شرکت در آزمون آنلاین شیمی بهترین گزینه برای شماست .

سیر (Garlic)

سیر

منظور مقاله ما همان سیر خوراکی است ، باید توجه داشت که بخشی که ما مصرف می‌کنیم میوه نیست، بلکه پیاز (Bulb) زیرزمینی گیاه است که از چندین حبه تشکیل شده است.

آیا سیر میوه دارد؟

گیاه سیر در شرایط طبیعی گل تولید می‌کند و پس از گرده‌افشانی می‌تواند میوه و بذر تشکیل دهد، اما بسیاری از ارقام سیر کشت‌شده به ندرت بذر تولید می‌کنند.تکثیر سیر معمولاً از طریق حبه‌ها انجام می‌شود، نه بذر ،میوه سیر کوچک و کپسولی‌شکل است و در کشاورزی یا تغذیه انسان کاربرد چندانی ندارد.

ساختمان گیاه

  • ریشه: افشان
  • ساقه: بسیار کوتاه و در زیر پیاز قرار دارد.
  • برگ: باریک و دراز
  • گل: سفید یا صورتی کم‌رنگ، در یک گل‌آذین چتری
  • میوه: کپسول کوچک حاوی چند بذر (در صورت تشکیل)

ترکیبات مهم

مهم‌ترین ماده مؤثر سیر آلیسین (Allicin) است که هنگام خرد شدن حبه‌های سیر تشکیل می‌شود و عامل اصلی بوی تند و بسیاری از خواص زیستی آن است.

فواید سیر

دارای اثرات ضدمیکروبی ، کمک به سلامت قلب و عروق  ، کاهش نسبی فشار خون در برخی افراد ، دارای ترکیبات آنتی‌اکسیدانی ، کمک به تقویت سیستم ایمنی

بسیاری از مردم به اشتباه تصور می‌کنند «حبه‌های سیر» میوه هستند، در حالی که از نظر گیاه‌شناسی، سیر یک پیاز زیرزمینی است و میوه واقعی آن فقط پس از گل‌دهی و تشکیل بذر ایجاد می‌شود.اگر بخواهیم سیر را از دیدگاه شیمی، زیست‌شناسی و بیوشیمی بررسی کنیم، موضوع بسیار جالب می‌شود.

ساختمان تشریحی

هر حبه سیر در واقع یک جوانه جانبی تغییرشکل‌یافته است که شامل : فلس‌های گوشتی ذخیره‌ای ، مریستم رأسی  ، بافت‌های ذخیره‌کننده نشاسته و قند ، ترکیبات گوگردی می‌باشد. که وظیفۀ اصلی حبه در آن می تواند ذخیره مواد غذایی ، بقا در زمستان و تکثیر رویشی باشد .

شیمی ترکیبات گوگردی

شهرت سیر عمدتاً به دلیل ترکیبات آلی گوگرددار آن است.در سیر سالم ماده اصلی آلین(Alliin)با فرمول مولکولی ​\( (C_{6}H_{11}NO_{3}S) \)​وجود دارد ، وقتی سیر خُرد یا له می شود ، آنزیم (Alliinase) فعاّل شده و ماده آلین به آلیسین​\( (C_{6}H_{10}OS_{2}) \)​ تبدیل می شود . آلیسین مادّ ای ناپایدار است و دلیل بوی تند سیر ، بسیاری از خواص ضد باکتریایی و اثرات زیستی سیر است . در یک حبه سالم تقریباً آلیسین وجود ندارد؛ آلیسین پس از آسیب مکانیکی تولید می‌شود.

گفتیم که آلیسین ناپایدار بوده و در اثر تجزیه به ترکیبات دیگری مثل دی آلیل سولفید (DAS)، دی آلیل دی سولفید (DADS)، دی آلیل تری سولفید  تبدیل شود که این ترکیبات عامل بسیاری از اثرات دارویی گزارش‌شده سیر هستند.

 دلیل بوی زیاد آن ازچیست ؟ پس از مصرف سیر ، ترکیبات گوگردی وارد خون می‌شوند. برخی از آن‌ها به آلیل متیل سولفید تبدیل شده و از طریق ریه ، پوست و ادرار دفع می‌شوند. به همین دلیل بوی سیر حتی ساعت‌ها پس از خوردن آن باقی می‌ماند. ارزش غذایی (در ۱۰۰ گرم) آن را می توان به طور تقریبی شامل انرژی: ۱۴۹ کیلوکالری ، کربوهیدرات: ۳۳ گرم ، پروتئین: ۶٫۴ گرم ، چربی: ۰٫۵ گرم ، فیبر: ۲٫۱ گرم ، و مواد معدنی:پتاسیم ، فسفر ، منگنز و سلنیوم و ویتامین هایی مثل ​\( (B_{6}) \)​و C دانست .

اثرات بیوشیمیایی ، مطالعات نشان داده‌اند که ترکیبات گوگردی آن می‌توانند: فعالیت برخی باکتری‌ها را مهار کنند. تشکیل رادیکال‌های آزاد را کاهش دهند.بر متابولیسم چربی‌ها اثر بگذارند.تجمع پلاکتی را تا حدی کاهش دهند.تولید نیتریک اکسید ( NO)را تحت تأثیر قرار دهند. البته شدت این اثرات در انسان به مقدار مصرف، نوع فرآورده سیر و شرایط فرد بستگی دارد.

