بخشی از مقاله
چکیده
با رشد جمعیت جهان، تقاضا برای روغن خوراکی نیز افزایش یافته است در این زمینه نه تنها تعداد مصرف کنندگان بیشتر می شود، بلکه انتظار برای مصرف روغنی با کیفیت بالا و حاوی ترکیبات موثر است. بنابراین،روشهای مختلفی برای پیشتیمار و استخراج روغن استفاده میشود تا به این هدف نایل بشوند. استخراج روغن به روش پرس سرد، از روش هایی است که در ارتقا سلامت و پیش گیری از آسیب های اکسیداتیو ناشی از رادیکالها نقش مهمی ایفا می کند.
اما این روش راندمان استخراج پایینتری دارد و نیاز است که قبل از استخراج با پیش تیمارهای مناسب موجب افزایش راندمان استخراج شد. .هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تکنیکهای پیش تیمار بر روغن کلزای استخراج شده به روش پرس سرد همراه با در نظر گرفتن سلامت و طعم آنها است. این تکنیکها شامل پالس الکتریکی، انرژی مایکروویو و امواج اولتراسوند می باشد. امروزه به کارگیری تکنیکهای پیش تیمار به طور چشمگیری در حال افزایش است و در این مقاله بصورت کامل مزیتها و نقطه ضعفهای آنها بررسی شده است.
واژه های کلیدی :روغن کلزا، پرس سرد، اولتراسوند، مایکروویو، پالس الکتریکی
مقدمه
کلزا یکی از دانههای روغنی مهم بوده که بعد از سویا و پالم مقام سوم را در تامین روغنهای خوراکی به خود اختصاص داده است. حضور مقدار کم اروسیک اسید و گلوکوزینولات در کلزا، آن را به یک منبع ارزشمند تبدیل کرده است. میزان زیاد روغن در دانه کلزا و ترکیب مناسب اسیدهای چرب آن - اسید اولئیک 56 %، اسید لینولئیک %21/5 و اسید لینولنیک - % 8 و نیز سازگاری نسبتا خوب آن با شرایط مختلف آب و هوایی سبب توجه اکثر کشورهای جهان به این دانه روغنی شده است.
ترکیبات زیست فعال درکلزا شامل لیپیدهای قطبی، توکوفرولها، استرولها، کاروتنوئیدها و ترکیبات فنلی هستند. کلزا دارای محتوای بالایی از ترکیبات فنلی است. سیناپیک اسید عمدهترین ترکیب فنلی در روغن کلزا میباشد که %80 ترکیبات فنلی را در کلزا تشکیل میدهد.ترکیب زیست فعال دیگری که به مقدار زیاد در کلزا یافت میشود کانولول است که قدرت آنتی اکسیدانی زیادی دارد. کانولول را میتوان طی دکربوکسیله کردن اسید سیناپیک بدست آورد. حضور ترکیبات فنلی در کلزا سبب افزایش پایداری اکسیداتیو روغن از طریق کنترل واکنش های اکسیداسیون می شود.
یکی از پارامترهای تولید محصول نمونه، روش استخراج مطلوب می باشد. مطالعات کیفی و کمی ترکیبات زیست فعال مواد گیاهی به انتخاب روش استخراج مناسب کمک می کند استخراج روغن به روش پرس سرد، سبب تولید روغنی میشود که در ارتقا سلامت و پیشگیری از آسیبهای اکسیداتیو ناشی از رادیکالها نقش مهمی ایفا میکند. اشکال این روش بهرهوری کم و عدم دستیابی به محصول با کیفیت ثابت است.
لذا نیاز است که قبل از استخراج با پیش تیمارهای مناسب موجب افزایش راندمان استخراج شد. تکنیکهای پیش تیماری که سبب افزایش عملکرد روغن کلزا می شوند شامل پالس الکتریکی، انرژی مایکروویو و امواج اولتراسوند می باشند. هدف اصلی فرایند پیش تیمار افزایش عملکرد روغن و مواد مغذی بدون آسیب به سایر پارامترها به خصوص خواص ارگانولپتیکی است. با توجه به ارزش تغذیهای و ویژگیهای مطلوب روغن کلزا و توسعه کشت و تولید آن در کشور در طی سالهای اخیر لازم است تا در این زمینه تحقیقات گستردهای انجام گیرد. هدف این پژوهش بررسی روشهای نوین پیش تیمار دانهی کلزا برای افزایش ترکیبات زیست فعال روغن استخراجی میباشد.
