دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان
دانشکده کشاورزی
پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”در رشته مهندسی صنایع غذایی
گرایش کشاورزی
عنوان:
بهینه سازی مصرف عصاره‌ی متانولی برگ گیاه گلرنگ توسط دستگاه اولتراسوند به روش سطح پاسخ
استاد راهنما:
دکتر حسین جلالی
استاد مشاور:
دکتر لیلا نوری
نگارش:
حسین شامانی
شهریور 92

ستایش برای خداست آن نخستین بی آغاز و واپسین بی انجام
ستایش برای خداست که خود را به ما شناساند و شیوه سپاسگزاری از خود رابه ما آموخت
و درهای علم به پروردگاریش را به روی ما گشود
و ما را به اخلاص ورزیدن به توحید خود رهنمون ساخت .  (صحیفه سجادیه)

تقدیم به :
و بعد از مدتها، پس از پیمودن راههای فراوان که با حضور شیرین اساتید عزیزم، با راهنماییها و دغدغه های فراوانشان و شیطنتهای زیبای آن دوران، نگاههای پدر ومادرم، با چشمهای پر از برق شوق ، که خستگیهای این راه را به امید روشنی راه تبدیل کرده و امیدوارم بتوانم در آینده ی نزدیک جوابگوی این همه محبت آنها باشم……………
اکنون، با احترام فراوان برای این همه تلاش این عزیزان برای موفقیت من…. ….
این پایان نامه را به پدربزرگوار و مادرم مهربانم ، اساتید عزیز و دوست داشتنی ام تقدیم میکنم
امیدوارم قادر به درک زیباییهای وجودشان باشم…………….
فهرست مطالب
چکیده1
فصل اول:مقدمه2
1-1-مقدمه:2
فصل دوم : کلیات و بررسی منابع5
2- 1-رادیکال های آزاد و اکسیداسیون روغنها و چربی ها5
2-1-1-رادیکال‌های آزاد5
2-1-2-پیامدهای پاتولوژیک رادیکال‌های آزاد5
2-1-3-انواع رادیکال‌های آزاد6
2-1-3-1رادیکال های آزاد اکسیژن‌دار6
2-1-3-2-رادیکال‌های آزاد فلزی8
2-2-اکسیداسیون روغن‌ها و چربی‌ها8
2-2-1-فتواکسیداسیون8
2-2-2-اکسیداسیون آنزیماتیک9
2-2-3-اکسیداسیون اسید های چرب به وسیله آنزیم لیپوکسی ژناز10
2-2-4-اکسیداسیون خود‌به‌خودی10
2-3- آنتي‌اکسيدان‌ها11
2-3-1-آنتی‌اکسیدانهای سنتزی12
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-ارزیابی توانایی آنتی‌اکسیدانی روغن‌ها و چربی‌های خوراکی30
2-4-1-نگهداری در شرایط انبار31
2-4-2-آزمایش‌های جذب اکسیژن31
2-4-3-آزمایش‌های نگهداری در گرمخانه 32
2-4-4-روش اکسیژن فعال32
2-4-5-روش فسادسنجی32
2-4-6-تجزیه حرارتی تفاضلی32
2-5-اندازه‌گیری میزان اکسیداسیون در روغن‌ها و چربی‌ها33
2-5-1-اندیس پراکسید33
2-5-2-اندیس تیوباربیتوریک(TBA)33
2-5-3-اندیس آنیزیدین34
2-5-4-اندیس توتوکس یا عدد اکسیداسیون34
2-5-5-آزمایش کرایس34
2-5-6-جذب در ناحیه طیف 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- گیاه گلرنگ47
3-2- روش ها47
3-2-1- آمادهسازي نمونه گياهي مورد نياز47
3-2-2- استخراج ترکيبات آنتياکسيداني48
3-2-2-1- روش ماسراسیون49
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 رنسیمت:54
3-4- روش آماري55
فصل چهارم: نتایج و بحث56
4-1- انتخاب بهترین مدل56
4-2- اندازه گیری محتوای ترکیبات فنولی عصاره گیاه گلرنگ57
4-2-1- اثر سه فاکتور دما، زمان و pH بر روی استخراج ترکیبات فنولیک58
4-2-2-اثر روش استخراج بر مقدار استخراج عصاره استحصالی و مقدار کل ترکیبات فنولیک عصاره برگ گلرنگ62
4-3-اثرسه فاکتور دما، زمان و pH مختلف بر فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره63
4-4-1-اثر روش استخراج بر قدرت رادیکال گیرندگی عصاره گلرنگ66
4-5-بررسی اثر سه فاکتور دما، زمان و pH بر روی قدرت پایدارکنندگی روغن سویا67
4-5-1-اثر روش استخراج بر روی میزان پایدارکنندگی روغن سویا70
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری71
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 مصرفی47
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 هیدروپراکسیدهای حاصل از اتواکسیداسیون و فتواکسیداسیون اسید لینولئیک9
شکل2-2- بوتیلید هیدروکسی آنیزول12
شکل2-3- بوتیلید هیدروکسی تولوئن13
شکل2-4- ترت بوتیل هیدروکینون14
شکل2-5-پروپیلن گالات15
شکل 2-6- ساختار توکوفرول و توکوتری انول17