سیر سیاه حاصل تخمیر میکروبی نیست؛ بلکه نتیجه نگهداری سیر در دمای حدود ۶۰ تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد ، رطوبت بالا ، نگهداری چند هفته ای یا چند ساله است . در این فرایند ، واکنش میلارد رخ می‌دهد.رنگ حبه‌ها سیاه می‌شود.طعم تند کاهش می‌یابد و ترکیبات آنتی‌اکسیدانی جدید تشکیل می‌شوند.

واکنش میلارد (Maillard Reaction) یکی از مهم‌ترین واکنش‌های شیمیایی در مواد غذایی است که بین قندهای کاهنده (مانند گلوکز و فروکتوز) و گروه‌های آمینی موجود در اسیدهای آمینه، پپتیدها یا پروتئین‌ها رخ می‌دهد.

سیر سیاه

آنزیم آلییناز و ماده آلیین در سلول‌های جداگانه قرار دارند. وقتی سیر خرد می‌شود، این دو با هم تماس پیدا می‌کنند و آلیسین تشکیل می‌شود.این یک نمونه کلاسیک از دفاع شیمیایی گیاهان (Chemical Defense System) است؛ یعنی گیاه ماده دفاعی را فقط هنگام آسیب‌دیدگی تولید می‌کند. چرا وقتی سیر را با رنده خرد می کنیم ، دست ما دچار سوزش می شود ؟

سوزشی که هنگام رنده کردن سیر روی پوست احساس می‌کنید، عمدتاً ناشی از ترکیبات گوگردی فعال است که پس از خرد شدن سیر تولید می‌شوند. در سیر سالم، ماده‌ای به نام آلیین (Alliin) و آنزیم آلییناز (Alliinase) از هم جدا هستند. وقتی سیر را با رنده خرد می‌کنید ، دیواره سلول‌ها پاره می‌شود. آلیین و آلییناز با هم تماس پیدا می‌کنند.ماده‌ای به نام آلیسین (Allicin) تشکیل می‌شود.

آلیسین و فرآورده‌های بعدی آن بسیار واکنش‌پذیر هستند.این مواد می‌توانند با پروتئین‌های سطح پوست واکنش دهند و پایانه‌های عصبی حسی را تحریک کنند.

چرا رنده کردن بیشتر از خرد کردن با چاقو سوزش ایجاد می‌کند؟ به هنگام رنده کردن ، تعداد بسیار بیشتری از سلول‌ها را تخریب می‌کند.سطح تماس سیر با هوا را افزایش می‌دهد.آلیسین بیشتری تولید می‌کند.به همین دلیل بوی سیر و سوزش پوست در رنده کردن شدیدتر از خرد کردن درشت با چاقو است.

آیا این سوزش نوعی سوختگی است؟ در موارد خفیف خیر، اما اگر سیر له‌شده مدت طولانی روی پوست بماند،یا پوست حساس باشد،ممکن است نوعی درماتیت تماسی تحریکی (Irritant Contact Dermatitis) ایجاد شود که شبیه سوختگی شیمیایی خفیف است.

حتی در منابع پزشکی گزارش‌هایی وجود دارد که قرار دادن سیر له‌شده روی پوست برای چند ساعت باعث قرمزی، تاول و پوسته‌ریزی شده است.

چرا بعضی افراد بیشتر دچار سوزش می‌شوند؟ پوست نازک‌تر دارند. پوستشان خشک یا ترک‌خورده است.به ترکیبات آن حساسیت بیشتری دارند.مدت تماس دست با این ماده بیشتر است.

اگر یک حبه سیر را قبل از خرد کردن حدود ۳۰ ثانیه در مایکروویو یا آب داغ قرار دهید، آنزیم آلییناز تا حد زیادی غیرفعال می‌شود. در نتیجه آلیسین کمتری تشکیل می‌شود.بوی تند کمتر می‌شود.سوزش پوست نیز کاهش می‌یابد.بنابراین از دیدگاه شیمی آلی، سوزش دست هنگام رنده کردن سیر نتیجهٔ واکنش ترکیبات گوگردی بسیار فعال (به‌ویژه آلیسین) با مولکول‌های موجود در پوست و تحریک گیرنده‌های عصبی است. این در واقع بخشی از سامانه دفاع شیمیایی گیاه سیر محسوب می‌شود.

دانستنی های در باره سیر

هنگام پوست کندن ، تعداد کمی از سلول‌ها آسیب می‌بینند.آلیسین کمی تولید می‌شود. اما هنگام رنده کردن ، له کردن و آسیاب کردن تقریباً همه سلول‌ها تخریب می‌شوند و غلظت آلیسین به شدت افزایش می‌یابد.به همین دلیل سرآشپزها اغلب بیشترین سوزش را هنگام رنده کردن سیر تجربه می‌کنند.

