2-2-13- آنتی اکسیدان های بیولوژیکی:………………………………………………………………………………………29
2-3-دارچین:……………………………………………………………………………………………………………………………30
2-3-1- کلیات گیاه شناسی:……………………………………………………………………………………………………….30
2-3-2- نامگذاری:……………………………………………………………………………………………………………………30
2-3-3-تاریخچه گیاه دارچین:……………………………………………………………………………………………………31

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

2-3-4-گونه های دارچین:…………………………………………………………………………………………………………32
2-3-5-ترکیبات شیمیائی:………………………………………………………………………………………………………….32
2-3-6- خواص داروئی و درمانی:……………………………………………………………………………………………..32 2-3-6-1- بیماری قلبی:……………………………………………………………………………………………………………34
2-3-6-2- التیام :……………………………………………………………………………………………………………………..34
2-3-6-3- عفونت‌ها:………………………………………………………………………………………………………………..34
2-3-6-4- تصفیه خون:…………………………………………………………………………………………………………….34
2-3-6-5- گردش خون:……………………………………………………………………………………………………………34
2-3-6-6- دیابت: ……………………………………………………………………………………………………………………35
2-4- اسانس های گیاهی: ………………………………………………………………………………………………………….35
2-4-1- ترکیبات و منشا اسانس ها: ……………………………………………………………………………………………35
2-4-2- خصوصیات اسانس ها: ……………………………………………………………………………………………….. 36
2-4-3- تفاوت اسانس ها با روغن های معمولی: ……………………………………………………………………….36
2-4-4- طبقه بندی اسانس ها: …………………………………………………………………………………………………..36
2-4-4-1- اسانس های طبیعی : ………………………………………………………………………………………………..36
2-4-4-2- اسانس های شبه طبیعی : ………………………………………………………………………………………….37
2-4-4-3- اسانس های مصنوعی: ……………………………………………………………………………………………..37
2-4-5- روش های استخراج اسانس ها: ……………………………………………………………………………………..37
2-4-5-1- روش های تقطیر: …………………………………………………………………………………………………….37
2-4-5-2- روش های فشردن: ………………………………………………………………………………………………….38
2-4-5-3- روش استخراج با حلال: …………………………………………………………………………………………..38
2-4-5-4- روش استخراج با دی اکسید کربن: ……………………………………………………………………………38
2-4-6- کاربرد اسانس ها : ………………………………………………………………………………………………………39
2-4-6- کاربرد اسانس ها : ………………………………………………………………………………………………………39
2-4-6-2- کاربرد در صنعت:…………………………………………………………………………………………………….39
2-4-7- اهمیت‌ و تاریخچه استفادهاز ‌اسانس‌های‌ طبیعی‌: …………………………………………………………….39
2-4-8- خواص اسانس ها: ………………………………………………………………………………………………………40
2-4-9- نقش اسانس ها در مواد غذایی و تاثیر آنها بر سلامت انسان: ……………………………………………41
2-4-10- اسانس دارچین: ………………………………………………………………………………………………………..41
2-4-11- مروری بر مطالعات انجام شده: …………………………………………………………………………………..42
فصل سوم مواد و روش ها:
3-1- مواد: …………………………………………………………………………………………………………………………….44
3-1-1- تهیه اسانس ها: ………………………………………………………………………………………………………….44
3-1-2- کلیه مواد شیمیایی به کار برده شده: ……………………………………………………………………………..44
3-2- روش کار: …………………………………………………………………………………………………………………….45
3-2-1- تست قدرت شلاته کنندگی: ……………………………………………………………………………………… 46
3 -2-2- تست قدرت احیا کنندگی: ………………………………………………………………………………………. 47
3-2-3- تست اثر ضد رادیکالی DPPH: ………………………………………………………………………………..47
فصل چهارم نتایج و بحث: ……………………………………………………………………………………………………….49
4-1- آنالیز دستگاهی اسانس دارچین: ……………………………………………………………………………………….49
4-2- مقایسه قدرت آنتی اکسیدانی اسانس های دارچین: …………………………………………………………….50
3-2-1- تست قدرت شلاته کنندگی: ………………………………………………………………………………………50
3 -2-2- تست قدرت احیا کنندگی: ………………………………………………………………………………………..52
3-2-3- تست اثر ضد رادیکالی : DPPH………………………………………………………………………………..53
