خصوصيات نيتريت در فرآورده ها ي گوشتي

چکيده
 

نيتريت سديم به عنوان يک افزودني شاخص تثبيت کننده رنگ و جلوگيري کننده از رشد برخي از ميکروارگانيسمها در فرآورده هاي گوشتي استفاده مي شود که يک اکسيد کننده قوي نيز مي باشد. اثرات مضر آن بيشتر شامل سرطانهايي است که به واسطه تبديل اين ماده به مواد سرطان زا ايجاد مي شود. از اين دسته مواد مي توان به ترکيبات مختلف نيتروزآمين اشاره کرد که در اثر واکنش نيتريت با آمينواسيدهاي موجود در گوشت به وجود مي آيند.
نيتروزآمينها طي دو مرحله به وجود مي آيند يکي در هنگام توليد فرآورده و در حين پختن و ديگري در اثر ماندن نيتريت در فرآورده و پس از خورده شدن و جذب در بدن.
براي تشکيل ترکيبات نيتروزآمين بايستي که واکنش بين و آمين هاي نوع دوم و سوم انجام بگيرد که اگر در گوشت عمل آوري شده ترکيبات آنتي اکسيدان از جمله ويتامين C (آسکوربات) موجود باشد در PH خاص گوشت خيلي سريعتر از آمينها با واکنش داده و از تشکيل نيتروزآمين جلوگيري مي کند.
براي کاهش استفاده از نيتريت، در مورد توليد رنگ مي توان از مواد جايگزين مثل رنگيزه هاي گوشت عمل آوري شده پخته از جمله دي نيتروسيلفر و هموکروم اشاره کرد.
ميزان نيتريت اضافه شده به فرآورده هاي گوشتي عمل آوري شده در طي مدت نگهداري به خاطر واکنش هاي فوق الذکر کاهش مي يابد. بنابراين براي اندازه گيري کمي آن بايد از محصول روزهاي اول و دوم استفاده کرد (اثر ماندگاري نيتريت در محصولا در طي زمان تولید تا مصرف را در حال آزمايش مي باشيم).
روش اندازه گيري نيتريت طبق روش استاندارد بوده که ميزان نيتريت بستگي به تشکيل يک رنگ قرمز به وسيله تداخل نيتريت با معرف گريس (سولفانيک اسيد و الفانفتيل آمين) دارد.

مقدمه
 

گوشت و فرآورده ها ي آن يکي از منابع پر ارزش پروتئيني در ارتباط با تغذيه محسوب مي گردد. در کشور ما در دو سال اخير يکي از مهمترين و مسئله سازترين شاخه هاي صنايع غذايي صنايع گوشت بوده فرآورده هاي متوع و گوناگوني که امروزه از گوشتهاي مختلف تهيه مي گردند بدون دانش فني و اطلاعات کافي در زمينه گوشت و علوم وابسته به آن و همچنين تکنولوژي تهيه فرآورده هاي گوشتي مسلما از کيفيت خوراکي و بهداشتي مناسبی برخوردار نخواهد بود و استفاده بي رويه ما از مواد افزودني مختلف که بسياري از آنها خطرات جبران ناپذيري را براي مصرف کنندگان فراهم مي آورند.
بنابراين به منظور توليد فرآورده هاي گوشتي سالمتر و جذابتر و به منظور توليد محصولات مختلف در حد تجاري توليد کنندگان مبادرت به استفاده از نگهدارنده هاي مخصوص بوده اند.
يکي از اين مواد نگهدارنده چند منظوره که تقريبا در تمام دنيا در فرآورده هاي گوشتي استفاده مي شود نيتريت سديم مي باشد و بر خلاف حقيقت که تعداي فراينهاي پخت براي سلامتي جانبي و فرعي هستند در خيلي موارد به حضور NANO2 يا کمتر به طور معمول لاکتات سديم يک مرز اضافي سلامتي را تعيين مي کند و از اثرات مفيد نيتريت در عمل آوري گوشت مي توان به چهار نقش اشاره کرد:
1- تثبيت رنگ گوشت 2- شرکت در ويژگي طعم گوشت عمل آمده 3- جلوگيري از بروز طعم تيزي 4- جلوگيري از رشد کلسترديوم بوتولينوم.
همچنين اثرات سرطان زايي اين ماده مشخص شده که مکانيسم آن در ادامه ذکر گرديده است.

