شیمی مواد غذایی

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: غذا و تغذیه ، بی.شک مهمترین موضوع مورد بحث دنیای امروز را تشکیل می.دهد. افزایش آگاهی و دانش مردم در مورد خصوصیات تغذیه.ای ترکیبهای مختلفی غذایی ، نیازمند این است که در مورد غذاهای خاص اطلاعات بیشتری مانند میزان هر یک از مواد معدنی و ویتامینها و مقدار مواد قندی و چربی.ها ارائه شود.
امروزه بسیاری از روشهای مورد استفاده در تجزیه غذاها بر اساس سیستمی استوار است که حدود صد سال پیش توسط دو دانشمند آلمانی به نامهای Stohman و Hennberg برای تجزیه مواد غذایی دامی ارائه گردید و تحت عنوان تجزیه تقریبی غذاها نامگذاری شد. این طرح تجزیه.ای شامل اندازه گیری اجزای اصلی غذا با استفاده از روشهای نسبتا سریع و قابل قبول بدون نیاز به وسایل یا مواد شیمیایی پیچیده می.باشد.
مواد غذایی در واقع دو نیاز فیزیولوژیکی یعنی تامین انرژی و تشکیل و مرمت بافتها را بر عهده دارند که کربوهیدراتها و چربی.ها تامین کننده انرژی مورد نیاز هستند و پروتئین.ها برای بازسازی بافت.ها بکار می.روند.
بررسی گروههای مهم غذایی
گروههای مهم غذایی شامل مواد قندی و نشاسته.ای (کربوهیدراتها) ، شیر و لبنیات ، روغن.ها و مواد چرب خوراکی ، گوشت و فرآورده.های گوشتی می.باشد.
مواد قندی و نشاسته.ای
شیرابه.ای قندی ، مایعات غلیظی هستند که که حاوی ساکارز ، قند احیا کننده دکسترین ، اسیدهای آلی و مواد ازته هستند. مهمترین شیرابه قندی که در صنعت قندسازی استفاده می.شود، ملاس یا شیرابه چغندرقند و نیشکر است. شیرابه قندی دیگر ، گلوکز مایع است که در صنعت تهیه محصولات قندی اهمیت زیادی داشته و از هیدرولیز نشاسته و بخصوص نشاسته ذرت بوسیله اسید کلریدریک تهیه می.شود.
محصول اسیدی هیدرولیز نشاسته ، سپس بوسیله کربنات سدیم خنثی شده و پس از بی.رنگ کردن بوسیله زغال حیوانی به صورت گلوکز مایع عرضه می.شود.
قند و شکر
قند و شکر از شیرابه نیشکر و یا چغندرقند پس از مراحل مختلف تصفیه ، تهیه و به اشکال مختلف عرضه می.شود. مواد اولیه.ای که در تهیه محصولات قندی به اسامی آب نبات ، تافی ، انواع ژله.ها و غیره بکار می.روند، عبارتند از: قند ، گلوکز مایع ، اسیدهای آلی ، اسانس و رنگهای خوراکی که در انواع تافی ، شیر و چربی و در ژله.ها ، ژلاتین و صمغ نیز بکار می.رود.
عسل
عسل عبارت از تراوشات و شیرابه گیاهان است که بوسیله زنبور عسل جمع.آوری شده و تغییر و تبدیلاتی در آن به عمل آمده و در کندو ذخیره می.شود. برای تبدیل شیرابه گیاه یا Nector به عسل ، ساکارز که قسمت عمده قند گیاهی را تشکیل می.دهد، در اثر عمل آنزیمهای مترشحه بوسیله زنبور عسل به قندهای ساده گلوکز و لولز تبدیل می.شود. بنابراین قندهای عمده آن گلوکز و لولز هستند و مقدار ساکارز آن نبایستی از 8 درصد متجاوز باشد. علاوه بر این قندهای دیگری از قبیل ایزومالتوز ، رافینوز ، ملزیتوز و غیره نیز به مقادیر کم در آن موجود است.