فصل پنجم نتایج کلی:……………………………………………………………………………………………………………….56
Abstract : ………………………………………………………………………………………………………………………….57
فهرست منابع: ……………………………………………………………………………………………………………………….58
فهرست جداول ها
عنوان صفحه
جدول(2-1): ترکیبات گریندوکس 117: ……………………………………………………………………………………………. 20
جدول(2-2): فرمولاسیون تجاری آ”تی اکسیدان های طبیعی ………………………………………………………………… 25
جدول شماره (2-3): مشخصات اسانس پوست: …………………………………………………………………………………. 41
جدول (3-1): آنالیز دستگاهی اسانس آزمایشگاهی:……………………………………………………………………………. 48
جدول(3-2): آنالیز دستگاهی اسانس دارچین تجاری (1):…………………………………………………………………….. 49
جدول (3-3)- آنالیز دستگاهی اسانس دارچین (2):……………………………………………………………………………… 49
جدول (3-4):مقایسه ترکیبات شیمیایی مختلف اسانس دارچین آزمایشگاهی و دو اسانس تجاری:……………… 50
جدول (3-5):غلظت مهاری 50 درصد (IC50) اسانس های تجاری و آزمایشگاهی دارچین در تست DPPH:..53

فهرست نمودارها

عنوان صفحه
نمودار (3-1): مقایسه قدرت آنتی اکسیدانی اسانس تجاری و خالص دارچین بر اساس قدرت شلاته کنندگی………. 52
نمودار(3-2): مقایسه خاصیت آنتی اکسیدانی دو اسانس تجاری و خالص دارچین بر اساس قدرت احیاکنندکی……. 53
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (2-1): مکانیسم عمل، رادیکالهای آزاد در اکسیداسیون چربی ها………………………………… 5
شکل(2-2): تشکیل هیدروپراکسید……………………………………………………………………………………………………….. 7
شکل( 2-3) :ساختمان شیمیایی برخی آنتی اکسیدانهای طبیعی و سنتزی …………………………………………………. 14
شکل( 2-4 ): طبقه بندی آنتی اکسیدان ها بر اساس مکانیسم عمل………………………………………………………….. 17
شکل(2-5):کاربردهای مختلف آنتی اکسیدان ها در مواد غذایی …………………………………………………………….. 21
شکل (2-6) :ساختمان شیمایی بعضی ترکیبات متشکله عصاره رزماری……………………………………………………. 26
شکل (2-7) :ساختمان شیمیایی آلفاتوکوفرول و آلفاتوکوترینول ………………………………………. 27
شکل (2-8) :ساختمان شیمیایی لسیتین (فسفاتیدیل کولین) ……………………………………………. 28
شکل(2-9) :ساختمان شیمیایی آسکوربیل پالمیتات ……………………………………………………………………………… 29
شکل(2-10): بخش های مختلف گیاه دارچین …………………………………………………………………………………… 30
شکل (2-11): پوست درخت دارچین ……………………………………………………………………………………………… 32
شکل (2-12): پودر دارچین ……………………………………………………………………………………………………………. 32 شکل (2-13)-اسانس دارچین ………………………………………………………………………………………………………… 40
چکیده
این مطالعه جهت مقایسه ترکیبات شیمیایی و اثر آنتی اکسیدانی اسانس دارچین آزمایشگاهی1 دو اسانس تجاری2 طراحی شده است.اسانس آزمایشگاهی به روش تقطیر با آب و توسط دستگاه کلونجر استخراج شد.و اسانس های تجاری از بازار محلی خریداری شد.
جهت شناسایی ترکیبات شیمیایی اسانس ها آنالیز دستگاهی (GC/MS) صورت گرفت.ترکیبات اصلی شناسایی شده اسانس دارچین آزمایشگاهی به ترتیب سینام آلدئید (77%)،سینام آلدئید دی متیل استات (6/6%)،آلفا کاپائین (6%) و دلتا کادنین (3%) بودند.نتایج حاصل از آنالیز دستگاهی نشان داد که ترکیبات اصلی اسانس آزمایشگاهی از ترکیبات اسانس تجاری متفاوت بود و ترکیبات اصلی شناسایی شده در دو اسانس تجاری به ترتیب سینام آلدئید،ترانس کاریو فیلن، لینالول و اوژنول بودند.
اثر آنتی اکسیدانی اسانس ها با سه روش مختلف شلاته کنندگی آهن??3 ، قدرت احیا کنندگی4 و اثر ضد رادیکالی DPPHارزیابی شد. در این رابطه اسانس آزمایشگاهی در تست شلاته کنندگی قوی تر از دو اسانس تجاری بود،اما به از لحاظ آماری در دو تست احیا کنندگی و ضد رادیکالی DPPH ضعیف تر از دو اسانس تجاری بود.(05/0 <p).
به طور کلی از میان سه اسانس،اسانس تجاری اثر آنتی اکسیدانی بهتری را نسبت به اسانس آزمایشگاهی از خود نشان داد.این شواهد می تواند به دلیل پایین بودن میزان ترکیبات فنولی و مونوترپنی در اسانس آزمایشگاهی باشد.
