ذرات بنیادی

رنگ ها و طعم ها
ماجرای فیزیک ذرات بنیادی در دهه ۱۹۶۰ به ماجرای خلق مکانیک کوانتومی و آنچه که در جهان فیزیکدانان در دهه های اول قرن بیستم می گذشت بی شباهت نیست. در اواخر دهه ۱۹۶۰ شتاب دهنده های پرانرژی از تصادم الکترون ها و پروتون ها و در برخی موارد ذرات دیگر، صدها ذره بنیادی فراهم کردند تا فیزیکدانان را از غنای آنچه که در زیرلایه های اتم می گذرد آگاه کنند.
● نگاهی به مدل استاندارد ذرات بنیادی
در نیمه دوم قرن بیستم پیشرفت های عظیمی در درک ما از جهان و به خصوص در دنیای درون اتم اتفاق افتاد. از یک سو پیشرفت های نظری در مکانیک کوانتومی و به تبع آن در نظریه میدان های کوانتومی و از سوی دیگر انجام آزمایش های بزرگ به وسیله شتاب دهنده های عظیم باعث شد که امروزه بتوانیم ادعا کنیم ساختار بخش عظیمی از ماده قابل رویت در جهان را می دانیم. همچنین می توانیم بگوییم که از میان چهار نیروی مستقل در طبیعت امروز نظریه وحدت یافته ای از دوتای آنها در دست است و سومین نیرو هم به طرز خوبی با آنها تلفیق شده است.
اما سئوالات بزرگ تر و اساسی تری پیش روی بشر باز شده است. از یک طرف نیروی چهارم یعنی گرانش تا حدودی رام نشدنی به نظر می رسد. نظریه های ذهنی تری مثل نظریه ریسمان و ابر ریسمان ادعا دارند که شاید بتوانند در آینده هر چهار نیرو را در یک نظریه وحدت یافته توضیح دهند. از سوی دیگر کشفیات کیهان شناسی در اواخر دهه ۹۰ نشان داد که آن چیزی را که ماده قابل رویت در جهان می نامیم و آن را با «مدل استاندارد ذرات بنیادی» توصیف می کنیم، تنها کمتر از پنج درصد جرم کل عالم را تشکیل می دهد و از ۹۵ درصد باقی مانده قسمتی به صورت جرم تاریک است که تنها اثر آن را در سرعت چرخش ستاره ها (مثل خورشید) به دور کهکشان دیده ایم و قسمت بیشتر آن به صورت انرژی تاریک است که باز هم تنها نشانه آن را در افزایش سرعت انبساط عالم کشف کرده ایم و هیچ توجیه نظری که به وسیله عموم فیزیکدانان قابل قبول باشد ارائه نشده است.
با وجود تمام این محدودیت ها می توان گفت که «مدل استاندارد ذرات بنیادی» به واقع شاهکاری است که حاصل میلیون ها نفرساعت _ وقت و یک قرن تلاش بشر و عقلانیت مدرن برای کشف رازهای جاودانه خلقت است.
● نخستین ذرات بنیادی
ماجرای فیزیک ذرات بنیادی در دهه ۱۹۶۰ به ماجرای خلق مکانیک کوانتومی و آنچه که در جهان فیزیکدانان در دهه های اول قرن بیستم می گذشت بی شباهت نیست. در اواخر دهه ۱۹۶۰ شتاب دهنده های پرانرژی از تصادم الکترون ها و پروتون ها و در برخی موارد ذرات دیگر، صدها ذره بنیادی فراهم کردند تا فیزیکدانان را از غنای آنچه که در زیرلایه های اتم می گذرد آگاه کنند.
زمانی که دالتون مدل اتمی نوین خود را در قرن نوزدهم ارائه داد و مندلیف جدول تناوبی عناصر را تنظیم کرد، دانشمندان گمان می کردند که اتم ها، آجرهای ریزسازنده جهان هستند اما این تصور چندان طول نکشید. با کشف الکترون، هسته و پروتون و نوترون درون هسته (که اکثر آنها را مدیون تامسون پدر و پسر و لرد رادرفورد هستیم)، دانشمندان نفس تازه ای کشیدند. آنها توانستند تمام جدول تناوبی عناصر را براساس این ذره توجیه کنند. به نظر می رسید که الکترون، پروتون و نوترون اجزای اصلی سازنده جهان هستند.
