بخشی از مقاله
اثر آنتي اکسيداني عصاره ريحان بر پايدارسازي روغن آفتاب گردان
چکيده
اکسيداسيون روغن ها علاوه بر تغيير ويژگيهاي ارگانولوپتيکي ماده غذايي، ارزش غذايي و عمر نگهداري روغن ها را کاهش مي دهد و به دليل توليد ترکيبات نامطلوب در روغن براي سلامتي مصرف کنندگان تاثير سوئي دارند. که به منظور جلوگيري از آن مي توان از آنتي اکسيدان ها مثل ترکيباتت فنولي موجود در گياهان استفاده کرد. در اين مطالعه آزمايش به صورت فاکتوريل و در قالب طرح کاملاً تصادفي با دو فاکتور پنج بازه زماني و دو سطح عصاره گياه ريحان انجام شد. نمونه هاي روغن آفتابگردان فرموله شده با اين آنتي اکسيدان طبيعي تحت شرايط دمايي ٢٥ درجه سانتي گراد طي ٦٠ روز ذخيره سازي از نظر پايداري اکسايشي توسط پارامترهاي عدد پراکسيد ،شاخص پايداري اکسايشي ،عدد اسيدي،عدد کربونيل و مقدار کل ترکيبات قطبي در دماي ذخيره سازي در زمانهاي ١٥،٠،٣٠،٦٠،٤٥ با نمونه روغن آفتابگردان حاوي ١٠٠ پي پي ام آنتي اکسيدان سنتتيک TBHQ٢ مورد مقايسه قرار گرفتند. نتايج نشان داد که نمونه حاوي TBHQ مقاومت بيشتري نسبت به اکسيداسيون داشته است . لذا به منظور استفاده بهينه از اين عصاره بايد از غلظت هاي بيشتر استفاده نمود يا به همراه ساير انتي اکسيدان هايي که خاصيت سينرژيستي دارند، استفاده شود.
کلمات کليدي : عصاره برگ ريحان ، روغن آفتابگردان ، پايداري اکسيداتيو
مقدمه
خانواده نعنائيان ١ داراي گونه هاي گياهي است که منبعي غني از ترکيبات دارويي و معطره به شمار مي رود (٣). ريحان ٢ از اين خانواده ، که به عنوان يک سبزي خوردني شناخته مي شود وبه جهت برگ هاي معطر و خوشبو کننده اش براي استفاده تازه خوري، ترکيب با غذاها و سس ها کشت مي شود(٤). اثرات نگهدارنده بسياري از سبزيها و ادويه ها، وجود ترکيبات آنتي اکسيداني و ضد ميکروبي را در آنها نشان مي دهد (٥). بسياري از گونه هاي گياهي، بويژه آنها که متعلق به خانواده نعناييان هستند خاصيت آنتي اکسيداني شديدي از خود نشان مي دهند(٦). عدادي از ترکيبات فنوليک که خاصيت آنتي اکسيداني شديدي هم دارند در عصاره هاي گياهان خانواده نعناييان شناسايي شده اند(٧) بر اساس تحقيقات انجام شده ، از خانواده نعناييان به عنوان منبع غني از اسيدهاي فنوليک بويژه رزماريک اسيد ياد مي شود(٨). ريحان داراي مقادير بسيار زيادي از رزماريک اسيد و کافئيک اسيداست (٩و٣). روغن آفتابگردان يکي از سالمترين روغن هاي نباتي بوده از نظر کاربرد علمي نيز براي مصارف متعدد و مناسب است .
رنگ زرد و روشن و شفاف و طعم مطلوب ، روغن آفتابگردان را روغني مناسب براي استفاده در سسهاي سالاد، محصولات نانوايي، طباخي و سرخ کردن کرده است . نقطه دود روغن در حدود ٢٣٢.٢ درج سانتيگراد بوده (بالاتر از ساير روغن هاي مشابه ) و اين يکي ديگر از محاسن اين روغن براي کاربرد در سرخ کردن مواد غذايي است (١). به دليل مقدارقابل توجهي ازپيوندهاي دو گانه در بسياري از روغنها اين مواد در معرض اکسيداسيون فساد قرار دارند که چنانچه اين فساد از حد خاصي تجاوز کند روغن يا ماده حاوي آن را غيرقابل استفاده براي مصارف غذايي مي کند.(١٠) اکسيداسيون ليپيدها در حين نگهداري و فراوري غذاها نه تنها باعث از دست رفتن کيفيت تغذيه اي و هضمي غذاها مي شود بلکه محصولات اکسيد شده اي مانند راديکالهاي آزاد توليد مي کند.راديکالهاي آزاد توليد شده در سامانه هاي غذايي باعث اکسيداسيون خود به خودي و توليد ترکيبات شيميايي نامطلوب و در نتيجه باعث تندي و بد طعمي ماده غذايي مي شوند.همچنين راديکالهاي آزاد در سامانه هاي بيولوژيکي و زيستي باعث بروز بسياري از بيماريها خصوصا سرطان مي شوند(١١). آنتي اکسيدان ها ترکيباتي هستند که به طور موثري از اکسيداسيون چربيها جلوگيري مي کند (١٢). آنتي اکسيدانها باعث حفظ طعم و رنگ شده و از تخريب ويتامينها جلوگيري مي کند(١٣) اين ترکيبات در کندکردن اکسيداسيون و افزايش دوره القا مي توانند موثر واقع شوند مکانيزم فعاليت آنتي اکسيدان ها مداخله در تشکيل راديکال هاي آزادي است که منجر به اکسيداسيون مي گردند(١٤). آنتي اکسيدانها به دو دسته سنتزي و طبيعي تقسيم مي شوند. آنتي اکسيدان هاي سنتزي سمي بوده و داراي اثرات سرطان زايي مي باشند(١٥). به همين جهت استفاده از اين آنتي اکسيدان ها در بسياري از کشورها در حال محدود شدن است (١٦). براي مثال BHA٢ , BHT١ در حرارت هاي بالا فرار هستند و تجزيه مي شوند. بنابراين براي تهيه غذاهايي چون چيپس سيب زميني و سرخ کردنيها، مناسب نيستند. علاوه بر اين ، اين آنتي اکسيدانها در روغن هاي گياهي، در مشکل گسترش طعمهاي نامطبوع اوليه نظير طعم برگشتگي، موثر نيستند(١٧). در سالهاي اخير از آنتي اکسيدانهاي طبيعي با هدف کاهش خطرات بيماري هايي نظير بيماري هاي قلبي، سرطان (١٨و١٩) و همچنين ديابت استفاده مي گردد (٢٠) لذا آنتي اکسيدان هاي طبيعي نقش مهمي را در سلامت بشر ايفا مي کنند(٢١). ترکيبات فنلي موجود در نمونه هاي گياهي يکي از بهترين منابع آنتي اکسيدانهاي طبيعي مي باشد(٢٢و٢٣). با توجه به مشخص شدن اثرات سوء آنتي اکسيدانهاي سنتتيک که اثرات سمي بر روي مصرف کنندگان وارد فعاليت آنزيمهاي کبدي را مختل مي نمايد و منجر به ايجاد انواع سرطان هاي مي گردد و در دنيا کاربرد آنها در حال محدود شدن است لذا شناسايي آنتي اکسيدانها از منابع قابل دسترس و ارزان و تعيين اثرات پايدارسازي آنها بر روي روغن ها تحت شرايط مختلف جزء مهم اهداف اين تحقيق مي باشد.از اينرو در اين تحقيق منابع طبيعي آنتي اکسيداني نسبتاً فراوان و ارزان و قابل دسترس از جمله عصاره برگ ريحان جهت پايداري به روغن آفتابگردان که يکي از مهمترين منابع روغن گياهي مي باشد اضافه مي شود و اثرات پايدارسازي آن در شرايط ذخيره سازي نسبت به روغن آفتابگردان حاوي آنتي اکسيدان TBHQ مقايسه خواهد شد.
مواد وروشها
در اين آزمايش از ترکيبات شيميايي متانول ، هگزان ، هيدروکسيد پتاسيم متانولي، آلفا توکوفرول ، تولوئن ، ٢، ٢ بي پيريدين ، کلريد آهن III شش آبه ، گاليک اسيد، معرف فولين سيوکالچو، کربنات سديم ، کلروفرم ، تيوسيونات آمونيوم ، اسيد کلريدريک ، پراکسيد هيدروژن ، کلريد باريم دو آبه ، فنل فتالئين ، پتاس ، ايزوهگزان ، دي ايزو پروپيل ، ٢-پروپانول ، بورو هيدريد سديم ، ٢ و ٤- دي نيترو فنيل هيدرازين ، آلدهيد استاندارد (٢ و ٤- دکا دي انال )، هيدروکسيد پتاسيم اتر، آب مقطر، سولفات سديم بدون آب ، پودر آهن و کاغذ صافي با مارک شرکت هاي مرک و سيگما- آلدرچ استفاده شد. همچنين از ريحان گونه ocimum basilicum و روغن آفتاب گردان فاقد آنتي اکسيدان واريته RSO١ استفاده شد.
برگ هاي ريحان بلافاصله پس از شستشو شدند در آون تحت خلا در دماي ٦٠ درجه سانتي گراد خشک شد و پس از خشک شدن با آسياب خرد گرديد و با حلال متانول به نسبت ١-٥ مخلوط گرديده و در شيکر با٢٥٠ دوربر دقيقه به مدت ٤٨ ساعت قرار گرفته و پس از آن توسط کاغذ صافي واتمن شماره ١ صاف گرديده و براي تبخير حلال در اواپراتور تحت خلا در دماي ٥٥ درجه سانتي گراد قرار گرفت . عصاره استخراج شده تا هنگام انجام آزمايش هاي مربوطه در ظروف تيره و در يخچال نگه داري شد.
روغن آفتاب گردان تا زمان انجام آزمايش در دماي ٤درجه سانتي گراد نگهداري گرديد و سپس فاکتور عصاره با مشخصات ٤٠٠ پي پي ام و ١٠٠ پي پي ام TBHQ به نمونه روغن آفتابگردان اعمال شد و به مدت ٦٠ روز در دماي ٢٥ درجه سانتي گراد انبارداري شد و در بازه هاي زماني ١٥ روز يکبار نمونه برداري انجام شد و به ظروف تيره انتقال و به آن ها گاز ازت تزريق گرديد و در فريزر ١٨- درجه سانتي گراد نگه داري شد.
اندازه گيري عدد اسيدي بر حسب گرم پتاس مصرف شده و مطابق با استاندارد(٢٤)، مواد غيرصابوني مطابق با روش (٢٥)، ترکيبات توکوفرولي نمونه مطابق با روش (٢٦)، ترکيبات فنلي نمونه مطابق با روش (٢٧) و عدد پراکسيد نمونه روغن مطابق با روش (٢٨) انجام شدند. از قدرت پراکسيد در آزادسازي يد از پتاسيم يديد يا تبديل آهن سه ظرفيتي به دو ظرفيتي براي اندازه گيري آن استفاده مي شود عدد پراکسيد را معمولاً با روش يدومتري تعيين مي کنند و برحسب ميلي اکي والان پراکسيد در ١٠٠٠ گرم روغن بيان مي کنند.براي تعيين پايداري اکسايشي از دستگاه رنسيمت مدل ٧٤٣ استفاده شد. براي اين منظور، سه گرم نمونه روغن در دماي ١٢٠ درجه سانتي گراد مورد آزمايش قرار گرفت . سرعت جريان هوا ١٥ ليتر بر ساعت بود(٢٩).
کليه آزمايشات به صورت فاکتوريل در قالب طرح کاملاً تصادفي و در سه تکرار انجام شد. تجزيه وتحليل هاي آماري با نرم افزارهاي MstatC و ٢٠٠٣ Microsoft excel انجام شد.
نتايج و بحث
مشخصات روغن آفتابگردان فاقد آنتي اکسيدان
همانطوري که طبق جدول ١ مشاهده مي شود، پارامترهاي پايداري روغن آفتابگردان مورد آزمايش در محدوده قابل قبولي قرار داد به طوريکه عدد پراکسيد ، فنليک ، کربونيل ، قطبي ،غير صابوني و شاخص پايداري اکسايشي به ترتيب ٠.٤٨ ميلي اکي والان بر کيلوگرم ،١٢.٩ ميلي گرم بر کيلوگرم ،٨.١ ميکرو مول بر گرم ،٣.٤٨ ساعت و ٨.٣٧ درصد مي باشد .
مشخصات عصاره برگ ريحان
جدول ٢ نشان دهنده ترکيبات فنوليک و توکوفرولي موجود در عصاره ي الکلي برگ ريحان مي باشد. ميزان ترکيبات فنوليک و توکوفرول هاي کل (برمبناي : α توکوفرول ) به ترتيب ٤٥١.٣٧ و ٨١٢ ميليگرم بر کيلوگرم بوده است که در مقدار نسبتاً مناسبي قرار گرفته است .
تعيين پايداري روغن توسط آنتي اکسيدان ها طي زمان نگهداري
نتايج تجزيه واريانس نشان داد که بين فاکتورهاي مورد بررسي از لحاظ همه پارامترها اختلاف معنيداري وجود دارد همچنين در همه موارد اثر متقابل بين سطوح عصاره و زمان معني دار شد (جدول ٣). با توجه به اينکه اثرات متقابل در همه موارد معني دار است لذا مقايسه مانگين ها براي اثرات متقابل انجام شد (جدول ٤). تغييرات نمونه هاي حاوي ٤٠٠ پي پي ام عصاره و TBHQ ١٠٠ پي پي ام شامل عدد پراکسيد ،عدد اسيدي وعدد کربونيل در شکل ١ آمده است .پراکسيد محصول اوليه اکسيداسيون مواد چرب است و بطور کلي هر قدر که درجه غير اشباعيت روغن ها بيشتر باشد روغن و يا ماده چرب آمادگي بيشتري براي اکسيداسيون دارد. وقتي که ميزان پراکسيد به حد معيني برسد، تغييرات مختلفي صورت گرفته و مواد فرار آلدهيدي و کتوني ايجاد ميشوند که در ايجاد بو و طعم نامطبوع مواد چرب موثر مي باشند (٢). در طول اکسيداسيون عدد پراکسيد افزايش مي يابد ولي در مراحل پيشرفته اکسيداسيون ، به دليل تجزيه پراکسيد و تبديل آن به محصولات ديگر اکسيداسيون ، عدد پراکسيد به مرور زمان شروع به کاهش مي نمايد . در اين مطالعه نيز به همين صورت بوده است و با گذشت زمان عدد پراکسيد افزايش مي يابد (شکل ١). همچنين در زمان هاي اوليه نگهداري اختلافي بين انديس پراکسيد عصاره ي برگ ريحان در غلظت هاي ٤٠٠ پي پي ام ،و TBHQ غلظت ١٠٠ پي پي ام وجود ندارد به طوريکه در روز اول بررسي ميزان عددپراکسيد نمونه حاوي ٤٠٠ پي پي ام عصاره و ١٠٠٠ پي پي ام TBHQ به ترتيب ٠.٤٧ و ٠.٤٨ ميلي اکي والان در ١٠٠٠ گرم مي باشد، ولي با افزايش زمان نگهداري در غلظت هاي ٤٠٠ پي پي ام عصاره ي برگ ريحان نتوانست در کنترل عدد پراکسيد به صورت موثر عمل کند به طوري که در زمان هاي ٣٠ روز پس از نگهداري اختلاف معنيداري را نسبت به روغن حاوي TBHQ داشته است به طوريکه درانتهاي مدت نگهداري عدد پراکسيد نمونه حاوي عصاره وTBHQ به ترتيب به ١.٧٠ و ١.١٢ ميلي اکي والان در ١٠٠٠ گرم رسيده است از اين رو TBHQ نسبت به عصاره موثرتر عمل نموده و تاثير ممانعت کنندگي بيشتري بر روي انديس پراکسايد داشته است . در مورد عدد اسيدي نيز روند تغييرات مانند عدد پراکسيد بود (شکل ١). در اين مطالعه تغييرات عدد کربونيل به صورت خطي نبوده است و به صورت چند مرحله اي مي باشد (شکل ١) که قبلاً نتيجه مشابه در آزمايش (٣٠) به دست آمدهاست . براساس استاندارد ملي کشور ژاپن چنانچه ميزان عدد کربونيل روغن بيش از ٥٠ ميکرومول بر گرم باشد، روغن غيرقابل مصرف قلمداد مي گردد. همان طوري که در جدول ٤ مشاهده ميگردد، عدد کربونيل کليه نمونه ها در محدوده قابل قبولي قرار داشته که دليل آن به خاطر عدم استفاده از فرآيند حرارتي مي باشد. غلظت ٤٠٠ پي پي ام عصاره اختلاف معني داري نسبت به ١٠٠ پي پي ام TBHQداشته و نتوانسته است افزايش عدد کربونيل را در حد TBHQکنترل نمايد. تغييرات ترکيبات قطبي و شاخص پايداري اکسايشي در نمودار١ نشان داد شده است . عمدتاً ترکيبات قطبي در طي فرآيندهاي حرارتي افزايش مييابد مقدار ترکيبات قطبي در غلظت ٤٠٠ پي پي ام عصاره در کليه زمان هاي نگهداري نسبت به ١٠٠ پي پي ام TBHQحالت افزايشي بيشتري را نشان مي دهد. مطابق با نظريه (٣١) حداکثر مقدار ترکيبات قطبي بايد ٢٥درصد باشد تا آن روغن قابل استفاده تلقي گردد، در صورتي که اين ترکيبات از ٢٥درصد بالاتر رود روغن فاسد تلقي مي شود. نکته قابل توجه اينکه ، چون ترکيبات قطبي شاخصي براي روغن هاي حرارت ديده خصوصاً روغن استفاده شده در سرخ کردن مي باشد به عنوان يکي از معيارهاي پايداري حرارتي تلقي مي شود، در کليه نمونه هاي مورد آزمايش ، اين ترکيب در محدوده ي قابل قبولي قرار داشته است . زيرا در اين مرحله فرآيند حرارتي نداشته ايم . در اين مطالعه عدد کربونيل و عدد قطبي روند تغييرات مشابهي را داشتند و در هر دو مورد در کل با گدشت زمان روند افزايشي وجود داشت . مطابق با شکل ١ روند تغييرات شاخص پايداري اکسايشي در کليه ي نمونه هاي مورد آزمايش مشابه هم و به صورت نزولي بوده است و غلظت ٤٠٠ پي پي ام عصاره نسبت به نمونه حاوي TBHQمقدار شاخص پايداري اکسايشي کمتري داشت و اين اختلافات معني دار بود (جدول ٤).
نتيجه گيري کلي
مطابق با شاخص هاي مختلف پايداري که ارزيابي شدند غلظت ٤٠٠ پي پي ام عصاره برگ ريحان در پايدار سازي روغن آفتابگردان طي مدت زمان نگهداري ضعيف تر از TBHQ عمل نموده است . از اين رو براي استفاده موثر از اين آنتي اکسيدان بايد غلضت هاي بالاتري از آن استفاده شود و يا به همراه ساير آنتي اکسيدانها به عنوان سينرژيست استفاده شود.
