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 می شود 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 می شود (کراکو و فریرا، ۲۰۱۳).
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
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، ۲۰۱۳).
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، ۲۰۱۳).
۲-۳ 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 می تواند 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 ۲/۲ میلیون نفر در جهان را میگیرد که ۹/۱ میلیون نفر از این قربانیان را کودکان تشکیل می دهند. 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:
۱. ایجاد شرایط اسپتیک یا جلوگیری از ورود میکروارگانیسمها
۲. حذف کردن میکروارگانیسمها
۳. نگهداری در شرایط بیهوازی مانند نگهداری در یک ظرف تحت خلاء
۴. استفاده از درجه حرارتهای بالا
۵. استفاده از درجه حرارتهای پایین
۶. خشک کردن که شامل محصور کردن آب توسط مواد حل شده، کلوئیدهای آب دوست و غیره می شود.
۷. استفاده از نگهدارندههای شیمیایی که یا توسط میکروارگانیسمها تولید میشوند و یا به صورت دستی افزوده میشوند.
۸. اشعه دادن.
۹. تخریب مکانیکی میکروارگانیسمها مثلا با بهره گرفتن از خرد کردن، فشارهای بالا و غیره.
۱۰. 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، ۱۳۸۶).
با توجه به موضوع این پژوهش، از میان موارد فوق، نگاه اجمالی به نگهدارندههای شیمیایی و آنتیبیوتیکها خواهیم داشت.
۲-۳-۱ 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، آنزیم های 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 شده اند (GRAS[45]) 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 باکتری ها 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 می گذارد.
سورباتها نمکهای سدیم، پتاسیم یا کلسیم اسید سوربیک هستند که در پنیرها، فرآورده های 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 باکتری ها 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 ۵/۲ تا ۴ است که از رشد اکثر باکتری ها جلوگیری می کند. 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 می شود که رنگ قرمز پایداری دارد. نیتریت بر کلستریدیوم بوتولینوم در فرآورده های گوشتی مؤثر است. نیتریتها با آمینهای نوع دوم و سوم واکنش داده و تشکیل نیتروزآمین می دهند که سرطانزا بودن این ماده به اثبات رسیده است.
دیاکسید گوگرد و سولفیتها در محلولهای آبی، اسید سولفورو تشکیل می دهند که ترکیب ضدمیکروبی فعالی است. تأثیر اسید سولفورو در pH های پایین افزایش مییابد (مرتضوی و همکاران، ۱۳۸۶). اثر اسید سولفورو بر روی باکتری ها و کپکها بیشتر، و بر روی مخمرها کمتر است. به همین دلیل است که در برخی فرایندهای تخمیری (تولید شراب) از آن استفاده میگردد تا از رشد باکتری های نامناسب جلوگیری شود (فاطمی، ۱۳۸۱).
۲-۳-۲ 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 می شود اندک است اما مصرف چنین موادی در دراز مدت می تواند مسئله ساز باشد. از این نظر است که تنها مصرف تعداد معدودی از آنها در برخی کشورها مجاز اعلام شده است (فاطمی، ۱۳۸۱). مثلاً در اروپا برای جلوگیری از رشد باکتری های بیهوازی در پنیر و فرآورده های آن از نایسین[۴۶] استفاده می شود. همچنین نایسین بر رویش اسپور اثر داشته و پوشش اسپور[۴۷] را تجزیه می کند. ناتامایسین[۴۸] بر کپکها و مخمرها مؤثر است و در آب پرتقال، میوههای تازه، سوسیس و پنیر مصرف می شود. تصور می شود که سوبتیلین[۴۹] هیچ اثری بر اسپور باکتری های مقاوم به حرارت ندارد، اما از رشد سلولهایی که در اثرحرارت آسیب دیدهاند، جلوگیری می کند. 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 می شود 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، ۱۳۸۶).
۲-۴ بیماریهای میکروبی ناشی از مصرف مواد غذایی
باکتری ها، 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.
۲-۴-۱ عفونت غذایی [۵۰]
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[۵۱] و همکاران، ۲۰۰۸).
۲-۴-۲ مسمومیت غذایی [۵۲]
رشد میکروارگانیسمها در مواد غذایی علاوه بر عفونت غذایی می تواند باعث مسمومیت غذایی شود. این نوع بیماریها در اثر مصرف سم تولید شده توسط میکروب در ماده غذایی ایجاد میشوند و جهت درمان آنها از آنتی توکسینها استفاده می شود (وایلی و همکاران، ۲۰۰۸).
۲-۴-۳ پارهای از میکروارگانیسمهای پاتوژن و عامل فساد
در این بخش به معرفی تعدادی از میکروارگانیسمهای عامل فساد و پاتوژن خواهیم پرداخت که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند.
۲-۴-۳-۱ اشرشیاکلی[۵۳]
اشرشیاکلی جنس شاخص خانواده انتروباکتریاسه است. گرم منفی و غیر اسپورزا بوده و قادر به تخمیر قند لاکتوز میباشد. اشرشیاکلی یک باکتری مزوفیل است و اپتیمم دمای حدود C°۳۷ را داراست. این باکتری هیچگونه مقاومت قابل توجهی در برابر حرارت ندارد اما می تواند در طی نگهداری به صورت سرد یا منجمد به مدت طولانی زنده باقی بماند. بر اساس خصوصیات بیماریزایی، چهار دسته عمده اشرشیاکلی مولد اسهال وجود دارد که عبارتند از:
۱. اشرشیا کلی مولد انتروتوکسین (ETEC)
۲. اشرشیا کلی حمله کننده به روده (EIEC)
۳. اشرشیاکلی انتروپاتوژنیک (EPEC)
۴. اشرشیا کلی مولد خونریزی رودهای (EHEC)
آلودگی مدفوعی منابع آبی و آلودگی مواد غذایی در مراحل مختلف فرایند، مهمترین عوامل شرکت کننده در شیوع ,EPEC ETEC ,EIEC بوده اند (مرتضوی، ۱۳۸۶).
۲-۴-۳-۲ سالمونلا تیفی[۵۴]
جنس سالمونلا متعلق به خانواده انتروباکتریاسه میباشد. سالمونلاها باکتریهایی هستند گرم منفی، میلهای کوتاه، که از این نظر بسیار شبیه به اشرشیاکلی هستند و در زیر میکروسکوپ از یکدیگر قابل تفکیک نمیباشند. اپتیمم درجه حرارت رشد این باکتری ۳۷ درجه سانتی گراد است. اغلب باکتری های این جنس به وسیله تاژکهای فراوانی که سطح این باکتری ها را پوشانده متحرک هستند. اگر چه در ردیف میکروبهای هوازی قرار میگیرند ولی در غیاب اکسیژن نیز به خوبی رشد می کنند. تمام انواع گروه سالمونلا دارای ساختمان آنتیژنی مخصوص به خود میباشند و در نتیجه از واکنش آگلوتیناسیون برای طبقه بندی سالمونلاها استفاده می شود. عوامل مولد تبهای حصبه، شبه حصبه و همچنین عامل مولد مسمومیت غذایی سالمونلوزیس و عفونت خونی در انسان به این جنس تعلق دارند. متداولترین سویه سالمونلای جدا شده از مواد غذایی، سالمونلا تیفیموریوم میباشد و مقاومترین آنها نسبت به حرارت سالمونلا سنفتنبرگ[۵۵] میباشد (مرتضوی، ۱۳۸۶).
۲-۴-۳-۳ انتروکوکوس فکالیس[۵۶]
باکتری های جنس انتروکوکوس، ارگانیسمهایی گرم مثبت، کاتالاز منفی، تخم مرغی شکل و غیر اسپورزا، بیهوازی اختیاری، هموفرمانتاتیو با احتیاجات غذایی پیچیده هستند (هووکی[۵۷]، ۱۹۹۸) که اغلب در اکثر سبزیجات، گیاهان و مواد غذایی مخصوصاً غذاهای با منشاء حیوانی مانند محصولات لبنی حضور دارند. آنها هم چنین قسمتی از فلور میکروبی طبیعی روده بعضی از پستانداران و انسان را تشکیل می دهند (جیرافا[۵۸]، ۲۰۰۳). تعداد قابل توجهی از سویههای متعلق به گونه های متفاوت جنس انتروکوکوس دارای خواص بیولوژیک یکسان مانند تولید باکتریوسین و رفتارهای پروبیوتیک هستند. چنین باکتریهایی قادرند که به صورت کلونیهای تورفته از بقیه متمایز شوند و مقاومت استثنایی این باکتری ها باعث توانایی رشد آنها در محیط خارج رودهای میگردد. از این رو در خاک، آبهای سطحی، روی گیاهان و سبزیجات هم مشاهده شده (جیرافا، ۲۰۰۲) و میتوانند در محیطهای هیپوتونیک، هایپرتونیک، اسیدی و قلیایی رشدکنند (هووکی، ۱۹۹۸). استرپتوکوکوس فکالیس از طریق بعضی غذاها مانند انواع گوشت، شیر و پنیر در انسان گاستروانتریت ایجاد مینماید و انواع سوسیس بیشتر در معرض این میکروارگانیسم قرار دارند (جیرافا، ۲۰۰۲).
۲-۴-۳-۴ آسپرژیلوس فومیگاتوس[۵۹]
این جنس شامل بیش از ۱۵۰ گونه است که در طبیعت به صورت بسیار وسیعی پراکنده هستند. کنیدیهای این قارچ در هوا و خاک و هر جای دیگر یافت میشوند. قارچهای آسپرژیلوس قادرند بر محیطهای غذایی متنوعی رشد کنند که این مسئله به توانایی آنها در ترشح آنزیم های مختلف مربوط می شود. در حالیکه برخی از گونه های این جنس مانند آسپرژیلوس نایژر[۶۰] (در تولید اسید سیتریک، اسید گلوکونیک و آنزیم های آمیلاز، پکتیناز، پروتئاز و لیپاز مورد استفاده قرار میگیرد)، آسپرژیلوس اوریزا[۶۱] (تولید آشامیدنی الکلی از برنج) و یا آسپرژیوس ونتی[۶۲] (به همراه آسپرژیلوس اوریزا در روغن کشی از دانه سویا استفاده می شود) از نظر صنعتی حائز اهمیت هستند، بسیاری از گونه های این جنس فسادزا و بیماریزا میباشند. به عنوان مثال آسپرژیلوس گلاکوس[۶۳] دارای خاصیت اسموفیلی بوده و موجب فساد مواد غذایی با درصد قند و نمک بالا میگردد. آسپرژیلوس فومیگاتوس[۶۴] و بعضی دیگر از گونه های این جنس، پاتوژنهای حیوانی و انسانی هستند و در اثر حمله آنها بیماری مخصوصی به نام آسپرژیلوزیس[۶۵] در انسان و حیوان شیوع پیدا می کند (مرتضوی، ۱۳۸۶).
۲-۴-۳-۵ کاندیدا آلبیکانس[۶۶]
این جنس در برگیرنده مخمرهای کروی، بیضوی و مستطیلی شکل است که معمولاً به روش جوانه زنی در جهات مختلف تکثیر مییابند. گونه های مختلف این جنس قندها را به میزان بسیار متفاوتی تخمیر می کنند، در حالی که برخی از گونه ها اصولاً خاصیت تخمیری ندارند، گونه هایی وجود دارد که قندها را به شدت تخمیر می کنند. کاندیدا بزرگترین جنس مخمرهاست و دارای بیش از ۸۰ گونه مختلف میباشند. بعضی از این گونه ها از نظر اقتصادی و صنعتی حائز اهمیت فراوان میباشند، مانند کاندیدا یوتیلیس[۶۷] که به منظور تولید پروتئین تک یاختهای از فاضلاب کارخانجات کاغذسازی مورد استفاده قرار میگیرد.
برخی از گونه های کاندیدا عامل فساد مواد غذایی محسوب میشوند. از این دسته میتوان به کاندیدا لیپولیتیکا[۶۸] (در صنایع گوشت و تولید سسهای مختلف مانند مایونز، به علت تجزیه چربی ایجاد مشکل می کند) و کاندیدا
والیدا[۶۹] (در اثر تجزیه اسید لاکتیک موجب فساد فرآورده های تخمیری لاکتیکی میگردد) اشاره نمود.
در بین گونه های مختلف جنس کاندیدا، حداقل ۷ گونه مختلف وجود دارد که برای انسان بیماریزا هستند. مهمترین گونه از دسته مذکور، کاندیدا آلبیکانس میباشد که در انسان ایجاد تب برفکی می کند. برفک مخاط عضلانی، برفک جلدی، برفک نای، مجاری ادراری و برفک ریوی که خطرناکترین فرم این بیماری است.
۲-۵ پلیساکاریدها
پلیساکاریدها ترکیبات پلیمری میباشند که از اتصال گلیکوزیدی تعداد زیادی مونوساکاریدهای همسان یا غیر همسان تشکیل شده اند (حامدی، ۱۳۸۷). فعالیت زیستی پلیساکاریدها به خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنها وابسته است. از این مجموعه عوامل میتوان به ترکیب مونوساکاریدهای موجود در پلیمر، وزن مولکولی، درجه شاخهای شدن و نوع اتصالات گلیکوزیدی اشاره نمود (وتویکا و ایوین[۷۰]، ۲۰۰۴). پلیساکاریدها با توجه به ساختارشان خواص عملکردی متفاوتی نشان می دهند که آنها را از واحدهای سازنده آنها (مونوساکاریدها) متمایز میسازد و بر اساس این خواص در مواد آرایشی، غذایی و دارویی استفاده گستردهای داشته اند (چایکلاهان[۷۱] و همکاران، ۲۰۱۳). از جمله خواص عملکردی پلیساکاریدها میتوان به توانایی آنها در اتصال به آب، خواص رئولوژیک، قدرت تشکیل ژل، قدرت اتصال به ترکیبات عامل طعم، قابلیت تغییر در فشار اسمزی، واکنش پذیری شیمیای، شیرین کنندگی و تقویت مزه اشاره نمود (حامدی، ۱۳۸۷).