کلمات کلیدی: فعالیت آنتی اکسیدانی، آزمایشگاهی، تجاری،اسانس، cinnamomum zeylanicum
فصل اول مقدمه:
1-1- مقدمه:
اکسیداسیون مواد غذایی بویژه روغن ها موجب کاهش ارزش تغذیه ای ماده غذایی و نیز تشکیل هیدروپروکسیدها، ترکیبات کربونیلی بدبو،مالون دی آلدئید ها ،آلکانها وآلکنها می شود.همچنین اکسیداسیون می تواند کیفیت شیمیایی و ارگانولپتیک مواد غذایی را تحت تاثیر قرار داده و باعث ایجاد سرطان، دیابت و بیماری های قلبی_ عروقی در مصرف کنندگان شود، لذا مسئله ناپایداری اکسیداسیونی و جلوگیری از آن از طریق افزودن آنتی اکسیدان ها برای پایداری موادغذایی و حفظ سلامت مهم می باشد.(نیلفر و همکاران52004)
نگاهی به کارهای پژوهشی صورت گرفته در زمینه صنایع غذایی در دنیا نشان می دهد که حجم عمده این تحقیقات در چند سال اخیر روی موضوع غذاها و ترکیبات سلامتی زا و نیز نگهدانده های طبیعی متمرکز بوده است که این خود نمایانگر تمایل و استقبال جهانی از این ترکیبات می باشد و این امر با محرز شدن خواص سرطان زایی و ضد سلامتی بسیاری از ترکیبات شیمیایی شدت گرفته است.هدف اصلی استفاده از آنتی اکسیدان ها به عنوان افزودنی غذایی،حفظ کیفیت غذا و افزایش عمر نگهداری آن است.استفاده از آنتی اکسیدان ها ضایعات مواد خام وافت مواد مغذی را کاهش داده و انواع چربی هایی را که می توانند در فرآورده های ویژه مورد استفاده قرار بگیرند را توسعه دهد.آزادمرد (2010)
با این حال آنتی اکسیدان های سنتزی علی رقم این که طی فرآیندهای حرارتی و شرایط نگهداری موثر عمل می کنند استفاده از آنها به خاطر احتمال سمی بودن از دیدگاه امنیت موادغذایی بحث بر انگیز است.به گونه ای که قوی ترین آنتی اکسیدان سنتزی یعنی (TBHQ)6 در ژاپن، کانادا و اروپا اجازه مصرف ندارد و بوتیلات هیدروکسی آنیزول (BHA)7 نیز از لیست ترکیباتی که عموما ایمن شناخته شده اند (GRAS)8 حذف شده است.لذا تحقیق در رابطه با آنتی اکسیدان های طبیعی به عنوان جایگزینی برای آنتی اکسیدان های سنتزی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.ایکبال و بانگر9(2007)
1-2- هدف:
دارچین به عنوان طعم دهنده در مواد غذایی کاربرد فراوانی دارد وعلاوه بر آن امروزه به عنوان ضدعفونی کننده زخم های سطحی، برای درمان اسهال و مشکلات دستگاه گوارش، درمان سرماخوردگی در علم پزشکی استفاده می شود . همچنین برای درمان ناراحتی کلیه و معده و همچنین دیابت نوع 2 نیز کاربرد دارد. در ضمن اثری مشابه پنی سیلین داشته و به عنوان داروی تب بر به صورت قرص و کپسول در آمریکا و کانادا در داروخانه ها موجود است. علاوه بر موارد مذکور دارچین دارای فعالیت آنتی اکسیدانی بالایی نیز بوده و روغن موجود در آن دارای خواص آنتی باکتریایی و آنتی اکسیدانی می باشد و از این خصوصیات دارچین به عنوان یک نگهدارنده در مواد غذایی برای افزایش مدت زمان ماندگاری مواد غذایی استفاده می شود. .
با آگاهی از مطالب مذکور از دیر باز در ایران گرایش عمومی نسبت به این گیاه وجود داشته است و امروزه چند شرکت تجاری در داخل کشور اقدام به استخراج اسانس دارچین و توزیع آن در سطح کشور کرده اند. این اسانس ها در ظروف شیشه ای و به عنوان صد در صد خالص به فروش می رسد که گاهاً در ارتباط با اثر بخشی این اسانس ها در مقایسه با اسانس های استحصالی در آزمایشگاه ها شکایاتی از سوی متخصصین مطرح می باشد. لذا با توجه به اهمیت این موضوع این مطالعه به منظور ارزیابی ترکیبات و فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس تجاری دارچین در مقایسه با اسانس خالص استخراج شده در آزمایشگاه انجام می شود.
هدف از این تحقیق و پژوهش ارزیابی اسانس تجاری دارچین از لحاظ ترکیبات شیمیایی و فعالیت آنتی اکسیدانی می باشد و در مرحله بعد مقایسه آن با اسانس خالص تهیه شده در آزمایشگاه است.
فصل دوم: کلیات و مروری بر منابع:
2-1- اکسیداسیون مواد غذایی:
بیشتر مواد غذائی حاوی چربی می باشند. چربی ها ارزش غذائی زیادی داشته و منبع انرژی محسوب می گردند اما عمر چربی ها محدود بوده و با گذشت زمان خصوصیات آنها تغییر می کند و ارزش غذائی آنها کاهش میابد.
روغن ها و چربی ها مانند بسیاری از مواد اشباع نشده به وسیله اکسیژن هوا اکسیده می شوند و نتیجه اکسیداسیون مداوم روغن، ظهور تندی10 همراه با بو و طعم نامطبوع و در نتیجه غیر قابل 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 و پیگمان ها 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، 1388).
2-1-1- مکانیسم اکسیداسیون :
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 پراکسید11) 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.اکسیداسیون چربی ها، رادیکالهای آزاد را بوجود می آورند که بعنوان کاتالیزورهای این پروسه محسوب می شوند، سوبسترای اولیه برای این واکنش ها، اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه و اکسیژن می باشد. مکانیسم عمل، رادیکالهای آزاد در اکسیداسیون چربی ها در یک پروسه سه مرحله ای اتفاق می افتد: آنتولویچ12 (2002)
آغاز (2) انتشار (3) مرحله پایانی. (شکل1)
(شکل 2-1) مکانیسم عمل، رادیکالهای آزاد در اکسیداسیون چربی ها
در طی مرحله آغازین، رادیکالهای چربی مستقیما از اسیدهای چرب اشباع نشده در حضور گرما، دیگر رادیکالها و کاتالیزورها مانند یونهای فلزی بوجود می آیند. در مرحله انتشار رادیکالهای چربی با اکسیژن واکنش می دهد و رادیکالهی پروکسی را بوجود می آورد (LOO) در حالیکه در پی آن اتم هیدروژن از دیگر مولکولهای لیپید تجزیه می گردد و هیدروپراکسیدها (LOOH) و دیگر رادیکالهای چربی را بوجود می آورد. (شکل 1)
در پیگیری تجربی اکسیداسیون خود بخود به وسیله اندازه گیری اکسیژن جذب شده یا اندیس پراکسید روغن معلوم شده است که در طی اکسیداسیون در فاز مشخص وجود دارد.در طی فاز مقدماتی اکسیداسیون با سرعتی کم وبیش یکنواخت و نسبتاً آهسته پیش می رود و پس از این که 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 وطعم تند پیدا می کند کم وبیش با شروع مراحل اولیه فاز دوم مطابق می نماید. مرحله اولیه اکسیداسیون نسبتاً آهسته چربی به نام مرحله القایی معروف است.(فاطمی، 1378؛ قنبر زاده، 1388).