PH عسل ، اسیدی است و اسید عمده آن اسید فرمیک می.باشد، ولی اسیدهای آلی دیگر از قبیل اسید استیک ، اسید سیتریک ، اسید مالیک ، اسید تانیک ، اسید اگزالیک و غیره در آن یافت می.شوند.
عسلهای مختلف در طول مدت نگاهداری ایجاد کریستال می.نمایند. سرعت شکرک زدن به نسبت بین گلوکز و لولز بستگی دارد. مقدار لولز عسل معمولا بیشتر از میزان گلوکز است و هر قدر مقدار لولز کمتر باشد، شکرک زدن زودتر و سریعتر انجام می.شود.
غلات و مواد نشاسته.ای

قسمت عمده ساختمان غلات و حبوبات را نشاسته تشکیل می.دهد. فرمول عمومی نشاسته است. تعداد n غالبا بیشتر از هزار است. نشاسته در محیط مرطوب ، آب جذب می.کند و در حرارت 70 درجه گرانول نشاسته باز شده و ایجاد حالت ژله.ای در آب می.نماید. هرگاه به محلول نشاسته ، ید اضافه شود، رنگ آبی ایجاد می.شود. این رنگ در اثر حرارت از بین می.رود، ولی پس از سرد شدن مجددا ایجاد می.گردد.
آرد گندم: دانه گندم عبارتست از: قسمت نشاسته.ای 85 درصد ، سبوس (که حاوی مقدار زیادی سلولز و املاح معدنی می.باشد) 12.5 درصد ، جوانه (شامل مقدار قابل توجهی پروتئین و چربی) 2.5 درصد. هرچه درجه سبوس گیری بیشتر باشد، رنگ آرد روشن.تر می.باشد و نسبت مواد پروتئینی و چربی نیز در آن کاهش می.یابد. از آرد گندم و در پاره.ای نقاط از آرد ذرت و نیز آردهای دیگر به منظور تهیه نان استفاده می.شود.
شیر و لبنیات
شیر
شیر غذای بسیار کامل و باارزشی است. ترکیب عمده شیر از سه قسمت مختلف تشکل شده است: آب ، چربی و مواد جامد غیرچرب که شامل پروتئینهای شیر (کازئین ، آلبومین و گلوبولین) ، لاکتوز ، اسید لاکتیک ، اسید سیتریک و مواد معدنی می.باشد.
افزودن آب به شیر و یا رقیق کردن آن با اندازه گیری وزن مخصوص شیر امکان.پذیر است. بدین معنی که چون وزن مخصوص آب کمتر از شیر است، اضافه نمودن حجم معینی آب به شیر ، باعث کم شدن وزن مخصوص شیر می.شود. از طرفی هرگاه قسمتی از چربی شیر گرفته شود، وزن مخصوص شیر افزایش می.یابد و هرگاه در حین عمل گرفتن چربی ، افزودن آب به شیر انجام شود، ممکن است تفاوت قابل ملاحظه.ای در وزن مخصوص شیر بوجود نیاید. ولی نتیجه آزمایشات دیگر از قبیل ماده خشک و مقدار چربی شیر ، وجود تقلب در شیر را در اختیار آزمایش کننده قرار می.دهد.
خامه
خامه عبارتست از قسمتی از شیر که از نظر چربی غنی می.باشد و معمولا با عمل خامه زنی از شیر جدا می.شود. هرگاه خامه زنی به طریق مکانیکی انجام شود، محصول تهیه شده ممکن است تا 65 درصد حاوی چربی باشد.
شیر خشک
شیر خشک محصولی است که از تبخیر شیر حاصل می.شود. رطوبت این محصول در درجه اول اهمیت قرار دارد، چون بالا بودن رطوبت یکی از عوامل تسریع فساد محصول می.باشد. رطوبت شیر خشک نباید از 5.0 درصد تجاوز نماید و مقدار چربی آن برحسب اینکه شیر خشک تمام چربی و یا نیم چربی و بدون چربی باشد، متفاوت می.باشد.