اما داستان اینجا تمام نمی شود. دیراک که پس از تدوین مکانیک کوانتومی توسط هایزنبرگ و شرودینگر به دنبال آن بود که یک نظریه مکانیک کوانتومی نسبیتی بسازد نسبیت خاص را با مکانیک کوانتومی پیوند بزند، در اواخر دهه ۱۹۲۰ به معادله ای دست یافت که علاوه بر توضیح دینامیک الکترون وجود ذره دیگری را پیش بینی می کرد که تمام خواص اش همانند الکترون اما بارش مخالف آن است. این ذره را پوزیترون نامیدند. پوزیترون پادذره الکترون است، یعنی تمام خواص آن مثل الکترون است و فقط بارهای ذاتی اعداد کوانتومی آن عکس الکترون است، مثلاً بار الکتریکی مثبت دارد و در سال ۱۹۳۱ توسط کارل اندرسون با استفاده از عکس هایی که از تابش کیهانی گرفته بود، کشف شد. نکته جالب تر اینکه معادله دیراک می تواند هر ذره ای را که اسپین یک دوم دارد توصیف کند اسپین خاصیت کاملاً کوانتومی است و مانسته کلاسیکی ندارد و شبیه یک میدان مغناطیسی ذاتی است پس پروتون و نوترون را هم شامل می شود، در نتیجه آنها هم پادذره دارند.
● نظریه میدان های کوانتومی
پیشرفت بعدی در درک جهان خرد جهان زیر اتمی زمانی حاصل شد که نشان داده شد در معادله دیراک کوانتیزه کردن معادله شرودینگر برای ذرات اسپین یک دوم یک فوتون پرانرژی فوتون، کوانتوم نور است که اینشتین از آن برای توجیه اثر
فتوالکتریک استفاده کرد می تواند یک الکترون و یک پوزیترون خلق کند. البته برای بقای همزمان انرژی و اندازه حرکت، این خلق باید در کنار یک ذره سنگین تر اتفاق بیفتد.
به طور مشابه نشان داده شد که الکترون و پوزیترون می توانند به هم برخورد کنند و ضمن نابود شدن فنا شدن یک فوتون پرانرژی تولید کنند.
در نظریه میدان های کوانتومی که معادله دیراک صورت خاصی از آن است همه ذرات توسط میدان ها توصیف می شوند، همان طور که فوتون نمایان گر میدان الکترومغناطیسی است، الکترون هم تجلی یک میدان الکترونی و پروتون هم یک میدان پروتونی است. به امکان خلق یا فنای کوانتم های میدان ذرات دومین کوانتیزه شدن» می گویند.
● نیروهای بنیادی
در درون هسته اتم ها، پروتون ها و نوترون ها در کنار هم قرار دارند. نوترون ها بی بار هستند اما پروتون ها بار مثبت دارند. دافعه الکتریکی آنها آنقدر زیاد است که باید چیزی بسیار قوی آنها را در کنار هم این گونه آرام قرار داده باشد. نیرویی که «نیروی هسته ای» نام گرفت.
فیزیکدان بزرگ ژاپنی یوکاوا این ایده را مطرح کرد که نیروی هسته ای ناشی از تبادل ذره ای به نام مزون بین اجزای هسته پروتون و نوترون است به این ترتیب پای ذرات دیگری هم به میان آمد. در همین زمان ها بود که شتاب دهنده های بزرگ ساخته شدند و ماحصل کار این شتاب دهنده ها کشف صدها ذره گوناگون بود که همه آنها به نوعی لقب «بنیادی» را به همراه داشتند وضع از زمان جدول مندلیف هم بدتر شد. زیرا آن موقع تنها ۹۲ عنصر وجود داشتند و حالا صدها ذره بنیادی. همان طور که بشر توانست این ۹۲ عنصر شیمیایی را با سه ذره الکترون، پروتون و نوترون توضیح دهد، به نظریه دیگری نیاز بود که بتواند این جنگل عظیم ذرات را با چند مدل ساده تفسیر کند. مدل استاندارد ذرات بنیادی توانست چنین کاری را انجام دهد. تاکنون در طبیعت تنها چهار نیروی مستقل شناخته شده است. نیروی گرانش را نیوتن کشف کرد و در نظریه نسبیت عام اینشتین تعمیم یافت. نظریه نسبیت عام یکی از بهترین و کامل ترین نظریه های علمی است که می تواند نیروی گرانش را تا حد بسیار خوبی توضیح دهد. نیروی دیگر، نیروی الکترومغناطیسی است.