2-1-2- تشکیل هیدروپراکسید:
در جریان تشکیل هیدروپراکسیدها ترجیحاً کربنی مورد حمله آن (RO20) رادیکال پراکسید قرار میگیرد که اتم 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 اسید اولئیک، 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 غیر کنژوگه به کنژوگه تغییر یافته است. مقادیر کمی نیز از هیدروپراکسیدهای دیگر تولید می شوند که در آن ها پیوند های دوگانه به صورت غیر کونژوگه هستند(فاطمی، 1378؛ فوسی و همکاران13، 1993).
شکل(2-2) تشکیل هیدروپراکسید
LOOH(هیدروپراکسایدها) ناپایدارند و میزان زیادی از محصولات فرار و غیرفرار را تجزیه می کنند. این محصولات فرار و غیر فرار ناپایدارند و تحت اکسیداسیون مجدد قرارمی گیرند و با تجزیه بخشی از محصولات اکسیدشده، طعم نامطبوع موجود در روغن های رنسیده را به وجود می آورند.
اسیدهای چرب با بیش از یک پیوند دوگانه بویژه برای اکسیداسیون مستعدتر می باشند جایی که اتم کربن متیلین بین دو پیوند دوگانه قراردارد. سرعت اکسیداسیون برای اولئیک، لینولئیک و لینولنیک براساس پروکسی بوجود آمده به ترتیب 25:12:1 می باشد.
2-1-3-فتواکسیداسیون:
برای تخمین پایداری روغن های گیاهی، از فتواکسیداسیون، بیشتر از اکسیداسیون رادیکالهای آزاد استفاده می شود. بیشتر این روغن ها شامل، حساس کننده های نور، پیگمانهای طبیعی مانند کلروفیل و محصولاتشان، هِم و ترکیبات وابسته، متیلن بلو، فلورسین اریتروزین و هیدروکربنهای حلقوی آروماتیک می باشد که این ترکیبات توانایی انتقال انرژی از نور به مولکولهای شیمیایی را دارند.
واکنش زیر نمای کلی از فرایند فتواکسیداسیون را نشان می دهد:
(1) SesitizerGround + hv ? SpnsitizerExcited
(2) SensitizerExcited + LH ? SensitizerH + L
(3) SensitizerExcited +3 O2 ? SeositizerGround + 1O2
1O2+LH?LOO+3O2(4)
انرژی از نور به حساس کننده ها منتقل می شود در حالیکه ممکن است مستقیما با لیپیدها واکنش دهد و رادیکالها را بوجود بیاورد و درنتیجه اتواکسیداسیون آغاز گردد (معادله 2).
امکان بوجود آمدن رادیکالهای چربی بطور مستقیم کمتر می باشد چون نیاز به انرژی بالاتری دارد. واکنش تخریبی بیشتر بین محرکهای برانگیخته و اکسیژن پایدار (دوگانه) موجب بوجود آمدن اکسیژن ناپایدار یگانه می شود (معادله 3).
اکسیژن یگانه، 1500 مرتبه سریع تر از اکسیژن پایدار (دوگانه) با اسید لینولئیک واکنش می دهد. این ترکیب واکنش گر (اکسیژن یگانه) بعنوان مهم ترین آغازگر برای اتواکسیداسیون اسیدهای چرب می باشد. محرک های نوری و اکسیژن می توانند موجب ایجاد اکسیژن یگانه و رادیکالهای آزاد می شود (معادله 2 و 3). این پروسه واکنش رادیکالهای آزاد را آغاز می کند در حالیکه رادیکالهای لیپید بوجود آمده و اتواکسیداسیون آغاز شده است.
منابع اکسیژن یگانه بوسیله بردلی مورد بحث قرارگرفته است. اکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع بوسیله اکسیژن یگانه می تواند بوسیله ترکیبات که سدیم با اکسیژن یگانه واکنش می دهند متوقف گردد ترکیباتی مانند خاموش کننده ها که اکسیژن یگانه را به فرم اکسیژن پایدار تبدیل می کنند.
مؤثرترین و مهم ترین خاموش کننده ها طبیعی، توکوفرولها و بتاکاروتن می باشند. حال آن که دیگر ترکیبات شامل، آمینواسیدها، پروتئین ها و سولفید فنل ها و ترکیبات چلاته کننده فلزات می باشند.