خاصيت هاي تغذيه اي گوشت هاي فرآوري شده
 

با توجه به مطالعات انجام شده هنوز مشخص نيست که آيا فرآوري گوشت اثر مهمي روي خاصيت هاي تغذيه اي گوشت مي گذارد يا خير؟ مصرف آسکوربيک اسيد به صورت آشکار محتواي ويتامين C گوشت را افزايش مي دهد اگر چه اين موضوع به صورت معمول اهميت بسزايي از لحاظ تغذيه اي ندارد و کاهش آمينواسيدها ممکن است به وسيله واکنش با نيتريت رخ دهد.

شيمي فرآوري و نگهداري گوشت
 

واکنش نيتريت با عوامل احيا کننده: نيتريت سديم يک اکسيد کننده قوي بوده و با احيا کننده هاي آندوژن گوشت و يا افزوده شده به آن واکنش مي دهد مثلا با آسکوربيک اسيد واکنش داده و توليد اکسيد نيتريک (NO) مي کند. اگر چه نيتريت عامل مستعدي براي واکنش با يک رنج وسيعي از ترکيبات احيا کننده است اما واکنش با آسکوربيک اسيد (اگر در فرآورده مصرف شده باشد) از نظر کمي اهميت زيادي دارد. اکسيد نيتريک يک مولکول گازي با يک تک الکترون است. اين مولکول آماده واکنش با عوامل احيا کننده و با اکسيژن بوده و اين يک عامل کليدي براي واکنش هاي زمان فرآوري و نگهداري است.
اسيد نيترو ( يک اسيد مزدوج با نيتريت بوده و داراي مي باشد و فقط يک نسبت کمي از آن مقدار افزوده شده در طي فرآيند به اسيدهاي آزاد بسيار فعال تبديل مي شوند. اسيد نيترو در محيط هاي آبي بسيار ناپايدار بوده و در واکنشهاي برگشتي تجزيه مي شود.

در واکنش با اسید، اسید نیترو در یک تعادل احیا شده و تبدیل رادیکال آزاد NO می شود(:N::O) در حالی که اسکوربیک اسید با شرکت در دو تعادل اکسید شده و تولید دهیدرواسکوربیک اسید می کند. .
اسيد اسکوربيک يک اسيد کاربردي است ( و چون واکنشهاي مختلف اسيدي انجام مي دهد، واکنش با اسيد نيترو بسيار وابسته به PH است. اولين مرحله در اکسيد اسيون تشکيل است که با آسکوربات يا با آسکوربيک اسيد واکنش مي دهد. در حضور غلظت بالاي کلريد (که به فرم NaCI به فرآورده اضافه مي شود) ممکن است اسيد نيترو را به کلريد نيتروزيل تبديل کند.
کلريد نيتروزيل فعالیت کمتري نسبت به و فعاليت بيشتري نسبت به دارد. تحقيقات انجام شده نشان داده است که رنج توليد ترکيبات پيگماني نيتروز با افزايش غلظت يون افزايش مي يابد اما اثرات آن در گوشت محدود است. کلريد نيتروزيل ممکن است در تشکيل عوامل نيتروز شرکت کند.

نيتروزه شدن و تغيير نيتروزه شدن ( Nitrozation and transnitrosation)
 

سرنوشت نيتر يت در گوشت عمل آوري شده به طور گسترده اي براي کشف تشکيل ترکيبات سمي و حداقل کردن ترکيبات آنها بررسي شده در سيستم هاي مدل تمام نيتريت (با ايزوتوپ پايدار نشاندار شده) مي تواند تبديل شود و به عنوان نيترات، نيتروسيلميوگلوبين، ترکيبات گازي نيتروژن و نيتريت باقيمانده به حساب آيد.
در پروتئينها ي بدون هم، نيتريت با تريپتوفيل باقيمانده براي تشکيل مشتق هاي نيتروز واکنش مي دهد. اين مشتقها ظرفيت تبديل NO به مت ميوگلوبين را در حضور آسکوربات دارند و نتيجه آن نيتروسيل ميوه گلوبين است. اين به طور زيادي به پايدراي اکسيداسيوني در آن پروتئين جزئي از گوشت عمل آوري شده که از يک مخزن از گروه نيتروز تأمين مي شود. مربوط است اينها در طول واکنش entropy- driven بريا احيا کردن NO پايه آنتي اکسيدانها در دسترس هستند.
يک نقشي که براي سيتوکروم c در طول تنفس کشف شده است سيتوکروم c در انتقال الکترون زنجيره تناوب بين و نقش دارد. سيتوکروم c در حالت فوراً با NO براي تشکيل دي آمگنتيک فروسيتوکروم c واکنش مي دهد.
ترکيب Iنيتروسيل:
ترکیب
ترکيب I براي باز کردن يک نقش مرکزي در متابوليسم نيتريت در گوشت ظاهر مي شود در pH گوشت ترکيب I در حضور آسکوربات شکل مي گيرد. واکنش احتمالا با ميانجیگري يک عامل نيتروزي شروع مي شود. آسکوربات توانايي کاهش ترکيب به فروسيتوکروم c را دارد.
ترکیب II نیتروسیل:
ترکیب
اشاره شده است که ترکيب در تغيير نيتروزه شدن و يا شکل گيري ترکيبات گازي نيتروژن در طول اکسيداسيون بعدي درگير است.
يون هيدروکسيد ترکيب را از ترکيب II در محلولهاي قليايي آزاد مي کند، احياي مؤثر :
اشاره شده است که در pH گوشت، ديگر نوکلئوفيلها، به عنوان مثال کلريدها، تيوسيانانها، ممکن است در واکنشهاي مشابه گرفتار شوند و حاصل آن NOCIوNOSCN به ترتيب به عنوان قسمتي از تغيير در نيتروزه شدن بيشتر است. همچنين امکان آنکه ترکيب I توانايي تبديل NO به مت ميو گلوبين را در حضور يک کاهنده داشته باشد حدس زده شده است.

تشکيل نيتروزآمين
 

نيتريتها توانايي واکنش با آمينهاي نوع دوم و سوم را دارند. اين واکنش در طول پختن و يا احتمالاً در طول هضم در PH پايين معده اتفاق مي افتد. آمينو اسيدها واکنش جانشيني انجام مي دهند که هر کدام ممکن است آزاد و يا با پروتئين باند شده باشند.
پرولاين، تريپتوفان، تيروزين، سيستئين، آرژنين و هيستيدين اغلب پروتئينهاي معمول درگير هستند. بسياري از نتايج نيتروزآمين يا نيتروزآميد را به عنوان سرطان زاهاي قوي شناخته اند.
عمل نيتروزه شدن به طور معمول با شروع مي شود.
درPH گوشت واکنش و اسکوربات بسيار سريعتر است تا بين و آمين نوع دوم. اين رقابت براي ممانعت از تشکيل نيتروزآمين در حضور آسکوربات در مقدار زياد است. تشکيل نيتروزآمين از سومين دستور جنبشي پيروي مي کند، pH اپتيمم شورع در از اسيد نيتروز بهبود آناليتيکي روشها به تشخيص Nitroseamin N- nitrosothiazolidine بي ثبات در گوشت خوک خشک شده و در ديگر گوشتهاي فرآوري شده راهنمايي مي کند. اکنون يک رنج گسترده از ترکيبات پايه thiazolidine که ممکن است در گوشتهاي فرآوري شده پيدا شود شناخته شده، شامل اسيد 4Carboxylic-N- nitrosothiazolidine، اسيد ((hydrcxymethyl-N-Nitrosothiazolidine-2 اسيد N-nitroso- 2- methylthiazodiine- 4- carboxylic و اسيد (2-(hydroxymethyl(-n-nitrosothiazolhdine-4- carboxylic n-
توانايي سرطانزايي نيتروزآمينهاي thiazolidine- based به طور کامل ارزيابي نشده است.
براي به حداقل رساندن شکل گيري نيتروزآمين در هر ميزان مصرفي نيتريت در برخي موارد عوامل کاهنده اي از قبيل آسکوربات و يا اريتيروبات يا آنتي اکسيدان هايي مثل توکوفرولها اضافه مي شوند.

گوشت عمل آوري شده خوک (bacon) با مقدار نيتريت کم
 

تعدادي روش در مورد توليد اين محصول وجود داشته است. اگر چه در تمام اين روشها لازم است که دو را ه خطر افزايش نيتروزآمين در نظر گرفته شود.
يکي شکل گيري نيتروز آمين در محصولات در زمان مصرف (در زمان توليد يا پخته شدن) و ديگري نيتروزآمين هايي که از نيتريت اضافه شده به محصول (باقيمانده نيتريت) بعد از خوردن به وجود مي آيد.
تلاش براي ساخت يک bacon کم نيتريت (بدون نيتريت) مستلزم تغييراتي است که که موفقيت را محدود مي کند. حل مشکلات مربوط به اين نوع گوشت با نيتريت کم احتياج دارد به استفاده از يک سيستم (ماده اي) که از دو لحاظ ما را مطمئن سازد. يکي از نظر سلامتي ميکروبي محصول و ديگر از نظر نوع رنگ محصول .
به علاوه نيتريت اکسيداسيون ليپيدها را به حداقل رسانده که اين عمل نيز بايد در محصولاتي که نيتريت کمي دارند نيز انجام پذيرد.
مواد ثانويه ديگري به عنوان نگه دارنده پيشنهاد شده اند شامل: نايسين، اسيد سوربيک و دياکسيدسولفور مي باشد. اما هيچ يک از اينها به طور کامل رضايت بخش نبوده اند.
استفاده گسترده از مزه ناخوشايندي ايجاد کرده و در شکل شناخته شده داراي اثرات مضري است. بررسي اسيد سوربيک و سورباتها حاکي از آن است اثر قابل توجهي در کنترل کلسترديوم بوتولينوم در گوشت عمل آوري شده دارند به شرط اينکه نيتريت در سطح کمي در حد ppm40 وجود داشته باشد اگر چه سورباتها به طور عمومي به عنوان افزودني سالم از نظر حقوقي محسوب مي شود اما به خاطر رنج بردن تعدادي از مصرف کنندگان از واکنشهاي آلرژيک ناشي از آنها، اين ماده در ايالات متحده پذيرفته نشده و رد شده است.
راه ديگري نيز براي توليد رنگ گوشت عمل آوري شده وجود دارد بدون آنکه از نيتريت در گوشت استفاده شود. به عنوان مثال: يک سيستم عمل آوري کردن: اضافه کردن مستقيم اکسيد نيتريک است که توسعه يافته است اما مشکلات کنترل آن را بايد در هنگام استفاده در حد زياد در محصولات در نظر گرفت روش ديگري که در سالهاي اخير قابل توجه قرار گرفته است شامل اضافه کردن رنگيزه هاي گوشت عمل آورده شده پيش پخته ديني تروسلفر و هموکروم مي باشد که به طور گسترده اي مستعد اکسيداسيون به واسطه نور بوده و به خاطر زايل شدن رنگ آن نمي توان به شکل خالص در گوشتهاي عمل آوري شده استفاده گردد.
اين مشکل مي تواند به وسيله کپسول کردن رنگيزه ها در يک پوشش متشکل از بتاسيکلودکسترين و نشاسته اصلاح شده حل شود.

روش آزمايش انجام شده توسط گروه
 

نوع آزمايش به کار گرفته شده در اين تحقيق بر اساس روش کميته بين المللي استاندارد براي اندازه گيري نيتريت مي باشد. اصول اين روش عبارت است از:
- تهيه استانداردها با غلظت لازم از نمک نيتريت سديم
- تهيه نمونه ميکس شده و اضافه کردن براکس اشباع
- استخراج آزمونه با آب گرم
- رسوب دادن پروتئينها توسط محلول رسوب دهنده فروسيانات پتاسيم با سه مولکول آب و استات روي.
- صاف نمودن محلول رويي بعد از گذشت 30 دقيقه
- افزودن سولفانيل آميد و محلول اسيد کلريدريک رقيق به محلول صاف شده و قرار دادن در تاريکي به مدت 5 دقيقه و سپس افزودن (1-N) آلفا - اتيلن دي آمين دي هيدروکلرايد به مايع قبلي و قراردادن در تاريکي به مدت 3-10 دقيقه.اندازه گيري شدت رنگ قرمز ايجاد شده در مجاورت نيتريت در نمونه مجهول و استانداردهاي تهيه شده با روش اسپکتروفتومتري در طول موج 538 نانومتر.

نتايج آزمايشات
 

در نمودار زير شما ميانگين نتايج اندازه گيري غلظت نيتريت در پنج نمونه از سوسيس آلماني کارخانه هاي اصفهان را ملاحظه مي کنيد. قابل توجه است که تمامي نمونه ها چهار روز پس از توليد آزمايش شده اند و نمونه 1 يک ماه قبل از اين آزمايش شده بود که نتيجه آن برابر PPM45 بوده است.
منابع
Varnam,H.A.,Sutherland.j.p.; 1995; Meat and Meat products, UK,chapman&Hall
2- رکني، نور دهر، 1377، علوم و صنايع گوشت، مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
3. پروانه، ويدا، تهران، 1377، کنترل کيفي و آزمايشات شيميايي مواد غذايي، مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران.
(مهندسین علوم و صنایع غذایی و عضو باشگاه پژوهشگران جوان- شعبه خوراسگان **
منبع:
/ن