پرس سرد
استخراج روغن با پرس سرد روشی ساده بوده و به انرژی زیادی نیاز ندارد و طی آن دانهها به روش مکانیکی در دمای پایین خرد و روغن استخراج میشود. مقدار آنتی اکسیدان و ویتامینهای طبیعی موجود در روغن تولید شده به روش پرس سرد خیلی بیشتر از آنتی اکسیدان و ویتامینهای روغنی است که با دیگر روشها تولید شده است. استفاده از پرس سرد به جای سایر روشهای استخراج روغن، می تواند سبب تولید روغنی با طعم فوق العاده و رنگ و بوی طبیعی و نیز حاوی طیف گستردهای از مواد پر ارزش شود و از لحاظ اقتصادی به صرفه باشد. اما این روش راندمان استخراج پایینتری دارد و نیاز است که قبل از استخراج با پیش تیمارهای مناسب موجب افزایش راندمان استخراج شد.
مایکروویو
مطالعات متعددی به اثرات مطلوب پیش فرایند مایکروویو بروی کلزا در تولید روغن با کیفیت بالا اشاره می کند. امواج مایکروویو، امواج الکترومغناطیس غیر یونیزه با فرکانس 300 مگاهرتز تا 300 گیگاهرتز هستند که بین امواج رادیویی و مادون قرمز در طیف الکترومغناطیس قرار دارند. این امواج از دو میدان عمودی نوسانی یعنی میدان الکتریکی و مغناطیسی ساخته میشوند. در این فرایند، حرارت دهی در یک مسیر مشخص و انتخابی و بدون اتلاف حرارت در محیط اتفاق میافتد، یعنی همانند حرارت دهی در یک سیستم بسته میباشد. اثر این فرایند به وسیله دو پدیده انتقال یونی و چرخش دو قطبی است که در اکثر موارد این دو همزمان اتفاق میافتد.
پیش تیمار دانهها با مایکروویو به استخراج بهتر فیتوکمیکالها مانند فیتواسترولها، توکوکرومونولها و کاروتنوییدها کمک می کند. همچنین این روش سبب کاهش زمان پردازش و صرفه جویی در مصرف انرژی و ایجاد حرارت سریع و یکنواخت می شود. از معایب این روش این است که کارایی امواج مایکروویو زمانی که ترکیبات هدف و حلال غیر قطبی باشند و یا زمانی که آنها فرار باشند، بسیار کم و ضعیف است.
اولتراسوند
روش اولتراسوند جهت استخراج روغن به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. در این روش امواج فراصوت با فرکانس بالاتر از 20 کیلو هرتز، به داخل ماده نفوذ کرده و موجب ایجاد کشیدگی و جمع شدنهای پیدرپی شده که در نتیجه آن حفراتی در داخل ماده گیاهی ایجاد میشود. این حفرات به صورت نامتقارن، به هم پیوسته و موجب خروج سریع مواد از داخل سلولها به خارج از آن میشود. به علاوه این امواج میتوانند موجب تخریب دیواره سلولهای زیستی شده و موجب تسهیل خروج مواد گردند.
استخراج به کمک اولتراسوند جایگزینی ارزان، ساده و کارآمد برای تکنیکهای مرسوم استخراج میباشد. فواید عمده استفاده از اولتراسوند شامل افزایش راندمان و سینتیک سریع تر استخراج است. اولتراسوند همچنین با کاهش درجه حرارت عملیاتی امکان استخراج ترکیبات حساس به حرارت را فراهم میکند. در مقایسه با دیگر روشهای نوین استخراج مانند استخراج با مایکروویو، تجهیزات اولتراسوند ارزانتر و کار کردن با آن آسانتر است.
