بخشی از مقاله
چکیده:
تشعشات یونیزه کننده به طور گسترده در فرایندهای صنعتی به خصوص در استریلیزاسیون، پزشکی، داروسازی، تولید محصولات آرایشی و نیز در فرآوری مواد غذایی استفاده می شود . مشابه با روش های دیگر، در فرآوری مواد غذایی تابش می تواند تغییرات خاصی در ترکیبات شیمیایی و ارزش غذایی آن ایجاد کند، این تغییرات به ترکیبات مواد غذایی، دوز تابش وعواملی چون درجه حرارت وهمچنین حضور یا عدم حضور اکسیژن در محیط تابش بستگی دارد .
هدف از این مطالعه ، بحث در مورد امنیت و سالم بودن غذاهای پرتو دیده می باشد. آنچه باید مورد توجه قرار گیرد سطح تخریب ترکیبات تشکیل دهنده ماده اعم از بافت، پروتئین، ویتامین، چربی و ... می باشد البته سطح تخریب ترکیبات مذکور بستگی به دز استفاده شده دارد در دز های پایین تر از 10 کیلو گری - بین 1تا 10 - چندان تاثیرات مخرب ندارد و قابل چشم پوشی می باشد ولی دزهای بالاتر از 10 کیلو گری - بین 10 تا - 50 تاثیرات زیادی دارد البته از دزهای بالا کمتر استفاده می شود.
مقدمه
امروزه ایمنی مواد غذایی به دلیل اثرات عمیق بر سلامت مصرف کنندگان مورد توجه صنایع غذایی، دانشگاه ها و سازمانهای دولتی قرار دارد، تاکنون روشهای متعددی جهت مبارزه با عوامل فساد مواد غذایی و بیماری زا ابداع شده اند که دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. فناوری پرتودهی مواد غذایی یکی از این روش ها است که کارایی و ایمن بودن آن بیش از 50 سال پیش اثبات شده است .
تابش به سادهترین عبارت یعنی قرار دادن محصول غذایی برای مدت معینی در برابر تعداد کنترل شده یک منبع انرژی از اشعه است . - 29 - در حقیقت یکی از روشهای نوین نگهداری مواد غذایی است که در کنار روشهای دیگر نظیر پختن، پاستوریزه کردن، تخمیر بکار گرفته میشود و بصورت یک فرآیند تکمیلی میتواند بسیار نتیجه بخش و مفید باشد. استفاده صنعتی از این فرآیند نیز از اوایل دهه بیست میلادی تا به امروز ادامه دارد، با توجه به دانش موجود و تحقیقات گسترده انجام یافته در مورد انرژی هسته ای روش های مدرن و قابل اعتمادی جهت پرتودهی موجود می باشند. .در حال حاضر انجام فرایند اشعه دهی غذایی در 37 کشور برای 40 محصول غذایی موافقت شده است.
پرتو دهی مواد غذائی فرآیندی است کاربردی که بر اساس استفاده از پرتوهای تابشی در فرآوری موادغذائی، کاهش بارمیکروبی مواد غذائی و انهدام میکروب های بیماری زای خاص و جلوگیری از جوانه زدن محصولات غده ای مانند سیب زمینی، پیاز و همچنین جلوگیری از خسارت آفات و حشرات انباری در زمان رسیدن محصول می باشد - 21-30 - و نیز افزایش زمان ماندگاری بعضی از محصولات فاسد شدنی که از طریق به تاخیر انداختن فعالیت های آنزیمی وکاهش بار میکروبی به کار می رود.
- 31 - هر چند اشعه دهی یکی از تکنیک های حفاظتی است که باعث خسارت کمتر به ماده ی مغذی مواد غذایی می شود ، اما ممکن است باعث تغییرات احتمالی به صورت معکوس یا مستقیم شود، این تغییرات بستگی به عواملی مانند دز تابش، ترکیب مواد غذایی، بسته بندی و فرایند آن و همچنین شرایطی مانند تغییرات دما و اتمسفراشباع، میزان اکسیژن باشد پرتو یونیزه گاما همان کبالت 60 وسزیم 137 رادیو اکتیو می باشد که به وسیله تجهیزات تجاری از تجزیه اتمی تولید می گردد و چون جزو ضایعات اتمی محسوب می شود نسبتا ارزان قیمت است، در اتاقک های پرتودهی آزمایشگاهی که از این عناصر استفاده می شود، ماده رادیو اکتیو در قسمت فوقانی یک بالا برنده قرار می گیرد طوری که در مواقع استفاده به سمت بالا حرکت می کند و در مواقعی که استفاده نمی شود، در زیر آب فرو برده می شود.