نیروی الکترومغناطیسی در قرن نوزدهم و با کارهای بزرگانی مثل فارادی، هانری، لورنتس، آمپر، اورستد و… قوام پیدا کرد و سرانجام ماکسول توانست این نظریه ها را وحدت بخشیده و در یک نظریه واحد الکترومغناطیسی کلاسیک توضیح دهد. بعد از آن در دهه ۱۹۵۰ فاینمن توانست الکترومغناطیس را با مکانیک کوانتومی پیوند دهد و نظریه کوانتومی الکترودینامیک یا QED را ابداع کند.
نیروی هسته ای هم یکی دیگر از نیروهای بنیادی طبیعت است که اجزای هسته را به هم پیوند می زند. اما بررسی واپاشی نوترون به پروتون و الکترون نشان داد که باید نیروی دیگری هم وجود داشته باشد. نوترون آزاد با نیمه عمری حدود ۱۸ دقیقه واپاشی می کند و یک پروتون و یک الکترون و یک نوترینو آزاد می کند. نیمه عمر این واکنش آنقدر زیاد است که نمی توان این واکنش را در حوزه واکنش های هسته ای قرار داد. از طرف دیگر نوترون بی بار است، پس نیروی الکترومغناطیسی هم نمی تواند این واکنش را توجیه کند. از نیروی گرانش هم با توجه به جرم کم این ذرات اصولاً صرف نظر می شود. برای همین دانشمندان اسم نیرویی که این واکنش را توجیه می کند، نیروی هسته ای ضعیف گذاشته اند زیرا شدت آن بسیار کمتر از نیروی هسته ای معمولی است که ذرات درون هسته را به هم پیوند می دهد. این نیرو هم خود به خود به نیروی هسته ای قوی تغییر نام داد. نیروهای هسته ای قوی و ضعیف و الکترومغناطیسی نیروهایی کوانتومی هستند که نظریه میدان کوانتومی آنها را توضیح می دهد. در مدل استاندارد ذرات بنیادی، ذراتی را به عنوان حامل نیرو تعریف می کنند. این ذرات حامل نیرو بوزون نامیده می شوند و ذرات معمولی که این نیروها بین آنها برقرار می شود، فرمیون نامیده می شوند. بوزون ها از آمار بوز- اینشتین پیروی می کنند و اسپین آنها صحیح است مثل ۰ ، ۱ ۲، و… اما فرمیون ها از آمار فرمی- دیراک پیروی می کنند، یعنی اصل طرد پائولی بر آنها حاکم است و فقط یک فرمیون می تواند در هر حالت قرار بگیرد. مثل ترازهای اتمی که در هر تراز تنها دو الکترون یکی با اسپین بالا و یکی با اسپین پایین قرار می گیرد. اسپین فرمیون ها نیم صحیح است. یک دوم، سه دوم، پنج دوم و…
در نیروی الکترومغناطیسی ذرات باردار ماده را می سازند و نیروی الکترومغناطیسی در آنها با مبادله فوتون که حامل این نیرو و اسپین آن یک است، توضیح داده می شود. حامل نیرو در نیروی هسته ای ضعیف، ذراتی به نام +W و _W، Wo و Zo هستند. حامل نیروی هسته ای قوی هم ذراتی به نام گلوئون هستند.
اما تاکنون هیچ نظریه کوانتومی برای گزارش ارائه نشده و سازش بین نسبیت عام و مکانیک کوانتومی از مسائل لاینحل فیزیک امروزی است. برای توجیه گزارش کوانتومی پیشنهاد می شود که نیروی گرانش هم با استفاده از حاملی به نام گراویتون که اسپین آن۲ و مثل فوتون بدون جرم است، منتقل می شود. علت ۲بودن اسپین گراویتون این است که باید تنها از نوع جاذبه باشد. اما مشکلاتی در این زمینه بروز می کند که تا امروز حل نشده باقی مانده اند.
● ذرات بنیادی
همان طور که رادرفورد در سال ۱۹۱۱ ذرات آلفا را به اتم های طلا شلیک و هسته درون اتم را کشف کرد، در سال ۱۹۶۸ هم آزمایشی به همان شکل و به همان اهمیت انجام شد. پراکندگی ذرات که به سمت پروتون شلیک شدند نشان داد که جرم این ذره در یک نقطه متمرکز نیست بلکه در سه ناحیه خاص درون آن متمرکز شده است. این دستاورد نشان می دهد که پروتون برخلاف الکترون یک ذره بنیادی نیست، بلکه خود از سه ذره کوچک تر تشکیل شده است. همان طور که مدل اتمی بو توانست کشفیات رادرفورد را توضیح دهد، نظریه «کرومو دینامیک کوانتومی» هم این پدیده را توضیح داد. اجزای سازنده پروتون را کوارک نام گذاشتند. فریتشن، لوت ویلر و گلمان در سال ۱۹۷۳ کرومودینامیک کوانتومی یا QCD را ارائه کردند.
