علوم و صنایع غذایی

مقدمه:

مواد غذایی یکی از منابع مهم آلوده شونده توسط عوامل شیمیایی و بیولوژیکی میباشند ، بطوری که 70 درصد بیماریهای عفونی از طریق غذای ناسالم به انسان سرایت میکند و بیش از 450 نوع بیماری ویروسی ، انگلی، قارچی و میکروبی از طریق غذاهایی که منشاء حیوانی دارند به انسان منتقل میشوند از آنجاييكه چربیها خاصیت انرژی زایی فراوان دارند و هر گرم از آنها 9 کالری انرژی ایجاد می‌کند و مصرف چربیها برای ایجاد حرارت ضروری می باشد لذا دانستن مقدار كل چربي موجود در يك غذا داراي اهميت زيادي است و از آنجاييكه طبيعت چربي يا روغن ممكن است در قابليت نگهداري ،بافت و ارزش غذايي آنها موثر بوده باشد ، داشتن اطلاعاتي در اين زمينه مخصوصاً درجه اشباع بودن آنها از اهميت بالايي برخوردار است .یکی از آلودگیهای شیمیایی ، وجود مواد پراکسیدی در غذاهای سرخ شده می باشد که رادیکالهای آزاد ایجاد میکند. رادیکالهای آزاد نه تنها مسوول فساد غذاها هستند، بلکه عامل آسیب به بافتهای بدن وعلتی برای سرطان، بیماریهای التهابی، آترواسکلروز، پیری و نظایر آن میباشند.از آنجا که مقدار پراکسید در بعضی مواد غذایی سرخ شده بالاست، لذا تعیین میزان فراوانی آلودگی شیمیایی می تواند جهت برنامه ریزی و مداخله منا سب برای کاهش آلودگی در سطح تولید مواد غذا یی مؤثر باشد و همراه با مداخله های دیگر منجر به بهبود بهداشت و ایمنی غذائی و سرانجام ، ارتقای سلامت مص ف کنندگان شود .بطور کلی عوامل مختلفی در بوجود آوردن و تسریع اکسیداسیون روغن موثر می باشند که عبارتند از:

1- حرارت:

عملاً نشان داده شده است که در حرارت بیشتر میزان اکسیداسیون تسریع میگردد. افزایش میزان پراکسید برحسب ازدیاد درجه حرارت را به ترتیب زیر میتوان نشان داد:

2.غیراشباع بودن:

هر قدر میزان غیراشباع بودن روغنها بیشتر باشد اکسیداسیون سریعتر انجام میشود، به همین جهت روغنهای مایع را در صنعت هیدروژنه میکنند. در درجه اول اسیدهای چربی که بیشتر از یک بند مضاعف دارند مثل اسید لینولئیک و اسید لینولنیک را با هیدروژنه کردن تبدیل به اسید اولئیک می نمایند چرا که این دو اسید نه تنها باعث اکسیداسیون زودتر و سریعتر انجام می شو ند بلکه بعنوان کاتالیزور، منجر به اکسیداسیون اسید اولئیک نیز میگردند.

3.نور:

نور بخصوص اشعه ماورا ی بنفش و طول موجهای 400 - 290 میلی میکرون ، اکسیداسیون روغنها را تسریع مینمایند، بدین جهت نباید آنها را در معرض نور و اشعه قرار داد.

4. آلودگی ماده چرب با ماده چرب تند شده :

وجود پراکسید در روغن به عنوان کاتالیزور اکسیداسیون را تسریع می نماید . چنانچه روغن سالم و تازه بوسیله روغن مانده حاوی پر اكسيد آلوده شود عمل اكسيداسيون روغن شروع شده و سريعاً تند مي شود.

5.آلودگی بوسیله فلزات :

عناصر سنگین مانند آهن یا مس باعث تسریع اکسیداسیون میگردند. در صنایع تهیه روغن، برای هیدروژنه کردن محصول، از کاتالیزور نیکل استفاده می شود. گرچه پس از اتمام عمل، تمام فلز را از محصول خارج می نمایند ولی هرگاه مقدار بسیار جزیی هم وجود داشته باشد باعث فساد زودرس محصول خواهد شد.

6.هوا:

هوا عامل مهمی در اکسیداسیون و فساد مواد چرب است و بایستی مواد غذایی چرب و روغن را حتی الامکان در محل سرپوشیده و دور از هوا نگاه داری نمود .در محصولات غذایی مثل شیر خشک و غیره که مدت بیشتری نگهداری می شوند هوای قوطیها کاملاً تخلیه میشود تا تماس محصول با اکسیژن هوا کمتر شود

از جمله اکسیدانهای طبیعی می توان به ویتامین A ویتامین ،E بتا کاروتن ، ویتامین C ، سزامول و گسیپول اشاره کرد . مهمترین آنتی اکسیدان طبیعی ویتامین E ، میباشد که میتواند رادیکال ایجاد شده در واکنش اتواکسیداسیون را جذب کند و با آن، یک کمپلکس BHA تشکیل دهد . مهمترین آنتی اکسیدان صنعتی P-quinoneاست.عناصر سنگین مانند مس و آهن می توانند اتواکسیداسیون چربیهای حاوی اسید چر ب اشباع شده را تشدید نموده و رادیکال تشکیل دهند .برای کاهش تشکیل پراکسید در این موارد میتوان از تشدیدکننده ها استفاده نمود که اثر آنتی اکسیدان را تشدید میکند، از جمله اسید بوتیریک، اسیدسیتریک و اسید فوماریک که با فلزات سنگین کمپلکس تشکیل میدهد.

