چرا مـــواد غذايـــي قهـــوه‌اي مــي‌شــوند؟!


نوشته : مريم آريافر كارشناس تغذيه، كارشناس ارشد صنايع غذايي 
وقوع واكنش‌هاي قهوه‌اي شدن در موادغذايي مختلف از جمله گوشت، ماهي، ميوه و سبزي در زمان‌هاي پخت،  فراوري ونگهداري باعث كاهش ويژگي‌هاي حسي محصول، در نتيجه بروز تغييراتي در رنگ، عطر، طعم و خواص تغذيه‌اي آنها مي‌گردد. اين تغييرات معمولا باعث محدود شدن زمان ماندگاري محصولات غذايي مي‌شود. واكنش‌هاي قهوه‌اي شدن در مواد غذايي از نظر شيميايي به دو گروه تقسيم‌بندي مي‌شوند:
1- واكنش‌هاي قهوه‌اي شدن آنزيمي
2- واكنش‌هاي قهوه‌اي شدن غير آنزيمي
گروه اول يا واكنش‌هاي قهوه‌اي شدن آنزيمي، در محصولاتي چون زرد آلو، سيب، هلو، گلابي، موز، انگور و سبزيجاتي مانند سيب‌زميني، قارچ، كاهو و فرآورده‌هاي دريايي مانند ميگو رخ مي‌دهد. ايجاد برش و پوست كندن و يا آسيب‌ديدگي و له‌شدگي اين محصولات باعث آزاد شدن آنزيم پلي فنولاز موجود در بافت آنها مي‌شود،  اين آنزيم در حضور اكسيژن هوا باعث اكسيده شدن تركيبات مونوفنولي موادغذايي نامبرده و ايجاد تركيبات جديدي به نام كينون‌ها مي‌شود. كينون‌ها در نهايت باعث توليد پيگمان‌هاي رنگي قرمز و قهوه‌اي ورنگي شدن مواد غذايي مي‌گردند.

يكي از راه‌هاي جلوگيري از بروز قهوه‌اي شدن آنزيمي درميوه جات وسبزيجات جلوگيري از تماس اكسيژن با بافت آسيب ديده مي‌باشد. براي مثال قرار دادن سيب زميني پوست كنده در داخل آب. همچنين قرار دادن ميوه وسبزي در يخچال هم از بروز اين واكنش جلوگيري مي‌كند. در صنعت هم از روش‌هاي مختلفي براي جلوگيري از اين واكنش استفاده مي‌شود. مانند غير فعال كردن آنزيم يا جلوگيري از تماس اكسيژن با محصول. البته وقوع اين واكنش در تهيه محصولاتي چون چاي، قهوه وكاكائو مفيد ومطلوب مي‌باشد، زيرا رنگ، عطر و طعم مطلوب براي فرآورده ايجاد مي‌نمايد.
نوع ديگر واكنش‌هاي قهوه‌اي شدن، واكنش قهوه‌اي شدن غير آنزيمي مي‌باشد كه به چندين روش ممكن است رخ بدهد:
الف: كارامليزاسيون يا پيروليز قندهاي موجود در مواد غذايي در اثر حرارت بالا، كه باعث بروز رنگ قهوه‌اي در ماده غذايي مي‌شود و تركيب رنگي حاصله همان كارامل شناخته شده مي‌باشد كه در صنايع غذايي به عنوان رنگ دهنده كاربرد دارد.
ب: نوع دوم واكنش قهوه‌اي شدن غيرآنزيمي ناشي از تجزيه گرمايي اسيد اسكوربيك موجود در ماده غذايي مي‌باشد كه مي‌تواند در حضور هوا و يا در شرايط بي‌هوازي رخ بدهد. وقوع اين واكنش باعث تخريب كامل اين ويتامين ضروري مي‌گردد.
ج: نوع سوم و مهمترين نوع واكنش قهوه‌اي شدن غير آنزيمي واكنش ميلارد (نام كاشف فرانسوي واكنش) مي‌باشد. اين واكنش در طيف وسيعي از مواد غذايي مانند انواع نان و بيسكويت، كيك‌ها، مغز‌ها و گوشت‌ها رخ مي‌دهد و فرآورده‌هاي ناشي از آن وارد رژيم غذايي روزانه افراد جامعه مي‌شود.
از زمان كشف واكنش قهوه‌اي شدن در سال 1912 توسط ميلارد، دانشمندان علوم غذايي بر روي مكانيسم‌هاي قهوه‌اي شدن، اثرات آن بر خواص ارگانولپتيكي، ظاهري، شيميايي و صنعتي غذاها تحقيقات بسياري را انجام داده‌اند، ولي اثرات آنها در تغذيه و سلامت انسان كمتر مورد توجه بوده است.
قهوه‌اي شدن غيرآنزيمي يا واكنش ميلارد در علم غذا بسيار مهم مي‌باشد و نتيجه آن مي‌تواند مطلوب يا نامطلوب باشد. اين واكنش بيشتر ميان پروتئين‌ها و قندهاي احياكننده موجود در غذا انجام مي‌گيرد و در نهايت به ايجاد تركيبات رنگي و برخي مواد طعم‌زا در ماده غذايي منتهي مي‌گردد. اين واكنش در برخي مواد كه رنگ و طعم ناشي از آن مهمتر مي‌باشد، مانند تشكيل پوسته نان مفيد، ولي در قهوه‌اي شدن شير استرليزه شده و تبخير شده نامطلوب مي‌باشد. تغييرات تغذيه‌اي ناشي از اين واكنش شامل تغيير در متابوليسم پروتئين‌ها، اختلال در متابوليسم مواد معدني، بروز مسموميت، توليد مواد موتاژن وكارسينوژن وتخريب اسيد اسكوربيك مي‌باشد.
تاثير واكنش ميلارد دركاهش ارزش تغذيه‌اي پروتئين‌ها
واكنش ميلارد به چند طريق باعث كاهش ارزش تغذيه‌اي و كفايت پروتئيني موادغذايي مي‌گردد. اول اينكه اين واكنش بين اسيدآمينه آزاد پروتئين‌ها و يك قند احياكننده مانند گلوكز موجود در مواد غذايي رخ مي‌دهد، بنابراين اسيدآمينه درگير در اين واكنش، ارزش تغذيه‌اي خود را از دست مي‌دهد. براي مثال ايجاد رنگ قهوه‌اي در پوسته نان نشان‌دهنده وقوع اين واكنش بين پروتئين گندم (گلوتن) با كربوهيدرات‌هايي مانند گلوكز مي‌باشد. در اين ميان اسيدآمينه ليزين به دليل دارا بودن گروه آمين آزاد به سهولت در اين واكنش وارد شده و نابود مي‌گردد. به طوري كه ميزان نابودي اين اسيدآمينه طي پخت نان 25 درصد، در بيسكويت 61 درصد و در شير خشك حدود 40 درصد مي‌باشد. از آنجاييكه ليزين يك اسيد آمينه ضروري است و بعضي از مواد غذايي به طور طبيعي دچار كمبود آن مي‌باشند، نابود شدن آن طي نگهداري يا فرايند كردن مواد غذايي به ويژه در طبقات اجتماعي آسيب‌پذير مسأله‌ساز مي‌باشد.
تاثير بر هضم پروتئين‌ها:
در اثر ايجاد اتصال بين اسيد آمينه پروتئين و عامل احيا كننده كربوهيدرات، قابليت هضم پروتئين‌ها كاهش يافته و بدين ترتيب ارزش پروتئيني مواد غذايي كم مي‌گردد. تركيبات جديد حاصله قابل شناسايي براي آنزيم‌هاي هضمي نمي‌باشند.
تاثير بر آنزيم‌هاي پپتيداز: برخي از تركيبات به دست آمده از واكنش ميلارد از فعاليت آنزيم‌هاي پروتئو ليتيك مانند آنزيم‌هاي پپسين، تريپسين و كربوكسي پپتيداز جلوگيري مي‌كنند. بنابراين اين واكنش نه تنها مستقيما با درگير كردن برخي از پروتئين‌ها ارزش غذايي را كاهش مي‌دهد، بلكه از هضم ساير پروتئين‌هاي موجود در غذا هم كه وارد اين واكنش نشده‌اند، جلوگيري مي‌كند.
تخريب اسيداسكوربيك:
در غذاهايي كه مستعد واكنش ميلارد مي‌باشند، معمولا تخريب اسيد اسكوربيك به‌طور كامل انجام مي‌شود.
اختلال در متابوليسم موادمعدني:
پيگمان‌هاي قهوه‌اي پليمريكي كه طي واكنش ميلارد توليد مي‌شوند (ملانوئيدين‌ها)، به صورت عوامل باندشونده با كاتيون‌هاي فلزي عمل مي‌كنند كه از اين طريق بر فراهم زيستي موادمعدني اثر مي‌گذارند. نشان داده شده است كه رژيم‌هاي حاوي فرآورده‌هاي ميلارد باعث اختلال در جذب كلسيم و افزايش دفع ادراري آن شده‌اند، بنابراين مصرف مواد غذايي كه دستخوش واكنش ميلارد شده‌اند، جذب مواد معدني موجود در رژيم غذايي را كاهش مي‌دهد.

مسموميت‌زايي فرآورده‌هاي ميلارد:
متابوليت‌هاي حاصل از واكنش ميلارد براي بدن سمي مي‌باشند و عوارض متعددي را ممكن است سبب شوند، براي مثال كاهش وزن، نكروز كبدي، هپاتومگالي (بزرگ شدن كبد) و نفرومگالي (بزرگ شدن كليه) در موش‌هاي تغذيه شده باغذاهاي حاوي فرآورده‌هاي ميلارد گزارش شده است. تحقيقات در مورد اثر مسموميت‌زاي آنها در مورد انسان در حال انجام مي‌باشد.

موتاژن‌زايي و سرطان‌زايي فرآورده‌هاي ميلارد:
فرآورده‌هاي ناشي از واكنش ميلارد در سيستم‌هاي آزمايشگاهي باعث بروز سرطان و جهش‌هاي ژنتيكي شده است كه موتاژن زايي فرآورده‌هاي ميلارد مربوط به قسمت آلكيل ايميديازول اين فرآورده‌ها و آمين‌هاي آروماتيك (كه از طريق حرارت دادن آمينواسيدها توليد مي‌شوند)، مي‌باشد.

تاثير متقابل واكنش ميلارد و اكسيداسيون چربي‌ها:
واكنش ميلارد و پراكسيداسيون چربي‌ها دو واكنش مهم شيميايي مي‌باشند و معمولا با هم تداخل دارند. ليپيدها به دليل توانايي اكسيد شدن در واكنش ميلارد تاثير گذار هستند، همچنين فرآورده‌هاي ميلارد بر اكسيداسيون چربي موثرند. اين فرآورده‌ها در برخي حالات باعث تسريع اكسيداسيون و در مواقعي باعث كاهش سرعت آن مي‌شوند.
اثرات مفيد واكنش ميلارد:
در كنار تاثيرات مضر واكنش ميلارد خواص مفيدي هم براي آن ذكر شده است كه اكثرا كاربرد صنعتي دارند، براي مثال برخي از فرآورده‌هاي واكنش ميلارد خاصيت آنتي‌اكسيداني بسيار قوي دارند و مانع اكسيداسيون LDL در بدن مي‌شوند و عامل موثري در جلوگيري از آترواسكلروز و ساير بيماري‌هاي ناشي از استرس اكسيداتيو مي‌باشند. همچنين برخي از تركيبات به دست آمده از اين واكنش باعث بهبود و تخفيف عوارض ناشي از هليكوباكترپيلوري در مدل‌هاي تجربي شده است و مي‌توان آنها را جايگزين درمان دارويي فعلي نمود.

نتيجه گيري:
همان طوري كه مي‌دانيم، هدف از تغذيه تنها مصرف يك فرآورده غذايي نيست، بلكه اين فرآورده از لحاظ كيفي نيز بايد داراي ويژگي‌هاي خاصي باشد و در كنار رنگ، طعم و خواص ظاهري مطلوب، داراي خواص تغذيه‌اي مناسبي هم باشد، چه بسا فرآورده‌هايي كه از لحاظ ظاهري تمامي ويژگي‌هاي محصول مورد نظر را دارا هستند، ولي فاقد ارزش تغذيه‌اي قابل توجهي مي‌باشند و حتي گاهي مضر هم هستند. يكي از واكنش‌هايي كه در سطح وسيعي در حين فراوري مواد غذايي رخ مي‌دهد، واكنش ميلارد است. عوامل متعددي در بروز اين واكنش نقش دارند، از جمله روش پخت مواد غذايي و درجه حرارت مورد استفاده، به طوري كه كباب كردن در دماي 225 درجه سانتيگراد و سرخ كردن در دماي 177 درجه سانتيگراد، باعث افزايش سرعت وقوع واكنش مي‌شوند و بعد از آنها، روش‌هاي برشته كردن و آبپز كردن قرار مي‌گيرند.
بنابراين آبپز كردن مواد غذايي روشي ايمن براي تهيه مواد غذايي مي‌باشد. در بين عوامل موثر در سرعت واكنش ميلارد، درجه حرارت پخت وروش پخت موثرتر از زمان پخت مي‌باشند. افزايش درجه حرارت به شكل مشخصي باعث تسريع واكنش ميلارد مي‌گردد.
خشك بودن ماده غذايي و كم بودن رطوبت هم از ديگر عوامل تسريع‌كننده اين واكنش است و اين امر دليل ديگري بر ترجيح روش آبپز كردن نسبت به ساير روش‌ها مي‌باشد، همچنين اين واكنش در PH خنثي تسريع مي‌شود و با كاهش PH به سمت اسيدي از سرعت واكنش كاسته مي‌شود.
بنابراين مي‌بايست در تغذيه روزمره سعي شود در كنار انتخاب ماده اوليه مناسب از روشي ايمن جهت فراوري مواد غذايي استفاده گردد تا از تشكيل تركيبات مضر جلوگيري شده وارزش تغذيه‌اي ماده غذايي هم بالا برود.



منبع:   دنیای تغذیه  ش 86

هیچ نظری موجود نیست:

ارسال یک نظر