ایده اصلی آنها استفاده از یک بار بنیادی مثل بار الکتریکی با نام رنگ است. همان طور که ذرات می توانند بار مثبت یا منفی داشته باشند، کوارک ها هم می توانند رنگ سبز، قرمز یا آبی داشته باشند. توجه داشته باشید که این رنگ ها فقط اسم است و کوارک ها هیچ تابشی ندارند که فرکانس آن شبیه فرکانس نور آبی، قرمز یا سبز باشد که در چشم ها این رنگ ها را تداعی کند بلکه همان طور که بار الکتریکی دو وجه مثبت و منفی دارد رنگ هم سه وجه دارد: سبز، قرمز و آبی. از مخلوط شدن یک کوارک سبز، یک کوارک قرمز و یک کوارک آبی یک پروتون به وجود می آید که بی رنگ است. ابتدا دو کوارک بالا (u) و پایین (d) کشف شدند.کوارک u بار الکتریکی + دوسوم و کوارک d بار الکتریکی – یک سوم دارد به این ترتیب دو کوارک u به علاوه یک کوارک d ذره ای با بار ۱+ تولید می کنند که همان پروتون است. هرکدام از این کوارک ها هم یک رنگ خاص دارند.
دو کوارک d و یک کوارک u هم ذره ای بی بار تولید می کنند که همان نوترون است. چندی بعد، برای توجیه یکی دیگر از ذراتی با نام اومگا منفی که در دهه ۶۰ کشف شده بود وجود کوارک دیگری لازم شد. این کوارک را شگفت (S) نامیدند. پس از آن کوارک C (افسون) و سپس کوارک t و b کشف شدند. دو کوارک آخر را فیزیکدانان کم ذوق سر و ته (Bottom و Top) و فیزیکدانان با ذوق تر حقیقت و زیبایی (Truth و Beauty) می نامند. به این ترتیب فیزیکدانان توانستند، همه ذرات کشف شده در شتاب دهنده ها (یعنی فرمیون ها) را در دو گروه اصلی طبقه بندی کنند: لپتون ها و کوارک ها (جدول یک) و در طرف دیگر ذراتی وجود دارند که حامل نیرو هستند یعنی بوزون ها (جدول دو) وجود دارند.
مزایای استفاده ازمواد طعم دهنده درصنعت طیور
سابقه استفاده ازمواد خوش طعم کننده درتغذیه حیوانات به سال ۱۹۴۶ بازمی گردد. استفاده از این مواد درجیره غذایی حیواناتی از قبیل گاو، گوسنفد و سایرحیوانات مزرعه ای کاملا مرسوم است، ولی کاربرد این مواد درصنعت طیور، توسط متخصصین تغذیه، درحال بحث وبررسی می باشد. بعضی از متخصصین تغذیه مشتاق کاربرد این ترکیبات در تغذیه طیورهستند وبرخی دیگردراین ارتباط هیچ گونه تمایلی را نشان نمی دهند.
سابقه استفاده ازمواد خوش طعم کننده درتغذیه حیوانات به سال ۱۹۴۶ بازمی گردد. استفاده از این مواد درجیره غذایی حیواناتی از قبیل گاو، گوسنفد و سایرحیوانات مزرعه ای کاملا مرسوم است، ولی کاربرد این مواد درصنعت طیور، توسط متخصصین تغذیه، درحال بحث وبررسی می باشد. بعضی از متخصصین تغذیه مشتاق کاربرد این ترکیبات در تغذیه طیورهستند وبرخی دیگردراین ارتباط هیچ گونه تمایلی را نشان نمی دهند. باید توجه نمود که تعداد جوانه های چشایی در یک جوجه یک روزه فقط ۸ عدد می باشد و این جوانه ها در سن ۳ ماهگی به تعداد ۲۴ عدد افزایش می یابند. این درحالی است که تعداد جوانه های چشایی در انسان در حدود۹۰۰۰ و درگاو در حدود ۲۵۰۰۰ عدد می باشد. این تفاوت تعداد جوانه های چشایی بین طیور، اسنان و گاو، بحث های جالبی را در مورد قابلیت حس چشایی درطیور مطرح می نماید. یکی دیگرازنکات قابل توجه دیگردراین زمینه به درصد ناچیزرطوبت در خوراک طیور ومدت زمان کوتاه توقف خوراک دردهان آن ها باز می گردد. تحت این شرایط بدیهی است که قابلیت حل شدن عوامل طعم دهنده خوراک دردهان، با بازدهی بالایی اتفاق نخواهد افتاد. بخشی ازمطالعات علمی که دراین رابطه صورت گرفته است نشان می دهد که درصورت استفاده ازمواد طعم دهنده درجیره غذایی جوجه های گوشتی و مرغان تخمگذار،هیچ گونه تفاوت معنی داری ازنظر شدت رشد وتولید تخم مرغ رخ نخواهد داد. این عده ازمتخصصین معتقدند که استفاده از مواد مطبوع درخوراک طیورازنظر اقتصادی ممکن است مقرون به صرفه نباشد. این عقاید ازدیدگاه صنعت طیور دردنیا پذیرفته شده نیست. واقعیت آن است که تعداد جوانه های چشایی با افزایش سن طیور افزایش می یابند. اگرچه بعضی ازمکانیسم های توجیهی براین اساس پایه گذاری شده اند که قابلیت انحلال عوامل طعم دهنده خوراک درطول هضم غذا دردستگاه گوارش طیوربسیارپایین می باشد، ولی این نکته را هم باید درنظرداشت که وجود این مواد مطبوع در خوراک، می تواند موجب تحریک حس بویایی و درنتیجه تحریک مصرف خوراک درپرنده شود.وجود مواد مطبوع کننده خوراک طیور، موجب بهبود جزیی درافزایش وزن بدن وتولید تخم مرغ می شود ولی این اثرات افزایشی ممکن است که معنی دارنباشد، ولی این عدم معنی داربودن نباید مانع از آن شود که ما یک دیدگاه درست ازکاربرد این مـواد را داشته باشیم . مواد طعم دهنده خوراک، حاوی فاکتورهای ناشناخته ای هستند که موجب تأمین سلامت پرنده می شوند و پرنده را درمقابل عوامل نامساعد حفظ می نمایند.مواد خوراکی طبیعی به طورنسبی برای طیورنامطلوب هستند زیرا از خوشخوراکی بالایی برخوردار نیستند. به عنوان مثال طیورجیره حاوی ذرت را نسبت به جیره های حاوی جو، چاودارو گندم ترجیح می دهند. طیور همچنین ازخوردن غذاهای حاوی ترکیبات غیرمعمول ازقبیل پروتئین های تک سلولی ، ضایعات فرآوری شده میوه و گیاهان دارویی خودداری می نمایند. مواد خوراکی طبیعی با خوشخوراکی بالا هم حاوی فاکتورهای زائدی هستند که اثرات نامطلوب را بر روی خوش خوراکی غذا می گذارند. به عنوان مثال، درطول مدت زمان طولانی نگهداری وذخیره سازی این مواد، ترکیبات مغذی موجود درآن ها دستخوش تغییراتی می شوند. اکسیداسیون چربی، کپک زدگی قند و فساد پروتئین از جمله واکنش هایی است که مواد مغذی، با آن روبرو می شوند. فساد این مواد مغذی با ارزش، موجب تولید ترکیبات معطری می شود که برای طیورقابل قبول و جذاب نمی باشد و همین عامل موجب عملکرد ضعیف این مواد خوراکی می شود. مشکلات مربوط به طعم غذا، ممکن است درغذاهای تازه هم وجود داشته باشد. یافته های تجربی نشان می دهند که بدون استفاده از مواد خوش طعم کننده خوراک، امکان تولید جیره غذایی که ازیکنواختی بالایی ازنظر خوشخوراکی برخوردار باشند وجود ندارد. دلیل این امربه تفاوت شرایط کشت گیاه، نوع خاک و مراحل مختلف فرآوری گیاه در کارخانجات باز می گردد. افزودنی های غذایی که درجیره های غدایی مختلف استفاده می شوند، طعم های متفاوتی دارند. به عنوان مثال ، منابع چربی که در خوراک مورد استفاده قرارمی گیرند، ممکن است از بخش هایی ازچربی غیرخوراکی بدن حیوانات که حاوی ناخالصی زیادی است استخراج شوند. همچنین مواد معدنی و ویتامین هایی که درداخل یک مکمل وجود دارند با یک کریرخاصی مخلوط می شوند ونوع کریرانتخاب شده دراین راستا می تواند طعم خوراک مصرفی را تحت تأثیرقراردهد.