دانشگاه آزاد اسلامي واحد دامغان
دانشکده کشاورزي
پايان نامه جهت دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”در رشته مهندسي صنايع غذايي
گرايش کشاورزي
عنوان:
بهينه سازي مصرف عصاره‌ي متانولي برگ گياه گلرنگ توسط دستگاه اولتراسوند به روش سطح پاسخ
استاد راهنما:
دکتر حسين جلالي
استاد مشاور:
دکتر ليلا نوري
نگارش:
حسين شاماني
شهريور 92

ستايش براي خداست آن نخستين بي آغاز و واپسين بي انجام
ستايش براي خداست که خود را به ما شناساند و شيوه سپاسگزاري از خود رابه ما آموخت
و درهاي علم به پروردگاريش را به روي ما گشود
و ما را به اخلاص ورزيدن به توحيد خود رهنمون ساخت . (صحيفه سجاديه)

تقديم به :
و بعد از مدتها، پس از پيمودن راههاي فراوان که با حضور شيرين اساتيد عزيزم، با راهنماييها و دغدغه هاي فراوانشان و شيطنتهاي زيباي آن دوران، نگاههاي پدر ومادرم، با چشمهاي پر از برق شوق ، که خستگيهاي اين راه را به اميد روشني راه تبديل کرده و اميدوارم بتوانم در آينده ي نزديک جوابگوي اين همه محبت آنها باشم……………
اکنون، با احترام فراوان براي اين همه تلاش اين عزيزان براي موفقيت من…. ….
اين پايان نامه را به پدربزرگوار و مادرم مهربانم ، اساتيد عزيز و دوست داشتني ام تقديم ميکنم
اميدوارم قادر به درک زيباييهاي وجودشان باشم…………….
فهرست مطالب
چکيده1
فصل اول:مقدمه2
1-1-مقدمه:2
فصل دوم : کليات و بررسي منابع5
2- 1-راديکال هاي آزاد و اکسيداسيون روغنها و چربي ها5
2-1-1-راديکال‌هاي آزاد5
2-1-2-پيامدهاي پاتولوژيک راديکال‌هاي آزاد5
2-1-3-انواع راديکال‌هاي آزاد6
2-1-3-1راديکال هاي آزاد اکسيژن‌دار6
2-1-3-2-راديکال‌هاي آزاد فلزي8
2-2-اکسيداسيون روغن‌ها و چربي‌ها8
2-2-1-فتواکسيداسيون8
2-2-2-اکسيداسيون آنزيماتيک9
2-2-3-اکسيداسيون اسيد هاي چرب به وسيله آنزيم ليپوکسي ژناز10
2-2-4-اکسيداسيون خود‌به‌خودي10
2-3- آنتي‌اکسيدان‌ها11
2-3-1-آنتي‌اکسيدانهاي سنتزي12
2-3-2-1- کاروتنوئيدها16
2-3-2-2-توکوفرولها16
2-3-2-3-اسيد اسکوربيک17
2-3-2-4-ترکيبات فنوليک18
2-3-2-4-1-فنوليک‌هاي ساده18
2-3-2-4-2-اسيد و آلدهيدهاي فنوليک19
2-3-2-4-3-استوفنون‌ها و فنيل استيک اسيدها20
2-3-2-4-4-سيناميک اسيدها20
2-3-2-4-5-کومارين‌ها21
2-3-2-4-6-فلاونوئيدها21
2-3-2-4-6-1-چالکون‌ها21
2-3-2-4-6-2-ارون‌ها22
2-3-2-4-6-3- فلاونوئيدها22
2-3-2-4-6-3-1-فلاوانون‌ها24
2-3-2-4-6-3-2-فلاوانونول‌ها24
2-3-2-4-6-3-3-لکوآنتوسيانيدين‌ها24
2-3-2-4-6-3-4-فلاون‌ها26
2-3-2-4-6-3-4-1-کوئرستينها26
2-3-2-4-6-3-4-2-کتچينها27
2-3-2-4-6-3-4-3-پروآنتوسيانينها27
2-3-2-4-6-3-5-آنتوسيانيدين‌هاو داکسي آنتوسيانيدين‌ها28
2-3-2-4-6-3-6-آنتوسيانين‌ها29
2-3-2-4-6-4-بي‌فلاونيل‌ها29
2-3-2-4-6-5-بنزوفنون‌ها، زانتون‌ها و استيلبن‌ها29
2-3-2-4-6-6-بنزوکينون‌ها، آنتراکينون‌ها و نفتاکينون‌ها29
2-3-2-4-6-7-بتاسيانين‌ها29
2-3-2-4-6-8-ليگنان‌ها30
2-3-2-4-6-9-ليگنين30
2-3-2-4-6-10-تانن‌ها30
2-4-ارزيابي توانايي آنتي‌اکسيداني روغن‌ها و چربي‌هاي خوراکي30
2-4-1-نگهداري در شرايط انبار31
2-4-2-آزمايش‌هاي جذب اکسيژن31
2-4-3-آزمايش‌هاي نگهداري در گرمخانه 32
2-4-4-روش اکسيژن فعال32
2-4-5-روش فسادسنجي32
2-4-6-تجزيه حرارتي تفاضلي32
2-5-اندازه‌گيري ميزان اکسيداسيون در روغن‌ها و چربي‌ها33
2-5-1-انديس پراکسيد33
2-5-2-انديس تيوباربيتوريک(TBA)33
2-5-3-انديس آنيزيدين34
2-5-4-انديس توتوکس يا عدد اکسيداسيون34
2-5-5-آزمايش کرايس34
2-5-6-جذب در ناحيه طيف U.V35
2-6-استخراج35
2-6-1- روش‌هاي استخراج35
2-6-1-1- روش سوكسله ( استخراج با حلال)35
2-6-1-2- امواج فراصوتي36
2-6-1-2-1-مکانيسم تاثير‌گذاري امواج فراصوت با شدت بالا38
2-6-2-1-2-1-کاويتاسيون38
2-6-1-2-2- تاريخچه استفاده از اولتراسوند39
2-6-1-3-امواج مايکروويو44
2-7-گياه گلرنگ44
2-7-1-گونههاي گلرنگ از نظر مورفولوژي و گياهشناسي و پراکندگي44
فصل سوم: مواد و روش ها46
3-1- مواد47
3-1-1- گياه گلرنگ47
3-2- روش ها47
3-2-1- آمادهسازي نمونه گياهي مورد نياز47
3-2-2- استخراج ترکيبات آنتياکسيداني48
3-2-2-1- روش ماسراسيون49
3-2-2-2- استخراج با اولتراسوند49
3-2-2-2-1- نحوه تعيين سطوح pH49
3-3- آزمونهاي شيميايي52
3-3-1- اندازهگيري مقدار کل ترکيبات فنوليک52
3-3-2- رسم منحني استاندارد براي رابطه جذب و غلظت اسيد گاليک53
3-3-3- تعيين فعاليت آنتيراديكالي53
3-3-4-آزمون رنسيمت:54
3-4- روش آماري55
فصل چهارم: نتايج و بحث56
4-1- انتخاب بهترين مدل56
4-2- اندازه گيري محتواي ترکيبات فنولي عصاره گياه گلرنگ57
4-2-1- اثر سه فاکتور دما، زمان و pH بر روي استخراج ترکيبات فنوليک58
4-2-2-اثر روش استخراج بر مقدار استخراج عصاره استحصالي و مقدار کل ترکيبات فنوليک عصاره برگ گلرنگ62
4-3-اثرسه فاکتور دما، زمان و pH مختلف بر فعاليت آنتي‌اکسيداني عصاره63
4-4-1-اثر روش استخراج بر قدرت راديکال گيرندگي عصاره گلرنگ66
4-5-بررسي اثر سه فاکتور دما، زمان و pH بر روي قدرت پايدارکنندگي روغن سويا67
4-5-1-اثر روش استخراج بر روي ميزان پايدارکنندگي روغن سويا70
