مقدمه
1-1 مقدمه
بلافاصله پس از صید و خارج کردن از آب، مجموعه تغییراتی در بدن ماهی آغاز می شود که در اثر این تغییرات کاهش قابل توجهی در اختصاصات کیفی محصول ایجاد می­گردد. از این رو عدم توجه به شرایط نگهداری پس از صید و نتیجتاً بروز تغییرات نامطلوب در اختصاصات کیفی می تواند در ادامه منجر به ظهور علائم فساد گردد. از جمله نخستین تغییراتی که پس از صید در بدن ماهی بروز می­نماید سخت شدن عضلات است که به آن جمود پس از مرگ[1] گویند؛ فعالیت آنزیم های موجود در عضلات و دیگر ارگانهای بدن که به سرعت پس از صید آغاز می گردند نیز در صورت عدم کنترل منجر به مجموعه تغییراتی می گردند که در اصطلاح به خود هضمی یا اتولیز موسوم است. این تغییرات در نهایت منجر به شکسته شدن و تجزیه ی بسیاری از ترکیبات موجود در بافت ها می گردد که می تواند بر کیفیت خوراکی و دیگر اختصاصات ارگانولپتیک ماهی تاثیرات قابل توجهی داشته باشد. از دیگر تغییراتی که به آهستگی در ماهی رخ می دهد ولی حائز اهمیت زیادی می باشد اکسیداسیون چربی هاست که عمدتاً در طول نگهداری طولانی بخصوص هنگام نگهداری ماهی منجمد بروز می­نماید. تغییرات حاصل از اکسیداسیون می تواند منجر به تغییر در طعم طبیعی ماهی و همچنین تغییراتی در سیستم پروتئینی عضلات شود که به خصوص تغییرات پروتئینی سبب کاهش کیفیت بافت عضلانی و افزایش مقدار مایعات خروجی از عضلات می­گردد. باید توجه داشت که همزمان با تغییرات آنزیمی، به تدریج باکتری­هایی که به طور طبیعی در پوست و روده ماهی وجود دارند نیز فعال شده و شروع به تکثیر می نمایند. تکثیر و فعالیت باکتریها و آنزیم های باکتریایی سرآغاز دیگر تغییراتی است که نتیجه آن بروز علائم فساد باکتریایی در ماهی خواهد بود. با توجه به فسادپذیری خاص ماهی و دیگر فرآورده­های دریایی و سرعت تغییرات کیفی در اختصاصات خوراکی آنها بی­شک مهمترین موضوع در عمل­آوری یا عرضه­ی محصولات به صورت تازه جلوگیری از بروز تغییرات یا کاهش سرعت آنهاست، به همین جهت ضروری است یک یا مجموعه ­ای از فرآیندهای مختلف در جهت جلوگیری از این تغییرات یا کاهش پیشروی آنها بکار گرفته شوند تا محصول در حد کیفی مطلوب به بازار مصرف ارائه گردد (رضوی شیرازی، 1386).
تکنولوژی­های فرآوری غذایی همچون نگهدارنده های شیمیایی نمی توانند پاتوژنهای مواد غذایی همچون لیستریا مونوسیتوژنز[2] را از بین برده و یا فساد میکروبی را کاملاً به تاخیر اندازند (گوتیرز[3] و همکاران، 2009). توزیع سرد مواد غذایی فاسد شدنی می ­تواند موثر باشد اما نمی­تواند ایمنی کلی وکیفیت تولید را تضمین کند. علاوه براین تغییر در عادات غذایی و شیوه ­های فرآوری مواد غذایی بوجود آمده و تقاضا برای محصولات آماده خوردن افزایش یافته است (لی[4] و همکاران، 2008). تکنیکهای جدیدی همچون نورپالسی، میدانهای الکتریکی و مغناطیسی پالسی فشار بالا برای نگهداری مواد غذایی و کنترل پاتوژنها و میکروارگانیسم­های فساد در مواد غذایی وجود دارد. با این حال تکنیک­هایی همچون فرآوری با حرارت ملایم، بسته­بندی در اتمسفر اصلاح شده، بسته­بندی در خلاء وسردخانه­گذاری، نه برای از بین بردن پاتوژنهای نامطلوب و نه برای به تاخیر انداختن فساد میکروبی به اندازه کافی موثر نیست. علاوه بر این برخی از این روشها همچون سرد کردن در خلاء می ­تواند احتمال آلودگی مواد غذایی را افزایش دهد. ترکیب مواد آنتی­میکروبی طبیعی در مواد بسته­بندی برای محافظت سطح ماده غذایی نیز به تازگی توسعه یافته است (لی و همکاران، 2008). پیکره در حال رشد داده ها نشان می دهد که پتانسیل قابل توجهی برای استفاده از آنتی میکروب­های طبیعی در غذاها به منظور جلوگیری از تغییرات اکسیداسیونی لیپیدها و مهمتر از آن برای حفظ کیفیت و ارزش غذایی مواد غذایی وجود داشته که علاوه بر این آنها دارای اثرات ضد قارچی نیز می باشند (برت[5] و همکاران، 2007). به عنوان مثال ترکیب تیمار حرارت ملایم با افزودن روغنهای اسانسی دارچین و میخک در سیب D-value اشرشیا کلای[6] را به طور مشخص کاهش می دهند (تاج کریمی و همکاران، 2010). علاوه بر اثرات طعم دهندگی روغن­های اسانسی برخی از آنها اثرات آنتی میکروبی روی پاتوژنهای گیاهی و انسانی دارند (برندی[7] و همکاران،2006).
تاریخچه ادویه­ها و گیاهان از زمان آغاز تاریخ بشر بوده و مردم این گیاهان را از زمانهای بسیار دور استفاده می­کردند. هیچ کالای دیگری به اندازه ادویه­ها در توسعه تمدن مدرن نقش محوری نداشته است. زندگی مردم و گیاهان بسیار پیچیده تر از آن است که قابل درک باشد. برخی گیاهان دارای قدرت تغییر عملکرد فیزیولوژیکی ما می باشند. آنها انقلابی در پزشکی ایجاد کرده و همچنین برای کسانی که آنها را پرورش داده و فرآوری می­ کنند و مورد تیمار قرار می­ دهند بسیار درآمدزا بوده و در موارد بسیاری این گیاهان اهمیت اجتماعی و مذهبی دارند. گیاهان مسیر تاریخ را تغییر دادند و از لحاظ اقتصادی اهمیت بیشتری به عنوان اجزای غذا و دارو، عطریات، لوازم آرایشی وگیاهان تزئینی دارند. دانش گیاهان برای هزاران سال از نسلی به نسل دیگر منتقل شده است (برون[8] ،1995).
هدف از تهیه این متن ارائه یک مرور کلی از داده­ ها عمدتاً در ده سال گذشته بر روی ترکیبات مشتق شده از گیاهان و تاثیر آنها بر ضد عوامل فساد و بیماریزای گزارش شده و روش های عملی برای استفاده از این ترکیبات و همچنین تهیه مروری بر اطلاعات منتشر شده روی فعالیت روغن­های اسانسی و ترکیباتی از آنها که می­توانند برای استفاده در غذاها مناسب باشند و همچنین توصیف مدل فعالیت احتمالی و نیز پتانسیل سینرژیست[9] و آنتاگونیسم[10] آنها بوده و در مورد قوانین و جنبه­های گوناگون ایمنی و حسی نیز بحث می­شود و فضاهای مطالعه­ آینده نیز پیشنهاد شده است. اطلاعات آمده در این متن بر روی سطح فساد مواد غذایی بوده و اساساً در مورد اثرات آنتی­باکتریایی روغن­های اسانسی در غذاها و خصوصاً در غذاهای جانوری (دریایی) که منبع اصلی غذایی می­باشد، تمرکز و بحث می­ کند. با توجه به مطالب گفته شده در این متن به این سوال ها پاسخ داده می شود:
آیا عصاره های گیاهی اثر آنتی باکتریایی و آنتی اکسیدانی بر فرآورده های آبزیان دارد؟
آیا انواع مختلف عصاره های گیاهی اثر آنتی اکسیدانی و آنتی باکتریایی یکسانی بر فرآورده های آبزیان دارند؟
آیا عصاره های گیاهی مدت انبارداری فرآورده های آبزیان را تغییر می دهد؟

هدف:

بازبینی خواص آنتی میکروبی و آنتی اکسیدانی روغن های اسانسی و ترکیبات آن ها و کاربردهای اخیرشان در فرآورده های آبزیان
1-2- کلیات
                 
1-2-1- تعریف
بیماری های ناشی از غذا در نتیجه مصرف غذاهای آلوده به باکتری های عامل فساد و بیماری زا به طور مستقیم در سلامت جامعه نقش دارد (رهنما و همکاران،1388). فساد مواد غذایی می ­تواند در ماده غذایی خام تا ماده فرآوری و توزیع شده رخ دهد و منابع فساد نیز ممکن است شیمیایی، فیزیکی و میکروبیولوژیکی باشد. تکنیکهای نگهداری از فساد میکروبیولوژیکی در سالهای اخیر به طور چشمگیری به بهبود به حداقل رساندن هر گونه رشد میکروارگانیسم­ها از جمله میکروارگانیسم­های پاتوژن کمک کرده است. (برت، 2004). استفاده از مواد شیمیایی به منظور جلوگیری یا به تاخیر انداختن فساد مواد غذایی امروزه دارای کاربرد وسیعی می­باشد، اما در ارتباط با اثرات سوء استفاده از مواد شیمیایی صنعتی بحث­های قابل قبولی در خصوص سرطان­زایی و سمیت آنها برای انسان صورت گرفته است. به این دلیل تولیدکنندگان مواد غذایی و مصرف کنندگان آن بایستی در استفاده از این گونه مواد نگهدارنده احتیاط نمایند (اسکاندامیس[11] و همکاران،2001). در نتیجه بالا رفتن سطح آگاهی مصرف­ کنندگان در سطح جامعه جهانی علاقه روزافزونی به استفاده از مواد نگهدارنده نظیر اسانس­ها و آنتی­بیوتیک­های طبیعی وجود دارد (رهنما و همکاران، 1388).
تحقیق در مورد روغن­های اسانسی محافظت کننده مواد غذایی با منشا گیاهی از دهه 1990 با استفاده بیشتر ادویه­ها و روغن­های اسانسی آنها به عنوان نگهدارنده­های زیستی طبیعی برای افزایش عمر انبارداری و کیفیت کلی محصولات غذایی و کاهش یا از بین بردن میکروارگانیسم­های بیماری زا افزایش یافته است (برت، 2004).
امروزه در خصوص اثرات بازدارندگی آنتی بیوتیک های طبیعی و اسانس های گیاهی مطالعات زیادی صورت می گیرد که نشان دهنده تلاش درخصوص حذف نگهدارنده های شیمیایی و به کارگیری نگهدارنده های طبیعی می باشد. اسانس های گیاهان از منابع مفید ترکیبات ضدمیکروبی می باشند (باگامبولا[12] و همکاران، 2004) و یکی از سریع ترین روندهای رو به رشد در تمامی درمانهای طبیعی روند استفاده از روغن های اسانسی است (رایبرن[13]،2010).
روغن های اسانسی چه هستند ؟
روغن­های اسانسی خالص­ترین شکل یک گیاه، روغن فرّار بدست آمده از طریق تقطیر یا فشار می باشند. روغن­های اسانسی مواد گیاهی بسیار قوی تغلیظ شده هستند بطوری که مثلاً یک قطره روغن نعناع معادل تقریبا 26فنجان چای نعناع می باشد. مثلا 5000پوند گلبرگ رُز فقط یک قطره روغن خالص رُز می­دهد. به گفته دکتر پنوئل[14] این ملکولها توسط بدن ما برای پشتیبانی، تعمیر و نگهداری و بازسازی استفاده می­شوند (رایبرن،2010).
روغن های اسانسی (روغن های فرّار یا روغن های اتری نیز نامیده می شوند) مایعات روغنی معطری هستند که از مواد گیاهی (گل ها، جوانه ها، دانه ها، برگ­ها، شاخه­ها، پوست درختان، علف­ها، چوب­ها، میوه­ها وریشه­ها) بدست می آیند (گاستافسون[15]، 1948).
روغن­های اسانسی به عنوان جایگزین­های طبیعی افزودنی­های شیمیایی در نظر گرفته شده و استفاده از آنها در مواد غذایی مطابق خواسته­ های مصرف­ کنندگان برای محصولات با فرآوری کمتر و یا طبیعی می باشد که در صنایع غذایی مدرن پروسه­های خفیف به منظور بدست­آوردن فرآورده­های سالم که برچسب طبیعی یا سبز دارند مورد استفاده قرار می­گیرد(برت، 2004). با این حال کاربرد علمی روغن­های اسانسی بدلیل ملاحظات طعم محدود است و همچنین اثرشان با توجه به فعل و انفعالات آنها با مواد و ساختار غذایی در حد میانه است (اسکاندامیس و همکاران،2001). روغن­های اسانسی گیاهان و ترکیبات آنها و فرآورده هایی از متابولیسم ثانویه گیاهان کاربردهای بسیاری در داروهای محلی، طعم غذا، محافظت و همچنین عطر و صنایع دارویی دارند (فابیان[16] و همکاران، 2006).
لغت روغن­های اسانسی در قرن 16 از نام Quinta توسط اصلاح­طلب داروی سویسی به نام پاراسلسوس وون هوهنهیم[17] مشتق شده است، او ترکیبات موثر یک دارو را کواینتا اسنشیال[18] نامید (گاستافسون، 1948). 3000نوع روغن اسانسی شناخته شده است که در حدود 300 مورد آنها مخصوصاً به عنوان عطر و ادکلن اهمیت تجاری دارند. همچنین مدت مدیدی است که مشخص شده برخی از روغن های اسانسی خواص آنتی­میکروبی دارند که در گذشته به عنوان خواص آنتی میکروبی ادویه جات بررسی شده بود اما افزایش اخیر میل مصرف کننده ی سبز منجر به تجدید مطالعه ی علمی این مواد شد. علاوه بر این مشخص شده است که روغن­های اسانسی و ترکیبات آنها خواص ضد ویروس، ضد مخمر، ضد میکروب، ضد توکسین، ضدانگل و ضد­قارچ دارند که شاید این خواص به عملکرد ترکیبات آنها در گیاهان بستگی دارد (برت، 2004)

1-2-2- تاریخچه استفاده از روغن­های اسانسی
عوامل آنتی میکروبی طبیعی، مشتق شده از منابعی همچون روغن­های گیاهی شناخته شده بوده که برای قرن ها در نگهداری غذا استفاده می شدند. روغن های اسانسی و ادویه ها توسط مصریان اولیه استفاده می­شده و قرن­ها در کشورهای آسیایی همچون چین و هند مورد استفاده قرار می­گرفته است. برخی از ادویه ها همچون میخک، دارچین، خردل، سیر، زنجبیل و نعناع هنوز هم به عنوان درمان جایگزینی در هند استفاده می شود. عصاره های گیاهی و ادویه ها علاوه بر اینکه در عطر و طعم شرکت می­ کنند می تواند بر ضد پاتوژن های گرم مثبتی همچون لیستریامونوسیتوژنز عمل کنند. آنها همچنین با بهره گرفتن از اجزای فعالی همانند فنل ها، الکل ها، آلدهیدها، کتون ها، اترها، و هیدروکربن ها که مخصوصاً در ادویه هایی همچون دارچین، میخک، سیر، خردل و پیاز وجود دارد می توانند ثبات ذخیره سازی را افزایش دهند (برت،2004).
روغن های اسانسی از زمان آغاز بشر وجود داشتند؛ باستان شناسان6500 سال پیش در پاکستان یک دستگاه تقطیر کشف کردند. در مصر در آرامگاه کینگ توت[19] (1932)350 لیتر روغن اسانسی مشاهده شد. بیش از 200کتاب مقدس به روغن­های اسانسی کندور، مر، زوفا و . اشاره کرده­اند (رایبرن،2010).
مصریان باستان از 3000 تا 14700 سال پیش یک مجموعه ی فارماکولوژیکی بسیار دقیق، موثر و معتبری از مواد متعدد بدست آمده از منابع طبیعی تهیه کردند (کاست[20]، 2003).
اگر چه ادویه ها به خاطر عطر خوبشان ،گلها وخصوصیات محافظتی از دوران باستان استفاده می شدند اما از روغن های اسانسی شناخته شده فقط روغن تورپنتین[21] توسط مورخان رومی و یونانی نامبرده شده بود. تقطیر به عنوان روش تولید روغن­های اسانسی اولین بار در شرق (مصر، هند و ایران) استفاده می­شد و بیش از 2000سال پیش بهبود یافته و با آغاز تکنولوژی­های مدرن­تر در قرن 9 توسط عربها گسترش یافت. اولین نوشه معتبر در مورد تقطیر روغن­های اسانسی بوده که توسط یک پزشک کاتالانی بنام ویلانوا[22] نوشته شده بود. در قرن 13 روغن­های اسانسی توسط داروخانه ها تولید شده و اثرات دارویی آنها در کتاب­های داروشناسی توضیح داده شد (بوئر[23] و همکاران، 2001)؛ اما به نظر می رسد استفاده از آنها در اروپا گسترش نیافته بود؛ تا اینکه در قرن16در لندن مورد داد و ستد قرار گرفت. در همان قرن مطالبی در مورد تقطیر و استفاده از روغن­های اسانسی منتشر شد اما تنها به تعداد نسبتا کمی از روغن­های اسانسی همچون رزماری، اسطوخودوس، میخک، جوز، دارچین و رازیانه اشاره شد. در قرن 17 آماده سازی روغن های اسانسی به خوبی شناخته شده بود و در داروخانه ها عموماً 15 الی 20 روغن مختلف وجود داشت. در قرن 18 از روغن چای به منظور اهداف پزشکی در استرالیا استفاده می شد اما احتمالاً قبل از آن هم توسط استرالیایی­های بومی این روغن استفاده می­شده است. به هر حال استفاده از روغن­های اسانسی در پزشکی در قرن 19 و20 عموماً به استفاده ثانویه آنها بخاطر عطر و طعمشان تبدیل شد (کاربردهای پزشکی پس از عطر و طعم دومین کاربرد روغن های اسانسی شد) (گاستافسون، 1948 و بوئر و همکاران، 2001).
اولین مطالعات علمی پتانسیل نگهداری ادویه ها توصیف فعالیت آنتی میکروبی روغن دارچین بر ضد اسپورهای باسیل سیاه زخم در دهه1880 گزارش شد و همچنین اولین آزمایش اندازه ­گیری خواص باکتریوسیدی بخارات روغن­های اسانسی توسط دلاکرایکس[24] در سال 1881 انجام گرفت (برت،2004)؛ علاوه بر این میخک به عنوان نگهدارنده در برابر فساد تغییردهنده گوشت، شربت­ها، سس­ها و شیرینی­جات مورد استفاده قرار گرفت. از آن به بعد دیگر ادویه ها همچون فلفل شیرین، برگ خشک بو، زیره سیاه، گشنیز، زیره سبز، پونه کوهی، رزماری، مریم گلی و آویشن گزارش شد که خواص باکتریوستاتیکی قابل توجهی دارند. بیشتر ادویه­ها منشا شرقی دارند با این حال برخی از آنها پس از کشف دنیای جدید معرفی شده ­اند همانند: فلفل قرمز، فلفل شیرین، ساسافراس[25] و وانیل که به منظور طعم­دهندگی و خواص دارویی در غذاها استفاده می­شوند (تاج کریمی و همکاران؛ 2010).
در حال حاضر روغن های اسانسی در دانشگاههای سراسر جهان و پژوهشهای پزشکی در صدها بیمارستان آمریکا استفاده می شود (رایبرن، 2010).

1-2-3- استفاده کنونی از روغن­های اسانسی
بزرگترین مصرف روغن­های اسانسی در غذا (به عنوان طعم دهنده)، در عطاریها (عطرها و ادکلن ها) و نیز در داروسازی ها (بمنظور خواص کاربردیشان ) می باشد. استفاده متداول روغن­های اسانسی در آروماتراپی[26] بوده که کمی بیشتر از 2% کل بازار را شامل می شود. ترکیبات منحصر به فرد روغن­های اسانسی به عنوان طعم دهنده­های غذایی نیز استفاده می­شوند که یا از مواد گیاهی استخراج شده و یا به طور مصنوعی تولید می­شود. خصوصیات آنتی­باکتریایی روغن­های­اسانسی و ترکیبات آنها در تولیدات متنوع تجاری همچون ضدعفونی­کننده­ها و مکمل­های غذایی مورد استفاده قرار می­گیرند. مواد نگهدارنده حاوی روغن­های اسانسی در حال حاضر به صورت تجاری در دسترس هستند. پروتکتا1 و پروتکتا2 مخلوط عصاره های گیاهی تولید شده توسط شرکت FL و Apopka بایرن در ایالت متحده آمریکا هستند که عموماً به عنوان افزودنی­های غذایی ایمن(GRAS)[27] در ایالات متحده می­باشند. با این حال محتویات دقیق آنها برای کارخانجات شناخته شده نیستند، اما احتمالاً این عصاره­ها شامل یک یا چند روغن اسانسی بوده که به ترتیب در محلول­های سیترات سدیم و کلرید سدیم حل می شوند. علاوه بر اثرات فیزیولوژیکی، روغن­های اسانسی برای استفاده ی گسترده در محصولات مختلف مثل از بین برنده های تجاری جوانه های سیب زمینی و مواد دافع حشرات تولید می­شوند (برت، 2004).
[1] Rigor-mortis