موادی که بایستی در معرض اشعه قرار بگیرند براساس جذب دز مورد نظر اشعه با یک فاصله مناسب در اطراف ماده رادیواکتیو قرار می گیرد، سپس ماده رادیو اکتیو در محل بالا قرار گرفته و اشعه گاما به ماده غذایی می تابد. تاباندن اشعه در دماهای مورد نظر، از طریق کنترل نمودن دما در محفظه کاملا بسته با دیواره سربی امکان پذیر است - . - 3 برای قابل قبول بودن فرایند اشعه دهی وجود طعم, رنگ و بافت مطلوب در غذا مد نظر قرار می گیرد.
کلیه کاربردهای پرتودهی با دز مشخص انجام می شوندعموماً. مقدار انرژی که ماده از طریق پرتودهی دریافت می کند با واحد گری - Gy - اندازه گیری می شود. دز پرتودهی با مدت زمانی که ماده غذایی در معرض انرژی یونیزه کننده قرار می گیرد و قدرت منبع تولید کننده پرتو متناسب است ، در طول فرآیند پرتودهی ماده غذایی با منبع تشعشع تماس ندارد و هنگامی که از اشعه گاما و یا پرتو الکترون ها تا میزانMeV 10 استفاده می شود ماده غذایی در معرض رادیواکتیویته قرار نمی گیرد - . - 32 استفاده از دز تابش کم همراه با دیگر سبک های تیمار راه را برای به حداقل رساندن اثرات تابش بر تغییرات حسی و نیز باعث کاهش تلفات مواد مغذی می شود. هدف از این مطالعه، بررسی عوامل موثر بر حفاظت و سلامت در محصولات غذایی طی فرآیند پرتوافکنی می باشد.
اثر پرتودهی بر چربی
چربی در بین حساس ترین ترکیبات در مقابل اشعه دهی می باشد اشعه دهی در دز بالا می تواند ملکول های آب را یونیزه کند و باعث ایجاد رادیکال های آزاد مانند-OH ، O2 شود مثلا شیر, چربی شیر و فراورده های شیر شدیدا حساس به اکسیداسیون در طی اشعه دهی می باشند در دز kgy 3-1 تخریب اساسی درچربی اتفاق می افتد . - 3 - واکنش های اتواکسیداسیون یا هیدرولیتیک باعث تاثیر نامطلوب بر ویژگی های اورگانولپتیکی و کاهش اسید چرب های ضروری می شود علاوه بر این افزایش ترکیباتی نظیر پراکسی که ممکن است تاثیر نامطلوب بر روی دیگر ترکیبات حساس مانند ویتامین ها داشته باشد.
ویتامین های محلول در چربی ویتامین - - A بین حساس ترین مواد در برابر هم رادیاسیون یونی هم تاثیرات اتوکسیداسیون می باشد اشعه دهی همانند چربی حیوانی در چربی گیاهی هم اثار مخربی دارد. در روغن ها بعد از انجام فرایند اشعه دهی یک کاهش در مقاومت اکسیداتیو ایجاد می شود همچنین کاهش درمقدار توکوفرول ها دیده می شود. اساسا برای بالا بردن پایداری در مقابل اتوکسیداسیون عدد پراکسید کنترل می شود - . - 2 در اشعه دهی با دز 10kgy،20درصد افزایش در چربی ها به شکل آزاد و%46 شکستگی در باند ها اتفاق می افتد با تولید ترکیباتی مانند پراکسید و توسعه ی ترشیدگی باعث بدطعمی می شود, ترکیبات پراکسی بر روی ویتامین هایی مانند ،Κتاثیرات نامطلوب دارند.
تاثیر اشعه بر روی میکروب ها ی مواد غذایی
اثر نگهدارندگی پرتو گاما از طریق قابلیت یونیزه کردن برخی اجزاء سلول باکتریها و اختلال در عملکرد سلول، تغییر ماهیت پروتئین ها، شکاف در زنجیره DNA و جهش یا موتاسیون اعمال می گردد از مهمترین مواد حساس درون سلولی می توان به DNA,RNA اشاره کرد پرتودهی با تخریب پیوندهای هیدروژنی موجود در ساختار DNA از رونویسی آن جلوگیری کرده و باعث مرگ سلول می شود . - 2 - به طور کلی مطالعات انجام شده نشان می دهد گرم منفی هایی چون سالمونلا حساس به پرتودهی بوده وسریعاً از بین می روند.
استافیلوکوکوس اورنوس، کپک و مخمر ، باکتریهای مروفیل هوازی در دز 1 /5تا kgy 2 کاملا حذف می شوند . - 2 - کلستریدیوم اسپوروژنز با دز kgy 45 در شرایط برودتی از بین می رود . - 18 - آسپرژیلوس توکسینی به نام آفلا توکسین تولید می کند که در طی اشعه هی با دز kgy 10 تا حدودی کاهش می یابد مثلا استفاده ی همین دز 45/66 تا 90% در جو, در سبوس 47/75 تا 86% و در غلات 31/72 تا% 84 کاهش قابل قبولی در مقدار این سم می شود . - 13 - رادیاسیون با دز 1/35 و نگهداری در یخچال - با دمای صفر درجه - باعث کاهش log10-5 یرسینا پستیس در گوشت خوک می شود - . - 9 دز - خیلی بالا - 10تاkgy 100 برای از بین بردن ویروس ها استفاده می شود - . - 22
اثر اشعه دهی بر روی ویتامین ها
میزان تخریب ویتامین ها بستگی به دز مورد استفاده دارد., تیامین یکی از حساس ترین ویتامین ها به اشعه دهی می باشد ویتامین A, B12, C, E, K, دارای بخش های خاص دارای فعالیت آنتی اکسیدانی دارد ویتامینB2 یکی از مقاوم ترن ویتامین ها در مقابل اشعه دهی می باشد رادیکال های OH تولیدشده به پیوند های بین ویتامینB2 حمله می کند - - 19 ویتامین نسبت به اشعه دهی حساس می باشد لذا توکوفرول - پیش ساز ویتامین - نسبت به آلفا و گاما توکرفرول نسبت به اشعه دهی حساس می باشد. بعد از اشعه دهی با دز kgy 3 کمترین کاهش در روغن زیتون و بیشترین کاهش در مقدار توکوفرول ها در روغن سویا دیده می شود - 28 -
اثر اشعه دهی بر کربوهیدرات
اشعه دهی قادر است پیوند بین ملکول های کربوهیدرات ها را بشکند این فرایند در میوه ها وسبزیجات باعث نرمی می شود یک نمونه از این ترکیبات که تحت تاثیر اشعه دهی قرار می گیرد پکتین می باشد، شکر در حین اشعه دهی ممکن است تحت تاثیر هیدرولیز قرار بگیرد یا اکسیده شود اشعه دهی در گندم با دز /2 .تاkgy 10 باعث افزایش آب حل شدنی و کاهش 5 تا % 95شکر در مقایسه با نمونه های بدون فرایند می شود تاثیر اشعه دهی بر ترکیبات حاوی کربوهیدرات خالص باعث تولید ترکیبات جهش زا می شود درحالت کلی در صورت استفاده از دز های بالا ترکیبات نامطلوب تولید می شود.. - - 22
عملکرد آنتی اکسیدان ها در فرایند اشعه دهی
کنجد و روغن کنجد علاوه بر پروتئین،کربوهیدرات، فیبر، دارای آنتی اکسیدان می باشند و به دلیل داشتن آنتی اکسیدان ها در ساختارش در مقابل تغییرات اکسیداتیو مقاومت نشان می دهد به طور کلی پوشش دانه ها حفاظت چشمگیری در مقابل اکسیداسیون نشان می دهد یکی از این انتی اکسیدانها ترکیبات فنلی می باشد - . - 27 استفاده از kgy 10 در لوبیا و کلم باعث کاهش چشمگیر در ترکیبات فنلی - آنتی اکسیدان - می شود . نمونه هایی از سبزیجاتی که حاوی اسید آسکوربیک اکسیداز که تحت فرایند اشعه دهی قرار گرفته اند بعد از90دقیقه در 23درجه سانتی گراد به اسید آسکوربیک تبدیل می شوند . - 12 -
تاثیر اشعه بر روی آنزیم های موجود در غذا
آنزیم ها در صورت فعال شدن اثرات مخرب زیادی بر روی مواد غذایی دارند و آنزیم ها نسبت به میکروارگانیسم ها مقاومت زیادی نسبت به اشعه دارند آنزیم مقاوم موجود در شیر فسفاتاز است که با دز مورد نظر برای استرلیزاسیون از بین نمی رود و باعث ایجاد رادیکال های آزاد در فاز محلول می شوند,فاز های رقیق موجود در محلول نسبت به فاز غلیظ در طی فرایند حساس تر می باشند ارزش D برای تخریب انزیم4D 50 kgy می باشد.
مهمترین اثرات سودمند پرتودهی
-1 کارایی بالا در از بین بردن میکروارگانیسم های مهم از نظر سلامت.
-2 کاهش آلودگی ثانویه محصول به دلیل امکان انجام فرآیند برای موادغذایی بسته بندی شده.
-3 حفظ کیفیت مواد غذایی .
با توجه به مزایای ذکر شده بکارگیری پرتودهی مواد غذایی تاثیر چشمگیری بر ایمنی مواد غذایی خواهد داشت. علاوه براین سازمانهای معتبر جهانی مانند سازمان بهداشت جهانی و انیستیتو تکنولوژیست های مواد غذایی کارایی این فرآیند را تایید کردند.