شکل 2-7-ساختار اسید آسکوربیک18
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، آنتوسیانیدین 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 بندی تانن ها31
شکل2-20-دامنهامواجصوتيمختلف36
شکل 2-21-شماي تشکيل پديده حفرگي37
شکل 2-22-گیاه گلرنگ45
شکل 3-1 بوته گلرنگ48
شکل 3-2 برگ گلرنگ خشک شده48
شکل 3-3 نمونه تحت تاثیر امواج اولتراسوند51
شکل 3-4 مرحله سانتریفوژ51
شکل 3-5 حذف حلال توسط دستگاه تبخیر گردان تحت خلا51
شکل 3-6 حذف نهایی حلال توسط آون تحت خلآ52
شکل 3-7 دستگاه رنسیمت54
شکل4-1- نمودار استاندارد تست فولین بر حسب اسید گالیک57
شکل 4-2- اثرمتقابل دو متغیر دما و زمان بر روی میزان استخراج ترکیبات فنولیک58
شکل 4-3- اثر متقابل دو متغیر زمان و pH بر روی میزان استخراج ترکیبات فنولیک58
شکل 4-4- اثر متقابل دو متغیر دما و pH بر روی میزان استخراج ترکیبات فنولیک59
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 ترکیبات فنولیک عصاره63
شکل 4-9- اثر متقابل دو متغیر زمان ودما بر روی شاخص IC5064
شکل 4-10- اثر متقابل دو متغیر زمان و pH بر روی شاخص IC5064
شکل 4-11- اثر متقابل دو متغیر دما و pH بر روی شاخص IC5065
شکل4-12-desirability for IC5066
شکل 4-13- اثر روش استخراج بر روی میزان فعالیت خورندگی رادیکالهای آزاد (شاخص IC50)67
شکل 4-14- اثرمتقابل دو متغیر زمان و دما بر روی قدرت پایدارکنندگی67
شکل 4-15- اثر متقابل دو متغیر زمان و pH بر روی قدرت پایدارکنندگی68
شکل 4-16- اثر متقابل دو متغیر دما و pH بر روی قدرت پایدارکنندگی68
شکل4-17-همبستگی مقدار واقعی و مشاهده شده در مورد I.T69
شکل 4-18-Desirability for I.T69
شکل 4-19- اثر روش استخراج برروی میزان پایداری روغن سویا(شاخص I.T)70
چکیده
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 این پژوهش، بهینه‌سازی فرایند استخراج ترکیبات فنولیک از عصاره متانولی 80 درصد (حجمی-حجمی) گیاه گلرنگ با نام علمی Carthamustinctorious Lاز خانواده کمپوزیته و یا آستراسه توسط آزمون فولین سیوکالتو انجام گردید. برای بهینه سازی فرایند در آزمون ها 3 فاکتور زمان (5،20،35 دقیقه)، دما (15،30و45درجه سانتیگراد) و pH (6،7و 8) مورد بررسی قرار گرفت. این طرح از طریق Box-Behnken در 3 فاکتور و سه سطح که شامل 19 آزمون است انجام شد.در طی آزمون ها مربوط به بهینه سازی فرایند استخراجی که در شرایط (دمای 40 درجه سانتیگراد،زمان 32 دقیقهو3/7pH=)انجام شد دارای بیشترین میزان استخراج ترکیبات فنولیک به میزان 16 میلی گرم گالیک اسید (استاندارد ترکیبات فنولیک)به ازای هر 1 گرم از پودر خشک گیاه ثبت شد. در بررسی نتایج و روند نمودارها در هر دو فرایند، زمان به عنوان موثرترین فاکتور شناسایی شد.
برای بررسی فعالیت آنتی‌اکسیدانی، علاوه بر آزمون فولین، آزمون DPPH و همچنین در ادامه به بررسی قدرت پایدارکنندگی روغن سویا توسط عصاره‌های استحصالی توسط آزمون رنسیمت پرداخته شد.در آزمون‌های مربوط به بهینه‌سازی عصاره‌ای که در شرایط (دماي C˚31، زمان 40 دقيقه و 9/6pH=) و (دماي C˚34،زمان 41 دقيقه و 7= pH) استخراج شدند به ترتیب باmg/ml57/0IC50=وh7/7I.T=، دارای بیشترین قدرت آنتی‌اکسیدانی و قدرت پایدارکنندگی روغن سویا 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 آمدگیاه گلرنگ با نام علمیL Carthamustinctorious از خانواده کمپوزیته و یا آستراسه است. در ایران این گیاه با نام های گلرنگ، کاشفه، چورک و… موسوم است.کشت آن در ایران سابقه طولانی دارد و بیش از 50 رقم از آن شناسایی شده که هر یک بخوبی با شرایط خاص جوی محل خود از قبیل گرم وخشک و کویری و اراضی 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 کشورهای 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 گیاه 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 استخراجی با آنتي اكسيدان تجاري
ث) بررسی و مقایسه پایداری روغن سویا با استفاده از عصاره گیاه گلرنگ در دو روش غرقابی و اولتراسوند