این رادیکالهای بوجود آمده موجب اتوکاتالیست (خودتجزیه ای) می شود. در طی مرحله پایانی رادیکالهای آزاد با یکدیگر واکنش می دهند تا در نهایت محصولات اکسیداسیون را بوجود بیاورند. هر عاملی که بتواند از مرحله انتشار جلوگیری کند در کم کردن اکسیداسیون چربی در اثر فعالیت رادیکالهای آزاد، نقشی کلیدی در مکانیسم پایانی دارد. آنتی اکسیدان ها قطع کننده زنجیره واکنش های اکسیداسیون مانند ترکیبات فنولیک با دادن هیدروژن به رادیکالهای چربی در مرحله انتشار و بوجود آوردن ترکیبات غیرفعال می توانند این واکنش های اکسیداسیون را متوقف کنند. توکوفرول. بیوتیل هیدروکسی آنیزول، بوتیلات هیدروکسی تولوئن و پروپیل گالات نمونه هایی از آنتی اکسیدان های فنولی می باشند.
2-1-4-عوامل موثر در اکسیداسیون چربیها
2-1-4-1- ترکیب ماده غذایی:
مثلاً در مورد چربیها، تعداد و محل قرار گرفتن و حالت ایزومری پیوند دوگانه در اسیدچرب 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).
2-1-4-2-درجه حرارت:
با افزایش درجه حرارت سرعت اتواکسیداسیون افزایش می یابد. درجه حرارت بالا تولید رادیکال های آزاد را تسریع می نماید و در عین حال باعث ناپدید شدن آنها نیز می گردد. در درجه حرارت معینی سرعت به ماکزیمم میرسد. درجه حرارت نه تنها در سرعت واکنش مؤثر است بلکه در مکانیسم آن نیز دخالت می کند. در درجه حرارت پائین 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 همکاران14، 2002).
2-1-4-3-نور :
اسیدهای چرب و پراکسید آنها کم رنگ هستند و نمیتوانند نور مرئی را جذب نمایند در حالیکه نور ماوراء بنفش بوسیله چربی های غیراشباع جذب میشود بخصوص اگر پیوند دوگانه بصورت مزدوج (Conjugated) باشد. نور ماوراء بنفش ممکن است موجب شروع واکنش زنجیره ای شود، اما اثر عمده آن تسریع تجزیه پراکسیدها است. طعم چربی ها درشیشه های شفاف و بیر نگ سریعتر از شیشه های رنگی و قوطی تغییر کرده و تند میشود. (فاطمی، 1378؛ هراس وهمکاران، 2002).
2-1-4-4-اکسیژن:
تحقیقات جدیدتر نشان داده است که رابطه خطی بین عکس سرعت اکسیداسیون و عکس فشار اکسیژن وجود دارد. دانشمندان معتقد اند که سطح مخصوص (نسبت سطح به حجم) سیستم غذائی یا چربی مهمتر از فشار اکسیژن است و با افزایش آن سرعت اکسیداسیون نیز زیاد می گردد، (گریفشس15،1985).
2-1-4-5- رطوبت:
اثر فعالیت آب روی سرعتی اکسیداسیون چربی پیچیده است. تند شدن در رطوبت خیلی کم یا زیاد به وقوع می پیوندد و سرعت آن نسبت به رطوبت متوسط بیشتر است.(فاطمی، 1378؛ اوانس 16،1991).
2-1-4-6- کاتالیزورها:
یون های فلزات سنگین کاتالیزورهای قوی برای اکسیداسیون چربی ها به شمار می روند که موجب کوتاه شدن دوره نهفته (Induction period) و تسریع اکسیداسیون چربی ها می گردند. غالباً این فلزات به دو حالت اکسیداسیون که به آسانی قابل تبدیل به یکدیگرند وجود دارند، مانند آهن ، مس و منگنز. اثر عمده این فلزات در مقادیر کم (PPm) افزایش سرعت تجزیه هیدروپراکسیدها و ازدیاد سرعت تولید رادیکالهای آزاد است. منبع فلزات سنگین در مواد غذائی ممکن است بوسیله آلودگی (با وسایل، لوله ها، مواد بسته بندی یا عوامل محیطی) و یا اجزاء طبیعی مواد غذایی باشد. (گریفشس، 1985؛هراس وهمکاران، 2002).
آنزیم لیپواکسیداز: یکی دیگر از کاتالیزورهای مهم در اکسیداسیون چربیها آنزیم لیپواکسیداز است، این آنزیم بطور اختصاصی اکسیداسیون مستقیم اسیدهای چرب با درجه غیراشباع بالا (Polynusaturated) را که شامل گروه سیس – سیس – 1و4 پنتادی ان هستند (مانند اسیدلینولئیک و لینولنیک) کاتالیز می کند. این آنزیم در دانه های روغنی، حبوبات، غلات و برگها وجود دارد و چنانچه غیرفعال نگردد موجب تسریع اکسیداسیون چربیها وکاروتنوئیدها گشته و تغییر طعم و بو در محصولات غذائی بوجود می آید.
2-2- آنتی اکسیدان
یکی از ساده ترین روش های تکنیکی برای کاهش اکسیداسیون، استفاده از آنتی اکسیدان ها می باشد.از نظر علم تغذیه، آنتی‌اکسیدان‌ها ترکیباتی هستند که مانع فعالیت رادیکال‌های آزاد شده و از اکسیداسیون آنها جلوگیری می‌کنند وبا غیر فعال کردن آنها سلول‌های بدن را از اثرات مخرب این ترکیبات مصون نگاه می‌دارند.
