جنگ جهانی اول و تداوم فعالیت

دانلود پایان نامه

دانش و اطلاعات امروزی در مورد خواص شیمیایی در جهت جلوگیری از تجزیه اکسیداتیو روغن‌ها و چربی‌ها با مطالعات کلاسیک مورئو و دووفرایز آغاز گردید. ضمن جنگ جهانی اول و کمی پس از آن این محققان بیش از 500 ترکیب را برای فعالیت آنتی‌اکسیدان مورد آزمایش قرار دارند. این تحقیقات پایه‌ای و اهمیت گسترده اکسیداسیون در کلیه عملکردهای صنعتی موجب شکل گرفتن زمینه‌های تحقیقی در مورد افزودنی‌های شیمیایی تنظیم‌کننده اکسیداسیون شده است و این جستجو و تحقیق هنوز در حال پیشرفت است (79).
2-5-1- آنتی اکسیدان


آنتی اکسیدان مولکولی است که قابلیت آهسته کردن یاجلوگیری ازاکسیدشدن سایر مولکول هارادارد.اکسیداسیون یک واکنش شیمیایی است که الکترون ها را ازیک ماده به ماده اکسیدکننده منتقل می کند. این واکنش هارادیکال های آزادی تولید می کنند که شروع کننده یک سری واکنش های آسیب رسان به سلول هستند. آنتی اکسیدان هابابرداشتن رادیکال های آزاد واسطه ای باعث پایان دادن به این زنجیره واکنش ها می شوند وازسوی دیگربا اکسید کردن خودشان، سایرواکنشهای اکسیداتیورا مهار می کنند.
2-5-2- مکانیسم آنتی‌اکسیدان
آنتی‌اکسیدان‌ها به طرق مختلف از قبیل خنثی نمودن رادیکال‌های آزاد، پایدار ساختن هیدروپراکسید‌ها، مهار کاتالیزورها و غیرفعال کردن اکسیژن، نقش خود را ایفا می‌کنند. البته غالب آنتی‌اکسیدان‌ها از طریق گسیختن مکانیسم تکثیر زنجیره، در عمل اتو‌اکسیداسیون تداخل می‌کنند. در حقیقت این ترکیبات در فرآیند مزبور به کندی اکسید می‌شوند و اتواکسیداسیون طبیعی با تخریب کامل آنتی‌اکسیدان پیشرفت می‌کنند.
آنتی‌اکسیدان‌های فنلی که به طور معمول در مواد غذایی مصرف می‌شوند، به جز یک مورد استثناء دارای یک یا دو گروه هیدورکسیل (یک گروه هیدروکسیل در موقعیت ارتو یا پارا) می‌باشند. جانشین شدن اتم‌های هیدروژن در موقعیت‌های ارتو و پارا با گروه‌های آلکیل ، دانسیته الکترونی گروه OH را از طریق القایی افزایش می‌دهد. تشکیل رزونانس غیرمتمرکز و عدم وجود مکان مناسب برای حمله مولکول اکسیژن، رادیکال‌‌های آنتی‌اکسیدان فنلی را به طور نسبی پایدار می‌سازد در نتیجه نه تنها رادیکال‌های آزاد جدید ایجاد نمی‌کند، بلکه می‌تواند با سایر رادیکال‌های آزاد موجود در محیط ترکیب شده، آنها را به ترکیبات خنثی و پایداری تبدیل نماید و از این طریق نیز مانع پیشرفت اتواکسیداسیون گردد.
مکانیسم عمل آنتی‌اکسیدان‌های فنلی (AH) به قرار زیر است.
قرار گرفتن گروه اتیل یا n-بوتیل به جای متیل در موقعیت‌های پارا فعالیت آنتی‌اکسیدانی را افزایش می‌دهد. در حالی که ورود گروه‌های آلکیل به ویژه گروه‌های دارای انشعاب، نظیر رادیکال‌های نوع سوم بوتیل در همین موقعیت، فعالیت آنتی‌اکسیدانی را تقلیل می‌دهد. این عمل تخریب آنتی‌اکسیدان را تحت شرایط حرارت‌های بالا و سایر شرایطی که ضمن تهیه غذاهای پختنی و سرخ کردنی به کار گرفته می‌شوند، به تأخیر می‌اندازد. این ترکیبات تحت عنوان آنتی‌اکسیدان‌های Carry- Through یا Carry- Over معرفی می‌شوند.
در اکثر موارد آنتی‌اکسیدان‌های فنلی در غلظت‌های زیاد، به دلیل درگیر شدن در واکنش‌های مرحله آغازی فعالیت خود را از دست داده، به عنوان پرواکسیدان عمل می‌کنند.
2-5-3- طبقه‌بندی آنتی‌اکسیدان‌ها
اینگلد (1961) آنتی‌اکسیدان‌ها را به دو گروه تقسیم‌بندی کرد:‌ آنتی‌اکسیدان‌های اولیه که با رادیکال‌های چربی واکنش کرده، فرآورده‌های پایداری را به وجود می‌آورند و آنتی‌اکسیدان ثانویه یا ممانعت‌کننده که میزان شروع واکنش‌های زنجیره‌ای اکسیداسیون را از طرق مکانیزم‌های مختلف کند می‌کنند.
چیپاولت (1962) آنتی‌اکسیدان‌ها را به دو گروه آنتی‌اکسیدان‌های اولیه و سینرژیست‌ها طبقه‌بندی کرد. آنتی‌اکسیدان‌ها را هم‌چنین می‌توان به پنج نوع تقسیم‌‌بندی کرد: آنتی‌اکسیدان‌های اولیه، آنتی‌اکسیدان‌های ثانویه، خورندگان اکسیژن( عوامل چلات کننده یا سکواسترانت‌هاو آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی. علاوه بر این موارد آنتی‌اکسیدان‌ها را می‌توان به انواع سنتزی و طبیعی نیز طبقه‌بندی نمود).
2-5-3-1- سینرژیست‌ها و آنتاگونیست‌ها
سینرژیست‌ها موجب تقویت یا تداوم فعالیت آنتی‌اکسیدان‌های اولیه می‌شوند. این ترکیبات اغلب به تنهایی بر روی به تأخیر انداختن اکسیداسیون روغن‌ها و چربی‌ها تأثیر کمی‌دارند.
یک تأثیر سینرژیستیک چشمگیر اغلب بین آنتی‌اکسیدا‌ن‌های اولیه و ثانویه یا بازدارنده روی می‌دهد. تعداد زیادی از هیدروکسی و آمینواسیدهای با وزن مولکولی کم دارای فعالیت سینرژیستیک مشخص هستند. با وجود این سینرژیسم ممکن است بین آنتی‌اکسیدان‌های اولیه نیز روی دهد. سینرژیسم آنتی‌اکسیدان‌های اولیه BHA و BHT از نظر کاربرد عملی مهم است و ناشی از بیشتر بودن دهندگی هیدروژن نسبت به میزان مورد انتظار از مجموع دو آنتی‌اکسیدان می‌باشد. پیشنهاد شده است که در حضور (BHA) بوتیلیتد هیدروکسی آنیزول، اکسیداسیون (BHT) بوتیلیتد هیدروکسی تولوئن ، تا زمانی که BHA مجدداً تولید شود افزایش می‌یابد.
پروپیل گالات‌هاو سایر انواع گالات‌ها سینرژیست‌های مؤثری برای BHT، BHA هستند. مکانیستم سینرژیسم برای کلیه این ترکیبات یکسان نیست. سینرژیست‌ها ممکن است به صورت عوامل از نو سازنده آنتی‌اکسیدان‌های اولیه عمل کنند، یا غیرفعال‌کننده پرواکسیدان‌های فلزی و یا تجزیه‌کننده هیدروپراکسید باشند. هم‌چنین ممکن است به عنوان انواع دیگری از آنتی‌اکسیدان‌های اولیه کمکی کنند .
اثر سینرژیستی توکوفرول‌ها با اسید آسکوربیکو استرهای آن جالب توجه می‌باشد. این پدیده با استفاده از آلفاتوکوفرول و اسید آسکوربیک یا آسکوربیل پالمتیات مطالعه شده است. آلفاتوکوفرول به صورت آنتی‌اکسیدان شکننده زنجیر عمل می‌کند و رادیکال آلفاتوکوفرول حاصل پس از واکنش با اسید آسکوربیک، مجدداً آلفاتوکوفرول را به وجود می‌آورد.
2-5-3-2- آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی
آنتی‌اکسیدان‌های گیاهی
گیاهان منابع غنی از آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی هستند . ترکیبات آنتی‌اکسیدانی گیاهی به طور کلی ماهیت فنلی داشته، شامل ترکیباتی نظیر توکوفرول‌ها، کاروتنوئیدها، اسیدهای فنلی (مشتقات اسید بنزوئیک و اسید سینامیک، فلاونوئیدهاو دی‌ترپن‌ها می‌باشند.
ترکیبات فنلی گیاهی اکسید شده، با پروتئین‌ها و سایر اجزاء ترکیب می‌شوند و به این ترتیب گیاهان را در برابر آسیب‌های بافتی محافظت می‌کنند، بعلاوه این ترکیبات در گیاهان ممکن است به صورت سیستم‌های دفاعی در برابر موجودات علف ‌خوار عمل کنند. فرآوره‌های فرعی فتوسنتز نیز ممکن است سطوح بالایی از اکسیژن، رادیکال‌های آزاد و انواع اکسیژن واکنش‌گر را تولید کنند. به این ترتیب گیاهان برای بقای خود از هزاران ترکیب آنتی‌اکسیدانی بهره می‌برند .
2-5-3-2-1 توکوفرول‌ها
توکوفرول‌ها که گسترده‌ترین آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی موجود در منابع گیاهی می‌باشند، به توکول‌ها و توکوتری‌انول‌هاتقسیم‌بندی می‌شوند. در هر کدام از این دو گروه چهار ایزومر با قدرت آنتی‌اکسیدانی مختلف وجود دارد (افزایش قدرت آنتی‌اکسیدانی از آلفاتوکوفرول تا دلتاتوکوفرول).
2-5-3-2-2- کاروتن‌ها
کاروتن‌ها به ویژه بتاکاروتن نظیر توکوفرول‌ها خاموش‌کنندگان مؤثر اکسیژن یک‌تایی هستند. خاموشی اکسیژن یک‌تایی به وسیله بتاکاروتن ناشی از انتقال انرژی از اکسیژن یک‌تایی به بتاکاروتن است.
میزان خاموشی وابسته به تعداد پیوندهای مضاعف کونژوگه می‌باشد به طوری که وجود 9 یا تعداد بیشتری از پیوندهای مضاعف در ساختمان کاروتن توانایی خاموش اکسیژن را به شدت افزایش می‌دهد. کاروتنوئیدهایی با 7 پیوند مضاعف یا کمتر از آن به علت ناتوانی زنجیر کونژوگه در غیر مستقر کردن الکترون‌های جفت نشده اکسیژن یک‌تایی، مؤثر نمی‌باشند. یک مکانیسم به دام‌اندازی رادیکالی نیز پیشنهاد شده است. این مکانیسم بر پایه غیر متمرکز کردن الکترون‌های جفت نشده پراکسی و رادیکال‌های آزاد بر روی سیستم پلی‌ان‌کونژوگه کاروتنوئید قرار دارد.