مجله علمی و خبری محیا

جدید ترین مطالب
بخش بایگانی

باتری جزو مهم ترین بخش های هر گوشی موبایل بوده و به عنوان یکی از اصلی ترین عوامل تعیین کننده کیفیت و قیمت گوشی به شمار می آورد.

به گزارش تکنا، در سال های اخیر اکثر برندهای معتبر تولید کننده موبایل جهت افزایش کیفیت و میزان دوام باتری های خود، نسبت به استفاده از فناوری های پیشرفته تر و افزایش ظرفیت این باتری ها اقدام کرده اند. این مورد به ویژه در باتری های گوشی برند شیائومی در سال های اخیر به وضوح مشاهده شده و باتری های این برند در سال ۲۰۲۰ جزو برترین ها بوده اند. با این وجود، عوامل مختلفی مرتبط با عملکرد و طول عمر باتری وجود داشته و ممکن است سؤالاتی در مورد نحوه استفاده صحیح از آن برای شما پیش آید. پیشرفت دائمی تراشه های بکار رفته در باتری سبب شده برخی نکاتی که در گذشته به آن ها اشاره می شد، امروزی کاربردی نداشته باشند.

نحوه شارژ، کالیبره کردن، موارد مؤثر در طول عمر و علائم مرتبط با خرابی باتری جزو مواردی هستند که معمولاً اکثر افراد پرسش هایی در رابطه با آن ها در ذهن خود دارند. با این وجود به این نکته نیز باید توجه کرد که تغییر برخی تنظیمات نرم افزاری و همچنین اصطلاح تعدادی از رفتارهای نادرست، صرفاً سرعت فرآیند تخریبی باتری را کاهش خواهند داد. باتری های موبایل به سبب لیتیومی بودن با گذشت زمان به تدریج از نظر کیفی با افت روبرو می شوند. پس از بروز علائم خرابی که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد، اقدام به تعویض باتری امری اجتناب ناپذیر خواهد بود؛ اما با اصلاح برخی موارد بر اساس علم روز، می توان این اتفاق را به تأخیر انداخت. در این مقاله به بررسی تعدادی از باورهای غلط مرتبط با باتری موبایل خواهیم پرداخت.

 

old nokia phones

میزان شارژ باتری موبایل

در باتری های قدیمی با اتصال گوشی به شارژر و پس از ۱۰۰ درصد شدن شارژ، جریان انرژی قطع نشده و همچنان ادامه می یافت. این جریان اضافی سبب داغ شدن بیش از حد باتری شده و در بلندمدت موجب بروز مشکلاتی در آن می شد. از این رو کارشناسان همواره نسبت به عدم شارژ بیش از حد باتری و یا عدم شارژ آن در تمام طول شب تأکید می کردند. اما امروزه باتری ها لیتیومی بوده و به دلیل استفاده از فناوری جدید، جریان انرژی پس از ۱۰۰ درصد شدن شارژ قطع می شود. حتی در اطلاعیه ای رسمی اعلام شده ورود جریان به باتری های HTC پس از ۱۰۰ درصد شدن شارژ متوقف می شود. صرفاً به دلیل استفاده از شارژ در حالت استندبای لحظاتی درصد آن به ۹۹ کاهش یافته و جریان دوباره برقرار می شود که اثر منفی خاصی نخواهد داشت.

 

در مورد میزان استفاده از شارژ و زمان مناسب استفاده از شارژر نیز اشتباهات رایجی در جامعه مشاهده می شود. معمولاً اکثر افراد تا زمانی که شارژ باتری به صفر نرسیده و یا به این رقم نزدیک نشده، اقدام به شارژ دوباره گوشی خود نمی کنند. تخلیه کامل شارژ باتری های لیتیومی و همچنین تکرار چرخه های شارژ و دشارژ صفر تا صد بر روی کیفیت باتری اثر منفی بر جای خواهد گذاشت. بهتر است قبل از کاهش این رقم به کمتر از ۲۰ درصد، نسبت به شارژ دوباره گوشی خود اقدام کنید. بر اساس بررسی های صورت گرفته بهترین بازه برای شارژ باتری، ۴۰ تا ۸۰ درصد ارزیابی شده است.

خرابی باتری و کالیبره کردن آن

کالیبره کردن باتری موبایل به هیچ وجه تأثیری بر روی کیفیت و یا خرابی آن نخواهد داشت. هر باتری تراشه ای داشته که بصورت نرم افزاری رقم دقیق شارژ خود را به گوشی اطلاع داده و این رقم بصورت درصد بر روی صفحه نمایش به شما نشان داده می شود. در گذشته گاهی اوقات در این مسیر انتقال اطلاعات مشکلی پیش می آمد. این امر سبب می شد درصد نشان داده به شما صحیح نبوده و احتمالاً گاهی اوقات گوشی با وجود شارژ کافی، خاموش می شد. کالیبره کردن به رفع این مشکل کمک می کند که البته در باتری های امروزی به دلیل فناوری های جدید بکار رفته، چندان نیازی به انجام این فرآیند احساس نمی شود.

 

خاموش شدن ناگهانی گوشی می تواند ناشی از کالیبره نبودن باتری یا خرابی احتمالی آن باشد. باتری خراب شده علائم مختلفی همانند افزایش دما و افزایش حجم داشته که یکی دیگر از علائم آن نیز می تواند این مورد باشد. همان طور که ذکر شد، در صورتی که این اتفاق ناشی از وجود مشکل در باتری باشد، کالیبره کردن بر روی آن تأثیری نداشته و بهتر است جهت جلوگیری از تشدید این شرایط، نسبت به تعویض باتری گوشی خود در اولین فرصت ممکن اقدام کنید. البته در صورت تمایل به کالیبره کردن باتری، به این نکته باید توجه داشته باشید که تکرار دائمی این فرآیند به خصوص در بازه های کمتر از ۳ ماه بطور متقابل موجب کاهش کیفیت باتری خواهد شد.

لزوم تعویض باتری موبایل

بسیاری از کاربران فکر می کنند با رعایت نکاتی در مورد باتری همانند شارژ آن به شیوه صحیح و مواردی از این دست می توانند از بروز مشکل و خرابی باتری جلوگیری کنند. اما این موارد صرفاً سرعت روند تخریبی آن را به تأخیر انداخته و نمی توانند بطور کامل از این اتفاق جلوگیری کنند. کیفیت باتری های لیتیومی وابسته به تعداد سیکل های شارژ و دشارژ بوده و بطور مثال برای آیفون، گفته می شود باتری پس از ۵۰۰ چرخه کیفیت اولیه خود را از دست می دهد. خرابی باتری علائم متفاوتی داشته و بطور معمول در اولین مرحله با افزایش سرعت مصرف شارژ آغاز می شود. سپس احتمالاً مواردی چون خاموش شدن ناگهانی گوشی، داغ شدن بیش از حد باتری و در موارد شدیدتر افزایش حجم آن رخ خواهد داد.

خرابی باتری روندی تدریجی داشته و به مرور زمان شدت بیش تری می یابد. این روند در بلندمدت ممکن است به دلیل وجود مشکل در جریان انتقالی، سبب خرابی سایر بخش های سخت افزاری گوشی نیز شده و آثار جبران ناپذیری بر جای بگذارد؛ از این رو نمی توان وجود مشکل در باتری را نادیده گرفت. در صورت بروز هرگونه مورد نشانگر خرابی، بهتر است نسبت به تعویض و خرید باتری موبایل جدید اقدام کنید.

منبع نوشته/خبر: تکنا

ادامه مطلب

انواع رنگ های مورد استفاده در صنایع غذایی

در صنایع غذایی برای افزایش جذابیت خوراکی ها یا برای افزودن برخی خواص به آنها از موادی طبیعی و مصنوعی متفاوتی استفاده می شود که هرکدام رنگ خاص یا خاصیت متفاوتی را به آن ماده غذایی میدهد.

منشاء تولید انواع رنگها

۱- پیگمان های معدنی                 Inorganic colors

۲- مواد رنگ کننده مصنوعی       Synthetic colors

۳- رنگهای طبیعی                     Natural colors

 

۱- پیگمان های معدنی (Inorganic colors)

این دسته ازرنگها را بنام رنگدانه های غیرآلی نیزمی شناسند. این رنگها در طبیعت یافت می شوند از انواع آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد :

۱- دی اکسید تیتانیوم : رنگدانه ای غیر محلول و به شدت سفیدی است که مقاومت زیادی در برابر حرارت و نور دارد و در صنایع قنادی استفاده می شود .

۲- اکسید وهیدروکسید آهن : مجموعه ای از رنگهای قرمز، زرد و سیاه باپایداری عالی در برابر حرارت و نور هستند ، نامحلولند و بطور عمده در خمیرهای ماهی و مواد غذایی حیوانات خانگی مورد استفاده قرار می گیرند .

۳- کربنات کلسیم : بصورت گی سفید، سنگ آهک و سنگ مرمر به وفور در طبیعت یافت می شود . رنگدانه غیر محلول و جایگزین مناسبی برای دی اکسید تیتانیوم درصنایع قنادی می باشد .

۴- اولترامارین : رنگدانه ای غیرمحلول و به منظور ایجاد رنگ آبی استفاده می شود ، مصرف آن درحال حاضر به طور جدی محدود شده است . از آن گاهی درموادغذایی حیوانات خانگی استفاده      می شود ، درگذشته برای سفید کردن شکر استفاده می شده است .

۵- نقره، طلا ، آلومینیوم : به شکل پودریا ورقهای بسیار نازک وظریف به منظور رنگ کردن سطح فرآورده های قنادی و تزئین کیک ها استفاده می شود.

۶- فروس گلوکونات : برای تشدید رنگ زیتون رسیده مورد استفاده قرار می گیرد.

 

رنگ های غذایی

۲- مواد رنگ کننده مصنوعی (Synthetic colors)

این رنگها در طبیعت وجود ندارند واز طریق سنتز ساخته می شوند . رنگهای مصنوعی موجود  بطور معمول از نظر شیمیایی خیلی خالص بوده و از نظر قدرت رنگ آمیزی نیز استاندارد شده اند . رنگهای محلول ، در آب وبرخی ترکیبات حاوی مقادیر زیادی هیدروژن حل می گردند . قدرت رنگ آمیزی آنها به طور مستقیم متناسب با مقدار رنگ شیمیایی موجود در آنهاست.

رنگهای مصنوعی تجاری به  صورت  پودر، خمیر ، دانه ای و محلول می باشند. همچنین مخلوطهای حاوی رنگ نیز در بازار عرضه می شوند . رنگهای مصنوعی محلول در آب در سطح وسیعی در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرند و بطور معمول از نظر پایداری ، سازگاری و اقتصادی مناسب می باشند .

بسیاری از رنگ های مصنوعی به صورت لاک های آلومینیومی محلول در چربی در بازار وجود دارند. این لاک ها در آب و حلالهای آلی غیر محلولند . این رنگها را بصورت پودرهای با غلظت های مختلف بطور معمول  بین ۱۰ تا ۴۰ درصد تولید می کنند . این لاک های آلومینیومی بصورت پوششی روی رنگهای محلول قرار می گیرد و پایداری آنهارا دربرابر نور افزایش می دهد .

ازآنها برای رنگ کردن فرآورده های خشک پودری، مواد غذایی تفننی ، آدامسهای مختلف و صنایع  قنادی استفاده می کنند . مصرف این مواد نیازمند تایید ارگانها و قوانین بهداشتی است . حدود ۷۰۰ نوع از آنها در بازار آمریکا موجود است.

 

بعضی از رنگهای مصنوعی و کاربرد آنها

۱- تارترازین : عامل رنگ زرد  در فرآورده های شیری ، سس ها ، شوری ها و ….

۲- زرد کینولین : عامل رنگ زرد مایل به سبز روشن

۳- زرد سان FCF  : زرد پرتقالی

۴- کارموئی زین : قرمز مایل به آبی

۵- پونسیو۴R  : قرمز روشن

۶- آمارانت : قرمز مایل به آبی

۷- آبی درخشان FCF : آبی مایل به سبز روشن

۸- قهوه ای FK : قهوه ای مایل به زرد

۹- شکلاتی FB : قهوه ای شکلاتی

۱۰- سیاه درخشان BN

هرکدام ازاین رنگها در مکانهای خاصی کاربرد دارند . ازاین رنگدانه ها در صنایع قنادی ،   فرآورده های شیری ، نوشابه های غیر الکلی ، فرآورده های نانوایی ، صنایع مربا ، شوری ، ترشی ، سس ، دسرها ، کنسروسازی و …. استفاده می کنند .

 

رنگ های طبیعی

 

۳- رنگهای طبیعی (Natural colors)

باکشف رنگهای مصنوعی تقاضا برای رنگهای طبیعی کاهش یافت زیرا عصاره های طبیعی فاقد قوام لازم جهت ایجاد طیف های مختلف رنگ بودند ، همچنین مقاومت کافی دربرابر نور و حرارت  را دارا نبودند . رنگهای طبیعی تغییر پذیر بوده و اغلب استفاده از آنها نسبت به رنگهای مصنوعی مشکل تر   می باشد . درطول دهه های گذشته به جهت بررسی های گسترده ای که انجام شد دانشمندان به این نتیجه رسیدند که رنگهای مصنوعی سلامت انسانها را تهدید می کند و باعث ایجاد بیماری سرطان می شود در نتیجه مصرف قسمت عمده ای از این رنگها در مواد غذایی غیر مجاز اعلام شد و رنگهای طبیعی جایگزین آنها شدند.

رنگهای طبیعی ممکن است از منابع طبیعی بدست آیند ویا اینکه از طریق سنتز ساخته وتهیه شوند. بطور کلی افزودن این مواد ، به مواد و محصولات غذایی کاملاً مجاز و آزاداست .  به همین دلیل به آنها ” رنگهای بی نیاز به تائید ” می گویند.

نکته مهمی که به آن باید توجه داشت این است که اگرچه هیچ محدودیت قانونی برای مصرف این مواد وجود ندارد اما مسئله قیمت زیاد و یا بوجود آمدن طعمی خاص در ماده غذایی معمولاً مصرف برخی از آنها را محدود می کند. از رنگ های طبیعی به عنوان بخشی از رژیمهای غذایی مثل کلروفیل در سبزیجات و آنتوسیانین در میوه ها و….. استفاده می کنیم.

مهمترین رنگ طبیعی :

کاروتنوئید Carotenoids 

کاروتنوئیدها عضوی از تتراپرپنوئیدها هستند که رنگهای زرد ، پرتقالی و قرمز جزء آنهاست . در گیاهان سبز کاروتنوئیدها جزئی از دستگاه فتوسنتزوهمراه کلروفیل هستند . اساساً رنگ سبز کلروفیل  اجازه ظهور رنگ کاروتنوئیدی را نمی دهد اما با تجزیه کلروفیل رنگهای کاروتنوئید ظاهر می شود.

نام کاروتنوئید از نام هویج مشتق (daucus carota) گرفته شده است زیرا اولین بار در سال ۱۸۳۱ از این گیاه استخراج گردید.

کاروتنوئیدها در حلالهای غیرقطبی ازجمله روغنها بسیار محلول بوده اما در آب نامحلول هستند . کاروتنوئیدها را می توان به سهولت به وسیله هگزان ، اتر و بنزن از بافتهای گیاهی جدا نمود . کاروتنوئیدها دارای ۴۰ کربن هستند که از ۸ واحد ایزوپرن تشکیل گردیده است . البته اخیرا ً ترکیباتی متعلق به این  گروهیافت شده است که بیش از ۴۰ کربن دارند . این مواد فقط توسط گیاهان سنتز و تولید می شوند اما طبیعتاً از طریق مصرف مواد گیاهی به عالم حیوانی وارد می گردند که در آنجا تغییر شکل می یابند یا ذخیره می شوند مثل زرده تخم مرغ که توسط کاروتنوئیدها رنگین شده است .

کاروتنوئیدها رنگ دانه های محلول در چربی هستند که بطور عمده در گیاهان ، جلبکها ، باکتریهای فتوسنتز کننده یافت می شوند . همچنین درتعدادی از باکتریهای غیر فتو سنتز کننده ، مخمر و قارچها ممکن است دربرابر تخریب فوری و اکسیژن یک عملکرد حفاظتی داشته باشند .

همانطوریکه انتظار می رود جانوران قادربه سنتز کاروتنوئیدها نیستند، و کاروتنوئیدها را از طریق رژیم غذایی خود دریافت می کنند . درجانوران کاروتنوئیدها درآماده سازی و رنگ پذیری درخشان ، تهیه آنتی اکسیدانها و همینطور می توانند یک منبع غنی از ویتامین A باشند.

کاروتنوئیدها مسئول تغییر رنگهای زرد، نارنجی و قرمز دربرگها، گیاهان، میوه ها، گلها و رنگهای پرهای زینتی  بسیاری از پرندگان ، حشرات،  رنگ صورتی در فلامینگو و ماهی قزل آلا و سخت پوستانی نظیر خرچنگ دریایی می باشند. کاروتنوئیدها پیچیده ترین طبقه از رنگهای مواد غذایی طبیعی با حدود ۷۵۰ ساختار متفاوت در طبیعت هستند و کاروتنوئیدهای مشتق شده از یک زنجیره ۴۰ کربنه   پلی ئن شناخته شده اند. این زنجیره ممکن است با یک حلقه پایان یافته وبا گروههای واکنشگر با اکسیژن تکمیل شده باشند .

کاروتنوئیدها به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:

۱- کاروتن ها با فرمول شیمیایی C40H56 که فقط ماهیت هیدرو کربنی دارند.

۲- گزانتوفیل هابا فرمول شیمیایی C40H56O2  که مشتقات اکسیژنه شده این هیدروکربنها هستند.

اکسیژن در گزانتوفیل ها ممکن است بصورت گروههای هیدروکسیل ، فتوکسیل ، کربوکسیل و کتونی وجود داشته باشند . بیش از ۴۵۰ نوع کاروتنوئید مشخص شده که بیشتراز ۵۰ نوع آن در پرتقال مشاهده گردیده است .

گزانتوفیل ها یا در اصل فیلوگزانتین ها رنگیزه های زرد رنگی از گروه کاروتنوئید ها می باشند . ساختار مولکولی آنها برعکس ساختار کاروتن هااست ، بعضی از اتمهای هیدروژن در آنها با گروههای هیدروکسیل تعویض شده اند ویابرخی ازجفت اتمهای هیدروژن بااتمهای اکسیژن جابجا شده اند.

گروهی از گزانتوفیل ها عبارتند از:

۱- لوتئین

  ۲- زی گزانتین

  ۳- آلفا کریپتوگزانتین

  ۴- بتا کریپتو گزانتین

گزانتوفیل  ها دربرگهای بیشتر گیاهان و بصورت ترکیب شده در پلاستیدها یافت می شوند . گزانتوفیل همراه با کلروفیل سبزرنگ درفتوسنتزدرگیرمی شوند بعنوان مثال هنگامیکه کلروفیل دراثرسرماتخریب می شود گزانتوفیل  به گیاه پوششی زرد رنگ می دهد. در گیاهان گزانتوفیل ها به عنوان رنگیزه های کمکی ، همرا با آنتوسیانینها ، کاروتنها و گاهی فیکوبیلین ها عمل می کنند . همچنین  همراه  با  رنگدانه های  کاروتنی هنگامیکه برگها درپاییزبه رنگ نارنجی درمی آیند دیده می شوند.

حیوانات نمی توانند گزانتوفیل تولید کنند بنابراین گزانتوفیل موجود در حیوانات (به عنوان مثال در چشم آنها) از غذا ی خورده شده جذب می شود یا رنگ زرد در زرده تخم مرغ  نیز از گزانتوفیل خورده شده است .

گزانتوفیل ها فرم اکسیده سده کاروتن ها هستند که دارای گروههای هیدروکسیل اند و قطبی تراز کاروتن ها می باشند. در نهایت ساختار کاروتنوئید است که مشخص می کند کدام عملکرد بیولوژیکی بالقوه دررنگدانه ممکن است وجود داشته باشد، الگوی مشخص ازپیوند های تک و دوگانه درپیش زمینه پلی ئن کاروتنوئید هاست که اجازه جذب زیاد انرژی از دیگر مولکولها رابه آنها می دهد ، درحالیکه طبیعت خاص گروه انتهایی کاروتنوئید ها ممکن است موجب قطبیت آنها شود.

 

وظایف مهم کاروتنوئیدها در بدن

در بدن انسان کاروتنوئیدها می توانند چندین وظیفه مهم را انجام دهند. طبق دانسته های موجود ، نقش غذایی کاروتنوئید ها پرو ویتامین های و جلوگیری از کمبوداین ویتامین دربدن است . فقدان این ویتامین دلیل بزرگ مرگ و میرهای نابهنگام ملل درحال توسعه خصوصاً درمیان بچه هاست.

کاروتنوئیدها به عنوان پیش ساز ویتامین A  عمل کرده و ازکمبود آن جلوگیری می کنند. بتاکاروتن دراثر شکسته شدن وتقسیم شدن به دو نیمه مساوی ، دو مولکول ویتامین A تولید نمی نمایند، اما ترکیبات دیگر نظیر کاروتن که فقط نیمی ازآنها ازنظرساختمانی شبیه بتاکاروتن میباشد، هرمولکول آن قادراست یک مولکول ازاین ویتامین راتولیدنماید . ویتامین A که چندین عملکرد حیاتی درانسان دارد می تواند دربدن ازکاروتنوئیدهای معینی بخصوص بتاکاروتن تولیدشود ، بتا کاروتن رژیم غذایی ای از تعدادی میوه و سبزیجات مانند هویج ، اسفناج ، هلو ، زردآلو و سیب زمینی بدست می آید . دیگر کاروتنوئید های پروویتامین A شامل کاروتن که در هویج ، کدوتنبل و فلفل زرد و قرمز همچنین کریپتوگزانتین ها که در پرتقال ، نارنگی ، هلو ، شلیل و انبه هندی یافت می شوند .

کاروتنوئیدهاهمچنین نقش بالقوه ای در سلامتی انسان با فعالیتی نظیرآنتی اکسیدان های زیستی در حفاظت از سلولها و بافتها دربرابر اثرات زیانباررادیکالهای آزاد اکسیژن دارند. لیکوپن کاروتنوئیدهیدروکربنی که به گوجه فرنگی رنگ قرمز می دهد  درخاموش کردن اثرمخرب و بالقوه اکسیژن یکتایی موثر است . لوتئین و زآگزانتین  گزانتوفیل که ئرغلات وسبزیجات پربرگ مانند کلم پیچ  و اسفناج یافت  می شوند وظایفی مانند حفاظت آنتی اکسیدان درناحیه لکه زرد شبکیه چشم انسان دارند. استاگزانتین، گزانتوفیلی که درماهی آزاد ، میگو و دیگرغذاهای مرکب ازجانوران دریایی یافت شده ، یکی دیگر از گزانتوفیل های طبیعی با خواص آنتی اکسیدانی قوی است .

از دیگرمزایای پزشکی کاروتنوئیدها،که احتمالا وابسته به عامل آنتی اکسیداتیوی آنها می باشد، بالا بردن قدرت سیستم ایمنی ، محافظت از آفتاب زدگی و جلوگیری از پیشرفت بعضی از سرطان هاست.

 

 

ارتباط رنگ کاروتنوئیدها با پیوندهای شیمیایی در آنها

رنگ کاروتنوئیدها ناشی از حضور یک سیستم از پیوند های مضاعف کنژوگه می باشد . هرچه تعداد این نوع پیوند در مولکول بیشتر باشد باندهای جذب اصلی به ناحیه ای با طول موج  بیشتر انتقال یافته  در نتیجه  رنگ  قرمز تر می شود.

حداقل هفت پیوند مضاعف کنژوگه لازم است تا یک رنگ زرد محسوس ظاهر شود.پیوندهای دوگانه در کاروتنوئید های مواد غذایی ازنوع ترانس هستند. قویترین رنگ مربوط به زمانی است که تمام پیوندها ازنوع ترانس باشد هرچه برتعداد پیوندهای سیس اضافه شود رنگ تدریجاً روشن تر می گردد . عواملی که سبب تبدیل پیوند ترانس به سیس می شوند عبارتند از نور ، حرارت و اسید . ایزومه های سیس نسبت به ترانس در طول موج های کوتاه تری جذب نور می کند و ضرایب خاموشی کمتر رانشان می دهند . مثلا درجریان کنسرو کردن هویج و گوجه فرنگی به ترتیب ۲۷درصد و ۴۷ درصد ازبتاکاروتن که تماما بصورت ترانس است تبدیل به ایزومر سیس می شود .

ازنظر تئوری بتاکاروتن می تواند ۲۷۲ ایزومر فضایی داشته ،  اما درتشکیل این ساختمانهای ایزومری مختلف نوعی حالت ممانعت فضایی وجود دارد بطوریکه فقط تشکیل ۲۰ نوع ایزومر میسر می باشد ، که درعمل تنها ۱۲ نوع مشاهده می شوند و اکثراً دارای یک یا دو پیوند سیس هستند .

کاروتن (Carotenes)

رنگدانه رنگ زرد و از انواع کاروتنوئیدها هستند که بصورت محلول در چربی یا به اشکال ویژه در آب پراکنده شده و یا به صورت مصنوعی که مشابه نوع طبیعی در تجارت کاربرد دارد ، وجود دارند.

انواع کاروتن ها شامل آلفا کاروتن ، بتا کاروتن ، گاما کاروتن ، فیتوئن ، فیتوفلوئن می باشد . براساس قوانین اتحادیه اروپا ، کاروتن گیاهی ممکن است ازگیاهان خوراکی مثل هویج ، یونجه، ذرت همچنین دیگر محصولات طبیعی مثل عصاره جلبک دونالی(Dunaliella) نیز یافت شود، همانطوریکه درقبل نیز گفته شد بتاکاروتن یکی از مهمترین کاروتنوئید های پیش ساز ویتامین A است . کاروتن ها طیف وسیعی از رنگهای زرد تا پرتقالی را ایجاد می کنند. ازکاروتنها علاوه بر اینکه بعنوان رنگ استفاده می شود برای اهداف تغذیه ای و مکمل های غذایی بعنوان  پرو ویتامین (Provitamin) مثل مارگارین و کره کاربرد دارد . دردیگر فرآورده های غذایی مثل روغنها ، پنیر ، نوشابه های غیرالکلی ، بستنی ، ماست ، دسرها ، فرآورده های شکر و آردی قنادی ، ژله ها و سس ها و فرآورده های گوشتی نیز بکار می رود .

لیکوپن (Lycopene)

این  رنگدانه  جزء دسته  کاروتنوئیدها و از خانواده کاروتن هاست . به عنوان یک پیشرو دربیوسنتز در کنار بتا کاروتن می توان انتظار داشت. طیف رنگی لیکوپن قرمز است و شناخته ترین منابع لیکوپن گوجه فرنگی ، هندوانه ، گریپ فروت صورتی ، پاپایا (Papaya)  ، خربزه درختی و گوآوا (guava) درمیوه درختان مناطق حاره می باشد .

هنگامیکه شما قرمز پر رنگ یا صورتی روشن به رژیم غذایی خود می افزایید یک آنتی اکسیدان قوی که لیکوپن نامیده می شود را به رژیم غذایی خود می افزایید . رژیمهای غذایی غنی از لیکوپن در مورد توانایی شان در مبارزه با بیماریهای قلبی وبرخی سرطانها مورد مطالعه قرار گرفته اند . لیکوپن  در اتحادیه در اروپا و ایالت متحده آمریکا بعنوان  یک رنگ ماده غذایی مجاز شناخته شده است .

علاوه بر لیکوپن اولئو زین درگوجه فرنگی حاوی مقدار قابل توجهی بتاکاروتن و فیتو فلوئن – فیتوئن Phyto fluene – Phytoene  است.

لیکوپن رنگدانه نسبتاً گرانی است که نسبت به تخریب اکسیداتیو خیلی بیشتر ازبتا کاروتن حساس است .

زعفران (Saffron)

زعفران پرچم گل در گیاه  Crocus Sativus است . دارای عطر وطعم بسیار عالی می باشد . اما هزینه گران آن محدودیت در استفاده اش را فراهم آورد است . زعفران به عنوان رنگ مجاز در آمریکا و به عنوان یک ماده اولیه یا ادویه در اروپا بکار می رود.

رنگدانه زعفران شامل  کاروتنوئیدهای محلول درچربی مانند لیکوپن ، آلفا کاروتن و بتا کاروتن وکاروتنوئیدهای محلول در آب مانند کروسین و آنتوسیانین می باشد . کروسین عامل اصلی رنگ زرد در فرآورده های آردی و شکری قنادی مورد استفاده قرار می گیرد . عصاره زعفران دربرابرحرارت پایدار است ولی نسبت به اکسیداسیون حساس بوده و سولفوردی اکساسید با غلظت ppm 50 می توان آن را بی رنگ نماید.

بیکسین (Bixin)

یکی از کاروتنوئیدهای مهم که مصرف غذایی دارد بیکسین است . این ماده ازپوشش دانه Annatto که در مناطق گرمسیری  می روید ، بدست می آید  و به رنگ پرتقالی می باشد. بیکسین دارای دوعامل کربوکسیل بوده که یکی از آنها با متانول ترکیب شده وبصورت استر درآمده است . بیکسین درحالت طبیعی خود، برخلاف خصوصیات کلی کاروتنوئیدها درچربی نامحلول است ، امادرجریان استخراج آن دراثر حرارتی که روی آن اعمال می گردد درساختمان مولکولی آن تغییری بوجود می آید که درنتیجه به مادهای محلول درروغن تبدیل می گردد. آناتوی موجود دربازار دارای ۲ الی ۵/۲ درصد بیکسین خالص است . بیکسین بصورت محلول درروغن با غلظتی حدود ۳-۵ درصد به بازار عرضه می گردد. بیکسین درصنایع لبنی درحد گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد . ازبیکسین با PH  خنثی برای طعم دار کردن شیر و رنگ در نوشابه ها استفاده می شود .

Norbixin شکل اولیه ای از Bixin  است که به صورت استر نبوده ودارای دو عامل کربوکسیل آزاد می باشد این ماده نیز  به رنگ پرتقالی و نامحلول در آب می باشد ، برای تبدیل آن به شکل محلول درآب  ، پوسته سائیده شده دانه آناتو Annatto به یک محیط قلیایی آبی با حرارت ۷۰ درجه سانتیگراد اضافه شده ودراین حالت نمک نوربیکسین تشکیل می شود که به سهولت درآب حل می گردد .

اکثر مواد غذایی دارای PH پایین ، در محدوده اسیدی هستند . هنگامیکه یک محلول از نمک  Norbixin به اینگونه مواد غذایی اضافه شود این ماده رنگی درسرتاسر سیستم غذایی پخش شده ، اما به دلیل پایین بودن PH به صورت نامحلول در می آید. این ویژگی بی نظیرنوربیکسین سبب می شود بتوان بااستفاده از آن ، فرآورده هایی ازمواد غذایی راتولید نمود درحالیکه ماده رنگی درآنها بخوبی و به شکل یکنواختی پراکنده گردیده اما رنگ به محیط اطراف نشت نمی نماید. ازاین نظر نوربیکسین یک ماده ارزشمند برای بکارگیری درسریالهای صبحانه است که نشت شید شدیداً نامطلوب و قابل ایراد می باشد .

  Annatto با استفاده از هرکدام از سه روش زیر ممکن است استخراج شود:

۱- استخراج با روغن نباتی داغ

۲- استخراج با حلالهای آلی

۳- استخراج با قلیا

Annatto در آمریکا به عنوان یک رنگ مجاز شناخته شده است در حالیکه دراروپا مجاز ولی محدودتر است .

یاسمن (Gardenia)

ازمیوه های خشک درختچه ای بنام گاردینا – جاسمی نوئیدس که بومی جنوب شرقی آسیا رشد و نمو می کند، استخراج می شود . میوه آن حاوی کروسین می باشد ودارای کاروتنوئید زرد و محلول درآب است دراصل همان رنگدانه ای است که درزعفران وجود دارد، اما می توان آن را از زعفران شناخت . از میوه های خشک شده درختچه مذکور ده ها سال است که بعنوان چای در شرق استفاده می شود، عصاره مذکور فاقد عطر و طعم زعفران است اما برای رنگ کردن ماهی های سفید دودی مانند ماهی روغن و ماهی های دوک که نوعی ماهی روغن  کوچک است مطلوب می باشد زیرا کاملاً با گوشت ماهی پیوند حاصل می کند .

سایر کاربردهای  آن درفرآورده های شیری ، شکری و آردی قنادی     می باشد. یاسمن یا عصاره کروسین ، ممکن است با آنزیم بتا گلوکوزیداز وارد واکنش شده ودر مجاورت پروتئین ها ، تولید سایه ای از رنگ سبز نماید ، درضمن آنزیم مذکور در مرحله پخت      غیر فعال می شود.

یاسمن آبی ، زرد ، سبز و قرمز بصورت تجاری در دسترس است. زرد یاسمن کروسین ، آبی و قرمز یاسمن آیریددپلیمری و از مخلوط کردن یاسمن زرد و آبی ، یاسمن سبز ساخته می شود.هیچ یک از رنگهای یاسمن دراروپا وآمریکا مجاز نیست.

کلروفیل ها (Chlorophylls)

کلروفیل رنگدانه ای سبزرنگ است که دربقا وحیات موجودات از طریق شرکت در فرآیند فتو سنتز نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند . این ماده با جذب انرژی نورانی ، آن را به حمل کننده های مناسب انرژی انتقال می دهد تادرسنتز کربوهیدرات ازآب و گازکربنیک مورد استفاده قرار بگیرد .اکثر گیاهان قبل از پژمرده شدن دربرگهای خود و قبل از رسیدن در میوه های خود دارای کلروفیل می باشند . کلروفیل ها دراجزایی بنام کلروپلاست قرار دارند.

 

ابنبات

کلروفیل ها دارای انواع مختلفی نظیر کلروفیل آلفا و بتا ، گزانتوفیل و کاروتن است .

۱ – کلروفیل آلفا حاوی ۶۳% کل رنگ بوده و رنگ سبز متمایل به آبی دارد .

۲ – کلروفیل بتا که حاوی ۲۳% کل رنگ بوده ورنگ سبز متمایل به سیاه دارد .

۳- گزانتوفیل حدود ۱۰ درصد کل رنگ و ۴ کاروتن دارای ۵ درصد کل رنگ می باشد .

 

ازنظر ساختمانی کلروفیل ازچهارحلقه پیرول که به یکدیگر متصل شده اند تشکیل گردیده اند و درمرکز آن یک اتم منیزیم قرار گرفته است . وجود گروههای پیرول درنفت باعث شده که بتوانیم بگوییم نفت دارای زمینه یا ریشه گیاهی است .

کلروفیل درشرایط قلیایی پایدار است اما در محیطی حتی با اسیدیته کم ناپایدارمی باشد. رنگ سبز دربرگهاناشی ازانباشتگی کلروفیل درآنهاست ، کلروفیل ها کارخانه تولید مواد مغذی برای گیاه هستند که با استفاده از نور خورشید درواکنشی شیمیایی کربوهیدراتها را برای گیاه می سازند ، با سرد شدن هوا  فرآیند ساخت کلروفیل کاهش یافته ودراین زمان کاروتنوئیدها فعال می گردند. قسمتهایی ازبرگ که به رنگ قرمز دیده می شوند ناشی ازوجود آنتوسیانین ها ست . حضور آنتوسیانین ها باعث ترغیب بیشتر گیاه به ساخت مواد قندی و مغذی می دانند .

برگها درحقیقت کارخانه غذاسازی درطبیعتند.گیاهان آب رااز طریق ریشه می گیرند و ازطرف دیگر CO2 راازهوا با استفاده ازنور خورشید ، آب و دی اکسید کربن راتبدیل به گلوکز که نوعی قند است می کنند . به این مجموعه عملیات فتوسنتز گویند درجریان این پروسه ماده شیمیایی به نام کلروفیل دخالت کرده و به ساخت گلوکز کمک می کند.

یکی از مهمترین مکانیسم های تجزیه کلروفیل درسبزیهای فرآیند شده ، اکسیداسیون چربی ها درآنهاست که دراین رابطه آنزیم لیپو کسیژناز می تواند دخالت کند . درانجام این واکنش وجود اکسیژن ضروری است و آنتی اکسیدان ها می توانند از انجام آن جلوگیری کنند . بنابراین ازدست رفتن رنگ سبز در سبزیهای خشک و منجمد شده که عمل آنزیم زدایی در آنها بخوبی صورت نگرفته ناشی از اثر غیر مستقیم اکسیداسیون چربی توسط لیپو کسیژناز است .

بکارگیری SO2 درجلوگیری ازنابودی رنگ و جلوگیری از بد طعمی سبزیجات موثر است .حتی گفته می شود که دراین خصوص بکارگیری SO2 می تواند جایگزین فرآیند آنزیم زدایی شود. کلروفیل ازگیاهان خوراکی ، گزنه و چمن یایونجه ، همچنین درخاوردور ازفضولات کرم ابریشم وبرگ توت استخراج می شوند که همه جا مجاز به استفاده نیستند .آب سبزیجات تازه نظیر اسفناج و جعفری که غنی از رنگدانه کلروفیل است دردرمان برخی نابینایی ها موثرند.

کوشینل(قرمزدانه) (Cochineal)

ماده قرمز رنگی که منشاء حیوانی دارد وازلاشه خشک شده نوعی حشره ماده بارداربدست می آید وشامل ماده رنگی اسیدی کارمنیک است که دارای رنگ قهوه ای مایل بهقرمزتیره یا قرمز روشن    می باشد . اززمان های قدیم بعنوان رنگ در صنایع نساجی مورد استفاده قرار می گرفت .این رنگدانه محلول در آب است، بدین معنی که می توان آن را بوسیله آب یا الکل رقیق استخراج نمود.این رنگدانه  در آمریکا واروپا مجاز است .

چغندر قرمز (Beetroot) 

دارای ماده  رنگ کننده بتالائین است ، ازریشه چغندر استخراج می شود و دارای رنگ صورتی مایل به قرمز است . بتالائین متشکل از دو رنگدانه قرمز ارغوانی و زرد رنگ هستند که هردو در آب محلولند .

دربعضی موارد چغندر به عنوان علوفه ومصارف غذایی کشت می شود.دراروپا و آمریکا رنگی مجاز است .

کارامل (Caramel)

محصولی رنگی که از حرارت دادن شکر در بالای نقطه ذوب آن بدست می آید. کارامل در آب محلول و در الکل ، اتر و کلروفرم نامحلول است وتوسط هیدروکسید پتاسیم رسوب می کند که  این رسوب با آب قابل شستشو بوده و در اسید ۱۰% حل می گردد ورسوب قهوه ای رنگی ایجاد می کند . یکی ازموارداستفاده این رنگ در نوشابه های گازدارمی باشد .همچنین درنوشابه های الکلی ، صنایع قنادی ، فرآورده های شیر ، بستنی و شوری و ترشی بکار می رود.

آنتوسیانین ها (Anthocyanins)

یکی از مهمترین گروه های رنگهای طبیعی محلول در آب که بطور گسترده ای پراکنده هستند آنتوسیانین ها می باشند . این رنگ ها عامل جذابیت رنگهای قرمز ، ارغوانی و آبی بسیاری از گلها ، میوه ها و سبزیجات اند.رنگدانه آنتوسیانین با آب اسیدی یا اکس استخراج شده و سپس تحت خلاء ویا اسمز معکوس تغلیظ می گردد. عصاره های مذکور رامی توان با روش افشانه ای یا خلاء خشک کرده و تبدیل به پودر نمود . شدت و ضعف عصاره های تهیه شده از منابع مختلف و همچنین پایداری آنها متفاوت است .

 

آنتوسیانین ها معرف های طبیعی هستند که درمحیط های اسیدی قرمز بوده ولی به محض تغییر PH به تدریج آبی می شوند. در PHهای بین ۲ تا۵ پایدارترند . آنتوسیانین ها بایونهای فلزی ترکیب می شوند، درنتیجه نوعی رنگ آبی بوجود می آورند و همچنین بطور طبیعی باسایر فلاوونوئیدها متراکم می گردند. گرچه مقاومت آنها رابه سفید شدن بوسیله دی اکسید گوگرد افزایش می دهد ولی می تواند باپروتئین ها، ترکیبات پیچیده ای تولید کرده وباعث رسوب تانن های طبیعی موجود گردد .

این مساله از اهمیت ویژه ای برخوردار است . وقتی از آنتوسیانین ها درفرآورده های حاوی ژلاتین استفاده می گردد مقدار مصرف آنتوسیانین ها بطور معمول حدود ۱۰ تا ۴۰ ppm ازرنگدانه خالص می باشد.کاربرد آن در نوشابه های الکلی و غیر الکلی و صنایع قنادی می باشد .

 زردچوبه

زردچوبه از ساقه های زیر زمینی گیاه کورکومالونا به دست می آید که پودر زردرنگی با بوی مخصوص و تندکه ماده رنگی آن کورکومین است.

گلرنگ

از گیاه کارتاموس تینکتوریس به دست می آید که شامل دو ماده رنگین می باشد که یکی به رنگ زرد ودیگری به رنگ زرد پرتقالی می باشد.

روناس

روناس از ساقه زمینی گیاه روبیاتینکتوری به دست می آید ماده رنگی آن به مقدار بیشتر آلیزارین و به مقدار کمتر پورپورین است روناس تولید رنگ قرمز مایل به زرد می کند.

ادامه مطلب