X
تبلیغات
رایتل

دانشجویان مواد دانشگاه تجن

گرچه منزل بس خطرناک است و مقصد بس بعید، هیچ راهی نیست که آن را نیست پایان، غم مخور

1390/11/17 ساعت 16:52

جلسه ی سوم: 90/8/7

پتانسیل اکسیداسیون و احیا (Eh): میکروارگانیزم های مختلف نسبت به پتانسیل اکسیداسیون و احیای محیط های کشت مختلف حساسیت های متفاوتی دارند. این فاکتور به صورت زیر تعریف می شود:

توانایی یک ماده در کسب یا از دادن الکترون

به طور کلی وقتی وقتی یک عنصر یا ترکیب شیمیایی الکترون از دست می دهد، اصطلاحا گفته می شود که اکسید شده و بلعکس عنصر یا ترکیباتی که الکترون دریافت کنند، احیا می شوند.

تعریف دیگر اکسیداسیون و احیا: ترکیب سوبسترا با اکسیژن

Cu + <====> Cu2+ + e

Cu + + O2 <====> 2Cu2+O  

سوبسترا (Cu): هر ماده ای که در واکنش شرکت می کند.

بنابراین ماده ای که به آسانی الکترون از دست می دهد، یک احیا کننده ی خوب محسوب شده و ماده ای که به راحتی الکترون می گیرد، یک اکسید کننده ی خوب خوانده می شود. زمانی که الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شود، بین آن دو ماده اختلاف پتانسیل ایجاد می شود که مقدار آن بر حسب میلی ولت (mv) قابل اندازه گیری است.

به طور کلی هر چه ترکیبات شیمیایی بیشتر اکسید شوند به همان نسبت پتانسیل الکتریکی بالاتری خواهد داشت و برعکس احیا شدن یک ماده سبب می گردد که پتانسیل الکتریکی آن به همان نسبت کاهش یابد. ایجاد پتانسیل های مثبت و منفی در مواد غذایی نتیجه ی وجود ترکیبات شیمیایی خاص در آن فراورده ها است. برای مثال وجود گروه های SH (سولفیدرین که از میتورین، سیتئین، سوفوریل تشکیل شده است) در گوشت و اسید آسکوربیک و قند های احیا کننده در میوه ها و سبزی ها موجب ایجاد شرایط احیا در این محصولات می شوند.

Eh فراورده های گیاهی به ویژه عصاره ی میوه ها و سبزی ها بین +300  تا +400 میلی ولت می باشد. بنابراین جای تعجب نیست که عامل اصلی فساد این گونه مواد غذایی قارچ ها و باکتری های هوازی هستند. قطعات بزرگ گوشت دارای Eh   200- میلی ولت هستند. ولی Eh گوشت چرخ کرده بین +200 تا  -200میلی ولت متغیر است (در گوشت چرخ کرده به دلیل ورود هوا و بار مثبتش، در هنگام چرخ کردن Eh می تواند به این گونه متغیر بوده و محدوده ی مثبت را در برگیرد). پنیر های مختلف دارای Eh منفی بوده، مقدار Eh از -20 تا -200 میلی ولت در نوسان است.

میکروارگانیزم ها احتیاجات Eh متفاوتی دارند. میکروب های هوازی برای رشد خود، احتیاج به Eh مثبت و میکروب های بی هوازی نیاز به Eh منفی دارند. مثلا باکتری های جنس کلستریدیوم که بی هوازی هستند، وجود Eh منفی برای رشدشان ضروری است و بلعکس باکتری های جنس باسیلوس جزء گروهی هستند که احتیاج به Eh مثبت دارند. پتانسیل اکسیداسیون و احیا بسته به نوع ماده غذایی  و وضعیت شیمیایی متغیر است.

بر نوع مثبت و منفی بودن Eh، نیاز اکسیژنی دخیل است به گونه ای که باسیلوس ها شدیدا هوازی (aerobe) هستند و هم چنین کلستریدیوم ها کاملا بی هوازی اند (anaerobe) و این دو دسته هر دو ترموفیل هستند.

بعضی از باکتری های هوازی عملا در شرایطی که کمی احیا شده باشد، بهتر رشد می کنند. اغلب این میکروارگانیزم ها از نوع میکروآئروفیل (micro aerophil) هستند، از این دسته لاکتوباسیلوس ها و استرپتوکوکسی ها را می توان نام برد.  دسته ی دیگر میکروارگانیزم ها در شرایط هوازی و بی هوازی قادر به رشدند که به این دسته بی هوازی اختیاری   (facultative anaerobe)  گفته می شود.

