ثباتية الفيتامينات أثناء التصنيع الغذائي Factors affecting the stability of vitamins: Temperature Moisture Oxygen Light pH Presence of metallic ions( e.g. copper, iron) Oxidizing and reducing agents Presence of other vitamins Other components of food ( e.g. sulphur dioxide) Combinations of the above

تابع ثباتية الفيتامينات أثناء التصنيع تختلف الثباتية من فيتامين إلى فيتامين آخر قد يحدث التدهور في الفيتامينات خلال تخزين الخضار والفواكه قد يحصل الفقد خلال إعداد وتصنيع الأغذية ومكوناتها ( المعاملة الحرارية). العوامل المؤثرة على تدهور الفيتامينات متشابهة ( الفيتامينات الموجودة في الأغذية أو المضافة للغذاء من مصادر صناعية). الشكل الذي يوجد عليه الفيتامين من مصدر صناعي يعزز من الثباتية: -- استرات التوكوفيرول أكثر ثباتية من التوكوفيرول نفسه.

الفيتامينات الذائبة في الدهون فيتامين أ ( A) المصادر: جاهز أوعلى شكل β-carotene أو related carotenoids. غير ثابت ويعتبر الريتنول أقل ثباتية من استرات الريتنول retinyl esters . قابل للتجازؤ isomerisation خاصة في الوسط المائي تحت الظروف الحامضية ( الروابط المزدوجة). المتجازئ isomer الأعلى نشاطاً من الناحية الحيوية all-trans-vit. A المتجازئ cis السائد هو 13-cis( neovitamin A ) يعادل 75% من المتجازئ all-trans أما المتجازئات 6-cis و 2,6-di-cis نشاطها أقل من 25% من all-trans تحتوي المصادر الطبيعية لفيتامين أ على 1/3 neovitamin A يعتبر فيتامين أ ثابت نسبياً في الأوساط القاعدية حساس للأوكسجين الجوي والشكل الكحولي أقل ثباتية من الأسترات ( خاصة في وجود العناصر المعدنية ) -- يحضر تجارياً كخليط من الفيتامين ومضاد للأكسدة أو مع مادة مغلفة -- BHA أو BHT ( يفضل استخدام التوكوفيرول). * يثبط الريتنول واستراته بالأشعة فوق البنفسجية

تابع ثباتية فيتامين أ الفيتامين ثابت نسبياً بوجه عام خلال المعاملات الحرارية Palmitate ester أكثر ثباتاً للحرارة من الريتنول ثابت خلال تصنيع الحليب ( UHT أو sterli.) ثباتية المولدات مشابهة للفتيامين من حيث الحساسية للأكسجين والضوء والأوساط الحامضية تقلل المعاملة بثاني أكسيد الكبريت من تحطم الكاروتينات خلال التجفيف والتخزين ( أفضل من النيتروجين) البيتاكاروتين أكثر حساسية من الألفاكاروتين (1,9) للتحطم الحراري خلال الطبخ العادي والسلق تحفظ المنتجات المحتوية على بيتاكاروتين بعيداً عن الضوء ويكون الهواء في الفراغ الراسي في أدنى مستوياته.

Vitamin E المركبات التي لها نشاط فيتامين E : α- , β-,γ- and δ-tocopherols α-tocotrienols تتوفر كل من المصادر الطبيعية والصناعية لأشكال فيتامين هـ تجارياً النشاط الحيوي الأعلى للمصادر الطبيعية للتوكوفيرولات تكون على شكل d تنتج الأشكال التجارية على شكل dl فقط تتوفر كل من d و dl تجارياً على شكل استرات esters فيتامين هـ أكثر الفيتامينات ثباتية إلا أن التوكوفيرول غير المؤسترأقل ثباتية ( free phenolic hydroxyl group )

تابع فيتامين هـ الفيتامين غير عادي ( تنخفض ثباتيته على درجات حرارة تحت التجميد ) - تتحطم peroxides على درجات الحرارة العالية ولكنها ثابتة على درجات حرارة تحت الصفر المئوي لذا تتفاعل مع فيتامين هـ - يعمل α-tocopherol كمؤكسد أولي pro-oxidant في وجود أيونات المعادن مثل الحديد يتأكسد α-tocopherol بسهولة في الهواء ويعتبر ثابت للحرارة في غياب الهواء - يتأكسد بسهولة خلال تصنيع وتخزين الأغذية - يؤدي القلي العميق للزيوت إلى فقد 10% من فيتامين هـ *خزن الأغذية المقلية على درجات حرارة تصل إلى -12° م يؤدي إلى فقد مهم جداً في الفيتامين * DL-α-tocopherol acetate ثابت نسبياً للهواء ولكنه يتحلل بالرطوبة إلى توكوفيرولات حرة في وجود القلويات أو الأحماض القوية.

Vitamin D يتحطم كل من D3 ( cholecalciferol ) و D2 (ergocalciferol) بسرعة نسبية إذا عرضا للضوء تحضيرات فيتامين د في زيوت الأكل أكثر ثباتية من أشكاله البلورية يحضر تجارياً في العادة على شكل مستحضر زيتي أو مسحوق ويحافظ على ثباتيته بإضافة مضاد أكسدة ( توكوفيرول) تعبأ التحضيرات في عبوات غير منفذة للضوء مع غاز خامل قابل للتجازؤ isomerisation لوجود الروابط المزدوجة ويحفز بالجزء الحامضي من المركبات التي تضاف للتحضيرات التجارية D2 المتبلور حساس للأكسجين الجوي ( أيام قليلة من التخزين على حرارة الغرفة) D3 يتحطم كذلك بالأكسجين الجوي ولكنه أكثر ثباتيه من D2

Vitamin K الأشكال المختلفة للفيتامين ثابتة نسبياً للحرارة K1 ( phytomenadione= phyloquinone) K2 ( menaquinone) Both are laible to isomerisation Trans –K1 الشكل الطبيعي المتواجد في الأغذية ذو الفعالية الحيوية أما الشكل cis من الفيتامين فليس له فعالية حيوية الأشكال المختلفة للفيتامين ثابتة نسبياً للحرارة يتحطم بأشعة الشمس ويتكسر بالقواعد من النادر إضافته إلى الأغذية

Water-soluble vitamins Thiamin على شكل مفسفر في الأغذية الحيوانية وغير مفسفر في الأغذية النباتية يتوفر تجارياً على شكل : - thiamin hydrochloride - thiamin mononitrate الثبات الحراري: - التحطم أكثر سرعة في الأوساط القاعدية - الفقد بالمعاملات الحرارية للحليب: -- أقل من 10% للحليب المبستر -- 5-15% UHT -- 30-40% الحليب المعقم -- 30-50% الحليب المبخر

تابع فقد الثيامين فقد الثيامين في عملية الخبز - الفقد من 15-20% وجزء منه يحدث أثناء التخمر - الأبحاث الأولى عن فقده بالخبيز أظهرت تكسر أولي للثيامين إلى pyrimidine و thiazole تأثير المركبات الكبريتية على الثيامين: - حساس لل sulphites و bisulphites - هذا التفاعل سريع على pH مرتفع ( سلق الخضار) - عند pH منخفض ( عصائر الفواكه ) لا يحصل فقد معنوي - فقد الثيامين خلال إعداد وخزن اللحم المفروم يكون خطياً مع تركيز ثاني أكسيد الكبريت حتى تركيز 1,.% - يتحطم بالعوامل المؤكسدة والمختزلة

العوامل المؤثرة على ثباتية الثيامين تحمي البروتينات عموماً الثيامين من التحطم تعيق المواد التالية من معدل تحطم الثيامين: - الفركتوز - invertase - المانيتول - inositol

Riboflavin يوجد في الأغذية على شكلين مرتبطين bound: - flavin adenine nucleotide - riboflavin mononucleotide الضوء من أكثر العوامل أهمية في التأثير على ثباتية الفيتامين ( الطول الموجي 420 – 560 mµ ) الرايبوفلافين وفوسفات الرايبوفلافين ثابتان للحرارة والأكسجين الجوي خاصة في الأوساط الحامضيه يتحطم بالمواد المختزلة خاصة بزيادة الـ pH * ثابت للمعاملات الحرارية التي تجرى للحليب ( يفقد 20-80% خلال ساعتين من التعرض للضوء )

Niacin اسم عام لكل من - nicotinic acid - nicotinamide يوجد في الذرة وبعض أنواع الحبوب الأخرى على شكل niacytin ( مرتبط مع السكريات العديدة والببتيدات) لا يتأثر بالأكسجين الجوي والحرارة والضوء في الأوساط الصلبة والسائلة

Pantothenic acid Coenzyme A يفقد الحليب أقل من 10% من الفيتامين خلال التصنيع ويفقد من اللحوم ولكن ليس بكميات كبيرة الشكل الحر من الفيتامين غير ثابت و hygroscopic التحضيرات التجارية تكون في العادة على شكل أملاح للكالسيوم أو الصوديوم ( متوسطة الثباتية للأكسجين والضوء وحساسة للمعاملة الحرارية thermolabile ) الثباتية القصوى له عند pH من 6-7.

Folic acid / Folates لا يوجد حمض الفوليك pteroylglutamic acid في الطبيعة ولكن يمكن إنتاجه تجارياً الموجود طبيعياً عدد من المشتقات تعرف بالفوليت أو folacin ( 1 أو أكثر من حمض الجلوتاميك المرتبط) تسود polyglutamates في الأغذية الطازجة وتتحطم ببطء عند التخزين إلى monoglutamates وتتأكسد إلى فوليت ( أقل توافراً bioavialable ).

Stability of folates & Folic acid معظم دراسات الثباتية أجريت على حمض الفوليك المتوفر تجارياً متوسط الثباتية للحرارة والأكسجين الجوي حمض الفوليك السائل ثابت على pH = 7 وتزداد حساسيته في الأوساط الحامضية والقاعدية خاصة عند pH أقل من 2 يتحطم حمض الفوليك بالعوامل المؤكسدة والمختزلة UV لها تأثير خطير على ثباتية الفيتامين تزداد سرعة التحطم بالضوء في وجود الرايبوفلافين ( إضافة مادة مضادة للأكسدة)

ثباتية Folates في الأغذية خلال التصنيع والتخزين الحليب - البسترة : فقد أقل من 5 % - UHT : 20 % - التعقيم : 30 % - UHT والتخزين : الفقد 50 % خلال 3 شهور البيض - البيض المسلوق : 10 % - القلي والخلط : 30-35 % السبانخ - السلق بالبخار : الاحتفاظية 58 % - السلق بالماء : 17 % ( الاحتفاظية ) - التجميد : 72 % بعد 3 شهور من التخزين

Pyridoxine ثابت عادة للأكسجين الجوي والحرارة تسرع أيونات المعادن من تحطمه حساس للضوء خاصة في المحاليل القاعدية والمتعادلة ثابت في الحليب عند البسترة ويفقد منه 20 % خلال التعقيم يفقد 20 % منه خلال تحمير roasting وشي اللحوم غلي اللحوم في الماء يؤدي إلى فقد 30-60 % من الفيتامين يفقد 20-40 % من الفيتامين عند تعليب الخضار

Vitamin B12 يتحطم cyanocobalamine بالعوامل المؤكسدة والمختزلة ثابت نسبياً في المحاليل المتعادلة والضعيفة الحموضة للأكسجين الجوي والحرارة ثباتيته ضعيفة في المحاليل القاعدية وقوية الحموضة حساس للضوء و UV ثابت للبسترة ويفقد 20 % منه خلال التعقيم و20-35 % عند تجفيف الحليب بالرذاذ تتأثر ثباتيته معنوياً بوجود الفيتامينات الأخرى

فيتامين ج أكثر المركبات أهمية التي لها شكل L-ascorbic acid ( L-AA) يوجد بمستويات عالية نسبياً في بعض الفواكه والخضار يتحول إلى dehydro-L- ascorbic acid ( DHA ) ليس للمتجازئات D-isomers نشاط فيتاميني يسود الشكل المختزل من الفيتامين عادة في الأغذية الطازجة ولكن المعاملات والتخزين والطبخ تزيد من نسبة DHA يوجد تجارياً على شكل L-AA وأملاحه من الكالسيوم والصوديوم والمغنيسيوم يوجد على شكل ascorbyl palimatate ويستخدم على هذا الشكل كمضاد للأكسدة في الأغذية المصنعة

ثباتية فيتامين ج فيتامين حمض الأسكوربيك وأملاحه ثابت نسبياً في الهواء الجاف ولكنه غير ثابت في وجود الرطوبة يتأكسد بسهولة في المحاليل المائية إلى DHA ( رجعي ) ثم إلى diketogulonic acid ( أكسدة غير رجعية) يستخدم في المشروبات ( غير ثابت في عصير التفاح وثابت في عصير العنب الأسود)

تأثير الأكسجين على فيتامين ج الأكسجين المذاب له تأثير مهم على ثباتية الفيتامين يتأكسد 11,2 ملجم من AA / 1 ملجم من الأكسجين يتحطم 75-100 ملجم من الفيتامين/ لتر من العصير تستخدم معاملات التفريغ لتقليل هذه المشكلة تأثيرات أيونات المعادن: النحاس <الحديد <الزنك يقلل EDTA و Cysteine من أكسدة فيتامين ج من المهم اختيار أجهزة تصنيع مناسبة ( حديد غير قابل للصدأ , المنيوم , بلاستيك) يعتمد معدل التحطم في المحاليل المائية على الـpH (التحطم الأقصى على pH حوالي 4) الفقد في الثلج أسرع من الماء السائل ( يفقد جزء منه خلال التجميد)

فقد فيتامين ج خلال تصنيع وطبخ الأغذية البسترة : فقد حوالي 25 % التعقيم : 60 % UHT والتخزين ( 3 ش من التخزين ) : الفقد 100 % الفقد كبير بعد الطبخ أو التخزين على درجات حرارة عالية للخضار والفواكه التجفيف التجاري للبطاطس : فقد 35-45 % تقطيع الخضار يزيد من معدل فقد الفيتامين سلق الكرنب : 20 % وفقد إضافي 30 % بعد التجفيف التالي للسلق

Vitamin-vitamin Interactions تفاعلات غير متوقعة وغير مفهومة يقود ذلك إلى تحطم أسرع لواحد أو أكثر من الفيتامينات في الغذاء أو العصائر يجب أخذ ذلك في الحسبان عند استخدام الفيتامينات لإرجاع restore أو تدعيم العصائر والمشروبات معظم دراسات تفاعلات الفيتامينات مع بعضها البعض أجريت من قبل الصناعة الصيدلانية أربع من الفيتامينات يحدث بينها تفاعل ذو تأثير ضار( ج , ب1 , ب2 ,ب12 )

Principal vitamin-vitamin Interactions __________________________________ ِActivator Increased instability ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ Ascorbic acid Folic acid Ascorbic acid Vitamin B12 Thiamin Folic acid Thiamin Vitamin B12 Riboflavin Thiamin Riboflavin Folic acid Riboflavin Ascorbic acid ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

فقد الفيتامينات خلال التصنيع كل الفيتامينات لها درجة من عدم الثباتية يعتمد معدلها على عدد من العوامل تتعرض الفيتامينات الموجودة طبيعياً في الأغذية للعديد من هذه العوامل خلال حصاد وتصنيع وتخزين الغذاء ومكوناته يجب أخذ هذه التأثيرات في الحسبان عند تقييم ثباتية الفيتامينات الحرارة من أكثر العوامل تأثيراً ( التعليب) أجريت دراسات الثباتية للسلق والتعليب في الخضار والفواكه خلال الأربعينيات والخمسينيات من القرن العشرين

تأثير العمليات التصنيعية على الفيتامينات السلق Blanching : - حرارة عالية ووقت قصير يعطي إحتفاظية أفضل للفيتامين مقارنة بالوقت الطويل والحرارة المنخفضة - السلق بالبخار أفضل من السلق بالماء - إضافة الكبريت يترك أثر مهم على مستوى الثيامين في الخضار والفواكه - البيتاكارويتن الأفضل من حيث الاحتفاظية خلال السلق - احتفاظية الرايبوفلافين في السلق : 80-95 % - احتفاظية فيتامين ج : 70-90 % - احتفاظية النياسين : 75-90 %

تأثير العمليات التصنيعية على الفيتامينات المعاملة الحرارية - فقد مهم لفيتامين ج والثيامين بالمعاملات الحرارية في عبوات زجاجية أو علب الصفيح tin - كانت نسبة فيتامين ج مباشرة عقب المعاملة الحرارية 15-45 % من مستواه في المنتج الطازج مع فقد إضافي خلال التخزين - نقص الثيامين بحوالي 50 % خلال المعاملة الحرارية وتناقص إلى 15-40 % من المستوى الأصلي بعد 12 شهر من التخزين - الرايبوفلافين : 12-15 % خلال التصنيع , 50 % من المستوى الأصلي بعد 12 شهر من التخزين - النياسين : أكثر ثباتية ( 15-20 %) ولكن فقده خلال التخزين أقل من فقد الرايبوفلافين - البيتاكاروتين : ثابت نسبياً

تأثير المعاملة الحرارية على الحليب فيتامينات ثابتة نسبياً : أ , د , ب2 , النياسين , حمض البنتوثونيك والبيوتين فيتامينات تتأثر بالمعاملة الحرارية : ج , ب1 , ب6 ,ب12 وحمض الفوليك ( كلما زادت المعاملة الحرارية زاد الفقد ) بسترة الحليب :فقد الفيتامينات عموماً أقل من 10 % عدا ج UHT : بين 10 و 20 % تعقيم الحليب : 20 % للثيامين و ب6 و ب12 و30 % لحمض الفوليك تتأثر ثباتية فيتامين ج أيضاً بالأكسجين خلال المعاملة الحرارية للحليب: - البسترة : 25 % - UHT : 30 % - التعقيم : 60 % - احتفاظية أكبر في الحليب المكثف كامل الدسم

تأثير المعاملة الحرارية على اللحوم والخبز يؤثر تحمير اللحم roasting على الثيامين الرايبوفلافين والنياسين وفيتامين ب12 ثابتة خلال طبخ اللحم إذا أخذ السائل المتقطر dripping في الحسبان فقد حمض البنتوثونيك أقل من 10 % في اللحم المطبوخ فقد الفوليت أكثر من 50 % في اللحم المغلي لمدة 15 د تسوية لحم البقر بعد الذبح : 30 % للنياسين (7 أيام) يفقد حوالي 20 % من الثيامين وحوالي 17 % من ب6 وحوالي ثلث الفوليت عند الخبز النياسين وحمض البنتوثونيك ثابتان عادة خلال الخبز

الفيتامينات وفترة صلاحية المنتج الغذائي بطاقة الأغذية Food label المعلومات في البطاقة تخضع للتشريعات الفيتامينات من أكثر العناصر الغذائية التي يتم الإشارة لها في بطاقة الغذاء تتعرض للفقد خلال فترة الصلاحية ( التخزين) يجب على المصنعين إجراء تحاليل لتقييم الثباتية لكل فيتامين وخلال فترة الصلاحية المنصوص عليها في بطاقة الغذاء - يعتمد على تركيب وشكل وطرق تصنيع الغذاء - نوعية العبوة وجودتها ( النفاذية للأكسجين والرطوبة والضوء) من الصعب إعطاء خطوات أو طرق محددة لتحديد فترة صلاحية الفيتامينات لذا وضعت أدلة Guidelines التدعيم ( إضافة كمية أكبر overage ولكن ضمن المستويات الآمنة )

حماية الفيتامينات في الأغذية تقييم كل مراحل التصنيع والتداول والتخزين للمنتج لتقليل تحطم الفيتامينات عند حدها الأدنى - الحرارة العالية والوقت القصير - الحد من التعرض للضوء والأكسجين * تغليف encapsulated أو تغطية coating المصادر الصناعية للفيتامينات المضافة للأغذية لتحسين الثباتية