فصل پنجم: بحث و نتيجه گيري71
منابع73
فهرست جدول ها
جدول2-1-واکنش هاي زنجيره اي اکسيداسيون12
جدول2-2-طبقه‌بندي ترکيبات فنوليک بر اساس تعداد کربن19
جدول2-3-ليست مطالعاتي كه از التراسوند به عنوان تكميل كننده روش استخراج تركيبات غذايي مختلف استفاده شده است:41
جدول 3-1 تجهيزات مورد استفاده46
جدول 3-2- مواد مصرفي47
جدول 3-3 _تيمارهاي طراحي شده در آزمون سطح پاسخ بر اساس مدل باکس بنکن در 3 فاکتور در سه سطح50
جدول 4-1Sum of squar-57
فهرست شکل ها
شکل 2-1 تفاوت هيدروپراکسيدهاي حاصل از اتواکسيداسيون و فتواکسيداسيون اسيد لينولئيک9
شکل2-2- بوتيليد هيدروکسي آنيزول12
شکل2-3- بوتيليد هيدروکسي تولوئن13
شکل2-4- ترت بوتيل هيدروکينون14
شکل2-5-پروپيلن گالات15
شکل 2-6- ساختار توکوفرول و توکوتري انول17
شکل 2-7-ساختار اسيد آسکوربيک18
شکل2-8-ساختار مولکولي رزورسينول18
شکل2-9-ساختار مولکولي وانيلين20
شکل2-10-ساختار مولکولي سيناميک، کافئيک و فروليک اسيد20
شکل2-11-ساختار مولکولي چالکون و دي‌هيدروچالکون21
شکل2-12-ساختار مولکولي ارون22
شکل2-13-ساختار مولکولي فلاونوئيدها22
شكل2-14-ساختار پايه فلاونوييدها24
شکل 2-15-ساختار فلاوونول، آنتوسيانيدين و فلاوان 3ال25
شکل2-16-ساختار مولکولي کوئرستين و کامفرول26
شکل2-17-اکسيداسيون کوئرستين طي انجام فرآيند آنتي اکسيداني27
شکل2-18-ساختارشيميايي پروآنتوسيانينها28
شکل 2-19-طبقه بندي تانن ها31
شکل2-20-دامنهامواجصوتيمختلف36
شکل 2-21-شماي تشکيل پديده حفرگي37
شکل 2-22-گياه گلرنگ45
شکل 3-1 بوته گلرنگ48
شکل 3-2 برگ گلرنگ خشک شده48
شکل 3-3 نمونه تحت تاثير امواج اولتراسوند51
شکل 3-4 مرحله سانتريفوژ51
شکل 3-5 حذف حلال توسط دستگاه تبخير گردان تحت خلا51
شکل 3-6 حذف نهايي حلال توسط آون تحت خلآ52
شکل 3-7 دستگاه رنسيمت54
شکل4-1- نمودار استاندارد تست فولين بر حسب اسيد گاليک57
شکل 4-2- اثرمتقابل دو متغير دما و زمان بر روي ميزان استخراج ترکيبات فنوليک58
شکل 4-3- اثر متقابل دو متغير زمان و pH بر روي ميزان استخراج ترکيبات فنوليک58
شکل 4-4- اثر متقابل دو متغير دما و pH بر روي ميزان استخراج ترکيبات فنوليک59
شکل 4-5-desirability for total phenolic61
شکل4-6- مقايسه مقادير مشاهده شده با مقادير پيش بيني شده حاصل از هر تيمار61
شکل4-7- اثر نوع روش بر بازده استخراج عصاره62
شکل 4-8-اثر روش استخراج بر مقدار کل ترکيبات فنوليک عصاره63
شکل 4-9- اثر متقابل دو متغير زمان ودما بر روي شاخص IC5064
شکل 4-10- اثر متقابل دو متغير زمان و pH بر روي شاخص IC5064
شکل 4-11- اثر متقابل دو متغير دما و pH بر روي شاخص IC5065
شکل4-12-desirability for IC5066
شکل 4-13- اثر روش استخراج بر روي ميزان فعاليت خورندگي راديکالهاي آزاد (شاخص IC50)67
شکل 4-14- اثرمتقابل دو متغير زمان و دما بر روي قدرت پايدارکنندگي67
شکل 4-15- اثر متقابل دو متغير زمان و pH بر روي قدرت پايدارکنندگي68
شکل 4-16- اثر متقابل دو متغير دما و pH بر روي قدرت پايدارکنندگي68
شکل4-17-همبستگي مقدار واقعي و مشاهده شده در مورد I.T69
شکل 4-18-Desirability for I.T69
شکل 4-19- اثر روش استخراج برروي ميزان پايداري روغن سويا(شاخص I.T)70
چکيده
كانون توجهات تحقيقات اخير، مواد فتوشيميايي مشتق شده از گياهان بودهاند كه ناشي از اثرات مثبت آنها بر سلامتي بشر بوده است. مواد غذايي را درطي فرآوري در كارخانجات ميتوان با تركيبات فعالاز قبيل تركيبات فنولي كه داراي فوايد و خصوصيات فيزيولوژيكي از جمله ضدآلرژي، ضدالتهاب، ضدميكروبي، آنتي‌اكسيدانيو… ميباشند، غنيسازي نمود. اثرات سودمند موجود در تركيبات فنوليك به خصوصيت آنتياكسيداني آنها مربوط ميشود.در اين پژوهش، بهينه‌سازي فرايند استخراج ترکيبات فنوليک از عصاره متانولي 80 درصد (حجمي-حجمي) گياه گلرنگ با نام علمي Carthamustinctorious Lاز خانواده کمپوزيته و يا آستراسه توسط آزمون فولين سيوکالتو انجام گرديد. براي بهينه سازي فرايند در آزمون ها 3 فاکتور زمان (5،20،35 دقيقه)، دما (15،30و45درجه سانتيگراد) و pH (6،7و 8) مورد بررسي قرار گرفت. اين طرح از طريق Box-Behnken در 3 فاکتور و سه سطح که شامل 19 آزمون است انجام شد.در طي آزمون ها مربوط به بهينه سازي فرايند استخراجي که در شرايط (دماي 40 درجه سانتيگراد،زمان 32 دقيقهو3/7pH=)انجام شد داراي بيشترين ميزان استخراج ترکيبات فنوليک به ميزان 16 ميلي گرم گاليک اسيد (استاندارد ترکيبات فنوليک)به ازاي هر 1 گرم از پودر خشک گياه ثبت شد. در بررسي نتايج و روند نمودارها در هر دو فرايند، زمان به عنوان موثرترين فاکتور شناسايي شد.
براي بررسي فعاليت آنتي‌اکسيداني، علاوه بر آزمون فولين، آزمون DPPH و همچنين در ادامه به بررسي قدرت پايدارکنندگي روغن سويا توسط عصاره‌هاي استحصالي توسط آزمون رنسيمت پرداخته شد.در آزمون‌هاي مربوط به بهينه‌سازي عصاره‌اي که در شرايط (دماي C?31، زمان 40 دقيقه و 9/6pH=) و (دماي C?34،زمان 41 دقيقه و 7= pH) استخراج شدند به ترتيب باmg/ml57/0IC50=وh7/7I.T=، داراي بيشترين قدرت آنتي‌اکسيداني و قدرت پايدارکنندگي روغن سويا بودند.
فصل اول:مقدمه