اکثر مخمر ها و کپک ها که درون غذا یا بر سطح آن ها رشد می کنند، از انواع هوازی هستند هر چند که برخی از آن ها به شرایط بی هوازی اختیاری نیز تمایل دارند.

ترکیبات مغذی: رشد و زندگانی میکروارگانیزم ها به آن وابسته است.

منابع ترکیبات مغذی:

·      منبع انرژی: منشا آن کربن است که جهت انجام واکنش ها و فعالیت ها در میکروارگانیزم ها مصرف می شود. کربن برای یک میکروارگانیزم از طریق تجزیه ی قندها، اسید های آمینه، پلی ساکاریدها، الکل ها، چربی ها بدست می آید.

میکروارگانیزم ها تمایل به سهولت زندگی دارند و در یک محلول برای بدست آوردن کربن در صورت وجود چند منبع کربنی ابتدا به سمت منبع ساده تر یعنی قند ها می روند و سپس به سراغ پلی ساکارید ها که با تجزیه آن ها به قند ها منبع کربنی خود را بدست می آورند و چربی ها با سوزاندن آن ها جهت تامین کربن، می روند.

همانطور که یک انسان در صورت نبود منبع انرژی مناسب در صورت تغذیه نادرست از غذای نامناسب آسیب می بیند (بیماری نقرس بر اثر کمبود های غذایی بوجود می آید)، یک میکروارگانیزم نیز در چنین شرایطی آسیب می بیند.

قارچ ها و کپک ها توقع کم تری نسبت به باکتری ها داشته و با کم ترین نیاز ها زندگی می کنند. در بین باکتری ها نیز باکتری های G+ حساس ترند به طوری که آن ها را باکتری های عیانی یا پرتوقع (Fastiduce) می نامند هم چنین G-ها حساسیت و تمایل کم تری دارند .

·      ازت: برای تامین نیتروژن که ساختار میکروارگانیزم ها را تشکیل می دهد، میکروارگانیزم ها به سوی اسید های آمینه  می روند که به اسید های آمینه، پپتید ها و پپتید ها پروتیین ها را می سازند که با توجه به این مورد پلی آمینو اسید ها یا     پروتیین ها، ترکیبات پپتیدی، نوکلئوتید ها در صورت نبود، آمینو اسید منابع دیگر تامین کننده ی اسید مورد نیاز میکروارگانیزم هستند.

·      املاح: به طور معمول در مواد غذایی وجود دارند و به مصرف میکروارگانیزم ها می رسند.

·      ویتامین ها: بخصوص ویتامین گروه B که باید در مواد غذایی مصرفی میکروارگانیزم ها وجود داشته باشد به استثناء قارچ ها و باکتری های G- که توان سنتز ویتامین B را دارند. اما G+ ها باید حتما مواد اندکی ویتامین B را در اختیار داشته باشند تا زیست کنند.

میوه ها ویتامین B کمتری نسبت به گوشت ها و هم چنین با وجود PH پایین و Eh مثبت، قارچ ها و کپک ها عامل فساد آن ها می باشند.

·      ترکیبات ضد میکروبی: در بررسی های انجام شده بر روی ترکیبات آروماتیک، گیاهان، برخی خواص میوه ها، ادویه ها به ترکیباتی ضد میکروبی پی برده شد.

برخی گونه های گیاهان دارای روغن های اساسی (Esetial oil) هستند که نقش ضد میکروبی دارند. از جمله اوژنول (Eugenol) در میخک، آلیسین (Allicin) در سیر، سینامیک آلدهید (Cinamic aldehyde) و اوژنول در دارچین و   آلیل ایزوتیوسیانات (Allyl isothiocyanat) در خردل و هم چنین در میوه ها، سبزی ها، چای، ملاس و دیگر منابع گیاهی ترکیباتی چون کافئیک اسید (Coffeic acid)، کلروژنیک اسید (Cholerogenic acid)، فرونیک اسید          (Feronic acid) و پی کوماریک (P-qumaric) وجود دارند که دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچی اند. اسید های آلی موجود در میوه ها و سبزی ها مثل اسید مالیک (اسید سیر، سبزی) اسید تارتاریک (انگور، ریواس) و اسید سوبکینیک (ریواس، چغندر) نیز از دسته ی ترکیبات ضد میکروبی اند. ترکیبات اوژنول و تیمول در مریم گلی و ایزوتیمول (کاواکرول) و تیمول در پونه کوهی را نیز می توان نام برد.

شیر گاو دارای چندین ترکیب ضد میکروبی است نظیر لاکتوفرین (Lactoferin)، سیستم لاکتوپراکسیداز و ترکیبی به نام لاکتینین.