آنتی اکسیدان ها از سوی اداره مواد غذایی و دارویی ایالات متحده آمریکا17 بعنوان موادی شناخته می شوند که از طریق به تأخیر انداختن فساد چربی های مواد غذایی (رنسیدیتی) و یا با جلوگیری از بی رنگ شدن ازفساد آنها و تبدیل شدن آن ها بعنوان مواد غیرقابل مصرف جلوگیری می کند. این ترکیبات در مقادیر کم قادر به محافظت یا به تأخیر انداختن اکسیداسیون در روغن ها و چربی ها می شوند.آنتی اکسیدان ها از جمله مهمترین ترکیباتی هستند که باجلوگیری یا به تاخیر انداختن اکسیداسیون، کیفیت روغن ها و چربیها را حفظ می کنند.آلیس و لیندن18(1991)؛ آنتولویچ و همکاران (2002)
هالیون و همکارانش متوجه شدند که آنتی اکسیدان ها موادی هستند که وقتی در غلظت کم به سوبسترای اکسید شونده اضافه شود به طور چشمگیری ، اکسیداسیون در آن سوبسترا به تعویق می اندازد یا از آن جلوگیری می کند. در حالیکه آنتی اکسیدان ها با جلوگیری از پراکسیداسیون چربی ها شرکت می کنند. رادیکالهای آزاد می توانند دیگر ترکیبات غذایی را از بین برند. سوبسترای قابل اکسید شدن شامل بیشتر ترکیبات موجود در مواد غذایی میشوند مانند پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها و DNA. این بخش برروی فعالیت آنتی اکسیدان ها در مقابل پرواکسیداسیون لیپیدها تمرکز دارد. بطور کلی آنتی اکسیدان ها بطور کلی فعالیت اکسیداسیون را به تأخیر انداخته و دوره آلقا و برانگیختگی را آهسته تر می کنند.
ترکیبات آنتی اکسیدانی در غذا نقش مهمی را به عنوان فاکتور محافظت کننده سلامتی بازی می کنند. مطالعات نشان می دهد که آنتی اکسیدان ها خطر بروز بیماری های مزمن مثل سرطان و بیماری های قلبی را کاهش می دهد. آلیس و لیندن (1991)؛ پراکاش19(2001) این مواد ممکن است به طور طبیعی در ماده غذایی وجود داشته باشند یا در طبیعت موجود نباشند و از طریق سنتز تهیه و به ماده غذایی اضافه شوند.
مکانیسم اثر آنتی اکسیدان ها به این ترتیب است که با دادن یک اتم به رادیکال تشکیل شده، از گسترش واکنش های زنجیره ای اکسیداسیون جلوگیری می کند.
R0 +AH RH + A0
RO20 + AH ROOH +A0
با توجه به واکنش های بالا، کارایی و درجه تاثیر یک آنتی اکسیدان به سهولت جدا شدن این اتم از آن مربوط می شود. بدیهی است که رادیکال آزاد به جا مانده از آنتی اکسیدان پس از دادن هیدروژن باید حتی الامکان خود سبب تولید رادیکال آزاد و آغاز اکسیداسیون نشود و در ضمن توسط اکسیژن اکسید نگردد (فاطمی، 1378؛ پراکاش، 2001؛ واتسون20، 2002).
امروزه آنتی اکسیدان های ساختگی (سنتتیک) مثل بوتیلیتد هیدروکسی تولوئن (BHT)، بوتیلیتد هیدروکسی آنیزول(BHA) و ترشری بوتیل هیدروکینون(TBHQ) به طور گسترده برای ممانعت از اکسیداسیون روغن ها و چربیها و افزایش زمان ماندگاری غذاهای چرب استفاده می شوند. در سالهای اخیر به دلیل گزارشاتی از اثرات سمی و سرطانزای این ترکیبات ، استفاده از این آنتی اکسیدانهای سنتزی در مواد غذایی با تردید روبرو بوده است.(موری و همکاران21 1994،ویسنر و همکاران22 2007، شهیدی و واناسوندارا23 1998)به همین دلیل توجه دانشمندان به سمت آنتی اکسیدانهای طبیعی جلب شده است. ترکیبات فنولی و آلدئیدی موجود در گیاهان با احیای رادیکالهای آزاد می تواند باعث فعالیت آنتی اکسیدانی آنها شود.محققین بر این باورند که ترکیبات فنولی و آلدئیدی از دو طریق احیای رادیکالهای آزاد و همچنین شلاته کردن فلزات می توانند نقش آنتی اکسیدانی داشته باشند (Sikwese) به همین دلیل در سالهای اخیر محققین به دنبال جایگزینهای طبیعی برای آنتی اکسیدان ها می باشند. در این راستا اثرات قوی آنتی اکسیدانی در تعداد زیادی از سبزیجات مثل کلم، اسفناج، بروکلی، پیاز ، رزماری و مرزه ثابت شده است.(ازکان و همکاران24 2005، فروتوس و هرناندز هرو25 2005،شیمالا و همکاران26 2007)
2-2-1- فاکتور حفاظت
کارایی یک آنتی اکسیدان تحت عنوان فاکتور حفاظت مشخص می شود و آنتی اکسیدان ها نیز از این طریق با هم مقایسه می شوند. فاکتور حفاظت عبارت است از نسبت مدت دوره اکسیداسیون کند یک روغن در حضور یک آنتی اکسیدان به مدت دوره اکسیداسیون کند همین روغن بدون وجود آنتی اکسیدان.