1-1-مقدمه:
كانون توجهات تحقيقات اخير، مواد فتوشيميايي مشتق شده از گياهان بودهاند كه ناشي از اثرات مثبت آنها بر سلامتي بشر بوده است. مواد غذايي را درطي فرآوري در كارخانجات ميتوان با تركيبات فعال1 از قبيل تركيبات فنولي كه داراي فوايد و خصوصيات فيزيولوژيكي از جمله ضدآلرژي2، ضدالتهاب3، ضدميكروبي4، آنتي‌اكسيداني5و… ميباشند، غنيسازي نمود. اثرات سودمند موجود در تركيبات فنوليك6 به خصوصيتآنتياكسيداني آنها مربوط ميشود (61). تحقيقاتي در سالهاي اخير روي ميزان تركيبات فنوليك موجود در محصولات كشاورزي و پس‌مانده صنعتي آنها و ميزان در دسترس بودن اين تركيبات انجام شده است. تركيبات فنوليك داراي يك يا چند گروه هيدروكسيل متصل به يك حلقه آروماتيك شده ميباشد. اصطلاح فنوليك دسته بسيار بزرگي از تركيبات را تحت پوشش قرار ميدهد كه در دو گروه اصلي، اسيدهاي فنوليك7 و فلاونوئيدها8 قرار ميگيرند اسيدهاي فنوليك شامل اسيدهايي چون كافئيك9، گاليك10، پيكوماريك11، الايژيك 12و… هستند.از تركيبات فلاوونوئيدي مي‌توانآپژنين13، لوتئولين14، كوئرسيتين15، ايزورامنتين16، كامپفرول17 و… را نام برد. ازنقطه نظر استخراج ترکيبات مؤثره از محصولات كشاورزي و يا پسماندههايصنعتي، ميزان استخراج تركيبات فعالآنها از جمله تركيبات فنوليك بسيار مهم است و ميزان حضور تركيبات فنوليك در محصولات غذايي به صورت طبيعي و يا غني‌شده نشان دهنده ارزش غذايي آن محصول در حفظ سلامتي بشر است به همين جهت در فرايند استخراج عواملي چون نوع حلال، نسبت نمونه به حلال، مدت زمان استخراج و دما بسيار مهم هستند. همچنين نحوه عمل استخراج ميتواند به صورت سنتي از طريق روشهايي مانند سوكسوله18 و غرقابي و يا از طريق فناوريهاي جديدي چون مايكروويو19 و يا امواج مافوق صوت20 صورت گيرد. تاثير فرآوريهاي جديد در مقايسه با روشهاي سنتي از نظر صرفهجويي در زمان و انرژي و همچنين افزايش بازده استخراج مشخص شده است بررسي نتايج حاصل از تاثير فاكتورهاي مختلف در ميزان استخراج با روش اولتراسوند از طريق روش آماري آزمون سطح پاسخ21 صورت گيرد چون در اين روش آماري با حداقل آزمون انجام شده بيشترين اطلاعات ممكن از روند ميزان استخراج به دست خواهد آمدگياه گلرنگ با نام علميL Carthamustinctorious از خانواده کمپوزيته و يا آستراسه است. در ايران اين گياه با نام هاي گلرنگ، کاشفه، چورک و… موسوم است.کشت آن در ايران سابقه طولاني دارد و بيش از 50 رقم از آن شناسايي شده که هر يک بخوبي با شرايط خاص جوي محل خود از قبيل گرم وخشک و کويري و اراضي با غلظت املاح بالا خو گرفته است.لذا با توجه به اهميت استفاده از تركيبات فنوليك درسيستم هاي غذايي و بيولوژيكي و وجود اثرات سرطان زائي در آنتي‌اكسيدان هاي سنتزي لزوم اهميت بيشتر به آنتي‌اكسيدان هاي طبيعي مشخص است در كاربرد آنتي‌اكسيدان هاي طبيعي، يكي از مشكلات مهم، بازده استخراج از گياهان و حفظ خواص موثره آنتي اکسيدانها است از اين رو اهميت كاربرد فرايندهاي استخراج غير حرارتي،افزايش صرفه جويي در ميزان مصرف حلال، زمان و انرژي ودر ضمن بالا بردن ميزان بازده استخراج تركيبات فنوليك كاملا مشهود است.ازآنجا که واريته هاي گياه گلرنگ در کشورهاي مختلفو شرايط آب و هوايي مختلف رشد مي‌‌كند در اين تحقيق به عنوان گياهي كه بهينه سازي فرايند استخراج تركيبات فنوليك آن، به عنوان تجربه‌اي درساير كشورها، قابل استفاده است، انتخاب شد. اهداف ما در اين تحقيق عبارتند از :
الف) بررسي و مقايسه استخراج تركيبات فنوليك از عصاره گياه گلرنگ با استفاده از دو روش اولتراسوند و غرقابي
ب) بررسي اثر همزمان 3 فاكتور زمان، دما و pH، در طرح Box- Behnken جهت دستيابي به حداكثر اطلاعات در خصوص روند فرايند استخراج تركيبات فنوليك براساس حداقل دفعات آزمايش
پ) مقايسه نتايج حاصل از آزمون فولين و DPPH جهت تعيين قوي‌ترين عصاره از نظر داشتن تركيبات فنوليك بيشتر و قابليت بالاي خورندگي راديكال هاي آزاد
ت) مقايسه فعاليت آنتي اكسيداني عصاره هاي استخراجي با آنتي اكسيدان تجاري
ث) بررسي و مقايسه پايداري روغن سويا با استفاده از عصاره گياه گلرنگ در دو روش غرقابي و اولتراسوند