تخم مرغ نیز دارای لیزوزیم (روی پوست) است که همراه با کنالبومین در تخم مرغ موجب حفاظت از میکروارگانیزم ها    می شوند.

در واکوئل گیاهانی مثل کلم، گل کلم و شلغم ترکیبی به نام گلوکز زنیلات موجود است که در اثر صدمات و تخریب مکانیکی تولید ایزوتیوسیانات می کند که این ترکیب دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچی است.

ساختمان بیولوژیک: پوشش طبیعی برخی مواد خوراکی که محافظی خوب در برابر میکروارگانیزم ها است و از ورود آن ها به بافت های داخل جلوگیری می کند. در این مورد می توان از ساختمان پوششس داخل دانه ها و پوشش سطحی میوه ها و پوسته ی سخت محصولات روغنی مثل پسته و بادام و...، پوسته ی خارجی تخم مرغ یا غشای نازک در بردارنده ی گوشت نام برد.

عوامل خارجی:

شامل خصوصیات محیط نگهداری و انبار داری مواد غذایی می شود که این خصوصیات هم ماده ی غذایی را تحت تاثیر قرار می دهد و هم بر روی میکروارگانیزم های موجود در مواد خوراکی تاثیر می گذارد که مهم ترین این فاکتور ها عبارتند از درجه حرارت انبار، رطوبت نسبی محیط، حضور گاز های مختلف و غلظت آن ها در اتمسفر انبار و حضور سایر میکروارگانیزم ها.

درجه حرارت انبار: دامنه ی حرارتی مناسب برای میکروارگانیزم ها بسیارگسترده است. پایین ترین درجه ای که برای فعالیت میکروارگانیزم ها مشاهده شده است دمای -34 درجه ی سانتی گراد می باشد. در حالی که بالاترین دما برای فعالیتشان قدری بیش از 90 درجه ی سانتی گراد است.

میکروارگانیزم ها از نظر نیاز حرارتی به سه دسته ی کلی سرما دوست، معتدل دوست و گرما دوست طبقه بندی می شوند.

·      سرما دوست ها به دو دسته ی سایکروفیل (Psychrophil) که دمای بهینه ی آن 10-15 درجه ی سانتی گراد است و هم چنین سایکروتروف (Psychrotroph) (تروف به معنی تحمل کننده است) با دمای بهینه 20-30 درجه سانتی گراد تقسیم بندی می شوند.

·      معتدل دوست ها یا مزوفیل (Mesophil) که دمای بهینه ی آن ها برای تکثیر و زیست 30-40 درجه سانتی گراد است و باکتری های بیماری زا عموما در این دسته قرار می گیرند.

·      گرما دوست ها که در دو دسته ی ترموفیل (Thermophil)  با دمای بهینه ی بیش از 45 درجه سانتی گراد یا بالاتر و ترمودیوریک (Thermoduric) که دمای بالا را تحمل می کند و رشدی ندارند؛ تقسیم می شوند. مهم ترین باکتری های دسته ترموفیل، باسیلوس ها و کلستریدیوم ها (غذاهای کنسروی) هستند.

میکروارگانیزم های سایکروفیل و سایکروتروف در درجه حرارت یخچال به خوبی رشد و نمو می کنند و باعث فساد مواد غذایی خوراکی مثل گوشت ها، ماهی ها، فراورده های گوشتی طیور، تخم مرغ و ... می شوند. قارچ هایی نظیر آسپرژیلوس  نیز در دمای یخچال فعال می مانند. مخمر ها بیشتر به شرایط سایکروفیل ها و مزوفیل ها تمایل دارند و کم تر در دامنه ی ترموفیل فعالیت می کنند.

کیفیت مواد خوراکی نیز باید در انتخاب درجه حرارت مناسب برای نگهداری آن ها مورد توجه قرار بگیرد. شاید نگهداری کلیه ی مواد خوراکی در دمای یخچال یا کم تر از آن، امر مطلوبی به نظر آید ولی گاهی چنین نیست مثلا موز در درجه حرارت 13 تا 17 درجه سانتی گراد بهتر از دمای 5 تا 7 درجه سانتی گراد قابل نگهداری است. هم چنین برای بسیاری از سبزیجات مانند سیب زمینی، کرفس و کلم سفید درجه حرارت مناسب 10 درجه سانتی گراد می باشد.

¢/div ساعت ساعت script language= /span ساعت ساعت br ساعت 0 ساعت BlogSky:Post Title / /h3 /h3 _blank/a div class=wgname/div لینک های روزانه/BlogSky:Author Body style= BlogSky:Weblog PostsHRef /h2 class= 0div class=div class= BlogSky:Weblog PostsHRef /h2 class= 0 ساعت رمز عبور: BlogSky:Post HRef /title/ul