تعیین سلامت موادغذایی با نانوکامپوزیت‌ها

مواد غذایی سرخ‌شده که در روغن تفت داده می‌شوند طرفداران زیادی دارد و به‌رغم اینکه محققان بارها اعلام کرده‌اند مصرف آنها سلامت انسان را به خطر می‌اندازد.

تعیین سلامت موادغذایی با نانوکامپوزیت‌ها

به گزارش سلامت نیوز، فرهیختگان نوشت: مهم‌ترین مساله‌ای که مصرف این نوع موادغذایی را خطرناک می‌کند، تولید مواد مضر «اکریل آمید» در آنهاست که در اثر سرخ شدن در روغن و قرار گرفتن در معرض حرارت بالا ایجاد می‌شوند. محققان ایرانی در همکاری با محققان مالزی، نانوکامپوزیت‌هایی ساخته‌اند که می‌تواند این مواد مضر و خطرناک را شناسایی کند. از این رو با حمید رشیدی‌نوده، پژوهشگر پسا‌دکتری دانشگاه تهران به گفت‌وگو نشسته‌ایم.


چه شد که به فکر ساخت این نوع نانوکامپوزیت‌ها افتادید؟

پروژه دکتری من درباره ساخت نانوکامپوزیت‌ها برای آنالیز مواد خطرناک بود. سوئد در سال 2013، پروژه‌ای درباره موادغذایی و تعیین مقدار «اکریل‌آمید» در آنها ارائه کرد. براساس این پروژه، محققان سوئدی اعلام کردند اکریل‌آمید می‌تواند در موادغذایی سرخ شده با روغن تولید شود. بعد از آن، صنعت موادغذایی سوئد به این مساله حساس شد و پروژه‌هایی را برای اندازه‌گیری اکریل‌آمید مطرح کرد تا محققان از بین آنها، طرح‌هایی را برای تحقیق انتخاب کنند. آنجا بود که ما به فکر استفاده از نانوکامپوزیت‌ها در تعیین مقدار اکریل‌آمید موجود در موادغذایی مانند سیب‌زمینی، چیپس، پفک و ... افتادیم.

این نانوکامپوزیت‌ها چگونه کار می‌کنند؟

اکریل‌آمید نوعی ترکیب سرطان‌زاست که در موادغذایی تشکیل می‌شود. این ماده با قرار گرفتن موادغذایی کربوهیدرات‌دار در روغن و در برابر حرارت بالا ایجاد می‌شود و بیشتر در موادغذایی پرمصرفی چون سیب‌زمینی سرخ‌کرده، چیپس و پفک و هر نوع ماده‌ای که در چنین شرایطی آماده شود، به وجود می‌آید. چون محیط موادغذایی پیچیده است، اندازه‌گیری این ماده دشوار است. پیش از این، از ایزوتوپ‌ها برای اندازه‌گیری اکریل‌آمید استفاده می‌کردند که گران‌قیمت بود؛ بنابراین به فکر افتادیم با نانوکامپوزیت‌ها، ماتریکس پیچیده موادغذایی را مانند چیپس حذف کنیم. با حذف ماتریکس نمونه، ترکیب اکریل‌آمید با حساسیت بیشتری توسط دستگاه‌های تجزیه‌ای قابل شناسایی است.نانوکامپوزیت‌ به طور کلی، ترکیبی از چند ماده است که یک بعد آن در حد نانومتر است. در‌واقع، نانو به موادی اطلاق می‌شود که سایز آنها زیر 100 نانومتر باشند. در این طرح، از نانوذرات آهن، نانومواد گرافن و نانوذرات هیبرید آلی- معدنی استفاده کردیم. ابعاد یکی از این مواد زیر 100 نانومتر است که می‌توان به آن نانوکامپوزیت گفت. در این حالت چون اندازه مواد کوچک‌تر می‌شود، در نتیجه مزاحم‌ها یا همان ماتریکس‌ها را سریع‌تر جذب می‌کنند. نانوکامپوزیت‌ها به صورت پودر به نمونه موادغذایی آماده‌سازی شده اضافه می‌شود تا با حذف مزاحم‌ها می‌تواند ماده اکریل‌آمید را تشخیص دهد.

استفاده از این نانوکامپوزیت‌ها نسبت به روش‌های قبلی چه مزایایی دارد؟

نانوکامپوزیت‌ها به مراتب ارزان‌تر و تهیه آن نیز ساده‌تر است، اثرات ماتریکس را به راحتی حذف می‌کند و بارها قابل استفاده است. این مواد به دلیل خاصیت مغناطیسی‌ای که دارد به راحتی از مایعات جدا می‌شود. در‌واقع این ماتریکس جذب نانوکامپوزیت شده و توسط آهنربای خارجی از محیط جدا می‌شود و برای این کار دیگر نیازی به سانتریفیوژ و فیلتراسیون نیست.

دقت نانوکامپوزیت‌ها در تشخیص مقدار اکریل‌آمید تا چه حدی است؟

در این پروژه، اکریل‌آمید ترکیب هدف بود. بعد از شناسایی با روش طیف‌سنجی جرمی، استانداردهای آن را اندازه‌گیری کردیم. نمونه‌هایی چون چیپس و سیب‌زمینی سرخ کرده‌ای را که خودمان تهیه کرده بودیم آزمایش کردیم. مشاهده کردیم نانوکامپوزیت‌ها موفق شدند با دقت 90 درصد اکریل‌آمید ایجاد شده در این موادغذایی را شناسایی کنند.

آیا این طرح نمونه خارجی هم دارد؟

هم‌اکنون سوئد، ترکیه، چین و مالزی در حال کار روی پروژه‌ای مشابه هستند اما روش کار آنها با روش ما متفاوت است. آنها اکریل‌آمید را توسط حلال‌ها از موادغذایی جدا و برای تایید آن از ایزوتوپ‌ها یا معرف‌ها استفاده می‌کنند. اما روش ما در مقایسه با آنها بسیار کم‌هزینه و ارزان‌تر و انجام آن راحت‌تر است.

طرح در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه زمانی به مرحله تجاری‌سازی می‌رسد؟

ما هنوز برای تجاری‌سازی اقدامی نکرده‌ایم. این طرح، پروژه‌ای مشترک بین ایران و مالزی است. در واقع 60 درصد پروژه در مالزی و 40 درصد آن در دانشگاه تهران انجام شده است. اما ارائه‌دهنده اصلی پروژه کشور سوئد بوده است.علاوه بر اینکه این طرح قابلیت شناسایی اکریل‌آمید در موادغذایی پرمصرفی چون سیب‌زمینی، چیپس و پفک را دارد، در یکی از موادغذایی پرمصرف همچون برنج نیز قابل‌استفاده است. ما برنامه داریم در مراحل بعدی، آزمایش‌ها را روی برنج خام، سرخ‌شده و پخته نیز انجام دهیم. این در حالی است که اکریل‌آمید تنها در فاز سرخ کردن و در حضور روغن و حرارت ایجاد می‌شود و در بخارپز یا جوشیدن این اتفاق برای موادغذایی نمی‌افتد. رسیدن به مرحله تجاری‌سازی نیاز به کار دارد و می‌توان آن را به حالت گرانول و صفحه‌های پلیمری درآورد و تجاری کرد.

این پروژه در چه حوزه‌هایی قابلیت اجرا دارد؟

بیشترین کاربرد این روش در حوزه کنترل کیفیت مواد غذایی است؛ به خاطر اینکه ترکیب اکریل‌آمید می‌تواند در مواد غذایی وجود داشته باشد‌.

بنابراین این نانوکامپوزیت بعد از تجاری‌سازی می‌تواند در اختیار آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت قرار گیرد. همچنین، می‌توان از نتایج این تحقیق در تدوین استاندارد‌های ملی مواد غذایی بهره گرفت.

منبع :

پاسخ تلفنی به سوالات شما
پاسخ تلفنی به سوالات مشاوره ای و آموزشی شما

باسخ به سوالات شما در زمینه مشاوره کارنامه و هدف گذاری برای آزمون ها ، شروع مطالعه برای کنکور 97 ، روش درس خواندن ، مدیریت منابع و تکمیل ظرفیت کنکور 96 و ...

از طریق تلفن ثابت در سراسر کشور بدون پیش شماره
با شماره 9099071219 تماس بگیرید
ساعت پاسخگویی از 8 صبح تا 12 شب