فصل دوم : کلیات و بررسی منابع

2- 1-رادیکال های آزاد و اکسیداسیون روغنها و چربی ها
2-1-1-رادیکال‌های آزاد
رادیکال آزاد عبارت از یک اتم یا ملکول دارای الکترون جفت نشده به صورت آنیونی، کاتیونی یا غیر یونی می‌باشد که می‌تواند به طور مستقل وجود داشته باشد(73). رادیکال‌های آزاد از نظر انرژی ناپایدار، بسیار فعال و با عمر کوتاه هستند بنابراین با حذف یا جفت کردن الکترون های اطرافش یک رادیکال می‌تواند به پایداری برسد. حاصل جدا شدن الکترون از سوبسترا‌های متنوع منجر به ایجاد رادیکال‌های آزاد جدید در محیط می‌گردد(49).
بدین ترتیب حضور یک رادیکال آزاد می‌تواند منشاء یک سری واکنش های زنجیره ای انتقال الکترون شود. مهمترین مکانیسم آسیب رادیکال های آزاد به شرح زیر است:
_تخریب پروتئین ها
_آسیب به اسید نوکلئیک و DNA و ایجاد جهش
_اکسیداسیون باند دوگانه اسیدهای چرب در چربی‌های غشاء و تغییر در ساختمان و فعالیت غشاء(61و60).

2-1-2-پیامدهای پاتولوژیک رادیکال‌های آزاد
رادیکال‌های آزاد به عنوان عامل بسیاری از بیماری‌ها به شمار می‌روند که صدمات بافتی باعث افزایش تولید رادیکال‌های آزاد شده و حضور رادیکال‌های آزاد خود معلول بیماری باشد(21).
در صورتی که تولید رادیکال‌های آزاد به هر دلیلی مانند استرس‌های فیزیکی، مجاورت با اشعه و …افزایش یابد پراکسیداسیون لیپیدهای غشاء نیز افزایش یافته و باعث اکسیداسیون پروتئین‌ها و مواد ژنتیکی داخل سلولی مثل DNA شده و منجر به اختلالات متابولیک وخیم، واکنش‌های التهابی در عروق محیطی و آترواسکلروز می شود(6و25).
رادیکال‌های آزاد اکسیژن‌دار به اختصار (OFRS)22 نامیده می شوند که قسمتی از گروه بزرگتری به نام (ROS) هستند. گروه ROS علاوه بر رادیکال‌های آزاد اکسیژن‌دار شامل پراکسیدهیدروژن، اسید هیپوکلرو و سایر ترکیبات N-chloramine می‌باشد که این ترکیبات همگی بیشتر از اکسیژن خاصیت اکسیدکنندگی دارند(61).

2-1-3-انواع رادیکال‌های آزاد
2-1-3-1رادیکال های آزاد اکسیژن‌دار
الف-رادیکال آزاد سوپراکسید :(o.-2)
این رادیکال‌ها از احیاء الکترونی اکسیژن تولید می‌شوند و رفتار شیمیایی آن به نوع ماده‌ای که در آن حل می‌شود بستگی دارد به عنوان مثال فعالیت آن در آب کم است این رادیکال در محلول‌های آبی اغلب به عنوان یک ماده احیاکننده عمل می‌کند به طور مثال موجب احیاشدن نمک های‌آهن فریک به فرو می‌شود(61).
ب-رادیکال آزاد هیدروکسیل :(O.H)
چلات ویژه آهن دو ظرفیتی و مس یک ظرفیتی که قادر به انتقال دادن الکترون به پراکسیدهیدروژن می باشند باعث شکسته شدن باند O-O می‌شود و آنرا به دو جزء آب و رادیکال هیدروکسیل تبدیل می کند (O_H) یکی از قوی‌ترین اکسیدان های شناخته شده است که می تواند آغازگر فرایندهایی از قبیل لیپد پراکسیداسیون زنجیر DNA و…باشد و هر ملکول ارگانیکی را با اکسیژن ترکیب می کند البته این واکنش پذیری با توکسیسته مترادف نمی‌باشد این رادیکال در اثر قرارگرفتن در برابر اشعه یونیزان هم تولید می‌شود این رادیکال فعالترین رادیکال اکسیژن‌دار شناخته شده است.(61)
(واکنش 1)H-O-H→ O.H+H
ج_رادیکال آزاد پراکسی: (ROO.)
این رادیکال در اثر پراکسیداسیون چربی‌ها و تشکیل ترکیبات پراکسیدی بوجود می‌آید. این رادیکال آزاد در فسفو لیپدهای غشاء در اثر واکنش اکسیداتیو تشکیل می‌گردد(74).

د_رادیکال آزاد نیتریک اکسید: (NO.)
اکسید نیتریک (NO) و دی اکسید نیتروژن (NO2) در ساختمان خود الکترون جفت نشده دارند.NO. در دمای بدن با اکسیژن ترکیب و NO2 به وجود آورد که قادر به گرفتن اتم‌های هیدروژنی چربی‌های غشاء و آغاز پراکسید شدن چربی‌ها است در ضمن می‌تواند با گرفتن رادیکال سوپراکسید تولید رادیکال هیدروکسید نمایند(4661).
(واکنش 2)NO.+O.-2→ONOO-(Peroxynitrite)
(واکنش3)ONOOH →ONOO-+H+
(واکنش4)O.H+NO.→ONOOH
ه_رادیکال‌های : (RO-)
این رادیکال‌ها در اثر Autooxidation چربی‌ها و واکنش‌های اکسیداتیو در فسفولیپدهای غشا به وجود آمده و باعث ایجاد زنجیره متیلن در چربی‌ها و سپس شکسته شدن آن و تولید مالون‌دی‌آلدهید (MDA) می‌شوند رادیکال RO. مشابه ROO. می باشد و اثرات مخرب آنها یکسان است(4).
و_اکسیژن منفرد: (O2)
آرایش الکترون‌ها در O2به نحوی است که با وجود اینکه دارای دو الکترون جفت نشده است اغلب مواد را با سرعت بسیار کمتریدر دمای اتاق اکسید می کند. با یک تغییر ساده در آرایش الکترون‌ها می‌توان فعالیت اکسیژن را به میزان زیادی افزایش داد وآن را به دو اکسیژن منفرد که یک اکسید کننده قوی است تبدیل کرد. بطور مثال سرعت اکسید شدن چربی ها توسط O2 فوق العاده آهسته است در حالیکه اکسیژن‌های منفرد قادرند چربی‌ها را با سرعت زیادی به پراکسیدهای چربی تبدیل کنند(61).
ز_ازن: (O3)
ازن گازی است به رنگ آبی کم رنگ که سپر محافظتی مهمی را در مقابل تشعشع فرابنفش خورشید فراهم می‌سازد و ازن در سطح زمین ماده سمی ناخواسته‌ای است که در اثر تابش نور بر بعضی از مواد شیمیایی در هوای آلوده شهری تولید می شود. ازن موجب تحریک و سوزش چشم ها، بینی و ریه‌ها می‌شود این گاز قادر به اکسیدکردن و تخریب پروتئین‌ها،DNA و چربی‌ها می باشد. این پدیده از اکسیداسیون‌های مستقیم محسوب نمی‌شوند زیرا ازن یک رادیکال آزاد به مفهوم خاص کلمه نیست و تنهایی موجب شروع و انجام واکنش‌های زنجیره ای رادیکال آزاد نمی‌شود(7).

2-1-3-2-رادیکال‌های آزاد فلزی
اجزای زنجیره انتقال الکترونی و آنزیم‌هایی که از اکسیژن استفاده می کنند حاوی فلزاتی از قبیل آهن و گاهی مس هستند که نقش مهمی را در واکنش های Autooxidation ایفا می کنند. بعنوان مثال واکنش های اپی‌نفرین و اسید اسکوربیک با O2در غیاب بودن آهن یا مس، بسیار آهسته است پس وجود آهن و مس آزاد در بدن انسان به علت سرعت بخشیدن به واکنش‌های Auto oxidation خطرناک می‌باشد در ضمن این یون‌ها در اثر واکنش با پراکسیدهیدروژن رادیکال‌های فوق‌العاده خطرناک O.H را بوجود می آورند(48و60)
فلزات یاد شده در مواد غذایی نیز قادر به انجام چنین واکنشهایی هستند.
(واکنش 5) Mn++H2O2→ M(n+1)++ O.H+O-H

