. این روش علاوه بر استفاده برای تعیین پایداری اکسیداتیو روغن ها کاربرد وسیعی در سایر مواد غذایی نظیر پدیده ژلاتینه شدن نشاسته، انعقاد پروتئین ها و پدیده پلی مورفیسم در چربی ها دارد(پلاوکا و همکاران[32]، 2005).

 

1-3-11- رانسی مت:(Rancimat )

آزمون رانسیمت یک روش ساده، سریع و کارآمد برای تشخیص (غربالگری) اثر بخشی آنتی اکسیدان ها در چربی مایع و روغن است. در این تست سرعت اکسیداسیون در روغن یا چربی در درجه حرارت بالا آزمایش می شود در حالی که نمونه سریعاٌ در معرض هوا قرار گرفته و روند اکسیداسیون روغن در عرض چند ساعت، به جای هفته ها یا ماه انجام می شود.

تست به طور معمول در یک دستگاه رانسیمت استاندارد انجام می شود. برای اندازه گیری پایداری اکسیداتیو، روغن را در معرض جریان هوا با شدت lit/h30-3 و درجه حرارت ℃150-100 قرار می دهند (این فاکتور ها با توجه به نوع روغن و آنتی اکسیدان قابل تنظیم هستند). سرعت اکسیداسیون با افزایش℃10 تقریباٌ دو برابر می شود و دوره القایی تغییر می کند، اما میزان هوادهی و یا مقدار نمونه بر روی دوره القایی تأثیر چندانی ندارد و تنها شکل منحنی را تغییر می دهد. متابول