در مواردی استفاده از مخلوط دو آنتی اکسیدان دارای نقش حفاظتی بیشتری نسبت به زمانی است که این آنتی اکسیدان ها هر یک به تنهایی مورد استفاده قرار گیرند مثلاً BHA وBHT در غلظت 2 درصد به ترتیب دارای فاکتور حفاظت برابر 5/9 و 6 هستند. در صورتیکه وقتی این دو به صورت مخلوط با همین غلظت استفاده می گردند فاکتور حفاظت مربوطه برابر 12 خواهد بود.
علت این وضع را می توان این چنین توجیه کرد که BHA با توجه به فاکتور حفاظت زیادتر با سهولت و سرعت بیشتری با رادیکال های پراکسی وارد واکنش می شوند، اما رادیکال آزاد BHA که در این جا بوجود می آید می تواند به سرعت یک هیدروژن از BHT دریافت کند و به حالت اول در آید که بنابراین مجدداً وارد واکنش می شود. به این ترتیب موجودیت یک آنتی اکسیدان که قویتر است در مقابل از دست رفتن یک آنتی اکسیدان ضعیف تر حفظ می گردد. از طرف دیگر رادیکالBHT تشکیل شده می تواند همانطور که قبلا ً اشاره شد با رادیکال پراکسی وارد واکنش شده و از این طریق از سرعت اکسیداسیون بکاهد. فرمول زیر مربوط به محاسبه فاکتور حفاظت است(باندونین و همکاران27، 2000).
=فاکتور حفاظت
Tn مدت زمانی که عدد پراکسید به مقدار n می رسد و Tn=T0nدر شاهد
2-2-2- ساختمان شیمیایی آنتی اکسیدان ها
بیشترین آنتی اکسیدانها مورد استفاده درصنایع غذایی دارای ساختمان فنلی هستند، این ترکیبات فنلی در عصاره استخراج شده از گیاهان به مقدار زیادی وجود دارند ، ساختمان شیمیایی برخی از ترکیبات سنتزی و طبیعی با خاصیت آنتی اکسیدانی در شکل (2-3) آمده است.
شکل( 2-3) ساختمان شیمیایی برخی آنتی اکسیدانهای طبیعی و سنتزی، (1) ویتامین E، (2) BHA ، (3) اسید کارنوزیک ، (4) کارنوزول ، (5) اسید رزماریک ، (6) پروپیل گالات ، (7) رزمانول، (8) وانیلین ، (9) اگنول، (10) TBH (لولیگر28 1989 و 1991)
2-2-3- مکانیسم کلی عمل آنتی اکسیدان ها:
آنتی اکسیدان ها در غشاء‌ سلولی یا در مواد غذایی به طرق زیر عمل می کنند:
1- با به دام انداختن و درگیر کردن رادیکالهای آزاد که بعنوان آغازگر اکسیداسیون می باشند.
2- غیرفعال کردن یون های فلزی
3- خارج کردن و طرف اقسام و اشکال واکنشگر اکسیژن
4- قطع زنجیره واکنش های آغازین
5- با خاموش کردن و به دام انداختن اکسیژنن یگانه
6- از بین بردن پروکسیدها و جلوگیری از تشکیل فرم رادیکالی
7- حذف اکسیژن و یا کاهش غلظت وفشار اکسیژن محیط
2-2-4- طبقه بندی آنتی اکسیدان ها بر اساس عملکردشان
آنتی اکسیدان ها بسته به عملکردشان به انواع: اولیه، ثانویه، یا سینرژیست ها طبقه بندی می شوند. شماری از آنتی اکسیدانهای طبیعی و مصنوعی در مقیاس تجاری برای مقاوم سازی و پایداری تولیدات غذایی یا چربی خالص حیوانات و روغن های گیاهی بکار می روند.
آنتی اکسیدان ها می توانند در مراحل مختلف بر حسب مکانیسم عمل آنها وارد زنجیره اکسیداسیون شوند (شکل 2-3).
2-2-4-1- آنتی اکسیدان اولیه:
آنتی اکسیدان اولیه یا اصلی و یا شکننده زنجیره (زنجیره شکن) با رادیکال های آزاد لیپید، برای به دست آوردن محصولات پایدارتر واکنش می دهد، این نوع آنتی اکسیدان ها به عنوان متوقف کننده29 شناخته می شوند. و گیرنده های رادیکال آزاد نام دارند.
2-2-4-2- آنتی اکسیدان های ثانویه:
آنتی اکسیدان های ثانویه یا بازدارنده یا نگهدارنده سرعت، روند شروع زنجیره را توسط مکانیسم های مخلتفی کاهش می دهند که شامل غیرفعال کردن یون های فلزی، تجزیه کنند های هیدروپراکسیدها، عواملی که اکسیژن را به دام می اندازند (تله های اکسیژنی) و سینرژیست ها می باشد. یک آنتی اکسیدان اولیه به سرعت یک اتم هیدوژن به یک رادیکال آزاد لیپید می دهد و یا به سایر محصولات پایدار تبدیل می شود.
2-2-4-3- سینرژیست ها
آنتی اکسیدان های سینرژستیک اصولاً بعنوان ترکیبات حذف کننده اکسیژن و چلاته کننده یون های فلزی بکار می روند. آن ها از طریق شماری از مکانیسم ها عمل می کنند که شامل بازسازی یا نوزایی آنتی اکسیدان های اولیه با دادن اتم هیدروژن به رادیکالهای فنوکسیل یا بوسیله با ثبات کردن بیشتر محیط اسیدی برای این نوع آنتی اکسیدان ها می باشد. اسید آسکوربیک، سولفات ها و اسید اریتروبیک مثالهایی از تمیزکننده ها و حذف کننده های اکسیژن از محیط می باشند در حالیکه EDTA ، اسید سیتریک و فسفات ها به عنوان ترکیبات چلاته کننده عمل می کنند. ترکیبات متفاوت که به عنوان آنتی اکسیدان های اولیه و سینرژیست ها عمل می کنند در ( شکل 2-3)نشان داده شده است.