2-2-اکسیداسیون روغن‌ها و چربی‌ها
2-2-1-فتواکسیداسیون
فتواکسیداسیون یا اکسیداسیون حساس شده به نور در مواد غذایی اساسا از طریق مکانیسم زیر انجام می شود.
(واکنش 6) 3S*→1s*→1S+hv
(واکنش 7)1O2+1S→2S +3O2
(واکنش 8)LOOH→1O2+LH
در این مکانیسم 1S که یک حساس کننده4 نظیر کلروفیل است انرژی ماوراء بنفش (hv) را جذب کرده و برانگیخته می شود. حساس کننده برانگیخته شده می‌تواند به حساس کننده یگانه تبدیل شود. یا اینکه انرژی خود را به ملکول پایه اکسیژن که به فرم سه گانه 3O2 می‌باشد منتقل کرده و تولید اکسیژن یگانهنماید (1O2) (26). اکسیژن یگانه که به شدت الکتروفیل است می‌تواند به طور مستقیم به اسیدهای چرب غیر‌اشباع حمله کرده و به خاطر چگالی الکترونی بالای پیوندهای مضاعف، تولید رادیکال پراکسی،(LOO.)و نهایتا هیدروپراکسید (LOOH)می نماید.
(واکنش9) LOOH→LOO.→1O2+LH
مشخص شده که اکسیژن یگانه 1000 تا 1500 بار سریعتر از اکسیژن سه‌گانه واکنش می‌دهد(44). به این ترتیب در مقایسه با اتواکسیداسیون، فتواکسیداسیون واکنشی بسیار سریعتر است. هم چنین مکانیسم اکسیداسیون از نظر نوع و مقدار هیدروپراکسیدهای حاصله متفاوت می باشد.
این فتواکسیداسیون که به فتواکسیداسیون نوع دوم معروف است توسط غیرفعال‌کننده‌های نور از جمله کاروتنوئیدها کند یا متوقف می‌شود. این ترکیبات مانع از انتقال انرژی نور به ملکول‌های حساس کننده می‌شوند.
در نوع دیگر فتواکسیداسیون که به فتواکسیداسیون نوع اول معروف است، حساس کننده بعد از تحریک شدن توسط نور مستقیما توسط نور واکنش داده و رادیکال آزاد به وجود می آید. که در صورت حظور اکسیژن در محیط، مشابه با اتوکسیداسیون، تولید هیدروپراکسید می کند. ترکیبات آنتی‌اکسیدان قادر به به تاخیر یا توقف این نوع از فتواکسیداسیون می‌باشند(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 هیدروپراکسیدهای حاصل از اتواکسیداسیون و فتواکسیداسیون اسید لینولئیک
2-2-2-اکسیداسیون آنزیماتیک
این نوع اکسیداسیون در واقع اکسیداسیون اسیدهای چرب از طریق اکسیژن فعال حاصل از واکنش های آنزیماتیک می باشد.
اکسیژن در واکنش‌های آنزیماتیک سه نوع ترکیب حدواسط ایجاد می کند که می‌توانند احیا و به آب تبدیل شوند.
(واکنش 10)H2O →OH. e→H2O2 e→O2(-) e→O2 e 1
اکسیژن با جذب یک الکترون به آنیون سوپراکسید O2(-) تبدیل می شود. این آنیون به عنوان یک عامل احیاکننده محسوب می شود که قادر است در واکنش های نوکلئوفیلی شرکت نمایند.
(واکنش 11)H2O2 +O2→2O2(-) +2H+
آنیون سوپراکسید نمی‌تواند مستقیما اتم هیدروژن را از ملکول اسید‎‌‌چرب جدا کند و در نتیجه، پراکسیداسیون چربی ها را شروع نمایند. فعالیت این رادیکال، تنها در محیط‌های اسیدی دیده می‌شود که در آن H+ به کمک آنزیم سوپراکسیددیسموتاز با آنیون مذکور ترکیب شده، آب اکسیژنه تولید می‌نماید. آنیون سوپراکسید توسط آنزیم‌های گروه فلاوین، از جمله گزانتین اکسیداز به وجود می آید. بر خلاف آنیون سوپر اکسید رادیکال هیدروکسی می‌تواند. به یک ملکول اسید چرب حمله کرده و یک اتم هیدروژن از آن جدا نماید(1).
(واکنش 12) R. +H2O→R-H + HO.
2-2-3-اکسیداسیون اسید های چرب به وسیله آنزیم لیپوکسی ژناز
به محض اینکه ساختمان سلول شکسته شود، آنزیم لیپوکسی‌ژناز، اکسیداسیون را تحریک خواهد کرد. عقیده بر این است که طعم مطبوع در هنگام هیدراتاسیون جو دوسر خردشده که تثبیت نشده است، در نتیجه فعالیت لیپوکسی‌ژناز است(31).
آنزیم لیپوکسی‌ژناز به سهولت اسیدهای لینولئیک و لینولنیک که دارای سیستم باند مضاعف غیرکنژوگه هستند را اکسید کرده به دنبال آن طعم بینی23 (طعم لوبیائی) در روغن ایجاد می کنند(38).
آلدهیدهایی به وسیله اویس24 و وارکوکس25 از سبزیجات جدا شده است. این افراد اظهار داشتند که در حقیقت اسیدهای چرب با چندین باند دوگانه که در مقادیر زیاد در دیواره سلولی میوه ها و سبزیجات وجود دارد، در امر جذب آنزیماتیک وارد می‌شود، که در درجه اول لیپاز و بعد لیپوکسی ژناز جذب می‌شود(61) و منجر به تشکیل انواع آلدئیدها می‌گردد. که طعم‌های اولیه و مطلوب هستند اما با باقی ماندن در گیاه و یا انجام فرایند، مقدار آنها افزایش می یابد. و در مدت کوتاهی مخلوط‌هایی ناخواسته حاصل می‌شود. که همان بوهای زننده و نامطلوب می باشند. البته دیگر گروهها نظیر ترکیبات فرار حاوی سولفور نیز گسترش می‌یابند و واکنش داخلی آنها منجر به تشکیل موادی می‌شود که حتی از مواد اولیه فرارتر نیز هستند(31و38).