افزودن مواد طعم دهنده به جیره غذایی جوجه های جوان می تواند آن ها را تحریک به مصرف خوراک بیشتری نماید، زیرا جوجه هایی که تازه ازتخم خارج شده اند نسبت به مصرف خوراک رغبت چندانی نشان نمی دهند. همچنین ، غذایی که با افزودن مواد افزودنی ، خوشخوراک شده باشد، از قابلیت هضم بالاتری نسبت به جیره غذایی که خوشخوراکی کمتری داشته باشد برخوردار است .کمبود اشتها، یکی دیگراز فاکتورهایی است که می تواند خوشخوراکی غذا را تحت تأثیر قرار دهد. تغییرات شرایط محیطی ، هوای گرم ، بیماری های مختلف و وجود مواد معدنی زیاد درآب مصرفی ( شامل مقادیر بیش از ۱۰۰۰ پی پی ام از هریک از عناصر سدیم ، پتاسیم ، منیزیم وکلسیم ) ازجمله عواملی هستند که می توانند موجب افت مصرف خوراک و درنتیجه افت عملکرد حیوان شوند. مجموعه این عوامل ، تولیدکننده را مجبوربه استفاده ازمواد خوش طعم کننده خوراک می نماید.عوامل مطبوع کننده خوراک شامل انواع طبیعی و سنتتیک می باشند. افزودنی های طبیعی ازقبیل سیر،انواع ترکیبات با خاصیت ادویه ای ، زیره سیاه و انواع سنتتیک شامل عصاره انواع میوه ، وانیل ، گلوتامات سدیم و… می باشند. این مواد عمدتا” به شکل پودر تهیه می شوند وبه همراه سایر مواد ریزمغذی به خوراک طیورافزوده می شوند. حد مجاز طبیعی استفاده ازاین مواد درخوراک طیور بین ۵/۰ الی ۵/۱ درصد می باشد. این مقدار مصرف می تواند با درنظر گرفتن فاکتورهایی ازقبیل اجزاء مواد خوراکی موجود درجیره ، مدت زمان ذخیره کردن خوراک و نوع بیماری احتمالی شایع شده درگله ، به طور دقیق تعیین شود.درمورد تأثیرات این مواد طعم دهنده بر روی صفاتی ازقبیل افزایش وزن بدن و ضریب تبدیل غذایی جوجه های گوشتی، ۴ آزمایش انجام گرفت . نتایج این آزمایشات نشان داد که استفاده از مواد طعم دهنده درجیره غذایی جوجه های گوشتی موجب می شود که وزن بدن درپایان هفته چهارم ۸ گرم و درپایان هفته هشتم پرورش، ۳ گرم سنگین تراز گروه شاهد باشد. همچنین استفاده ازاین مواد موجب بهبود ضریب تبدیل غذایی به میزان ۲/%۶ درپایان هفته چهارم و۳% درپایان هفته هشتم می شود.
تأثیرمواد مطبوع کننده خوراک بر روی برنامه های محدودیت غذایی
برنامه های مختلف محدودیت غذایی، درمواردی ازقبیل شروع تولک بری و به تعویق انداختن شروع دوره تولیدی مرغان تخمگذارمورد استفاده قرار می گیرد. برنامه محدودیت غذایی به طورتجربی با استفاده ازجیره های غذایی با فیبربالا وانرژی پایین صورت می گیرد و یا این که مقدار خوراکی که دراختیارپرنده قرار می گیرد، محدود می شود. با کاربرد روش اول، معمولا” مقدارخوراک مصرفی پرنده ۵/۱ برابرافزایش می یابد وبه دنبال آن هزینه پرورش پولت هم افزایش خواهد یافت . یادآوری می گردد که منابع حاوی فیبرهم همیشه با قیمت های مقرون به صرفه و اقتصادی دردسترس نمی باشند.کاربرد دومین روش هم به دلیل انجام محاسبات دقیق برای تعیین خوراک مصرفی هرپرنده درهرروزو اشتباهاتی که ممکن است دراین راستا اتفاق بیفتد، پرهزینه خواهد بود. دراینجا به نظرمی رسد که مواد افزودنی مطبوع کننده خوراک بتوانند نقش عمده ای را ایفا نمایند. این ترکیبات موجب تحریک ترشح شیرابه های هضمی دردستگاه گوارش طیورمی شوند و به این ترتیب باعث افزایش بازدهی مصرف انرژی می شوند. به این ترتیب با تأمین انرژی مورد نیاز، مقدارخوراک مصرفی هم کمترمی شود واین امرمحدودیت غذایی را با موفقیت بیشتری روبرو می کند.
تأثیر طعم دهنده های خوراک برروی کیفیت تخم مرغ و گوشت
بعضی ازترکیبات مطبوع کننده خوراک،موجب بهبود طعم تخم مرغ می شوند. استفاده ازاین گونه افزودنی ها موجب می شود که طعم تخم مرغ درمدت زمان طولانی ذخیره سازی و حتی تحت دمای بالای محیطی، تغییرات نامطلوبی نداشته باشد. این موضوع درمورد کیفیت گوشت هم صادق است. دریکی از مطالعات صورت گرفته دراین ارتباط، مشخص گردید که درگروه دریافت کننده جیره غذایی حاوی مواد طعم دهنده ، درجه کیفیت گوشت ۱/۵ و درگروه شاهد درجه کیفیت گوشت ۵/۴ بود. مواد مطبوع کننده جیره غذایی طیور همچنین موجب کاهش تولید کلسترول مضر دردرون گوشت می شوند. به عنوان نمونه، مطالعات انجام گرفته برروی پودرسیرنشان می دهد که دراین جیره ها، فعالیت آنزیم هایی که موجب تبدیل کلسترول به اسیدهای صفراوی می شوند. افزایش می یابد. به این ترتیب کلسترول بسیارناچیزی درلاشه ذخیره خواهد شد.درسال های اخیر،زیره سیاه که یکی ازمواد مطبوع کننده خوراک (نان و پنیر) درکشورهای عربی است. درجیره غذایی جوجه های گوشتی هم به میزان ۵۰۰ تا۲۰۰۰ پی پی ام مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده ازاین ماده درجیره غذایی جوجـه های گوشتی می تواند موجب کنترل آلودگی گوشت به انواع باکتری های بیماریزا ازقبیل سالمونلا، استرپتوکوکوس و استافیلوکوکوس شود. زیره سیاه همچنین می تواند موجب بهبود عارضه استرس گرمایی، افزایش ایمنی جوجه ها درمقابل بیماری هایی ازقبیل نیوکاسل وکوکسیدیوزشود. این ماده افزودنی با تحریک غدد تیروئید، موجب افزایش قابلیت با روری درخروس ها می شود.
آنتی اکسیدانها(ANTIOXIDANTS): آنتی اکسیدانها بعنوان نگهدارنده (با جلوگیری از تاثیر اکسیژن بر غذا) و یا بعنوان مواد مفید برای سلامتی به فراورده های غذایی افزوده میگردند. آنتی اکسیدانها از اکسید شدن چربیها و روغنهای غیر اشباع، رنگها و طعم دهنده ها جلوگیری میکنند. مانند ویتامین C.
کافئین
خواص کافئین
خواص شیمیایی
کافئین یک آلکالئید از خانواده متیل گزانتین‌ها است که خواص آن به تئوفیلین و تئوبرومین هم شبیه است. کافئین خالص، به صورت پودر سفید رنگ تلخی می‌باشد. این ماده از ترکیب کربن، هیدروژن، نیتروژن و اکسیژن تشکیل شده است.
خواص فیزیکی
کافئین خالص پودر نرم، بی‌بو، سفید و براقی می‌باشد. نقطه جوش آن ۱۷۸ درجه سانتیگراد و نقطه ذوب آن ۲۳۸ درجه سانتیگراد است. وزن مخصوص کافئین ۲/۱ است. PH آن ۹/۶ می‌باشد. چگالی آن هم ۷/۶ است.
منابع کافئین
منبع اصلی کافئین بین مواد غذایی مختلف، دانه قهوه می‌باشد. محتوای کافئین در مواد غذایی بسیار متغیر است. در سال ۲۰۰۴م، در اتیوپی درختانی پیدا شد که یک پانزدهم گیاهان کافئین دار، کافئین داشتند. احتمالاً در آینده نزدیک، از این گیاهان جدید برای تهیه نوشیدنیهای قهوه که میزان کمتری کافئین داشته باشند، استفاده می‌شود.
یک دوز کافئین تقریباً ۱۰۰ میلی‌گرم است که ۱۵۰ میلی لیتر نوشیدنی قهوه یا یک عدد قرص کافئین، حاوی این مقدار کافئین می‌باشد. قهوه‌ها از نظر میزان کافئین بسیار باهم متفاوتند. یک فنجان قهوه می‌تواند بین ۷۵ تا ۲۵۰ میلی‌گرم کافئین داشته باشد. چای سیاه نسبت به قهوه حاوی کافئین کمتری است که البته به روش دم کردن آن بستگی دارد. چای سبز خیلی کم کافئین دارد. نوشابه ها معمولاً کمتر از قهوه کافئین دارند، اما برخی نوشابه‌های انرژی‌زا خیلی زیاد کافئین دارند ( در تهیه نوشیدنیهای غیر الکلی، میزان کافئین موجود در آنها توسط سازندگان به دقت کنترل می‌شود. معمولاً هر چه میزان کافئین این نوع نوشیدنیها بالاتر باشد، محبوبیت آنها بیشتر می‌شود).
میزان کافئین موجود در مواد غذایی

شکلات تلخ و شیرین 875 میلی‌گرم در هر کیلوگرم
شکلات شیری 100 تا ۲۱۰ میلی‌گرم در هر کیلوگرم
کاکائو
۱۷ میلی‌گرم در هر لیتر
قهوه‌ای که خوب دم شده 130 تا ۱۶۰ میلی‌گرم در هر لیتر
قهوه بدون کافئین 13 تا ۲۰ میلی‌گرم در هر لیتر
قهوه فوری 130 تا ۴۰۰ میلی‌گرم در هر لیتر
اسپرسو 3400 میلی‌گرم در هر لیتر
چای سیاه دم شده 85 تا ۳۷۰ میلی‌گرم در هر لیتر
چای فوری دم شده 120 میلی‌گرم در هر لیتر
چای سبز 85 میلی‌گرم در هر لیتر
چای سفید 68 میلی‌گرم در هر لیتر
به کافئین موجود در چای، گاهی “تئین” هم گفته می‌شود، چون قبلاً تصور می‌کردند که کافئین موجود در چای، چیزی جدای از کافئین موجود در قهوه می‌باشد.
نوشیدنی انرژی‌زا 350 میلی‌گرم در هر لیتر. در برخی کشورها این میزان کافئین را تا ۱۳۵ میلی‌گرم کاهش می‌دهند.
نوشیدنی غیر الکلی (کافئین دار) 100 تا ۲۷۰ میلی‌گرم در هر لیتر
قرصهای کافئین حاوی ۲۰۰ میلی‌گرم کافئین می‌باشند.

در کشورهای اتحادیه اروپایی، هر ماده‌ای که میزان کافئین آن، بیش از ۱۵۰ میلی‌گرم در لیتر باشد باید روی بسته آن هشدار داده شود. گاهی حتی روی بطری نوشابه‌های انرژی‌زا هم این هشدار به چشم می‌خورد. در بیشتر کشورها، کافئین را جزو مواد طعم دهنده تقسیم بندی می‌نمایند.

.
خواص درمانی و غذایی پیاز(۱(
پیاز نوعی گیاه غده‌ای گوشتی و زیرزمینی از خانواده لاله است و نام علمی آن ALLIUM CEPA L می باشد. عموماً، پیاز به بخشی از گیاه اطلاق می شود که هر گیاهی از طبقه آلیوم ها دارای آن است. اما معمولاً منظور از پیاز، گیاه تند مزه ای است که بوی تندی هم دارد و در تهیه انواع غذاها به عنوان نوعی ماده ی طعم دهنده از آن استفاده می کنیم.
به کرات مشاهده شده که هرچه پوست پیاز، زیادتر و کلفت تر باشد، زمستان طولانی تر و سخت تر خواهد بود. این امر نشان دهنده این است که طبیعت برای حفظ گیاه پیاز از سرمای سخت زمستان، از پوشش های ضخیم برای پوشاندن پیاز استفاده می نماید.
پیاز یکی از قدیمی ترین گیاهان زراعی بوده که از هزاران سال قبل، به عنوان طعم دهنده ی غذاها و همچنین دارو از آن استفاده می شده است.
فسفریک اسید
فسفریک اسید از جمله پرمصرف ترین مواد شیمیایی در صنعت است.به عنوان ماده افزودنی در نوشابه های گازدار کاربرد دارد و در تولید کودهای شیمیایی، پاک کننده های صابونی و غیر صابونی،تصفیه آب،خوراک دام و دارو سازی به کار می رود. فسفریک اسید خوراکی را از افزودن آب به P4O10 می سازند.
کاربرد در صنایع غذایی
از اسید فسفریک در تولید غذاهای اسیدی و نوشابه های گازدار مانند انواع کولاها استفاده میشود. بکارگیری این ماده سبب دادن طعم تندی به غذا شده، و از آنجا که ماده شیمیایی با تولید انبوه است، با قیمتی ارزان و حجمی فراوان در دسترس میباشد. همانطور که ذکر شد، قیمت پایین و حجم زیاد تولید این ماده، آنرا در مقایسه با طعم دهنده های طبیعی نظیر زنجبیل برای دادن طعم تندی، یا اسید سیتریک که از لیمو (lemon) و عصاره لیموترش (lime) که برای دادن طعم ترشی بکار میرود، در رتبه بالاتری قرار داده است .