پنیر
پنیر محصولی است که از لخته شدن کازئین شیر در محیط اسیدی در اثر آنزیم مخصوص رنین که از معده چهارم یا شیردان گوساله حاصل می.شود، تولید می.گردد و بطور کلی انواع پنیر را به سه گروه پنیرهای نرم ، نیمه سخت و سخت تقسیم می.کنند. در مرحله رساندن انواع پنیرها از تخمیرات مختلفی که در اثر فعالیت میکروارگانیسم و یا قارچ بخصوصی انجام می.شود، استفاده می.گردد.
پنیر یکی از محصولات با ارزش شیر بوده و دارای ارزش غذایی بسیار خوبی است. اسیدهای آمینه کازئین که در پنیر موجود می.باشند، از نظر تنوع بسیار کامل بوده و حاوی کلیه اسیدهای آمینه ضروری می.باشند.
کره
کره محصولی است که از زدن خامه بدست می.آید. چربی خامه را جدا کرده و پس از خارج ساختن آب زیادی آن را به صورت یکنواخت در می.آورند و گاهی مقداری رنگ و یا نمک به آن می.افزایند. از نظر ساختمانی کره عبارتست از پخش ذرات آب در بین ذرات چربی که بطور ثابت قرار دارند و ترکیب کره عبارت است از: آب 15 - 15.3 درصد و 80 - 84 درصد مواد جامد غیر چرب شیر 1 درصد که شامل کازئین ، لاکتوز و املاح است.
عامل موثر در طعم و عطر کره ، دی استیل و به مقدار کمتر اسید بوتیریک ، اسید استیک ، اسید فرمیک و اسید پروپیونیک و آلدئید استیک است. جهت تهیه کره با طعم و عطر بهتر آنرا از خامه ترش.شده تهیه می.نمایند.
روغنها و چربی.های خوراکی
روغنها و چربی.های خوراکی از نظر شیمیایی جزء لیپیدها تقسیم بندی شده.اند. لیپیدها گروهی از ترکیبات آلی هستند که در حلالهای آلی ( اتر ، کلروفرم ، بنزن و کربورهای هیدروژن از قبیل هپتان و هگزان و غیره) محلول بوده و در آب ، غیر محلول هستند. قسمت اعظم ساختمان روغن.ها و چربی.های خوراکی را تری گلیسریدها تشکیل می.دهند.
تفاوت بین چربی و روغن از نظر حالت فیزیکی آنها در حرارت معمولی است، بدین معنی که چربی.ها دارای ظاهری سفت هستند، در حالی که روغن.ها در حرارت معمولی ، سیال و مایع می.باشند. هرچه تعداد بند دوگانه در اسیدهای چرب تشکیل دهنده گلیسریدها کمتر باشد و یا ماده چرب از اسیدهای چرب با وزن مولکولی زیاد تشکیل شده باشد، از نظر فیزیکی سفت.تر بوده و نقطه ذوب آن بالاتر است و برعکس زیاد بودن عوامل بند دوگانه و یا کم بودن وزن مولکولی اسیدهای چرب عللی هستند که باعث می.شوند روغن از نظر ظاهری ، سیال و مایع باشد.
موقعی که چربی و یا روغن مدتی بماند، طعم و بوی آن تغییر می.کند و در اصطلاح می.گویند: روغن تند شده است . در حقیقت تند شدن روغن و یا مواد غذایی چرب ، فساد آنها را نشان می.دهد. عواملی که فساد مواد چرب را تسریع می.کنند، عبارتند از: گرما ، نور ، اشعه ماوراء بنفش ، رطوبت هوا و فلزات. هرقدر میزان غیر اشباع روغنها بیشتر باشد، اکسیداسیون سریعتر انجام می.شود، به همین جهت روغن.های مایع را در صنعت هیدروژنه می.کنند.
همچنین مقادیر کم فلزات به عنوان تسریع کننده اکسیداسیون ، عمل اکسید شدن مواد چرب را تسریع می.نمایند. به عنوان مثال مقدار 0.2ppm مس در کره ، اکسیداسیون آن را سریعا پیش می.برد.
