التزنخ

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

التزنخ هو عملية الأكسدة الذاتية الكاملة أو غير الكاملة أو التحلل المائي للدهون والزيوت عند تعرضها للهواء أو الضوء أو الرطوبة أو النشاط البكتيري، مما ينتج عنه الألدهيدات قصيرة السلسلة والكيتونات والأحماض الدهنية الحرة . [ 1 ]

عندما تحدث هذه العمليات في الطعام، قد ينتج عنها روائح ونكهات غير مرغوب فيها. في اللحوم المصنعة، تُعرف هذه النكهات مجتمعةً باسم نكهة التسخين . في بعض الحالات، قد تكون هذه النكهات مرغوبة، كما هو الحال في الأجبان المعتقة . [ 2 ]

يمكن أن يؤدي التزنخ إلى انخفاض القيمة الغذائية للطعام، حيث أن بعض الفيتامينات حساسة للأكسدة. [ 3 ] كما يحدث التحلل التأكسدي في الهيدروكربونات الأخرى، بما في ذلك زيوت التشحيم والوقود وسوائل القطع الميكانيكية . [ 4 ]

المسارات

تم التعرف على أربعة مسارات للتزنخ: [ 5 ]

التحلل المائي

يشير مصطلح التزنخ التحللي إلى الرائحة التي تنشأ عند تحلل الدهون الثلاثية وإطلاق الأحماض الدهنية الحرة. قد يتطلب هذا التفاعل بين الدهون والماء وجود عامل مساعد (مثل الليباز ، [ 6 ] أو ظروف حمضية أو قلوية) مما يؤدي إلى تكوين الأحماض الدهنية الحرة والجليسرول . وتتميز الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة ، مثل حمض الزبدة ، برائحة كريهة . [ 7 ] فعند إنتاج هذه الأحماض، فإنها تعمل كعوامل مساعدة بحد ذاتها، مما يزيد من سرعة التفاعل، وهو شكل من أشكال التحفيز الذاتي . [ 7 ]

مؤكسد

يرتبط التزنخ التأكسدي بالتحلل الناتج عن الأكسجين الموجود في الهواء.

الأكسدة الجذرية الحرة

The double bonds of an unsaturated fatty acid can be cleaved by free-radical reactions involving molecular oxygen. This reaction causes the release of malodorous and highly volatilealdehydes and ketones. Because of the nature of free-radical reactions, the reaction is catalyzed by sunlight.[7] Oxidation primarily occurs with unsaturated fats. For example, even though meat is held under refrigeration or in a frozen state, the poly-unsaturated fat will continue to oxidize and slowly become rancid. The fat oxidation process, potentially resulting in rancidity, begins immediately after the animal is slaughtered and the muscle, intra-muscular, inter-muscular and surface fat becomes exposed to oxygen of the air. This chemical process continues during frozen storage, though more slowly at lower temperature. Oxidative rancidity can be prevented by light-proof packaging, oxygen-free atmosphere (air-tight containers) and by the addition of antioxidants.[7]

Enzyme-catalysed oxidation

A double bond of an unsaturated fatty acid can be oxidised by oxygen from the air in reactions catalysed by plant or animal lipoxygenase enzymes,[6] producing a hydroperoxide as a reactive intermediate, as in free-radical peroxidation. The final products depend on conditions: the lipoxygenase article shows that if a hydroperoxide lyase enzyme is present, it can cleave the hydroperoxide to yield short-chain fatty acids and dicarboxylic acids (several of which were first discovered in rancid fats).

Microbial

Microbial rancidity refers to a water-dependent process in which microorganisms, such as bacteria or molds, use their enzymes such as lipases to break down fat.[6]Pasteurization and/or addition of antioxidant ingredients such as vitamin E, can reduce this process by destroying or inhibiting microorganisms.[6]

Food safety

Despite concerns among the scientific community, there is little data on the health effects of rancidity or lipid oxidation in humans.[8][9] Animal studies show evidence of organ damage, inflammation, carcinogenesis, and advanced atherosclerosis, although typically the dose of oxidized lipids is larger than what would be consumed by humans.[10][11][12]

مسار الجذور الحرة للمرحلة الأولى من التزنخ التأكسدي للدهون.