فصل دوم : کليات و بررسي منابع

2- 1-راديکال هاي آزاد و اکسيداسيون روغنها و چربي ها
2-1-1-راديکال‌هاي آزاد
راديکال آزاد عبارت از يک اتم يا ملکول داراي الکترون جفت نشده به صورت آنيوني، کاتيوني يا غير يوني مي‌باشد که مي‌تواند به طور مستقل وجود داشته باشد(73). راديکال‌هاي آزاد از نظر انرژي ناپايدار، بسيار فعال و با عمر کوتاه هستند بنابراين با حذف يا جفت کردن الکترون هاي اطرافش يک راديکال مي‌تواند به پايداري برسد. حاصل جدا شدن الکترون از سوبسترا‌هاي متنوع منجر به ايجاد راديکال‌هاي آزاد جديد در محيط مي‌گردد(49).
بدين ترتيب حضور يک راديکال آزاد مي‌تواند منشاء يک سري واکنش هاي زنجيره اي انتقال الکترون شود. مهمترين مکانيسم آسيب راديکال هاي آزاد به شرح زير است:
_تخريب پروتئين ها
_آسيب به اسيد نوکلئيک و DNA و ايجاد جهش
_اکسيداسيون باند دوگانه اسيدهاي چرب در چربي‌هاي غشاء و تغيير در ساختمان و فعاليت غشاء(61و60).

2-1-2-پيامدهاي پاتولوژيک راديکال‌هاي آزاد
راديکال‌هاي آزاد به عنوان عامل بسياري از بيماري‌ها به شمار مي‌روند که صدمات بافتي باعث افزايش توليد راديکال‌هاي آزاد شده و حضور راديکال‌هاي آزاد خود معلول بيماري باشد(21).
در صورتي که توليد راديکال‌هاي آزاد به هر دليلي مانند استرس‌هاي فيزيکي، مجاورت با اشعه و …افزايش يابد پراکسيداسيون ليپيدهاي غشاء نيز افزايش يافته و باعث اکسيداسيون پروتئين‌ها و مواد ژنتيکي داخل سلولي مثل DNA شده و منجر به اختلالات متابوليک وخيم، واکنش‌هاي التهابي در عروق محيطي و آترواسکلروز مي شود(6و25).
راديکال‌هاي آزاد اکسيژن‌دار به اختصار (OFRS)22 ناميده مي شوند که قسمتي از گروه بزرگتري به نام (ROS) هستند. گروه ROS علاوه بر راديکال‌هاي آزاد اکسيژن‌دار شامل پراکسيدهيدروژن، اسيد هيپوکلرو و ساير ترکيبات N-chloramine مي‌باشد که اين ترکيبات همگي بيشتر از اکسيژن خاصيت اکسيدکنندگي دارند(61).

2-1-3-انواع راديکال‌هاي آزاد
2-1-3-1راديکال هاي آزاد اکسيژن‌دار
الف-راديکال آزاد سوپراکسيد :(o.-2)
اين راديکال‌ها از احياء الکتروني اکسيژن توليد مي‌شوند و رفتار شيميايي آن به نوع ماده‌اي که در آن حل مي‌شود بستگي دارد به عنوان مثال فعاليت آن در آب کم است اين راديکال در محلول‌هاي آبي اغلب به عنوان يک ماده احياکننده عمل مي‌کند به طور مثال موجب احياشدن نمک هاي‌آهن فريک به فرو مي‌شود(61).
ب-راديکال آزاد هيدروکسيل :(O.H)
چلات ويژه آهن دو ظرفيتي و مس يک ظرفيتي که قادر به انتقال دادن الکترون به پراکسيدهيدروژن مي باشند باعث شکسته شدن باند O-O مي‌شود و آنرا به دو جزء آب و راديکال هيدروکسيل تبديل مي کند (O_H) يکي از قوي‌ترين اکسيدان هاي شناخته شده است که مي تواند آغازگر فرايندهايي از قبيل ليپد پراکسيداسيون زنجير DNA و…باشد و هر ملکول ارگانيکي را با اکسيژن ترکيب مي کند البته اين واکنش پذيري با توکسيسته مترادف نمي‌باشد اين راديکال در اثر قرارگرفتن در برابر اشعه يونيزان هم توليد مي‌شود اين راديکال فعالترين راديکال اکسيژن‌دار شناخته شده است.(61)
(واکنش 1)H-O-H? O.H+H
ج_راديکال آزاد پراکسي: (ROO.)
اين راديکال در اثر پراکسيداسيون چربي‌ها و تشکيل ترکيبات پراکسيدي بوجود مي‌آيد. اين راديکال آزاد در فسفو ليپدهاي غشاء در اثر واکنش اکسيداتيو تشکيل مي‌گردد(74).

د_راديکال آزاد نيتريک اکسيد: (NO.)
اکسيد نيتريک (NO) و دي اکسيد نيتروژن (NO2) در ساختمان خود الکترون جفت نشده دارند.NO. در دماي بدن با اکسيژن ترکيب و NO2 به وجود آورد که قادر به گرفتن اتم‌هاي هيدروژني چربي‌هاي غشاء و آغاز پراکسيد شدن چربي‌ها است در ضمن مي‌تواند با گرفتن راديکال سوپراکسيد توليد راديکال هيدروکسيد نمايند(4661).
(واکنش 2)NO.+O.-2?ONOO-(Peroxynitrite)
(واکنش3)ONOOH ?ONOO-+H+
(واکنش4)O.H+NO.?ONOOH
ه_راديکال‌هاي : (RO-)
اين راديکال‌ها در اثر Autooxidation چربي‌ها و واکنش‌هاي اکسيداتيو در فسفوليپدهاي غشا به وجود آمده و باعث ايجاد زنجيره متيلن در چربي‌ها و سپس شکسته شدن آن و توليد مالون‌دي‌آلدهيد (MDA) مي‌شوند راديکال RO. مشابه ROO. مي باشد و اثرات مخرب آنها يکسان است(4).
و_اکسيژن منفرد: (O2)
آرايش الکترون‌ها در O2به نحوي است که با وجود اينکه داراي دو الکترون جفت نشده است اغلب مواد را با سرعت بسيار کمتريدر دماي اتاق اکسيد مي کند. با يک تغيير ساده در آرايش الکترون‌ها مي‌توان فعاليت اکسيژن را به ميزان زيادي افزايش داد وآن را به دو اکسيژن منفرد که يک اکسيد کننده قوي است تبديل کرد. بطور مثال سرعت اکسيد شدن چربي ها توسط O2 فوق العاده آهسته است در حاليکه اکسيژن‌هاي منفرد قادرند چربي‌ها را با سرعت زيادي به پراکسيدهاي چربي تبديل کنند(61).
ز_ازن: (O3)
ازن گازي است به رنگ آبي کم رنگ که سپر محافظتي مهمي را در مقابل تشعشع فرابنفش خورشيد فراهم مي‌سازد و ازن در سطح زمين ماده سمي ناخواسته‌اي است که در اثر تابش نور بر بعضي از مواد شيميايي در هواي آلوده شهري توليد مي شود. ازن موجب تحريک و سوزش چشم ها، بيني و ريه‌ها مي‌شود اين گاز قادر به اکسيدکردن و تخريب پروتئين‌ها،DNA و چربي‌ها مي باشد. اين پديده از اکسيداسيون‌هاي مستقيم محسوب نمي‌شوند زيرا ازن يک راديکال آزاد به مفهوم خاص کلمه نيست و تنهايي موجب شروع و انجام واکنش‌هاي زنجيره اي راديکال آزاد نمي‌شود(7).

