دانلود مقاله در مورد شیمی 80 ص
دسته بندي :
مقاله »
مقالات فارسی مختلف
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..DOC) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 77 صفحه
قسمتی از متن word (..DOC) :
1
فصل اول
بررسی منابع
1-1- تاریخچه
آنتی‌اکسیدان‌ها احتمالاً خیلی پیش از آن که در تاریخ ثبت شوند برای نگهداری چربیها مورد استفاده قرار میگرفتند. در زمانهای پیش از تاریخ گیاهان علفی و ادویهجات نه تنها برای طعم بخشیدن به غذا بلکه به واسطه خواص ضدعفونی و حفاظتکنندگی خود به کار میرفتند. اولین بار برتولت (1797) و پس از آن داوی (1817) گزارش کردند که برخی ترکیبات معین موجب کندی عمل واکنشکنندههای اکسیداتیو میشوند. شاید اولین گزارش دربارة استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها در چربیها مربوط به دسچامیس (1834) باشد. وی مشاهده نمود که صمغ بنزوئین و عصارة درخت صنوبر قادر هستند فساد پمادهای ساخته شده با چربی خوک را کند نمایند. در نیمه قرن نوزدهم چورئوول ادعا کرد که چوب بلوط یک عامل ضدخشکی برای روغن بذر کتان است زیرا وی مشاهده کرده بود که روغن بذر کتان در ظروفی از جنس چوب بلوط بسیار کندتر از سایر سطوح طبیعی خشک میشود.
رایت (1852) مشاهده نمود که بومیان آمریکا در درة اوهایو از پوست نوعی درخت نارون برای محافظت چربی خرس استفاده میکردند. او دریافت که نارون در نگهداری کره هم مؤثر است. 30 سال بعد پوست نارون به عنوان یک ماده آنتیاکسیدان به ثبت رسید.
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).
1-2- اکسیداسیون روغنها و چربیها
1-2-1-اتواکسیداسیون
3
اتواکسیداسیون روغنها و چربیها از طریق یک مکانیسم رادیکال آزاد خودتکثیری روی میدهد. بر اساس نظریه فارمر و بولاند1- Farmer and Bolland
واکنش زنجیرهای رادیکالی اتواکسیداسیون اسیدهای چرب غیراشباع از 4 مرحلة: آغازی، انتشار، شکست هیدروپراکسیدها و پایانی تشکیل شده است (55). از آن جا که واکنش مستقیم اسیدهای چرب غیراشباع از نظر ترمودینامیکی دشوار است، تولید اولین رادیکالهای لازم برای شروع واکنش از طریق تخریب هیدروپراکسیدهای از پیش تشکیل شده، کاتالیزورهای فلزی، حرارت، تابش نور و یا مکانیسمهایی که با کمک اکسیژن یک تابی صورت میگیرد، انجام میپذیرد. رادیکال اسید چرب از طریق جدا شدن هیدروژن از کربن تا آلفا متیلتیک1- Methylentic
در مولکول اسید چرب حاصل میشود.
به دنبال این مرحله اکسیژن به رادیکال اسید چرب حمله کرده، تولید رادیکال پراکسی میکند که این رادیکالها مشابه با رادیکال آلکوکسی، هیدروژن را از گروههای آلفامتیلنیک دیگر مولکولهای سوبسترا میگیرند و هیدروپراکسید و رادیکالهای جدیدی از اسید چرب تولید کرده، باعث گسترش و انتشار اکسیداسیون میشوند.
LH: اسید چرب
L: رادیکال اسید چرب (الکیل)
LO: رادیکال آلکوکسی
LOO: رادیکال پراکسی
:LOOH هیدروپراکسید
به خاطر پایداری رزونانس رادیکالهای اسید چرب، واکنش با جا به جایی در موقعیت پیوندهای مضاعف همراهی میشود که منجر به تشکیل ایزومرهای هیدروپراکسید میشود (95). در حضور فلزات نادر یا حرارت پیوند اکسیژن- اکسیژن در هیدروپراکسید می
3
شکند و به این ترتیب رادیکالهای هیدروکسی و آلکوکسی تولید میشوند. شکست همولیتیکی1- Homolytical Fission
در هر طرف از گروههای آلکیل منجر به تشکیل فرآوردههای مخصوصی میشود. رادیکالهای وینیلیک2- Vinylic Radicals
که از شکست هیدروپراکسید به وجود میآیند با رادیکالهای هیدروکسی واکنش کرده، تولید 1-انولها3- 1-Enols
را مینمایند که در نتیجه عمل توتومریزاسیون4- Tautomerization
به آلدئیدهای مربوطه تبدیل میشوند.
رادیکالهای آزاد حد وسطی که در واکنشهای قبل تولید میشوند میتوانند از راههای مختلف واکنش کرده، ترکیبات دیمر، پلیمر و حلقوی را ایجاد کنند. این واکنشها شامل ترکیب رادیکالهای آلکیل با سایر رادیکالهای آلکیل و یا رادیکالهای آلکوکسی و اضافه شدن رادیکالهای آزاد به پیوندهای مضاعف میباشند.
هیدروپراکسیدها به دلیل دارا بودن نقطه ذوب بالا و وزن مولکولی زیاد غیرفرار هستند، در نتیجه فاقد هرگونه طعم و بویی میباشند بنابراین در مرحله تولید آنها فساد روغن و چربی مشخص نمیشود، اما ترکیبات حاصل از تجزیه آنها فرار و عامل ایجاد طعم و بوی فساد هستند. این ترکیبات در درجه اول شامل مشتقات دارای گروه کربونیل (آلدئید و کتونها) و در درجه دوم هیدروکربنهایی نظیر آلکانها، آلکینها، آلکیل فورانها و الکلها میباشند (58).
4
شكل 1-1- چگونگي تشكيل محصولات ثانويه اكسيداسيون (آلدئيدها، كتونها و الكلها) از هيدروپراكسيدها.
1-2-2- فتواکسیداسیون
فتواکسیداسیون یا اکسیداسیون حساس شده به نور در مواد غذایی اساساً از طریق مکانیسم زیر انجام میشود.
در این مکانیسم 1S که یک حساسکننده1- Sensitizer
نظیر کلروفیل است انرژی ماوراء بنفش را جذب کرده، برانگیخته میشود. حساسکننده برانگیخته شده میتواند به حساسکننده بنیادی یا یکتایی تبدیل شود و یا این که انرژی خود را به مولکول پایه اکسیژن که به فرم سهگانه (3O2) می‌باشد منتقل کرده، تولید اکسیژن یکتایی کند (47).
اکسیژن یکتایی که به شدت الکتروفیل است میتواند به طور مستقیم به اسیدهای چرب غیراشباع حمله کند و به خاطر چگالی الکترونی بالای پیوندهای مضاعف، تولید رادیکال پراکسی و نهایتاً هیدروپراکسید بنماید.
مشخص شده که اکسیژن یکتایی 1000 تا 1500 بار سریعتر از اکسیژن سهتایی واکنش میکند (86). به این ترتیب در مقایسه با اتواکسیداسیون، فتواکسیداسیون واکنشی بسیار سریعتر است. همچنین مکانیسم اکسیداسیون از نظر نوع و مقدار هیدروپراکسیدهای حاصله متفاوت می‌باشد. (شكل 1-2).
شكل 1-2- تفاوت هيدروپراكسيدهاي حاصل از اتواكسيداسيون و فتواكسيداسيون اسيدلينولئيك.