تُستخدم مضادات الأكسدة غالبًا كمواد حافظة في الأطعمة الدهنية لتأخير أو إبطاء تطور التزنخ الناتج عن الأكسدة. تشمل مضادات الأكسدة الطبيعية حمض الأسكوربيك (فيتامين ج) والتوكوفيرولات (فيتامين هـ). أما مضادات الأكسدة الاصطناعية فتشمل بوتيل هيدروكسي أنيسول (BHA)، وبوتيل هيدروكسي تولوين (BHT)، وTBHQ ، وبروبيل غالات ، وإيثوكسيكوين . تميل مضادات الأكسدة الطبيعية إلى أن تكون قصيرة الأمد، [ 13 ] لذا تُستخدم مضادات الأكسدة الاصطناعية عندما يُفضّل إطالة مدة صلاحية المنتج. فعالية مضادات الأكسدة الذائبة في الماء محدودة في منع الأكسدة المباشرة داخل الدهون، لكنها قيّمة في اعتراض الجذور الحرة التي تنتقل عبر الأجزاء المائية من الأطعمة. يُعدّ مزيج من مضادات الأكسدة الذائبة في الماء والدهون مثاليًا، وعادةً ما تكون النسبة بين الدهون والماء.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحد من التزنخ بتخزين الدهون والزيوت في مكان بارد ومظلم مع تقليل تعرضها للأكسجين أو الجذور الحرة، لأن الحرارة والضوء يسرعان من معدل تفاعل الدهون مع الأكسجين. كما يمكن للمواد المضادة للميكروبات تأخير أو منع التزنخ عن طريق تثبيط نمو البكتيريا أو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تؤثر على هذه العملية. [ 1 ]

يمكن استخدام تقنية إزالة الأكسجين لإزالة الأكسجين من عبوات الطعام وبالتالي منع التزنخ التأكسدي.

قياس الثبات التأكسدي

تُعدّ مقاومة الأكسدة مقياسًا لمدى مقاومة الزيوت أو الدهون للأكسدة. ولأنّ هذه العملية تتم عبر تفاعل متسلسل ، فإنّ تفاعل الأكسدة يمرّ بفترة يكون فيها بطيئًا نسبيًا، قبل أن يتسارع فجأة. يُطلق على الفترة الزمنية اللازمة لحدوث ذلك اسم "فترة التحريض"، وهي قابلة للتكرار في ظلّ ظروف متطابقة (درجة الحرارة، تدفق الهواء، إلخ). توجد عدّة طرق لقياس تقدّم تفاعل الأكسدة، ومن أكثر الطرق شيوعًا حاليًا طريقة رانسيمات.

تُجرى طريقة رانسيمات باستخدام تيار هوائي عند درجات حرارة تتراوح بين 50 و220  درجة مئوية. تحمل التيارات الهوائية نواتج الأكسدة المتطايرة ( حمض الفورميك بشكل رئيسي [ 14 ] ) إلى وعاء القياس، حيث تُمتص (تذوب) في سائل القياس ( الماء المقطر ). ومن خلال القياس المستمر لموصلية هذا المحلول، يمكن إنشاء منحنيات الأكسدة. تُشير نقطة التحول في منحنى الأكسدة (النقطة التي يبدأ عندها الارتفاع السريع في الموصلية) إلى زمن الحث لتفاعل التزنخ [ 15 ] ، ويمكن اعتبارها مؤشرًا على استقرار العينة ضد الأكسدة.

طُوِّرت طريقة رانسيمات، وجهاز قياس الثبات التأكسدي (OSI)، وجهاز الأكسيدوغراف، جميعها كنسخ آلية من طريقة الأكسجين النشط (AOM) الأكثر تعقيدًا، والتي تعتمد على قياس قيم البيروكسيد [ 15 ] لتحديد فترة التحريض للدهون والزيوت. وبمرور الوقت، أصبحت طريقة رانسيمات راسخة، وتم اعتمادها في عدد من المعايير الوطنية والدولية، مثل AOCS Cd 12b-92 وISO 6886.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 الحظ، إريك؛ فون ريمون ليبينسكي، جيرت-ولفارد (2000). “الأطعمة، 3. المضافات الغذائية”. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a11_561 . رقم ISBN 3-527-30673-0.
  2. ↑ توماس، ألفريد (2000). "الدهون والزيوت الدهنية". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش. doi : 10.1002/14356007.a10_173 . ISBN 3-527-30673-0.
  3. ^ تيرمز فالديمار (1990). Naturwissenschaftliche Grundlagen der Lebensmittelzubereitung . هامبورغ: Behr's Verlag. ص 50 – 37. ISBN  978-3-925673-84-9.
  4. ^ كليمشوك، بيتر ب. (2000). "مضادات الأكسدة". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a03_091 . رقم ISBN 3-527-30673-0.
  5. ↑ فريمان، آي بي (2000). "السمن النباتي والزيوت المهدرجة". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . doi : 10.1002/14356007.a16_145 . ISBN 978-3-527-30673-2.
  6. ١ ٢ ٣ ٤ روبن كون (٤ أغسطس ٢٠٠٩). "فهم زنخ الدهون الغذائية" . مجلة المنتجات الطبيعية. مؤرشف من الأصل في ٣ أغسطس ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه في ٧ أبريل ٢٠١٩ .
  7. 1 2 3 4 سيرجي، بيليكين (يناير 2014). الكيمياء: دليل الدورة . هورنر، غاري؛ مورفي، برايان؛ تارسي، ديفيد ( طبعة 2014). أكسفورد. ISBN  978-0-19-839212-5. OCLC 862091138 . {{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  8. ↑ كاميرون-سميث، ديفيد؛ ألبرت، بنجامين ب.؛ كاتفيلد، واين س. (23 نوفمبر 2015). " البحث عن إجابات: هل أكسدة مكملات زيت السمك مشكلة؟" . مجلة علوم التغذية . 4 e36. doi : 10.1017/jns.2015.26 . ISSN 2048-6790 . PMC 4681158. PMID 26688722 .   
  9. ↑ لجنة المخاطر البيولوجية التابعة للهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (2010). "الرأي العلمي حول زيت السمك للاستهلاك البشري. سلامة الأغذية، بما في ذلك التزنخ" . مجلة الهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية . 8 (10): 1874. doi : 10.2903/j.efsa.2010.1874 .
  10. ↑ ألبرت، بنيامين ب.؛ كاميرون-سميث، ديفيد؛ هوفمان، بول ل.؛ كاتفيلد، واين س. (2013). "أكسدة مكملات أوميغا-3 البحرية وصحة الإنسان" . مجلة البحوث الطبية الحيوية الدولية . 2013 464921. doi : 10.1155/2013/464921 . PMC 3657456. PMID 23738326 .  
  11. ↑ كانر، جوزيف (2007). " نواتج الأكسدة المتقدمة للدهون في النظام الغذائي عوامل خطر على صحة الإنسان" . التغذية الجزيئية وبحوث الغذاء . 51 (9): 1094-1101 . doi : 10.1002/mnfr.200600303 . PMID 17854006. مؤرشف من الأصل في 23 فبراير 2024. تم الاطلاع عليه في 17 أبريل 2021 . 
  12. ↑Falade, A. O.; Oboh, G.; Okoh, A. I. (2017). "Potential health lmplications of the consumption of thermally-oxidized cooking oils – a review". Polish Journal of Food and Nutrition Sciences (in Polish). 67 (2): 95–105. doi:10.1515/pjfns-2016-0028. Archived from the original on 2024-07-24. Retrieved 2021-04-17.
  13. ↑Rahmawati S, Bundjali B (2009). "Kinetics of the oxidation of vitamin C". Prosiding Seminar Kimia Bersama UKM-ITB. VIII (9–11): 535–546. Archived from the original on 2023-05-19. Retrieved 2017-07-19.
  14. ↑Allen, J.C.; Hamilton, R.J. (1994). Rancidity in Foods. Springer-Verlag GmbH. p. 47. ISBN 978-0-8342-1287-9.
  15. 12Miraliakbari, H. (2007). Tree nut oils: chemical characteristics, oxidation and antioxidants. Library and Archives Canada. p. 31. ISBN 978-0-494-19381-5.

Further reading

  • Imark, Christian; Kneubühl, Markus; Bodmer, Stefan (December 2000). "Occurrence and activity of natural antioxidants in herbal spirits". Innovative Food Science & Emerging Technologies. 1 (4): 239–243. doi:10.1016/S1466-8564(00)00018-7.