2-1-3-2-راديکال‌هاي آزاد فلزي
اجزاي زنجيره انتقال الکتروني و آنزيم‌هايي که از اکسيژن استفاده مي کنند حاوي فلزاتي از قبيل آهن و گاهي مس هستند که نقش مهمي را در واکنش هاي Autooxidation ايفا مي کنند. بعنوان مثال واکنش هاي اپي‌نفرين و اسيد اسکوربيک با O2در غياب بودن آهن يا مس، بسيار آهسته است پس وجود آهن و مس آزاد در بدن انسان به علت سرعت بخشيدن به واکنش‌هاي Auto oxidation خطرناک مي‌باشد در ضمن اين يون‌ها در اثر واکنش با پراکسيدهيدروژن راديکال‌هاي فوق‌العاده خطرناک O.H را بوجود مي آورند(48و60)
فلزات ياد شده در مواد غذايي نيز قادر به انجام چنين واکنشهايي هستند.
(واکنش 5) Mn++H2O2? M(n+1)++ O.H+O-H

2-2-اکسيداسيون روغن‌ها و چربي‌ها
2-2-1-فتواکسيداسيون
فتواکسيداسيون يا اکسيداسيون حساس شده به نور در مواد غذايي اساسا از طريق مکانيسم زير انجام مي شود.
(واکنش 6) 3S*?1s*?1S+hv
(واکنش 7)1O2+1S?2S +3O2
(واکنش 8)LOOH?1O2+LH
در اين مکانيسم 1S که يک حساس کننده4 نظير کلروفيل است انرژي ماوراء بنفش (hv) را جذب کرده و برانگيخته مي شود. حساس کننده برانگيخته شده مي‌تواند به حساس کننده يگانه تبديل شود. يا اينکه انرژي خود را به ملکول پايه اکسيژن که به فرم سه گانه 3O2 مي‌باشد منتقل کرده و توليد اکسيژن يگانهنمايد (1O2) (26). اکسيژن يگانه که به شدت الکتروفيل است مي‌تواند به طور مستقيم به اسيدهاي چرب غير‌اشباع حمله کرده و به خاطر چگالي الکتروني بالاي پيوندهاي مضاعف، توليد راديکال پراکسي،(LOO.)و نهايتا هيدروپراکسيد (LOOH)مي نمايد.
(واکنش9) LOOH?LOO.?1O2+LH
مشخص شده که اکسيژن يگانه 1000 تا 1500 بار سريعتر از اکسيژن سه‌گانه واکنش مي‌دهد(44). به اين ترتيب در مقايسه با اتواکسيداسيون، فتواکسيداسيون واکنشي بسيار سريعتر است. هم چنين مکانيسم اکسيداسيون از نظر نوع و مقدار هيدروپراکسيدهاي حاصله متفاوت مي باشد.
اين فتواکسيداسيون که به فتواکسيداسيون نوع دوم معروف است توسط غيرفعال‌کننده‌هاي نور از جمله کاروتنوئيدها کند يا متوقف مي‌شود. اين ترکيبات مانع از انتقال انرژي نور به ملکول‌هاي حساس کننده مي‌شوند.
در نوع ديگر فتواکسيداسيون که به فتواکسيداسيون نوع اول معروف است، حساس کننده بعد از تحريک شدن توسط نور مستقيما توسط نور واکنش داده و راديکال آزاد به وجود مي آيد. که در صورت حظور اکسيژن در محيط، مشابه با اتوکسيداسيون، توليد هيدروپراکسيد مي کند. ترکيبات آنتي‌اکسيدان قادر به به تاخير يا توقف اين نوع از فتواکسيداسيون مي‌باشند(73و1).
Linoleic Acid
??
Auto-oxidation Photo-oxidatiOn
8-00H?9,12(1.5%) 9-00H?10,12(32%)
9-00H?10,12(46.5%) 10-00H?8,12(17%)
10-00H?8,12(0.5%) 12-00H?9,13(17%)
12-00H?9,13(0.5%) 13-00H?9,11(34%)
13-00H?9,11(49.5%)
14-00H?9,12(1.5%)
شکل 2-1 تفاوت هيدروپراکسيدهاي حاصل از اتواکسيداسيون و فتواکسيداسيون اسيد لينولئيک
2-2-2-اکسيداسيون آنزيماتيک
اين نوع اکسيداسيون در واقع اکسيداسيون اسيدهاي چرب از طريق اکسيژن فعال حاصل از واکنش هاي آنزيماتيک مي باشد.
اکسيژن در واکنش‌هاي آنزيماتيک سه نوع ترکيب حدواسط ايجاد مي کند که مي‌توانند احيا و به آب تبديل شوند.
(واکنش 10)H2O ?OH. e?H2O2 e?O2(-) e?O2 e 1
اکسيژن با جذب يک الکترون به آنيون سوپراکسيد O2(-) تبديل مي شود. اين آنيون به عنوان يک عامل احياکننده محسوب مي شود که قادر است در واکنش هاي نوکلئوفيلي شرکت نمايند.
(واکنش 11)H2O2 +O2?2O2(-) +2H+
آنيون سوپراکسيد نمي‌تواند مستقيما اتم هيدروژن را از ملکول اسيد‎‌‌چرب جدا کند و در نتيجه، پراکسيداسيون چربي ها را شروع نمايند. فعاليت اين راديکال، تنها در محيط‌هاي اسيدي ديده مي‌شود که در آن H+ به کمک آنزيم سوپراکسيدديسموتاز با آنيون مذکور ترکيب شده، آب اکسيژنه توليد مي‌نمايد. آنيون سوپراکسيد توسط آنزيم‌هاي گروه فلاوين، از جمله گزانتين اکسيداز به وجود مي آيد. بر خلاف آنيون سوپر اکسيد راديکال هيدروکسي مي‌تواند. به يک ملکول اسيد چرب حمله کرده و يک اتم هيدروژن از آن جدا نمايد(1).
(واکنش 12) R. +H2O?R-H + HO.
2-2-3-اکسيداسيون اسيد هاي چرب به وسيله آنزيم ليپوکسي ژناز
به محض اينکه ساختمان سلول شکسته شود، آنزيم ليپوکسي‌ژناز، اکسيداسيون را تحريک خواهد کرد. عقيده بر اين است که طعم مطبوع در هنگام هيدراتاسيون جو دوسر خردشده که تثبيت نشده است، در نتيجه فعاليت ليپوکسي‌ژناز است(31).
آنزيم ليپوکسي‌ژناز به سهولت اسيدهاي لينولئيک و لينولنيک که داراي سيستم باند مضاعف غيرکنژوگه هستند را اکسيد کرده به دنبال آن طعم بيني23 (طعم لوبيائي) در روغن ايجاد مي کنند(38).
آلدهيدهايي به وسيله اويس24 و وارکوکس25 از سبزيجات جدا شده است. اين افراد اظهار داشتند که در حقيقت اسيدهاي چرب با چندين باند دوگانه که در مقادير زياد در ديواره سلولي ميوه ها و سبزيجات وجود دارد، در امر جذب آنزيماتيک وارد مي‌شود، که در درجه اول ليپاز و بعد ليپوکسي ژناز جذب مي‌شود(61) و منجر به تشکيل انواع آلدئيدها مي‌گردد. که طعم‌هاي اوليه و مطلوب هستند اما با باقي ماندن در گياه و يا انجام فرايند، مقدار آنها افزايش مي يابد. و در مدت کوتاهي مخلوط‌هايي ناخواسته حاصل مي‌شود. که همان بوهاي زننده و نامطلوب مي باشند. البته ديگر گروهها نظير ترکيبات فرار حاوي سولفور نيز گسترش مي‌يابند و واکنش داخلي آنها منجر به تشکيل موادي مي‌شود که حتي از مواد اوليه فرارتر نيز هستند(31و38).

2-2-4-اکسيداسيون خود‌به‌خودي
با اينکه راه‌هاي فتواکسيداسيون و اکسيداسيون آنزيماتيک در موارد خاصي مهم مي‌باشند، اما مهمترين راه اکسيداسيون روغن‌ها و چربي‌ها که به صورت انبوه نگهداري مي‌شوند اتواکسيداسيون نام دارد. مراحل اکسيداسيون (اکسيداسيون خود به خودي) در واکنش هاي زنجيره اي راديکالي آزاد در زير آورده شده است. در مرحله آغازي26 در اثر گسسته شدن جور27 ملکول اسيدچرب در محل اتم‌هاي هيدروژن در موقعيت ? نسبت به پيوند دوگانه، راديکال هاي آزاد تشکيل مي‌شوند. از اين رو روغن‌ها و چربي‌هاي حاوي اسيدهاي چرب غيراشباع مانند، اسيد اوائيک، لينولئيک و لينولنيک به اکسيداسيون حساس مي‌باشند.
(واکنش 13) R. +H.?R-H
در مرحله انتشار28 راديکال‌هاي آزاد با اکسيژن واکنش داده و راديکال پراکسي تشکيل مي شود:
(واکنش 14)R-O-O .?R. + O2
(واکنش 15) R-O-OH +R.?R-O-O. +RH
در مراحل تجزيه29 اين هيدروپراکسيدها توليد شده که خيلي ناپايدار هستند، تجزيه شده سپس در مرحله پاياني30 ترکيباتي مثل الکل ها، کتون ها و آلدهيدها توليد مي شود.(19)
(واکنش 16) RO2.+O.H?ROOH
(واکنش 17) RO.2 + H2O?2ROOH
(واکنش 18)R-R ?2R
ROOR?R.+RO2.
?2RO2.

2-3- آنتي‌اکسيدان‌ها
آنتي‌اکسيدان‌ها در سيستم‌هاي زنده داراي نقش‌هاي زيادي هستند. نقش عمده اين ترکيبات جلوگيري از فعاليت مضر ترکيبات راديکالي است. اين ترکيبات مخرب (تركيبات راديكالي) با مکانيسمي واحد باعث اکسيدشدن چربي‌ها و همچنين در سيستمهاي زنده، باعث برهم خوردن روند طبيعي متابوليسم ميشود که اين خود باعث ايجاد بيماري و يا در شرايط خاص باعث اختلال در تقسيم سلول (سرطان) ميانجامد. اکسيداسيون چربييکي از اصليترين تغييرات شيميايي است که ميتواند در طي فرآوري، ذخيره سازي و آمادهسازي مواد غذايي اتفاق بيافتد. ملکول‌هاي چربي در حضور اکسيژن به سرعت اکسيد شده و در صورت غيراشباع بودن اسيد چرب اين اکسيد شوندگي با سرعت بيشتري انجام ميشود. هم اکنون مشخص شده است که يک زنجيره سه فاز مسئول اکسيد شدن چربيها در حضور اکسيژن ميشود (12).
جدول2-1-واکنش هاي زنجيره اي اکسيداسيون
RH+ آغاز کننده?R.
ROOH + آغاز کننده?ROO. آغازي R. + O2?ROO.
ROO. + RH?ROOH + R. تکثيري R. + R. ? R-R
ROO· + R· ? ROOR پاياني
آغازکنندهها در واقع عوامل شيميايي يا فيزيکي هستند که اين واکنشها را که منجر به اکسيد شدن چربي‌ها ميشوند را آغاز ميکنند. اين ترکيبات شامل حرارت، انواعي از راديکالهاي اکسيژني فعال، ترکيبات حساس به نور مثل کلروفيل، يونهاي فلزي ناقل و اشعهها ميباشند.

2-3-1-آنتي‌اکسيدانهاي سنتزي
الف-بوتيليتد هيدروکسي آنيزول(BHA)
اين آنتي‌اکسيدان از اواخر دهه 1940 شناخته شد و مورد مصرف قرار گرفت. BHA يک آنتي اکسيدان موثر در چربي‌هاي حيواني مي‌باشد و نظير اغلب آنتي‌اکسيدان هاي فنلي در روغن هاي گياهي غير اشباع ميزان تاثير محدودي دارد.
BHA فرار است و به همين خاطر از نظر بسته بندي مواد غذايي مناسب است اما در مورد چربي هايي که براي سرخ کردن عميق به کار مي روند نامناسب و نامطلوب مي باشد.از ميان کاربردهاي متعدد BHA در کنترل اکسيداسيون اسيد هاي چرب کوتاه زنجير نظير آنهايي که در روغن نارگيل و روغن هسته پالم وجود دارند و همچنين اسيدهاي چرب موجود در فراورده هاي قنادي و فراورده‌هايي که از غلات تهيه مي شود، موثر است. علاوه بر آن BHA يک سينرژيست مناسب براي پروپيلن گالات محسوب مي‌شود(51و43و75).

شکل2-2- بوتيليد هيدروکسي آنيزول
ب- اثرات سوء BHA:
آنتي‌اکسيدانهاي سنتزي که به صورت وسيعي در مواد غذايي مورد استفاده قرار مي‌گيرند از نظر بيوشيميايي و خواص سمي در حيوانات آزمايشگاهي مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. اين مطالعات نشان داده است که برخي از آنها باعث ايجاد سرطان، تومور و اختلالاتي در قسمت‌هاي مختلف بدن موجود زنده مي گردند.
BHA سبب بروز عوارض توکسيکولوژي31در دستگاه گوارش جوندگان مي‌شود. همچنين در موش صحرايي عامل خونريزي پرده جنب و صفاق در دوران جنيني مي‌باشد. خوراندن رژيم غذايي حاوي BHA به سگ‌ها منجر به واکنش هاي آلرژيک و اختلال در سيستم متابوليکي مي‌شود. BHA نيز مانند BHT قادر به افزايش وزن کبد در موش است.(88و18و87).

پ-بوتيليتد هيدروکسي تولوئن(BHT)
اين آنتي‌اکسيدان در دهه 1950 در روغن‌ها و چربي‌ها مورد استفاده قرار گرفت. BHT تنها آنتي‌اکسيدان معمول و رايج است که جانشين اورتو و پارا در پلي‌فنل ها نمي‌شود.
BHT خواصي مشابه با BHA دارد، اما پايداري حرارتي آن به مراتب بيشتر است. به طور مثال در درجه حرارت 150 درجه سانتيگراد، 60 تا 70 درصد از فعاليت BHA کاسته مي‌شود در حالي که حتي در فرايندهاي حرارتي بالاي 175 درجه سانتيگراد تنها 25 تا 30 درصد BHT غيرفعال مي باشد.
BHA و BHT ممکن است زماني که در حرارت‌هاي بالا (حرارت‌هاي سرخ کردن) به مدت طولاني مورد استفاده قرار گيرند، در مواد غذايي بوي خاصي توليد کنند.(43و69و75)

شکل2-3- بوتيليد هيدروکسي تولوئن

ت – اثرات سوء BHT:
BHT در حيوانات آزمايشگاهي منجر به صدمات بافتي از جمله بافت‌هاي ريه، قلب، کبد، دستگاه توليد مثل، غدد فوق کليوي و کليه‌ها مي گردد. همچنين اختلالاتي در مکانيسم انعقاد خون بوجود مي‌آورد. خوراندن رژيم حاوي BHT (دز 1 درصد) به موش، سبب کاهش وزن بدن و افزايش اندازه کبد و مغز مي‌شود.از اثرات متابوليت‌هاي BHT مانند BHT-OOH، به عنوان تشديدکننده تومور‌هاي پوستي در موش و BHT-QM، به عنوان عامل ايجاد مسموميت ريوي گزارش‌هايي در دست است. تاثير بر روي تيروئيد، اختلال در سنتز DNA و سرطان‌زايي BHT در موش و تشکيل غدد سرطان پيش معده و غدد پوستي در موش صحرايي و خوکچه هندي نيز گزارش شده است(18و79و87و86).

ج-ترت بوتيل هيدروکينون(TBHQ)
اين آنتي‌اکسيدان در سال 1972 توسط USFDA به عنوان يک آنتي‌اکسيدان مجاز معرفي شد.TBHQنسبت به ساير آنتي‌اکسيدانهاي سنتزي از قدرت آنتي‌اکسيداني بيشتري برخوردار است. بر خلاف BHA، BHT فراريت نسبتا کمي دارد، همچنين بر خلاف گالات‌ها، در حضور يون‌هاي آهن باعث تغيير رنگ روغن نمي‌شود. اين آنتي‌اکسيدان مشابه BHT در حرارت‌هاي بالا (100 تا 200 درجه سانتيگراد) مقاوم است.
TBHQ از نظر افزايش پايداري اکسيداتيو، به عنوان يک جايگزين يا يک مکمل براي عمل هيدروژناسيون روغن‌ها در نظر گرفته مي‌شود(43و69و74).

شکل2-4- ترت بوتيل هيدروکينون
د- اثرات سوء TBHQ
بر اساس گزارش‌هاي کميته بين‌المللي تخصصي مواد افزودني32، شواهدي مبني بر جهش‌زا بودن TBHQ در بدن موجود زنده بدست آمده است(17).
و-گالات ها33 و اسيد گاليک34
اسيد گاليک(3،4،5 تري هيدروکسي بنزوئيک) پراکندگي زيادي در گياهان دارد و اغلب به عنوان جزئي از تانن هاي گياهي در نظر گرفته مي‌شود. يک ترکيب فوق از اين نظر که به صورت يک آنتي‌اکسيدان فنلي اوليه و يک سينرژيست رفتار مي‌کند، منحصر به فرد و مخصوص مي‌باشد گالات‌هايي نظير اتيل، پروپيل و بوتيل‌گالات در آب و چربي تا حدي محلول هستند اما گالات‌هايي با تعداد کربن بيشتر مانند اکتيل، دسيل و دودسيل عملا در آب نامحلول هستند، ولي به آساني در روغن‌ها و چربي‌ها حل مي شوند.پروپيل گالات در به تاخير انداختن يا کند کردن اکسيداسيون لينولئات توسط ليپواکسيداز موثر مي‌باشد. اما در ممانعت از فساد اکسيداتيو توسط هماتين35 کاتاليز مي‌شود و اثر ندارد. گالات‌ها نظير توگوفرول از نظر فعاليت آنتي‌اکسيداني داراي تراکم يا غلظت بهينه هستند و اگر در ترازهاي بالاتر مورد استفاده قرار گيرند ممکن است به صورت پراکسيدان عمل کنند. پروپيل گالات تنها استر اسيد گاليک است که براي مواد غذايي در ايالات متحده مجاز مي‌باشد اما عده‌اي از کشور‌هاي اروپايي اجازه استفاده از آلکيل گالات هايي بالاتر رانيز داده‌اند. هنگامي که گالات هاي مختلف در غلظت هاي اکي‌مولار به کار گرفته شوند، فعاليت آنتي‌اکسيداني تقريبا مساوي دارند اما افزايش حلاليت استرها با تعداد کربن بيشتر يک مزيت مشخص آنها مي‌باشد. گالات ها آنتي‌اکسيدان هاي Carry-Through نيستند و لذا در شرايط پختن، کبابي کردن و سرخ نمودن افت زيادي پيدا مي‌کنند. گالات‌ها با يون‌هاي فلزي چلات نشده مثل مس و با آهن کمپلکس رنگي ايجاد مي‌کنند(31).

شکل2-5-پروپيلن گالات
ه- اثرات سوء گالات‌ها
تماس با گالات‌ها منجر به عوارض پوستي مي‌شود. رژيم غذايي حاوي گالات‌ها در موش موجب کاهش وزن بدن شده که در دراز مدت محدوديت رشد و تخريب بافت کليه‌ها را به دنبال دارد. در مجموع سميت BHT از ساير آنتي‌اکسيدان ها بيشتر بوده و گالات ها اثر سوء کمتري را دارا مي‌باشند.
2-5-2- ترکيبات آنتياکسيداني در گياهان
ترکيبات آنتياکسيداني ميتوانند از فعاليت اکسيداسيوني جلوگيري کرده يا حداقل روند فعاليت آنرا کند کنند. آنتياکسيدانها قادرند حتي در مقدار و يا غلظت بسيار پايين نيز اينکار را انجام دهند. مکانيسم عمل اين ترکيبات شامل حذف راديکالهاي آزاد و عمل بعنوان يک عامل احياءکننده36، چلاتکننده37و يا جمعکننده اکسيژن منفرد است.ترکيبات آنتياکسيداني که در گياهان بطور طبيعي وجود دارند شامل تركيبات زير هستند
2-3-2-1- کاروتنوئيدها
اين ترکيبات، جزء ترکيبات محلول در چربي است که تقريبا در همه بخشهاي گياهييافت مي‌شوند. اين ترکيبات عموماً در سيستمهاي غشاي سلولها نقشهاي گوناگوني( نظير شرکت در فتوسنتز) را بر عهده دارند. اين ترکيبات مسئول رنگ قرمز، نارنجي و زرد در ميوهها، برگها و گل‌ها هستند (22). علاوه براين، کارتنوييدها در قارچ، باکتريهاي فتوسنتز کننده و بدون فتوسنتز، مخمرها و کپکها وجود دارند(22). اين ترکيبات قادرند غشاهاي سلولي را در مقابل آسيبهاي ناشي از نورهاي مضر و اکسيژن راديكالي محافظت کنند. لازم به ذکر است که بيشتر ترکيباتي که توسط متخصصين صنايع غذايي، به منظور محافظت از مواد غذايي، مورد استفاده قرار ميگيرند ترکيبات کاروتنوئيدي خصوصاً از نوع بتا- کاروتن است.
کاروتنوئيدها داراي باندهاي مضاعف زيادي در خود هستند که در آن الکترونهاي بسياري در حال گردش ميباشند. اين الکترونها به ترکيبات کاروتنوئيدي اجازه ميدهند تا انرژي قابل دسترس ديگر مولکولها را جذب و براي خنثي کردن راديکالهاي اکسيژن از آن استفاده کنند از طرفي، کاروتنوئيدهاي خالص موجود در محلولهاي آبي از نظر حرارتي ناپايدارند و در مدت زمان اندکي بي رنگ و فاسد ميشوند ولي در محيط آزمايشگاهي38 مدت زمان بيشتري پايدارند(76).
2-3-2-2-توکوفرولها39
توکوفرولها ترکيباتي هستند تک فنوليک، که از چند دهه قبل در صنعت غذا بعنوان ترکيبات ضداکسيداني اسيدهاي غيراشباع، در غذاهاي روغندار مورد استفاده قرار ميگرفتهاند(40). اين نوع از آنتياکسيدانها به وفور در بعضي از منابع گياهي نظير روغنهاي گياهي، برگ تازه سبزيجات، غلات و گياهان با بذور روغني مانند کنجد، برنج، ذرت و سويا يافت ميشوند.بطورکلي توکوفرولها شامل هشت ترکيب متفاوت هستند که در دو گروه اصلي، شامل توکولها40 و توکوترينولها41، قرار ميگيرند. هر خانواده داراي چهار عضو است. خانواده اول شامل آلفا توکول، بتا توکول، گاما توکول و سيگما توکول و خانواده دوم شامل آلفا توکوترينول، بتا توکوترينول، گاما توکوترينول و سيگما توکوترينول ميباشد كه در آن فعاليت آنتياکسيداني از سيگما به آلفا کاهش مييابد(66). مکانيسم عمل توکوفرولها با جزييات دقيقي روشن شده است. اين مولکولها اکسيژن راديکالي را جستجو و شناسايي كرده و هيدروژن فنوليک خود را به اين راديکالها منتقل و آن را غير فعال ميكنند(50).
2-3-2-3-اسيد اسکوربيک
اسيد اسکوربيک در روغنها و چربيها نامحلول است. لذا غالبا از استر پالميتات آن استفاده مي‌شود که به کمک حرارت و يک حلال مناسب در فاز چربي پراکنده مي‌گردد.
اسيد آسکوربيک يکي از مهمترين گيرنده‌هاي اکسيژن و يون هاي فلزي محسوب مي‌شود و در برخي موارد به همراه توکوفرول به روغن‌ها اضافه مي‌گردد(6).

شکل 2-6- ساختار توکوفرول و توکوتري انول

شکل 2-7-ساختار اسيد آسکوربيک
2-3-2-4-ترکيبات فنوليک
ترکيبات فنوليک، داراييک يا چند گروه هيدروکسيل متصل به يک حلقه آروماتيک شده هستند. فنول‌ها از جهاتي شبيه الکل‌هاي آليفاتيک هستند که گروه هيدروکسيل به يک زنجيره کربني متصل است. با اين وجود در ترکيبات فنوليک گروه هيدروکسيل تحت تاثير حلقه آروماتيک است. حلقه آروماتيک موجب مي‌شود که هيدروژن گروه هيدروکسيل ناپايدار باشد و در نتيجه فنول‌ها اسيدهاي ضعيفي باشند.ترکيباتي که داراي بيشتر از يک گروه هيدرکسيل متصل شده به يک يا چند حلقه بنزني باشند را پلي‌فنول گويند. اصطلاح (پلي‌فنول) گاهي اوقات گمراه کننده است چون بعضي از افراد فکر مي‌کنند پلي‌فنول‌ها پلي مري از مولکول‌هاي منفرد فنول‌ها هستند. اصطلاح فنوليک دسته بسيار زيادي از ترکيبات را تحت پوشش قرار مي‌دهد. (جدول2-2)

2-3-2-4-1-فنوليک‌هاي ساده
فنوليک‌هاي ساده42 در واقع فنول‌هاي تعويضي هستند. در اين حالت موقعيت گروه‌هاي هيدروکسيل موجود روي حلقه به صورت اورتو، متا و پارا است. به عنوان مثال رزورسينول43(1 و3-



قیمت: تومان


پاسخ دهید