اندازه گيري پراكسيد :
اكسيداسيون يكي از روش هاي فساد مواد غذايي است و ماده حاصل در اين روش پراكسيد است كه توسط عدد پراكسيد سنجش مي شود و بيشتر در اسيدهاي چرب غير اشباع رخ مي دهد. به دليل اهميتي كه اكسيد اسيون چربي ها در ايجاد بدطعمي در مواد غذايي دارد، سنجش اين فاكتور داراي اهميت است. پراكسيد يا هيدروپراكسيد محصول اوليه اكسيداسيون چربي ها مي‌باشد و هر چه چربي غير اشباع تر باشد، آمادگي بيشتري براي اكسيد شدن دارد. مقدار هيدروپراكسيد توليد شده در ماده غذايي تا حد معيني قابل قبول بوده و بيش از آن بيانگر فساد ماده غذايي است. روغنها و چربیهای مختلف از نظر اکسیدایون و تند شدن متفاوت هستند مثلاً چربیهای حیوانی اشباع شده و روغنهای هیدروژنه که اسیدهای چرب غیراشباع آنها تنها شامل مقادیری اسید اولئیک می باشند غالباً در مرحله اولیه اکسیداسیون از نظر بو و طعم کمتر تغییر می کنند و علا یم تندی یک مرتبه و سریع در آنها بوجود می آید ، در حالیکه روغنهای غیراشباع مثل روغن تخم پنبه دانه تغییرات آهسته تری از نظر طعم و بو نشان میدهند.

پراکسید:

اندیس پراکسید عبارت است از میلی اکی والان گرم پراکسید یا اکسیژن فعال موجود در یک کیلوگرم از نمونه روغن و یا چربی . اندیس پراکسید شاخص برای نشان دادن میزان فساد اکسیداتیو در روغن ها و چربی ها می باشد. در اکسیداسیون پراکسید یا اکسیژن فعال در روغن ها تولید می شود. برای روغن های سالم این اندیس باید زیر 6 باشد. طبق استاندارد دیگری تا عدد10 هم قابل قبول است.

هدف:

*تعيين كيفيت چربي، بررسي فساد اكسيداتيو، اندازه‌گيري ميزان پراكسيد در روغن و بررسي كهنگي روغن.

* در روغن غير اشباع اهميت دارد.

* در روغن خيلی کهنه، هيدروپراكسيد به مواد ديگري نظير استون، آلدئيد و الكل تجزيه مي‌شود و بنابراين اگر اين آزمايش با تاخير انجام شود به دليل كاهش ميزان عدد پراكسايد، ارزش تشخيصی نخواهد داشت.

وسايل و مواد لازم:

بشر، پيپت، دستگاه تيتراسيون، مگنت، مزو.

يديد پتاسيوم اشباع، آب مقطر، معرف چسب نشاسته، اسيد استيك، كلروفرم، تيوسولفات سديم 1/0 نرمال.

روش‌كار:

1) 5 گرم از نمونه روغن را توزين مي‌كنيم.

2) 30 ميلي ليتر از محلول (( اسيد استيك + كلروفرم )) كه به نسبت 3 به 2 يا 3 به 1 درست شده است را به نمونه روغن اضافه مي‌كنيم.

3) 5/0 ميلي ليتر يديد پتاسيم اشباع (KI) به ظرف بالا اضافه مي‌كنيم.

4) سپس ظرف را به مدت 1 دقيقه در تاريكي (كابينت تاريك) مي‌گذاريم.

5) پس از طي شدن مرحله تاريكي، 30 ميلي‌ليتر آب مقطر را به ظرف بالا اضافه مي‌كنيم.

6) چند قطره معرف چسب نشاسته (محلول نشاسته) كه مي‌تواند يك يا پنج درصد باشد را به ظرف اضافه مي‌كنيم.

7) نمونه آماده شده را كه رنگ تيره‌اي دارد با تيوسولفات سديم 1/0 نرمال تيتر مي‌كنيم تا بي‌رنگ شود.

* براي حذف مقدار يدي كه KI آزاد مي‌كند از شاهد استفاده مي‌شود كه اين اختلاف از بين برود.

* شاهد بدون روغن است و آن را هم تيتر مي‌كنيم؛ معمولا شاهد 1/0 الي 2/0 ميلي ليتر تيوسولفات مصرف مي‌كند، در غير اين صورت و اگر بيشتر شد كار ايراد دارد. مقدار تيوسولفات مصرف شده توسط شاهد را از مقدار مصرف شده توسط نمونه كم مي‌كنيم.

براي محاسبه پراكسايد از فرمول زير استفاده مي‌شود:

1000*(N*(S-B

W

S: حجم تيوسولفات مصرف شده توسط نمونه روغن.

B: حجم تيوسولفات مصرف شده توسط شاهد.

N: نرماليته تيوسولفات.

W: وزن نمونه.

* اگر حجم تيوسولفات مصرفي (S) كمتر از 5/0 ميلي‌ليتر بود از تيوسولفات 01/0 نرمال استفاده مي‌كنيم.

ROOH + 2 KI ® I₂ + 2 KOH + RO ^– (oxidized peroxide)

* تيوسولفات سديم Na₂S₂O₃ ؛ يك ماده آبدار است و 5 مولكول آب دارد.

* تيوسولفات سديم يك ماده يك ظرفيتي است با وزن مولكولي 18/ 248 .

* تيوسولفات براي يدومتري بكار مي‌رود و يد را تيتر مي‌كند.

Na₂S₂O₃ + I₂ ® 2 NaI + S₂O₃ (sufur trioxide) 

قبل از تیتراسیون:

بعد از تیتراسیون: