:

توجه به سلامت غذایی یکی از مهمترین موضوعاتی است که در صنایع غذایی بدان توجه شده است. وابستگی مستقیم تغذیه و سلامت آن به مسائلی مانند بهداشت و طول عمر انسان ها و کاهش هزینه­های درمان باعث شده است که کیفیت محصولات مورد استفاده و آنالیز مواد مضر و مفید آن در دستور کار انجمن­های وابسته به صنایع غذایی قرار گیرد. یکی از مهمترین موضوعات در این راستا توجه به موضوع بسته­بندی مواد غذایی است. زیرا استفاده از مواد غذایی بسته­بندی شده برای مصرف دستورات مخصوص به خود را داشته و احتمال آلوده شدن نمونه­های غذایی به مواد تولید کننده بسته­ها وجود دارد. از طرفی وجود مواد مضر­ در بسته­بندی­های غذایی باعث آلودگی‌های زیست محیطی شده و اثرات زیانباری برای جامعه به ارمغان خواهد آورد.

برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد «مواد زاید خطرناک» را به صورت زیر تعریف نمود:

مواد زیاد خطرناک به مواد زاید اعم از جامد، لجن، مایع وگاز موجود درمخزن، به جز مواد رادیواکتیو و عفونی اطلاق می شود که دارای فعالیت شیمیایی، سمیت، خاصیت انفجاری، خورندگی و یا سایر ویژگی هایی است که برای سلامتی انسان یا محیط زیست، چه به صورت تنها و یا هنگامی که با سایر مواد زاید مخلوط گردند، ایجاد خطرنماید ]1[.  میزان تولید مواد زاید خطرناک درطی چند دهه اخیر، رشد بسیار فزاینده ای داشته است به طوری که طی دو دهه گذشته در حدود 50% از بازار مربوط به کل مسائل زیست محیطی را به خود اختصاص داده است. در این بین بیس فنول آ ماده ای شیمیایی است که در پلاستیک های سبک اما سخت و سفت که به نام پلی کربنات نامیده می شود، یافت شده و بروی عملکرد غدد درون ریز انسان و هورمون ها اختلال ایجاد می‌کند. شاخص‌ترین تاثیر این مواد بر هورمون استروژن (هورمون جنسی زنانه) است که می‌تواند بر عملکرد جنسی و تولید مثل زنان تاثیر منفی بگذارد. یافته های پژوهشی نشان داده است، جنین‌هایی که درمعرض بیس فنول آ حتی با مقدار کم قرار می‌گیرند، سالها بعد با احتمال بیشتر به سرطان سینه مبتلا می‌شوند. لذا توجه به این ماده در سال­های اخیردر ظرف­های پلاستیکی مورد توجه قرارگرفته است. لذا در این کار ما با توجه به اهمیت این ترکیب به پیشنهاد یک راهکار سریع برای آنالیز بیس فنول آ با استفاده از تکنیک­های الکتروشیمیایی پرداخته شد. بدین منظور از یک الکترود خمیر کربن اصلاح شده با نانومواد و مایع یونی استفاده شده است.

• معرفی ماده مورد آنالیز:

1-2-1- بیس فنول آ

بیس فنول آ محصول واكنش ‌تراكمی (كندنزاسیون) دو مول  فنول ‌و یك ‌مول استون در مجاورت سولفوریك اسید غلیظ می­باشد (شکل 1-1). توضیحاً اینكه حرف‌ آ از استن ناشی می­شود. بیس فنول آ ماده شیمیائی بسیار پر مصرفی است که در ساخت اكثر رزینهای اپوكسی، مواد مصنوعی پلی كربنات و …… كاربردهای فراوانی داشته و میزان تولید و مصرف سالیانه آن در ابعاد میلیون تن می­باشد.

شکل (1-1): مکانیزم سنتز بیس فنول آ ]2[

ماده شیمیائی بیس فنول آ با ویژگیهای شبه هورمونی که دارد تعادل هورمونی را (قبل ازتولد) دچار اختلال می­کند. یکی ازآثار احتمالی این اختلال، افزایش طول انگشتان جنس مذکرمی­باشد، خصلتی که بیش از این که مردانه باشد، زنانه است! مهمتر اینکه این اختلال هورمونی در نسلهای بعدی موجود تحت تأثیر قرار گرفته نیز مشاهده می­گردد. محققان فرانسوی به موش های آزمایشگاهی باردار بیس فنول آ در دوزهای اندک وارد کرده و در نوزاد نر این موش ها انگشتانی بلندتر ازمعمول برای نرها-و متناسب با طول انگشت ماده ها مشاهده کردند. مشخص گردیده است که ترکیبات شبه هورمونی مانند بیس فنول آ از محیط خارج از بدن مادر نیز قادر به اثرگذاری روی جنین می­باشد. به این ترتیب می توان گفت که بررسی عدم آلاینده بودن مواد و بخصوص مواد غذایی به این نوع ترکیب سمی و سرطان­زا یک مبحث مهم و حیاتی است. لذا طراحی روش­های سریع و ارزان برای بررسی عدم آلودگی گونه­های غذایی به این نوع ماده که در دیواره برخی از کنسروها استفاده می­شود می­تواند مورد توجه قرار گیرد.