2-2-4-اکسیداسیون خود‌به‌خودی
با اینکه راه‌های فتواکسیداسیون و اکسیداسیون آنزیماتیک در موارد خاصی مهم می‌باشند، اما مهمترین راه اکسیداسیون روغن‌ها و چربی‌ها که به صورت انبوه نگهداری می‌شوند اتواکسیداسیون نام دارد. مراحل اکسیداسیون (اکسیداسیون خود به خودی) در واکنش های زنجیره ای رادیکالی آزاد در زیر آورده شده است. در مرحله آغازی26 در اثر گسسته شدن جور27 ملکول اسیدچرب در محل اتم‌های هیدروژن در موقعیت ά نسبت به پیوند دوگانه، رادیکال های آزاد تشکیل می‌شوند. از این رو روغن‌ها و چربی‌های حاوی اسیدهای چرب غیراشباع مانند، اسید اوائیک، لینولئیک و لینولنیک به اکسیداسیون حساس می‌باشند.
(واکنش 13) R. +H.→R-H
در مرحله انتشار28 رادیکال‌های آزاد با اکسیژن واکنش داده و رادیکال پراکسی تشکیل می شود:
(واکنش 14)R-O-O .→R. + O2
(واکنش 15) R-O-OH +R.→R-O-O. +RH
در مراحل تجزیه29 این هیدروپراکسیدها تولید شده که خیلی ناپایدار هستند، تجزیه شده سپس در مرحله پایانی30 ترکیباتی مثل الکل ها، کتون ها و آلدهیدها تولید می 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-آنتی‌اکسیدانهای سنتزی
الف-بوتیلیتد هیدروکسی آنیزول(BHA)
این آنتی‌اکسیدان از اواخر دهه 1940 شناخته شد و مورد مصرف قرار گرفت. BHA یک آنتی اکسیدان موثر در چربی‌های حیوانی می‌باشد و نظیر اغلب آنتی‌اکسیدان های فنلی در روغن های گیاهی غیر اشباع میزان تاثیر محدودی دارد.
BHA فرار است و به همین خاطر از نظر بسته بندی مواد غذایی مناسب است اما در مورد چربی هایی که برای سرخ کردن عمیق به کار می روند نامناسب و نامطلوب می باشد.از میان کاربردهای متعدد BHA در کنترل اکسیداسیون اسید های چرب کوتاه زنجیر نظیر آنهایی که در روغن نارگیل و روغن هسته پالم وجود دارند و همچنین اسیدهای چرب موجود در فراورده های قنادی و فراورده‌هایی که از غلات تهیه می شود، موثر است. علاوه بر آن BHA یک سینرژیست مناسب برای پروپیلن گالات محسوب می‌شود(51و43و75).

شکل2-2- بوتیلید هیدروکسی آنیزول
ب- اثرات سوء BHA:
آنتی‌اکسیدانهای سنتزی که به صورت وسیعی در مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند از نظر بیوشیمیایی و خواص سمی در حیوانات آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. این مطالعات نشان داده است که برخی از آنها باعث ایجاد سرطان، تومور و اختلالاتی در قسمت‌های مختلف بدن موجود زنده می گردند.
BHA سبب بروز عوارض توکسیکولوژی31در دستگاه گوارش جوندگان می‌شود. همچنین در موش صحرایی عامل خونریزی پرده جنب و صفاق در دوران جنینی می‌باشد. خوراندن رژیم غذایی حاوی BHA به سگ‌ها منجر به واکنش های آلرژیک و اختلال در سیستم متابولیکی می‌شود. BHA نیز مانند BHT قادر به افزایش وزن کبد در موش است.(88و18و87).

پ-بوتیلیتد هیدروکسی تولوئن(BHT)
این آنتی‌اکسیدان در دهه 1950 در روغن‌ها و چربی‌ها مورد استفاده قرار گرفت. BHT تنها آنتی‌اکسیدان معمول و رایج است که جانشین اورتو و پارا در پلی‌فنل ها نمی‌شود.
BHT خواصی مشابه با BHA دارد، اما پایداری حرارتی آن به مراتب بیشتر است. به طور مثال در درجه حرارت 150 درجه سانتیگراد، 60 تا 70 درصد از فعالیت BHA کاسته می‌شود در حالی که حتی در فرایندهای حرارتی بالای 175 درجه سانتیگراد تنها 25 تا 30 درصد BHT غیرفعال می باشد.
BHA و BHT ممکن است زمانی که در حرارت‌های بالا (حرارت‌های سرخ کردن) به مدت طولانی مورد استفاده قرار گیرند، در مواد غذایی بوی خاصی تولید کنند.(43و69و75)

شکل2-3- بوتیلید هیدروکسی تولوئن

ت – اثرات سوء BHT:
BHT در حیوانات آزمایشگاهی منجر به صدمات بافتی از جمله بافت‌های ریه، قلب، کبد، دستگاه تولید مثل، غدد فوق کلیوی و کلیه‌ها می گردد. همچنین اختلالاتی در مکانیسم انعقاد خون بوجود می‌آورد. خوراندن رژیم حاوی BHT (دز 1 درصد) به موش، سبب کاهش وزن بدن و افزایش اندازه کبد و مغز می‌شود.از اثرات متابولیت‌های BHT مانند BHT-OOH، به عنوان تشدیدکننده تومور‌های پوستی در موش و BHT-QM، به عنوان عامل ایجاد مسمومیت ریوی گزارش‌هایی در دست است. تاثیر بر روی تیروئید، اختلال در سنتز DNA و سرطان‌زایی BHT در موش و تشکیل غدد سرطان پیش معده و غدد پوستی در موش صحرایی و خوکچه هندی نیز گزارش شده است(18و79و87و86).

ج-ترت بوتیل هیدروکینون(TBHQ)
این آنتی‌اکسیدان در سال 1972 توسط USFDA به عنوان یک آنتی‌اکسیدان مجاز معرفی شد.TBHQنسبت به سایر آنتی‌اکسیدانهای سنتزی از قدرت آنتی‌اکسیدانی بیشتری برخوردار است. بر خلاف BHA، BHT فراریت نسبتا کمی دارد، همچنین بر خلاف گالات‌ها، در حضور یون‌های آهن باعث تغییر رنگ روغن نمی‌شود. این آنتی‌اکسیدان مشابه BHT در حرارت‌های بالا (100 تا 200 درجه سانتیگراد) مقاوم است.
TBHQ از نظر افزایش پایداری اکسیداتیو، به عنوان یک جایگزین یا یک مکمل برای عمل هیدروژناسیون روغن‌ها در نظر گرفته می‌شود(43و69و74).

شکل2-4- ترت بوتیل هیدروکینون
د- اثرات سوء TBHQ
بر اساس گزارش‌های کمیته بین‌المللی تخصصی مواد افزودنی32، شواهدی مبنی بر جهش‌زا بودن TBHQ در بدن موجود زنده بدست آمده است(17).
و-گالات ها33 و اسید گالیک34
اسید گالیک(3،4،5 تری هیدروکسی بنزوئیک) پراکندگی زیادی در گیاهان دارد و اغلب به عنوان جزئی از تانن های گیاهی در نظر گرفته می‌شود. یک ترکیب فوق از این نظر که به صورت یک آنتی‌اکسیدان فنلی اولیه و یک سینرژیست رفتار می‌کند، منحصر به فرد و مخصوص می‌باشد گالات‌هایی نظیر اتیل، پروپیل و بوتیل‌گالات در آب و چربی تا حدی محلول هستند اما گالات‌هایی با تعداد کربن بیشتر مانند اکتیل، دسیل و دودسیل عملا در آب نامحلول هستند، ولی به آسانی در روغن‌ها و چربی‌ها حل می شوند.پروپیل گالات در به تاخیر انداختن یا کند کردن اکسیداسیون لینولئات توسط لیپواکسیداز موثر می‌باشد. اما در ممانعت از فساد اکسیداتیو توسط هماتین35 کاتالیز می‌شود و اثر ندارد. گالات‌ها نظیر توگوفرول از نظر فعالیت آنتی‌اکسیدانی دارای تراکم یا غلظت بهینه هستند و اگر در ترازهای بالاتر مورد استفاده قرار گیرند ممکن است به صورت پراکسیدان عمل کنند. پروپیل گالات تنها استر اسید گالیک است که برای مواد غذایی در ایالات متحده مجاز می‌باشد اما عده‌ای از کشور‌های اروپایی اجازه استفاده از آلکیل گالات هایی بالاتر رانیز داده‌اند. هنگامی که گالات های مختلف در غلظت های اکی‌مولار به کار گرفته شوند، فعالیت آنتی‌اکسیدانی تقریبا مساوی دارند اما افزایش حلالیت استرها با تعداد کربن بیشتر یک مزیت مشخص آنها می‌باشد. گالات ها آنتی‌اکسیدان های Carry-Through نیستند و لذا در شرایط پختن، کبابی کردن و سرخ نمودن افت زیادی پیدا می‌کنند. گالات‌ها با یون‌های فلزی چلات نشده مثل مس و با آهن کمپلکس رنگی ایجاد می‌کنند(31).

شکل2-5-پروپیلن گالات
ه- اثرات سوء گالات‌ها
تماس با گالات‌ها منجر به عوارض پوستی می‌شود. رژیم غذایی حاوی گالات‌ها در موش موجب کاهش وزن بدن شده که در دراز مدت محدودیت رشد و تخریب بافت کلیه‌ها را به دنبال دارد. در مجموع سمیت BHT از سایر آنتی‌اکسیدان ها بیشتر بوده و گالات ها اثر سوء کمتری را دارا می‌باشند.
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 کاروتنوئيدی 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 آزمايشگاهی38 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
اسید اسکوربیک در روغنها و چربیها نامحلول است. لذا غالبا از استر پالمیتات آن استفاده می‌شود که به کمک حرارت و یک حلال مناسب در فاز چربی پراکنده می‌گردد.
اسید آسکوربیک یکی از مهمترین گیرنده‌های اکسیژن و یون های فلزی محسوب می‌شود و در برخی موارد به همراه توکوفرول به روغن‌ها اضافه می‌گردد(6).

شکل 2-6- ساختار توکوفرول و توکوتری انول

شکل 2-7-ساختار اسید آسکوربیک
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 پلی مری 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- دي‌هيدروکسي بنزن) يک فنوليک ساده متا-دي‌هيدروکسي است (شکل2-8) (5).

شکل2-8-ساختار مولکولي رزورسينول
2-3-2-4-2-اسيد و آلدهيدهاي فنوليک
هيدروکسيبنزوئيک اسيدها ترکيباتي هستند که يک گروه کربوکسيل روي حلقه فنول جانشين شده است. از اين دسته ترکيبات مي‌توان به گاليک اسيد44، پروکاتچوئيک اسيد45، ساليسيليک اسيد46 و وانيليک اسيد47اشاره کرد. آلدهيدهاي هيدروکسي بنزوئيک اسيد همانند وانيلين داراييک گروه آلدهيد به جاي گروه کربوکسيل هستند (شکل2-9) (5).
جدول2-2-طبقه‌بندي ترکيبات فنوليک بر اساس تعداد کربن
ساختار گروه C6 فنوليک‌هاي ساده C6-C1 فنوليک اسيدها و ترکيبات وابسته C6-C2 استوفنون‌ها و فنيل استيک اسيدها C6-C3 سيناميک اسيدها، سيناميل آلدهيدها و سيناميل الکل‌ها C6-C3 کومارين‌ها، ايزوکومارين‌ها و کورومن‌ها C15 چالکون‌ها، ارون‌ها و دي‌هيدروچالکون‌ها C15 فلاوان ها C15 فلاون‌ها C15 فلاوانون‌ها C15 فلاوانونول‌ها C15 آنتوسيانيدين‌ها C1آنتوسيانين‌ها C30بي‌فلاونيل‌ها C6-C1-C6, C6-C2-C6بنزوفنون‌ها، زانتون‌ها و استيلبن‌ها C6, C10, C14کينون‌ها C18بتاسيانين‌ها ليکنان، نئوليکنانديمر يا اليگومر ليکنينبسپار تانن‌هااليگومر يا بسپار فلوبافن‌هابسپار

2-3-2-4-3-استوفنون‌ها و فنيل استيک اسيدها
اين ترکيبات داراي ساختار C6-C2 هستند و به‌ندرت در طبيعت يافت مي‌شوند.
2-3-2-4-4-سيناميک اسيدها
معمولاً در طبيعت شش سيناميک اسيد با ساختار C6-C3يافت مي‌شود. تمام گياهان احتمالاً داراي حداقل سه تا از اين‌ها هستند. اين شش ترکيب شامل: سيناميک اسيد48،



قیمت: تومان

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید