بخشی از مقاله
چکیده
رنگهای مواد غذایی ناشی از حضور رنگدانههای طبیعی یا رنگهای مصنوعی است. رنگدانهها مواد رنگی طبیعی هستند که در محصولات حیوانی و گیاهی یافت میشوند. رنگ بدن موجودات زنده تابع دو عامل ژنتیک و تغذیه میباشد. مواد رنگی مصنوعی افزودنیهایی هستند که برای بهبود ظاهر غذا یا بوجود آوردن رنگ در غذاهای فراوری شدهای که ظاهر جذابی ندارند مورد استفاده قرار میگیرند. هر دو گروه مواد رنگی طبیعی و مصنوعی، ماهیت آلی دارند. رنگ ماهیان عمدتا به دلیل کروماتوفور است که محتوی رنگدانه میباشد و معمولا بر روی پوست حضور دارند. چهار گروه از رنگدانه اصلی مسئول ایجاد رنگ در بافت و پوست حیوانات و گیاهان میباشند که عبارتند از: -1 ملانین، -2 پورین، -3 پریدیوم -4 کاروتنوئید. کاروتنوئیدها که به راحتی در چربی حل میشوند دامنه رنگی زرد تا قرمز را در پوست، ایجاد مینمایند. همچنین مسئول رنگهای نارنجی و سبز در تخم، پوست و گوشت ماهیان میباشند و این مبحث به ساختار کاروتنوئید و انواع ، خواص و میزان کاروتنوئید در ماهیان، سختپوستان دریایی و آب شیرین می پردازد.
کلمات کلیدی: رنگدانه، کاروتنوئید ، ماهی، سخت پوستان
مقدمه
رنگدانههای طبیعی عموما شامل رنگدانههایی هستند که قبلا در غذا تشکیل شدهاند و یا در طی فرایند گرمایی، نگهداری یا فراوری تشکیل میگردند. این رنگدانهها را میتوان به چهار دسته تقسیم کرد:
-1 ترکیبات تتراپیرول مثل کلروفیل ها، هم ها و بیلینها
-2 مشتقات ایزوپرنوئیدها مثل کاروتنوئیدها
-3 مشتقات بنزوپیرنها مثل آنتوسیانین و فلاوونوئیدها
-4 از رنگدانههای مصنوعیها هم مثل ملانوئیدین ها و کاراملها
کلروفیلها مخصوص برگهای سبز میباشند. رنگدانههای هم در گوشت و هم در ماهی یافت میشوند. کاروتنوئیدها گروه بزرگی از رنگدانهها هستند که به طور وسیعی در حیوانات، سبزیها، میوهها، تخم مرغ، فراوردههای لبنی و غلات یافت میشوند. آنتوسیانین و فلاوونوئیدها هم در سبزیهای ریشهای و میوههایی نظیر توت و انگورها یافت میشوند. بویژه اگر این محصولات در معرض تیمار حرارتی قرار گیرند .[3]
کاروتنوئید
رنگ ماهیان عمدتا به دلیل کروماتوفور است که محتوی رنگدانه میباشد و معمولا بر روی پوست حضور دارند. چهار گروه از رنگدانه اصلی مسئول ایجاد رنگ در بافت و پوست حیوانات و گیاهان میباشند که عبارتند از: -1 ملانین، -2 پورین، -3 پریدیوم -4 کاروتنوئید. کاروتنوئیدها که به راحتی در چربی حل میشوند دامنه رنگی زرد تا قرمز را در پوست، ایجاد مینمایند. همچنین مسئول رنگهای نارنجی و سبز در تخم، پوست و گوشت ماهیان میباشند .[1]رنگهای مختلف بدن آبزیان به وسیلهی کاروتنوئیدهای خاص و همچنین ترکیبی از مولکولهای پروتئین-کاروتنوئید حاصل میشود. در بیمهرگان، کاروتنوئیدها به شکل ترکیبات پایدار با پروتئین دیده می-شوند که به آنها کاروتنوپروتئین گفته میشود، و اغلب دارای یک رنگ متفاوت از رنگدانههای اصلی است .[10]
کاروتنوئیدها در اعمال مربوط به تولیدمثل، تنفس، جذب نور، سیتم ایمنی و در ساختمان غشاء سلولی آبزیان نقش عمده ای را ایفا میکنند .[4] متابولیسم و ذخیره کاروتنوئیدها در دیواره روده آبزیان از گونهای به گونهی دیگر متفاوت است. در بعضی از گونهها رنگدانهها به همان شکل ذخیره میشوند ولی در برخی دیگر از گونهها، این رنگدانهها قبل از ذخیره شدن، دستخوش تغییراتی میشوند.[15]رده سختپوستان، قابلیت تبدیل لوتئین و زیزانتین به آستازانتین را دارند. برعکس در کپور ماهیان، لوتئین و زی-زانتین بدون هیچ گونه تغییری ذخیره میشوند. مجموعه تحقیقاتی که در ژاپن صورت گرفته است نشان میدهد که معمولا در پوست بدن آبزیان زیزانتین میتواند به آستازانتین تبدیل شود .[6]
جذب و ذخیره کاروتنوئیدها به ساختمان شیمیائی، قابلیت انحلال و باند شدن این ترکیبات به سایر مولکولها بستگی دارد. به عنوان مثال، بتاکاروتنها در بدن آبزیان به آرامی جذب میشوند و با ضریب بسیار پائینی به آستازانتین تبدیل میشوند. به نظر میرسد که فرم مولکولی آلفا کاروتن در بدن ماهیهای تزئینی با قابلیت بالاتری ذخیره و جذب میشوند. گزانتوفیل ها نسبت به کاروتنها، در بدن آبزیان ذخیره و جذب بهتری دارند. به عنوان مثال لوتئین که از خانواده گزانتوفیلهاست، ابتدا به فرم استر در سلولهای رنگدانهای ذخیره میشود و مقادیر اضافی آن به بخشهای سفید رنگ ماهی نفوذ میکند. به همین دلیل در مصرف رنگدانههای طبیعی در خوراک ماهیان تزئینی باید دقت نمود تا جیره غذائی مقادیر کافی رنگدانه را دریافت نمایند .[6]
ممکن است کاروتنوئیدها در غذاها بصورت مخلوط سادهای از چند ترکیب - کاروتنوئید یکسان قابل جذب در بدن - یا مخلوط کمپلکسی از چند کاروتنوئید - چند نوع کاروتنوئید تقریبا با قابل جذب اندک در بدن - موجود باشند. سادهترین مخلوطها معمولا در فراوردههای حیوانی وجود دارند چون توانایی حیوانات در جذب و دفع کاروتنوئیدها محدود است. پیچیده ترین مخلوط کاروتنوئیدی در مرکبات وجود دارد. کاروتنوئیدها توسط حیوانات سنتز نمیگردند اما آنها ممکن است کاروتنوئیدها هضم شده را به کاروتنوئید حیوانی تبدیل نمایند. برای مثال این موضوع در تخممرغ، ماهی آزاد و خرچنگ دیده میشود. معمولا مقدار کاروتنوئید در غذاها از0/1 درصد بر پایه وزن خشک تجاوز نمیکند .[3]
ساختار کاروتنوئید و انواع آن
بالای 700 نوع کاروتنوئید مختلف وجود دارد. کاروتنوئیدها ممکن است به شکل آزاد، استری و یا به شکل زنجیره ماکرومولکولی دیده شوند .[10] بجز بیکسین و کروستین بقیه کاروتنوئیدهایی که بطور طبیعی یافت میشوند تتراتروپنوئید هستند. ساختار اساسی آنها متشکل از 8 ترکیب ایزوپرونوئید میباشند. نظم قرار گرفتن آنها بدین صورت است که دو واحد بیست کربنه که هر یک از اتصال بصورت سر به دم چهار واحد ایزوپرونوئید تشکیل شدهاند بصورت سر به سر بهم ملحق شدهاند. دو روش برای طبقه بندی کاروتنوئیدها وجود دارد. در سیستم اول کاروتنوئیدها به دو قسمت تقسیم میشوند: یکی کاروتن-ها که هیدرکربن هستند و دیگری گزانتوفیلها که دارای اکسیژن به شکلهای هیدروکسیل، کربوکسیل گروههای ستواپوکسی میباشند.
از مهمترین رنگدانههای گروه اول بتاکاروتن، لیکوپن و آلفاکاروتن میباشند. کاروتنوئیدهائی که عموما در گیاهان سبز یافت میشوند به دو شکل آلفا و بتا موجود میباشند. بتاکاروتنها به عنوان پیش سازهای ویتامین A میباشند و تقریبا در بدن همه حیوانات این ترکیبات به ویتامین A تبدیل میشوند. گزانتوفیلها و مشتقات اکسیژن دار هیدروکربن-های کاروتن که آستازانتین جز این گروه میباشند که نسبت به سایر گروهها دارای گروه هیدروکسیل بیشتری است .[10]تفاوت این دو گروه در گروههای هیدروکسیلی است که در انتهای زنجیرهی گزانتوفیلها مشاهده میشوند. این دسته از ترکیبات محلول در چربی هستند. گزانتوفیلها در برگ سبز گیاهان ساخته میشوند.
با شروع تابستان و پائیز در برگ گیاهان، میوه درختان، گلها، ریشهها و قارچها به رنگ سبز و قرمز یافت می-شوند. از جمله مواد حاوی این دسته از ترکیبات میتوان به گل همیشه بهار، گوجه فرنگی، فلفل قرمز، ذرت، هویج، ریشه چقندر و انواع قارچهای خوراکی اشاره نمود. رنگ قرمز گوجهفرنگی بخاطر وجود رنگدانه لیکوپن، رنگ زرد ذرت با وجود رنگدانهی زیزانتین، رنگ نارنجی هویج با حضور بتاکاروتن و رنگ قرمز مایل به صورتی ماهیان سالمون با وجود رنگدانهی آستازانتین مثالهایی از رنگدانهی کاروتنوئید میباشند .[4]دومین سیستم، کاروتنوئیدها را به سه گروه تقسیم میکند. که عبارتند از کاروتنوئیدهای بدون حلقه مانند لیکوپن، تک حلقهای مانند گاما کاروتن و دوحلقهای مانند بتاکاروتن و آلفا کاروتن. همانطور که از نام کاروتنوئید مشخص است آنها رنگ اصلی هویج را تشکیل میدهند. رنگ کاروتنوئیدها بدلیل وجود سیستم پیوند دوگانه مزدوج میباشد. هر چقدر تعداد پیوند دوگانه مزدوج بیشتر باشد باندهای اصلی بلند تغییر مکان
