بزرگنمايي:

چه خبر - مواد غذايي چرا قهوه اي مي شوند؟

واکنش‌هاي قهوه‌اي شدن در موادغذايي مختلف از جمله گوشت، ماهي، ميوه و سبزي در زمان‌هاي پخت، فراوري ونگهداري باعث کاهش 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. واکنش‌هاي قهوه‌اي شدن در مواد غذايي از نظر شيميايي به دو گروه تقسيم‌بندي مي‌شوند:

گروه اول يا واکنش‌هاي قهوه‌اي شدن آنزيمي، در محصولاتي چون زرد آلو، سيب، هلو، گلابي، موز، انگور و سبزيجاتي مانند سيب‌زميني، قارچ، کاهو و فرآورده‌هاي دريايي مانند ميگو رخ مي‌دهد. ايجاد برشش و پوست کندن و يا آسيب‌ديدگي و له‌شدگي اين محصولات، باعث آزاد شدن آنزيم پلي فنولاز موجود در بافت آنها مي‌شود، اين آنزيم در حضور اکسيژن هوا باعث اکسيده شدن ترکيبات مونوفنولي موادغذايي نامبرده و ايجاد ترکيبات جديدي به نام کينون‌ها مي‌شود. کينون‌ها در نهايت باعث توليد پيگمان‌هاي رنگي قرمز و قهوه‌اي، و رنگي شدن مواد غذايي مي‌گردند.

يکي از راه‌هاي جلوگيري از بروز قهوه‌اي شدن آنزيمي درميوه جات و سبزيجات، جلوگيري از تماس اکسيژن با بافت آسيب ديده مي‌باشد. براي مثال قرار دادن سيب زميني پوست کنده در داخل آب. همچنينن قرار دادن ميوه وسبزي در يخچال هم از بروز اين واکنش جلوگيري مي‌کند. در صنعت هم از روش‌هاي مختلفي براي جلوگيري از اين واکنش استفاده مي‌شود. مانند غير فعال کردن آنزيم يا جلوگيري از تماس اکسيژن با محصول. البته وقوع اين واکنش در تهيه محصولاتي چون چاي، قهوه و کاکائو مفيد و مطلوب مي‌باشد، زيرا رنگ، عطر و طعم مطلوب براي فرآورده ايجاد مي‌نمايد.

نوع ديگر واکنش‌هاي قهوه‌اي شدن، واکنش قهوه‌اي شدن غير آنزيمي مي‌باشد که به چندين روش ممکن است رخ بدهد:

الف: کارامليزاسيون يا پيروليز قندهاي موجود در مواد غذايي در اثر حرارت بالا، که باعث بروز رنگ قهوه‌اي در ماده غذايي مي‌شود و ترکيب رنگي حاصله، همان کارامل شناخته شده مي‌باشد که در صنايعع غذايي به عنوان رنگ دهنده کاربرد دارد.

ب: نوع دوم واکنش قهوه‌اي شدن غيرآنزيمي ناشي از تجزيه گرمايي اسيد اسکوربيک موجود در ماده غذايي مي‌باشد که مي‌تواند در حضور هوا و يا در شرايط بي‌هوازي رخ بدهد. وقوع اين واکنش باعثث تخريب کامل اين ويتامين ضروري مي‌گردد.

ج: نوع سوم و مهمترين نوع واکنش قهوه‌اي شدن غير آنزيمي، واکنش ميلارد (نام کاشف فرانسوي واکنش) مي‌باشد. اين واکنش در طيف وسيعي از مواد غذايي مانند انواع نان و بيسکويت، کيک‌ها، مغز‌ها و گوشت‌ها رخ مي‌دهد و فرآورده‌هاي ناشي از آن، وارد رژيم غذايي روزانه افراد جامعه مي‌شود.

از زمان کشف واکنش قهوه‌اي شدن در سال 1912 توسط ميلارد، دانشمندان علوم غذايي بر روي مکانيسم‌هاي قهوه‌اي شدن، اثرات آن بر خواص ارگانولپتيکي، ظاهري، شيميايي و صنعتي غذاها تحقيقاتت بسياري را انجام داده‌اند، ولي اثرات آنها در تغذيه و سلامت انسان کمتر مورد توجه بوده است.

قهوه‌اي شدن غيرآنزيمي يا واکنش ميلارد در علم غذا بسيار مهم مي‌باشد و نتيجه آن مي‌تواند مطلوب يا نامطلوب باشد. اين واکنش بيشتر ميان پروتئين‌ها و قندهاي احياکننده موجود در غذا انجام مي‌گيرد و در نهايت به ايجاد ترکيبات رنگي و برخي مواد طعم‌زا در ماده غذايي منتهي مي‌گردد. اين واکنش در برخي مواد که رنگ و طعم ناشي از آن مهمتر مي‌باشد، مانند تشکيل پوسته نان مفيد، ولي در قهوه‌اي شدن شير استرليزه شده و تبخير شده نامطلوب مي‌باشد. تغييرات تغذيه‌اي ناشي از اين واکنش شامل تغيير در متابوليسم پروتئين‌ها، اختلال در متابوليسم مواد معدني، بروز مسموميت، توليد مواد موتاژن وکارسينوژن وتخريب اسيد اسکوربيک مي‌باشد.

واکنش ميلارد به چند طريق باعث کاهش ارزش تغذيه‌اي و کفايت پروتئيني موادغذايي مي‌گردد. اول اينکه اين واکنش بين اسيدآمينه آزاد پروتئين‌ها و يک قند احياکننده مانند گلوکز موجود در مواد غذايي رخ مي‌دهد، بنابراين اسيدآمينه درگير در اين واکنش، ارزش تغذيه‌اي خود را از دست مي‌دهد. براي مثال ايجاد رنگ قهوه‌اي در پوسته نان، نشان‌دهنده وقوع اين واکنش بين پروتئين گندم (گلوتن) با کربوهيدرات‌هايي مانند گلوکز مي‌باشد. در اين ميان اسيدآمينه ليزين به دليل دارا بودن گروه آمين آزاد، به سهولت در اين واکنش وارد شده و نابود مي‌گردد. به طوري که ميزان نابودي اين اسيدآمينه طي پخت نان 25 درصد، در بيسکويت 61 درصد و در شير خشک حدود 40 درصد مي‌باشد. از آنجاييکه ليزين يک اسيد آمينه ضروري است و بعضي از مواد غذايي به طور طبيعي دچار کمبود آن مي‌باشند، نابود شدن آن طي نگهداري يا فرايند تهيه کردن مواد غذايي به ويژه در طبقات اجتماعي آسيب‌پذير مسأله‌ساز مي‌باشد.

در اثر ايجاد اتصال بين اسيد آمينه پروتئين و عامل احيا کننده کربوهيدرات، قابليت هضم پروتئين‌ها کاهش يافته و بدين ترتيب ارزش پروتئيني مواد غذايي کم مي‌گردد. ترکيبات جديد حاصله قابل شناسايي براي آنزيم‌هاي هضمي نمي‌باشند.

تاثير بر آنزيم‌هاي پپتيداز: برخي از ترکيبات به دست آمده از واکنش ميلارد از فعاليت آنزيم‌هاي پروتئو ليتيک مانند آنزيم‌هاي پپسين، تريپسين و کربوکسي پپتيداز جلوگيري مي‌کنند. بنابراين، اين واکنش نه تنها مستقيما با درگير کردن برخي از پروتئين‌ها ارزش غذايي را کاهش مي‌دهد، بلکه از هضم ساير پروتئين‌هاي موجود در غذا هم که وارد اين واکنش نشده‌اند، جلوگيري مي‌کند.

در غذاهايي که مستعد واکنش ميلارد مي‌باشند، معمولا تخريب اسيد اسکوربيک ( ويتامين C )، به‌طور کامل انجام مي‌شود.

پيگمان‌هاي قهوه‌اي پليمريکي که طي واکنش ميلارد توليد مي‌شوند (ملانوئيدين‌ها)، به صورت عوامل باندشونده با کاتيون‌هاي فلزي عمل مي‌کنند که از اين طريق بر فراهم زيستي موادمعدني اثر مي‌گذارند. نشان داده شده است که رژيم‌هاي حاوي فرآورده‌هاي ميلارد، باعث اختلال در جذب کلسيم و افزايش دفع ادراري آن شده‌اند، بنابراين مصرف مواد غذايي که دستخوش واکنش ميلارد شده‌اند، جذب مواد معدني موجود در رژيم غذايي را کاهش مي‌دهد.

متابوليت‌هاي حاصل از واکنش ميلارد براي بدن سمي مي‌باشند و عوارض متعددي را ممکن است سبب شوند، براي مثال کاهش وزن، نکروز کبدي، هپاتومگالي (بزرگ شدن کبد) و نفرومگالي (بزرگ شدن کليه) در موش‌هاي تغذيه شده باغذاهاي حاوي فرآورده‌هاي ميلارد گزارش شده است. تحقيقات در مورد اثر مسموميت‌زاي آنها در مورد انسان در حال انجام مي‌باشد.

فرآورده‌هاي ناشي از واکنش ميلارد در سيستم‌هاي آزمايشگاهي باعث بروز سرطان و جهش‌هاي ژنتيکي شده است که موتاژن زايي فرآورده‌هاي ميلارد مربوط به قسمت آلکيل ايميديازول اين فرآورده‌ها و آمين‌هاي آروماتيک (که از طريق حرارت دادن آمينواسيدها توليد مي‌شوند)، مي‌باشد.

واکنش ميلارد و پراکسيداسيون چربي‌ها دو واکنش مهم شيميايي مي‌باشند و معمولا با هم تداخل دارند. ليپيدها به دليل توانايي اکسيد شدن در واکنش ميلارد تاثير گذار هستند، همچنين فرآورده‌هايي ميلارد بر اکسيداسيون چربي موثرند. اين فرآورده‌ها در برخي حالات باعث تسريع اکسيداسيون و در مواقعي باعث کاهش سرعت آن مي‌شوند.

در کنار تاثيرات مضر واکنش ميلارد خواص مفيدي هم براي آن ذکر شده است که اکثرا کاربرد صنعتي دارند، براي مثال برخي از فرآورده‌هاي واکنش ميلارد خاصيت آنتي‌اکسيداني بسيار قوي دارند و مانع اکسيداسيون LDL در بدن مي‌شوند و عامل موثري در جلوگيري از آترواسکلروز و ساير بيماري‌هاي ناشي از استرس اکسيداتيو مي‌باشند. همچنين برخي از ترکيبات به دست آمده از اين واکنش باعث بهبود و تخفيف عوارض ناشي از هليکوباکترپيلوري در مدل‌هاي تجربي شده است و مي‌توان آنها را جايگزين درمان دارويي فعلي نمود.

همان طوري که مي‌دانيم، هدف از تغذيه، تنها مصرف يک فرآورده غذايي نيست، بلکه اين فرآورده از لحاظ کيفي نيز بايد داراي ويژگي‌هاي خاصي باشد و در کنار رنگ، طعم و خواص ظاهري مطلوب، داراي خواص تغذيه‌اي مناسبي هم باشد، چه بسا فرآورده‌هايي که از لحاظ ظاهري تمامي ويژگي‌هاي محصول مورد نظر را دارا هستند، ولي فاقد ارزش تغذيه‌اي قابل توجهي مي‌باشند و حتي گاهي مضر هم هستند. يکي از واکنش‌هايي که در سطح وسيعي در حين فراوري مواد غذايي رخ مي‌دهد، واکنش ميلارد است. عوامل متعددي در بروز اين واکنش نقش دارند، از جمله روش پخت مواد غذايي و درجه حرارت مورد استفاده، به طوري که کباب کردن در دماي 225 درجه سانتيگراد و سرخ کردن در دماي 177 درجه سانتيگراد، باعث افزايش سرعت وقوع واکنش مي‌شوند و بعد از آنها، روش‌هاي برشته کردن و آبپز کردن قرار مي‌گيرند.

بنابراين آبپز کردن مواد غذايي روشي ايمن براي تهيه مواد غذايي مي‌باشد. در بين عوامل موثر در سرعت واکنش ميلارد، درجه حرارت پخت و روش پخت، موثرتر از زمان پخت مي‌باشند. افزايش درجه حرارت به شکل مشخصي باعث تسريع واکنش ميلارد مي‌گردد.

خشک بودن ماده غذايي و کم بودن رطوبت هم از ديگر عوامل تسريع‌کننده اين واکنش است و اين امر دليل ديگري بر ترجيح روش آبپز کردن نسبت به ساير روش‌ها مي‌باشد، همچنين اين واکنش در PH خنثي تسريع مي‌شود و با کاهش PH به سمت اسيدي از سرعت واکنش کاسته مي‌شود.

بنابراين مي‌بايست در تغذيه روزمره سعي شود در کنار انتخاب ماده اوليه مناسب از روشي ايمن جهت فراوري مواد غذايي استفاده گردد تا از تشکيل ترکيبات مضر جلوگيري شده و ارزش تغذيه‌اي ماده غذايي هم بالا برود.

منبع: zendegionline.ir