گیرنده های رادیکال آزاد دو مرحله مهم را در توالی زنجیره رادیکال آزاد اکسیداسیون لیپید نشان می دهند.آنها با رادیکال های پروکسیل (LOO*) جهت متوقف نمودن زنجیره انتشار واکنش می دهند. بنابراین از تشکیل پراکسیدها جلوگیری می کنند (واکنش 1) و با رادیکل های آلکوکسیل (LO*) برای کاهش تجزیه هیدروپراکسیدها به محصولات مضر واکنش می دهند (واکش 2)
LOO*+AH ==> LOOH+A*
LO*+AH ==> LOH+A*
شکل( 2-4 ) طبقه بندی آنتی اکسیدان ها بر اساس مکانیسم عمل
غیرفعال کننده های فلزی یا عوامل کمپلکس دهنده به عنوان آنتی اکسیدان های بازدارنده با حذف یا غیرفعال کردن یونهای فلزی که به عنوان آغازگر، تجزیه هیدروپراکسیدها را کاتالیز می کنند، عمل می نمایند. تجزیه کننده های هیدروپراکسید ها آنها را به ترکیبات پایدار هیدروکسی بواسطه فرایند احیاء تبدیل می کنند،در حالی که تله های اکسیژنی جهت تهی نمودن ذخیره اکسیژنی مورد نیاز برای اتواکسیداسیون، با اکسیژن واکنش می دهند.
2-2-5-ویژگیهای لازم آنتی اکسیدانهای غذایی:
یک آنتی اکسیدان برای مصرف غذایی بایستی ویژگیهای ذیل را دارا باشد:
موثر بودن در غلظت های کم
سازگار بودن با ماده اولیه
نداشتن اثر حسی بر فراورده های غذایی ( ایجاد بو ، طعم و رنگ نامطلوب)
سمی نبودن برای مصرف کننده
ابقا پس از فرآوری ( مانند پخت کیک و سرخ کردن). توانایی یک آنتی اکسیدان برای ابقا پس از فرایند حرارتی، به خاصیت Carry-through موسوم است.
داشتن قابلیت حل در چربی به منظور پخش کامل و یکنواخت در غذا
سهولت کاربرد و جا به جایی
مناسب بودن قیمت
2-2-6- طبقه بندی آنتی اکسیدانها:
آنتی اکسیدانها بر حسب منشاء آنها به دو گروه زیر تقسیم می شوند:
آنتی اکسیدانهای سنتزی
آنتی اکسیدانهای طبیعی
2-2-7-آنتی اکسیدانهای سنتزی:
این آنتی اکسیدانها شامل چند گروه می باشد که مهمترین آنها شرح داده می شود:
2-2-7-1- بوتیلات هیدروکسی آنیزول30 و بوتیلات هیدروکسی تولوئن31:
بوتیلات هیدروکسی آنیزول و بوتیلات هیدروکسی تولوئن آنتی اکسیدان هایی هستند که در ابتدا برای حفاظت روغنهای نفتی در مقابل اکسیداسیون وچسبناک شدن، مصرف و توسعه پیدا کردند و بعداً برای مصرف در صنایع غذایی پذیرفته شدند.
هر دو ماده فوق الذکر از متداولترین آنتی اکسیدانها در صنایع غذایی هستند و جزء آن دسته از آنتی اکسیدانها هستند که واکنشهای اکسیداسیونی رادیکال آزاد را با دادن هیدروژن از گروههای هیدروکسیل فنولهای خود، متوقف می نمایند به طوری که خود آنها تبدیل به یک رادیکال آزاد پایدار می شوند که دیگر تأثیری در پیشرفت یا توقف اکسیداسیون لیپیدها ندارند.(هاسن هیوتل32 و وان33، 1992).
B.H.A را به صورت ورقه های سفید نازک روغنی شکل به فروش می رسانند و B.H.T به صورت کریستالهای سفید در دسترس می باشد. هر دو ماده به مقدار بسیار زیاد در چربیها محلول بوده ولی در آب نامحلول می باشد. (هاسن هیوتل و وان، 1992).
هر دو ماده در طول پروسس تأثیر خوبی از خود نشان می دهند ولی B.H.A کمی بهتر از B.H.Tمی باشد.
2-2-7-2- گریندوکس ها (Grindoxs) :
یک سری آنتی اکسیدانهایی که به تازگی به بازار عرضه شده اند، گریندوکس ها می باشند. اینها شامل احیاء کننده ها یا غیرفعال کننده های رادیکالهای آزاد مانند آسکوربیل پالمیتات، گیرنده ها یا غیرفعال کننده های برخی یونهای فلزی مانند اسید سیتریک و امولسیون کننده ها که نقش توزیع یکنواخت احیاء کننده ها و گیرنده ها را دارند، می باشند.
مخلوط های آنتی اکسیدان گریندوکس به سه گروه عمده تقسیم می شوند:
الف – مخلوط های حاوی توکوفرول – اسید آسکوربیک- آسکوربیل پالمیتات ، اسید سیتریک و گالاتها

دسته بندی : پایان نامه ها

پاسخ دهید