گوشت و فرآورده.های گوشتی
گوشتهای مختلف ، منبع مهم پروتئین غذایی روزانه انسان را تشکیل می.دهند. ترکیبات گوشت در حیوانات مختلف ، متفاوت بوده و در یک دام برحسب قطعات و قسمتهای بدن تغییر می.کند. مقدار چربی در برخی از قطعات و قسمتهای بدن دام زیاد است و نسبت چربی و پروتئین از تا تغییر می.کند. قسمت غیر چرب گوشت شامل نیتروژن ، پروتئین و آب و برخی املاح معدنی می.باشد.
فساد گوشت
اثر آنزیمهای پروتئولیتیک سبب تجزیه و شکسته شدن ساختمان گوشت می.شود و باعث آزاد شدن مقادیری مواد فرار و آمونیاک فرار در گوشت می.شود و فعالیت آنزیمهای لیپولیتیک نیز سبب تجزیه و شکسته شدن مولکول چربی.ها و گلیسریدهای موجود شده و دگرگونی آنها را سبب می.شود. بالا رفتن اسیدهای چرب آزاد و نیز بوجود آمدن پراکسید و سایر عوامل فساد چربی.ها ، موید فساد گوشت می.باشد.
فرآورده.های گوشتی نیمه آماده (سوسیس)
برای تهیه این فرآورده.های خمیری از گوشت ، آرد ، انواع ادویه مختلف و در برخی مواقع شیر خشک استفاده کرده و برای بهبود تولید از پلی فسفاتها و نیز به عنوان نگاهدارنده از انیدرید سولفورو و سولفیت.ها استفاده می.شود. این خمیر در پوششهای طبیعی و یا مصنوعی نگاهداری شده و به صورت خام یا پخته و محصول دودی و شور و غیره تهیه و عرضه می.شود.
برخی از فلزات موجود در مواد غذایی
سرب
سرب یکی از فلزات سنگین است که بطرق مختلف ، سبب آلودگی محیط و در نتیجه ایجاد عوارض مسمومیت حاد و یا مزمن در انسان می.شود. تماس دراز مدت با این فلز سبب تجمع آن در بدن شده و یکی از مواد سرطانزا به حساب می.آید. آلودگی مزارع و گیاهان به واسطه راه یابی فضولات کارخانجات که با ترکیبات سرب سروکار دارند، باعث افزایش میزان سرب در شیر و گوشت دامهائی که در مراتع چرا می.کنند، شده و بطور مستقیم یا غیرمستقیم آلودگی غذای انسان را سبب می.شود.
حداکثر میزان سرب برحسب استانداردهای موجود در کشورهای مختلف در آب آشامیدنی 50 میکروگرم در لیتر (ppb) و در مواد غذایی ، 2 میلیگرم در کیلوگرم (ppm) می.باشد. همچنین لحیم قوطیهای کنسرو و در برخی موارد ، حاوی سرب است و نگاهداری غذا در این قوطی.ها بخصوص در مورد اغذیه اسیدی سبب پیدایش سرب در ماده غذایی می.شود.
مس
مس یکی از عناصر لازم در تغذیه انسان و دام است و به مقادیر کم در تولید هموگلوبین خون موثر است. به مقدار زیاد در اغذیه ایجاد عوارض و مسمومیت می.نماید. استاندارد مس در بیشتر کشورها ، 20ppm در اکثر مواد غذایی است و در نوشابه.ها و آب میوه این مقدار 2ppm می.باشد. وجود مس در شیر به عنوان کاتالیزور در تسریع اکسیداسیون چربی و تغییر طعم شیر موثر است و میزان 2ppm مس در شیر و یا کره ، مدت نگاهداری این مواد را کاهش می.دهد. همچنین وجود مس در میوه.ها و سبزی.های قوطی شده ، میزان ویتامین C موجود را کاهش می.دهد.
قلع
مواد غذایی حاوی قلع در انسان ایجاد مسمومیت می.نماید. گزارشهای متعددی مبنی بر مسمومیت افراد ناشی از مصرف آب.میوه و یا مشروبات نگاهداری شده در قوطی ، در دست است. در صنایع غذایی ، قوطی.های فلزی که به منظور نگاهداری اغذیه بکار می.روند، اغلب بوسیله یک ورقه قلع پوشیده می.شوند. اغذیه مختلف بخصوص اغذیه اسیدی و همچنین اغذیه گوگرددار مانند ماهی و گوشت در مدت نگاهداری با سطح فلز قوطی ایجاد واکنش نموده و قسمتی از فلز در آن حل می.شود. حداکثر مجاز قلع در اغذیه در بیشتر کشورها 250ppm است.

افزودنیهای مواد غذایی
محافظها
نگهدارنده.ها ، موادی شیمیایی هستند که با جلوگیری از رشد میکروارگانیسمها و اکسیداسیون مواد اکسید شونده و کنترل فعالیت آنزیمها ، فساد مواد غذایی را به تاخیر انداخته و مدت نگهداری آنها را طولانی می.نمایند.
تثبیت.کننده.ها و استحکام دهنده.ها
شامل موادی مانند صمغ.ها ، نشاسته و دکسترین و ژلاتین و بعضی ترکیبات پروتئینی و غیره می.باشد که در اثر ترکیب آنها با آب مواد غذایی ، خاصیت چسبندگی به ماده غذایی داده و حالت ژله.ای.شکل تولید می.کنند و در بیشتر پودینگها ، سسهای سالاد ، انواع ژله و غیره استفاده می.شود.
مکملهای غذایی
مکملهای غذایی ، موادی هستند که به عنوان تکمیل کننده و تقویت کننده به مواد غذایی اضافه می.شوند. مثلا ویتامین D به شیر ، ویتامینهای گروه B به محصولات غلات ، ویتامین A یا بتاکاروتن به مارگارین و روغن.های گیاهی ، ویتامین C به آبمیوه.جات کنسرو شده و مصنوعی که از اسانس ، شکر و رنگ تهیه می.شوند، افزوده می.گردند.
امولسیون کننده.ها
امولسیون کننده.ها موادی هستند که به عنوان استحکام دهنده و ایجاد امولسیون برای روغن در آب ، آب در روغن ، گاز در مایعات و گاز در جامدات بکار می.روند که یا از امولسیون کننده.های طبیعی مانند لیستین و یا از امولسیون کننده.های مصنوعی مانند مونو یا دی گلیسریدها و اسیدهای چرب و مشتقات آنها استفاده می.کنند.
بی رنگ و سفید کننده ، اصلاح کننده و تعدیل کننده نشاسته
مواد اکسیدانی مانند پراکسید هیدروژن جهت سفید کردن شیری که جهت تهیه نوع خاصی از پنیر است، استفاده می.شود. همچنین برای تغییر رنگ آرد تازه آسیاب شده و کیفیت عمل آوری نان ، از مواد اکسیداسیون استفاده می.شود.
عوامل اسید کننده
این عوامل موادی هستند که جهت پایین آوردن PH به مواد غذایی افزوده می.شوند که ضمن اصلاح طعم ، بطور غیرمستقیم از رشد باکتری.ها جلوگیری نموده و مدت زمان استریل محصولات کنسرو را کمتر می.نمایند. همچنین باعث جلوگیری از شکرک زدن مرباجات در غلظتهای زیاد می.گردند. این مواد عبارتند از: اسید سیتریک ، اسید استیک ، اسید مالیک و ... .
طعم دهنده.ها
برای تغییر طعم و اصلاح طعم مواد غذایی از طعم دهنده.های طبیعی مانند ادویه.جات و اسانسهای طبیعی و یا از طعم دهنده.های مصنوعی مانند اسانسها استفاده می.شود. اسانسهای طبیعی را از میوه ، گل ، برگ و غیره گیاهان توسط تقطیر در خلاء بدست می.آورند. بعضی از اسانسهای مصنوعی عبارتند از: بنزآلدئید با طعم گیلاس ، اتیل بوتیرات با طعم آناناس و متیل آنترانیلات با طعم انگور و ...
رنگها
رنگها مواد رنگی مختلفی می.باشند که به صورت طبیعی و یا مصنوعی تهیه شده و جهت خوش.منظر کردن و یا متحدالشکل کردن و گاهی هم برای مخفی کردن و نامحسوس جلوه دادن عیوب و تقلب در فراورده.های غذایی بکار می.روند.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 548]