• بیان مسئله تحقیق:

یافته های پژوهشی نشان داده است، جنین‌هایی که در معرض بیس فنول آ حتی با مقدار کم قرار می‌گیرند، سال ها بعد با احتمال بیشتر به سرطان سینه مبتلا می‌شوند. مطالعات دانشمندان کانادایی نشان داده، کسانی که میزان بیس فنول آ در ادرار آنان بیشتر است، احتمال بیشتری برای ابتلا به بیماری دیابت، مشکلات کبدی و بیماری‌های قلبی دارند. همچنین افرادی که به صورت مزمن در تماس با بیس فنول آ هستند، بیش از سایر افراد به اضافه وزن و چاقی مفرط مبتلا می‌شوند. بیشترین موارد استفاده از بیس فنول آ در پلاستیکهای شفاف و نشکن است که از آنها برای ساخت شیشه کودکان، بطری های آب معدنی و بطری‌های مخصوص نوشیدنی‌های ورزشی و … استفاده می‌شود. از طرفی رایطه خاصی باعث تشدید مهاجرت مواد سمی مانند بیس فنول آ از بافت پلاستیک به داخل مواد غذایی و در نتیجه ورود آنها به بدن انسان می شود. از مهم ترین این شرایط می توان به موارد زیر اشاره کرد: اول این که در بسیاری از موارد، ظروف پلاستیکی حاوی آشامیدنی‌ها و مواد غذایی در مغازه‌ها در مجاورت نور خورشید قرار می گیرند، که همین امر سرعت آزاد شدن مواد شیمیایی از ظروف به مواد غذایی را تسریع می کند. خیلی اوقات در این ظروف موادی را نگه داری و حمل کنند که pH پایینی دارند مانند آبلیمو و آبغوره و سرکه که می تواند منجر به آزاد شدن و حل شدن مواد شیمیایی در بافت ماده موجود در ظرف شود. همچنین دمای بسیار بالا به عنوان مثال دمای بالای چای داغ در لیوان پلاستیکی یک بار مصرف باعث آزاد شدن بسیاری از این مواد می شود، حتی دمای30 تا 40 درجه هم باعث شروع این مهاجرت مواد از لیوان به مایع می شود و این امر در فصل تابستان و مناطق گرمسیر تشدید می شود. هرچه دما بالاتر باشد سرعت انتقال این مواد نیز بالاتر است. قرار گرفتن در داخل ماکروفر نیز به شدت سبب آزاد شدن این مواد شیمیایی در بافت غذا می شود. بررسی ها تایید نموده است که بیس فنول آ و حضور آن در نمونه­های غذایی باعث سرطان سینه، پروستات و مشکلات جنسی می شود. با توجه به نکات گفته شده اندازه­گیری این ترکیب در نمونه­های غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. بر این اساس در این پایان نامه به بررسی و تعیین میزان گونه هایی با ارزش غذایی با استفاده از روش های الکتروشیمیایی پرداخته شده است.

• اهمیت و ضرورت تحقیق:

در سال­های اخیر گزارشات زیادی مبنی بر حضور گونه های سمی مانند آرسینیک، افزودنی های خطرناک مانند رنگ سودان و یا بیس فنول به صورت مستقیم در منابع غذایی و یا بسته بندی های آن گزارش شده است. لذا اهیمت آنالیز مواد غذایی قبل از بکارگیری آن در منازل در سیستم های کنترل کیفیت از اهمیت و ضرورت خاصی برخوردار شده است. این موضوع توجه به زمینه آنالیز مواد غذایی را بیش از پیش آشکار می سازد. تعیین میزان  گونه ها در صنابع غذایی با استفاده از روش های مختلف انجام می شود که از آن جمله می توان به روش های کروماتوگرافی، اسپکتروسکوپی، لومینسانس و الکتروشیمیایی اشاره کرد. در این بین توجه به روش های الکتروشیمیایی به علت سرعت بالا و عدم استفاده از حلال های آلی و همچنین ارزان بودن هزینه آنالیز بیش از روش های دیگر است. بر این اساس و با توجه به اهمیت تعیین میزان برخی گونه های بکار رفته در گونه های غذایی و توانایی بالای روش های الکتروشیمیایی به طراحی سنسورهایی برای آنالیز این دسته از ترکیبات می پردازیم.

شکل (1-2): نمونه ای از کاربرد بیس فنول آ در ظروف یکبار مصرف

شکل (1-3): نمونه ای از کاربرد بیس فنول آ در بطری های نوشیدنی ها

1-5– اهداف تحقیق

1- ایجاد شرایط مناسب جهت آنالیز ترکیبات مهم غذایی به کار رفته در سیستم­های بسته بندی در شرایطی که این ترکیبات به روش­های دیگر الکتروشیمیایی قابل آنالیز نبوده یا با مزاحمت­های زیادی همراه دارند. در راستای این هدف نانو فناوری با این سنسورها دروازه­ای جدید در ساخت نانوسنسورها را ایجاد می­کند.

2- بررسی صحت نمونه­های غذایی به کار رفته پرکاربرد مانند تن ماهی، آب­های معدنی و قوطی ذرت از لحاظ عدم آلوده بودن به ترکیب سرطان زای بیس فنول آ

3) آنالیز ناچیز بیس فنول آ در نمونه­های غذایی با استفاده از حسگر الکتروشیمیایی

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)