چرا حرارت بوی آن را تغییر می‌دهد؟

وقتی سیر حرارت می‌بیند ، آلییناز دناتوره می‌شود.مسیر تشکیل آلیسین متوقف می‌شود.واکنش‌های حرارتی جدید آغاز می‌شوند.در نتیجه ترکیبات گوگردی جدیدی شکل می‌گیرند که بوی آن‌ها ملایم‌تر است.

این ماده و شیمی رادیکال‌ها

پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که برخی مشتقات گوگردی سیر می‌توانند ، رادیکال‌های آزاد را خنثی کنند.در واکنش‌های اکسایش-کاهش شرکت کنند. با گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) برهم‌کنش داشته باشند.

به همین دلیل شیمی سیر امروزه بخشی از حوزه شیمی ردوکس زیستی (Biological Redox Chemistry) محسوب می‌شود.

چرا چاقوی فولادی پس از خرد کردن این ماده بوی خاصی می‌گیرد؟

وقتی سیر خرد می‌شود ، ترکیبات گوگردی روی سطح فلز جذب می‌شوند. بعضی از این مولکول‌ها با لایه نازک اکسید روی فولاد برهم‌کنش می‌کنند و بوی مشخصی ایجاد می‌شود.به همین دلیل چاقوی استفاده‌شده برای سیر حتی پس از شستشوی اولیه نیز ممکن است بو بدهد.

چرا بوی آن از دهان خارج می‌شود؟

بسیاری تصور می‌کنند بوی سیر فقط در دهان باقی می‌ماند.اما بخش مهمی از بو از طریق ریه خارج می‌شود.پس از جذب در روده ، ترکیبات گوگردی وارد خون می‌شوند و به ریه می‌رسند.

سپس هنگام بازدم خارج می‌شوند.به همین دلیل مسواک زدن همیشه بوی سیر را کاملاً از بین نمی‌برد.

نوع تازه و کهنه آن فرق دارد

در طول نگهداری ، آلیین کاهش می‌یابد. برخی مشتقات گوگردی افزایش می‌یابند.رطوبت کم می‌شود.به همین دلیل سیر تازه و سیر چند ماهه از نظر عطر و طعم دقیقاً یکسان نیستند.

چرا برای برخی جانوران سمی است؟

مقداری از ترکیبات گوگردی سیر می‌توانند در برخی جانوران موجب آسیب به گلبول‌های قرمز شوند.برای مثال : سگ ، گربه و اسب نسبت به انسان حساس‌تر هستند.این ترکیبات در این حیوانات می‌توانند موجب اکسیداسیون هموگلوبین شوند.

رنگ آبی یا سبز آن از کجا می‌آید؟

گاهی در ترشی سیر یا هنگام پخت مشاهده می‌شود که سیر رنگ آبی ، سبز ، آبی-فیروزه‌ای می‌شود.علت معمولاً فساد نیست.ترکیبات گوگردی سیر با اسیدهای آمینه واکنش داده و رنگدانه‌های جدیدی ایجاد می‌کنند.این پدیده در محیط‌ های اسیدی بیشتر دیده می‌شود.

چرا خردشده این ماده را چند دقیقه قبل از پختن رها می‌کنند؟

متخصصان تغذیه اغلب توصیه می‌کنند که بعد از این که سیر را خرد کردید ، ۵ تا ۱۰ دقیقه صبر کنید و سپس آن را بپزید. دلیلش این است که تشکیل آلیسین فوری نیست و چند دقیقه زمان می‌برد تا به حداکثر برسد.

اگر بلافاصله سیر را داخل روغن بسیار داغ بریزید، آنزیم آلییناز قبل از تکمیل واکنش غیرفعال می‌شود.

چرا پیاز اشک‌آور است ولی سیر معمولاً اشک نمی‌آورد؟

در پیاز ماده‌ای فرّار به نام Lachrymatory Factor تولید می‌شود که به سرعت به چشم می‌رسد و اشک ایجاد می‌کند. اما در سیر ، ترکیبات غالب سنگین‌تر هستند.فرّاریت کمتری دارند.بیشتر پوست و مخاط را تحریک می‌کنند تا چشم را

آیا سیر می‌تواند تاول ایجاد کند؟

بله ، در غلظت‌های بالا، آلیسین و مشتقات آن می‌توانند: غشای سلولی را تخریب کنند. پروتئین‌های سلولی را دناتوره کنند. باعث مرگ سلولی شوند. به همین دلیل در پزشکی مواردی از سوختگی شیمیایی ، تاول و نکروز سطحی پوست پس از تماس طولانی با سیر له‌شده گزارش شده است.

چرا بوی سیر ساعت‌ها روی دست می‌ماند؟

مولکول‌های گوگرددار مانند : دی آلیل سولفید ، دی آلیل دی سولفید و آلیل متیل سولفید ، چربی‌دوست هستند. این ترکیبات به لایه چربی پوست می‌چسبند و به راحتی با آب شسته نمی‌شوند.به همین علت شستن دست با آب ساده مؤثر نبوده و صابون بهتر عمل می‌کند. تماس با فولاد ضدزنگ (استیل) نیز تا حدی به کاهش بو کمک می‌کند.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert