دانشگاه آزاد اسلامي
واحد ساري
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”
رشته: صنايع غذايي
عنوان:
بررسي روشهاي مختلف استخراج حلالي (اتانول، آب، اتانول-آب) عصاره گياه هلپه بر پايداري روغن کانولا در طي انبارداري
استاد راهنما:
رضا فرهمندفر
نگارنده:
فخرالدين عبدالهي
بهمن 93
تشکر و قدرداني
سپاس بي کران پروردگار يکتا را که به ما هستي بخشيد و به طريق علم و دانش رهنمونمان کرد و به همنشيني رهروان دانش مفتخرمان نمود و خوشه چيني از علم و معرفت روزيمان ساخت.
تمام مباهات من در طول تحصيل، نه دست يازيدن به درجهاي از دانش، بلکه فراسوي آن تلمذ در نزد استاداني بوده است که خود دريايي از معرفت بودند و سهم من پرتوي از تشعشع معرفت ايشان بر انديشه بوده است. در اين رهگذر، به رسم ادب خود را ملزم ميدانم که با تواضع تام و از صميم قلب تشکر و سپاس خالصانه خود را از استاد راهنماي گرانقدرم جناب آقاي دکتر رضا فرهمندفر عرضه دارم، که در طول اين مسير، زحمات بيشائبه اي متحمل گشته و با بردباري مرا راهنمايي فرمودند. بيشک انجام مراحل مختلف اين پاياننامه بدون حمايت و پشتيباني اين عزيزان امکانپذير نبود. مديون لطف و بزرگواريهايشان هستم و از افتخار شاگردي در محضر شان به خود ميبالم.
از استاد گرامي جناب …………. كه زحمت داوري اين پايان نامه را بر عهده داشتند بسيار سپاسگزارم.
فخرالدين عبدالهي
زمستان 1393
تقديم
به
پدر عزيز
و
مادر مهربانم
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول15
کليات تحقيق15
1-1- مقدمه:15
1-2- گياه هلپه:16
1-2-1- ترکيبات گياه هلپه:17
1-2-2- کاربرد گياه:17
1-2-3- خاصيت آنتي اکسيداني عصاره:18
1-3- دانه هاي روغني:18
1-4- روغن کانولا:18
1-4-1- گياه شناسي دانه روغني کانولا:18
1-4-2- تاريخچه کشت کانولا:19
1-4-3- ترکيب روغن کانولا:20
1-4-4- مکانيسم آنتي اکسيداني روغن کانولا:20
1-5- فرايند اکسيداسيون:21
1-6- روشهاي جلوگيري از اکسيداسيون:21
1-7- مکانيسم آنتياکسيدانها:22
1-8- انواع آنتياکسيدانها:22
1-9- اکسيداسيون چربي ها و روغن ها:22
1-9-1-انواع اکسيداسيون:23
1-9-2- آنتي اکسيدان ها :24
1-9-3- مکانيسم آنتي اکسيداني:24
1-9-3-آنتي اکسيدان هاي طبيعي:25
1-9-4آنتي اکسيدان هاي سنتيک :25
1-10- ترکيبات فنلي در گياهان25
1-11- روش هاي ارزيابي اکسيداسيون روغن26
1-11-1 عدد پراکسيد26
1-11-2 ميزان ترکيبات قطبي27
1-11-3 عدد کربونيل27
1-11-4 عدد يدي27
1-11-5 عدد اسيدي27
1-11-6 شاخص پايداري اکسايشي28
1-11-7 عدد کنژوکه28
فصل دوم29
مروري بر تحقيقات انجام شده29
فصل سوم48
مواد و روشها48
3-1- مواد اوليه48
3-2- لوازم آزمايشگاهي48
3-3- تهيه و آماده کردن پودر گياه هلپه49
3-4- استخراج عصاره (عصاره گيري بوسيله شيکر(ماسراسيون))49
3-5- آماده سازي نمونههاي روغن50
3-6- اندازه گيري ترکيبات فنولي50
3-6-1- رسم منحني استاندارد و معادله خط رابطه جذب و غلظت اسيد گاليک (منحني کاليبراسيون)50
3-6-2- اندازهگيري ترکيبات فنولي روغن کانولاي بدون آنتياکسيدان سنتزي51
3-6-3- اندازه گيري ترکيبات فنوليک عصاره گياه هلپه52
3-7- اندازهگيري ترکيبات توکوفرولي52
3-7-1- ترسيم منحني کاليبراسيون52
3-7-2- اندازهگيري ترکيبات توکوفرولي نمونه روغن بدون آنتياکسيدان53
3-7-3- اندازهگيري ترکيبات توکوفرولي عصاره گياه هلپه54
3-8- بررسي فعاليت آنتي اکسيداني عصاره با آزمون حذف راديکال هاي آزاد DPPH54
3-9- آزمون پايداري روغن در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد55
3-9-2- انديس اسيدي56
3-9-3- شاخص پايداري اکسايشي (OSI)56
3-9-4- اندازگيري عدد پراکسيد (PV)56
3-9-5- اندازگيري عدد کربونيل58
3-9-7- اندازگيري مقدار کل ترکيبات قطبي59
3-9-7-1- آماده سازي سيليکاژل59
3-9-7-2- پر کردن ستون کروماتو گرافي59
3-9-7-3- تهيه و آماده سازي نمونه وحلال جداسازي59
3-9-8- اندازهگيري عدد ديان مزدوج (کنژوگه)60
3-9-9- اندازگيري عدد يدي60
3-10- تجزيه و تحليل آماري60
فصل چهارم61
تجزيه و تحليل داده ها61
4-1- محتواي ترکيبات فنوليک61
4-2- مقدار ترکيبات توکوفرولي62
4-3- اندازه گيري فعاليت آنتي اکسيداني، طبق آزمون درصد مهار راديکال آزاد DPPH63
4-4- بررسي خاصيت آنتياکسيداني عصارههاي گياه هلپه با غلظت ppm 200 در روغن کانولا64
4-4-1- تغييرات عدد پراکسيد در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد64
4-4-2- تغييرات عدد اسيدي در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد65
4-4-3- تغييرات عدد يدي در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد67
4-4-4- تغييرات عدد کنژوگه در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد68
4-4-5- تغييرات عدد کربونيل در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد69
4-4-6- تغييرات شاخص پايداري اکسايشي در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد70
4-4-7- تغييرات مقدار فنول در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد71
4-4-8- تغييرات مقادير کل ترکيبات قطبي در طي 60 روز نگهداري در دماي 25 درجه سانتيگراد72
فصل پنجم74
بحث و نتيجه گيري و پيشنهادات74
5-1- شاخص کيفي روغن اوليه74
5-2- اندازه گيري محتواي ترکيبات فنوليک75
5-3- ترکيبات توکوفرولي76
5-4- بررسي فعاليت آنتي اکسيداني با آزمون درصد مهار راديکال آزاد DPPH77
5-5- آزمونهاي پايداري روغن کانولا در طي 60 روز انبارماني78
5-5-1- عدد پراکسيد78
5-5-2- تغييرات عدد اسيدي79
5-5-3- تغييرات عدد يدي80
5-5-4- تغييرات عدد کنژوگه81
5-5-5- تغييرات عدد کربونيل81
5-5-6- شاخص پايداري اکسايشي82
5-5-7- تغييرات ترکيبات فنولي83
5-5-8- مقادير کل ترکيبات قطبي83
نتيجه گيري کلي:84
پيشنهادات:87
منابع88
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 4-1: ميانگين مقدار فنول کل عصارهها با روش هاي مختلف عصاره گيري60
جدول 4-2: ميانگين مقدار توکوفرول عصاره با روش هاي مختلف عصاره گيري61
جدول 4-3: ميانگين درصد مهار راديکال آزاد DPPH62
جدول4-4: ميانگين تغييرات عدد پراکسيد در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري64
جدول4-5: ميانگين تغييرات عدد اسيدي در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري65
جدول4-6: ميانگين تغييرات عدد يدي در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري66
جدول4-7: ميانگين تغييرات عدد کنژوگه در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري67
جدول4-8: ميانگين تغييرات عدد کربونيل در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري68
جدول4-9: ميانگين تغييرات شاخص پايداري اکسايشي در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري69
جدول4-10: ميانگين تغييرات مقدار فنول در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري70
جدول4-11: ميانگين تغييرات ترکيبات قطبي در عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 طي زمان نگهداري72
جدول 5-1: ساختار اسيد چرب روغن كانولاي فاقد آنتي اكسيدان (صالحي و همکاران، 1393)73
جدول 5-2: خصوصيات شيميايي روغن كانولاي فاقد آنتي اكسيدان (صالحي و همکاران، 1393)74
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 3- 1- دستگاه شيکر47
شکل3-2- منحني استاندارد غلظت اسيد گاليک در برابر ميزان جذب خوانده شده درطول موج 7?5 نانومتر49
شکل 3-3- منحني كاليبراسيون ميزان آلفا- توكوفرول در برابر ميزان جذب خوانده شده در طول موج 520 نانومتر51
شکل 3-4- دستگاه اسپکتروفتومتر53
شکل3-5- منحني كاليبراسيون غلظت آهن ? در برابر جذب خوانده شده درطول موج 500 نانومتر55
شکل 4-1: مقايسه ميانگين مقدار ترکيبات فنوليک60
شکل 4-2: مقايسه ميانگين مقدار ترکيبات توکوفرولي61
شکل 4-3: مقايسه ميانگين درصد مهار راديکال آزاد DPPH در غلظت ppm 20062
شکل 4-4: مقايسه ميانگين تغييرات عدد پراکسيد عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري63
شکل 4-5: مقايسه ميانگين تغييرات عدد اسيدي عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري64
شکل 4-6: مقايسه ميانگين تغييرات عدد يدي عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري65
شکل 4-7: مقايسه ميانگين تغييرات عدد کنژوگه عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري67
شکل 4-8: مقايسه ميانگين تغييرات عدد کربونيل عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري68
شکل 4-9: مقايسه ميانگين شاخص پايداري اکسايشي عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري69
شکل 4-10: مقايسه ميانگين تغييرات مقدار فنول عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري70
شکل 4-11: مقايسه ميانگين تغييرات ترکيبات قطبي عصارههاي مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طي زمان نگهداري71
چکيده
اکسيداسيون روغنها علاوه بر تغيير ويژگيهاي روغنها، بر سلامت مصرف کنندگان تاثير سوئي ميگذارد. يکي از مهمترين روشها، جهت جلوگيري از اکسيداسيون، استفاده از آنتياکسيدانها است. به دليل اثرات مضر آنتياکسيدانهاي سنتزي، در سالهاي اخير توجه زيادي به آنتياکسيدانهاي طبيعي استخراج شده از گياهان شده است. گياهان منبع غني از تركيبات فنلي هستند كه مهم ترين آنتي اكسيدان هاي طبيعي به شمار مي آيند نياز به آنتي اكسيدان هاي طبيعي در صنايع غذايي، آرايشي و دارويي باعث تحقيقات علمي گسترده اي در دهه هاي اخير شده است. در اين پژوهش اثر روش استخراج با سه نوع حلال (آب، اتانول و اتانول – آب 50 درصد) بر خصوصيت آنتي اکسيداني عصاره گياه هلپه ارزيابي شد تا مناسبترين روش استخراج براي استفاده بهينه از اين محصول جانبي، تعيين شود. در اين روش استخراج با حلال، گياه خورد شده با سه حلال فوق به نسبت (1به 10) مخلوط و در مدت زمان 24 ساعت در دماي اتاق و بر روي شيکر با سرعت rpm 250 انجام شد. اندازه گيري فنل تام عصاره ها با استفاده از روش فولين سيوکالتيو و فعاليت آنتي اکسيداني عصاره ها با استفاده از روش حذف راديکال هاي آزاد DPPH اندازه گيري گرديد. در ادامه سه نوع عصاره بدست آمده را با غلظت ppm 200 جهت پايدارسازي روغن کانولا در طي انبارماني به آن اضافه شد و با آنتي اکسيدان BHA و نمونه شاهد در دماي 25 درجه سانتيگراد در فواصل زماني 15 روزه و به مدت 60 روز با 8 شاخص پايداري اکسيداتيو از جمله OSI، عدد پراکسيد، عدد کربنيل، عدد کونژوگه، ترکيبات فنولي، ترکيبات قطبي، انديس اسيدي و انديس يدي مقايسه گرديد. نتايج بدست آمده نشان داد که بيشترين ميزان فنول (ppm 03/232/61) بدست آمده مربوط به عصارهي (اتانول- آب) ميباشد که بر مبناي اسيد گاليک بيان ميشود همچنين بيشترين ميزان توکوفرول (ppm 87/258/95)، مربوط به عصارهي (اتانول- آب) ميباشد ولي مقدار آن از لحاظ آماري با ساير نمونه ها اختلاف معني دار نداشت. همچنين بيشترين درصد مهار در آزمون حذف راديکالهاي آزاد (95/1±49/51) مربوط به عصاره هيدروالکلي (اتانول- آب) ماسراسيون در غلظت ppm 200 ميباشد. همچنين در همه آزمونهاي پايدارسازي روغن کانولا بجز آزمون انديس يدي و ترکيبات فنولي، نمونه حاوي عصاره اتانول – آب عملکرد بهتري نسبت به ساير نمونه ها داشتند.
واژگان کليدي: گياه هلپه، ترکيبات فنول، توکوفرول، DPPH، پايداري اکسايشي، روغن کانولا.

فصل اول
کليات تحقيق
1-1- مقدمه:
به دليل وجود مقدار قابل توجهي از پيوندهاي دوگانه در بسياري از روغن ها، اين مواد درمعرض اكسيداسيون و فساد قرار دارند. برخي از تركيبات به وجود آمده در اثر اكسيداسيون براي سلامت انسان زيان آور مي باشد . ترکيباتي مانند راديکال هاي آزاد که اين ترکيبات منجر به واکنش هاي نامطلوب شيميايي و احتمالاً بيولوژيکي مي شوند. با توسعه علم بيوشيمي نقش موثر راديکال هاي آزاد در خيلي از بيماري ها مشخص شده است و نقش راديکال هاي آزاد و اکسيژن فعال در بيماري هايي مثل تصلب شرايين، سرطان و پيري زودرسمورد توجه است. يكي از راه هاي مهم مقابله با اكسيداسيون روغنها استفاده از آنتي اكسيدانها مي باشد. آنتي اکسيدان ها ترکيباتي هستند که با جذب راديکال آزاد و در نتيجه ممانعت از اکسيداسيون، ازفساد، تغيير رنگ و يا تند شدن چربي ها جلوگيري مي کنند.به خصوص آنتي اکسيدان هايي که بنيان حلقوي فنولي حاوي گروه OH را دارا مي باشند، نقش مهمي در جلوگيري از اکسيداسيون چربي دارند. اما طبق پاره اي از بررسيهاي انجام شده، استفاده از آنتي اكسيدانهاي سنتزي ممكن است تحت شرايطي با خطرات سرطان زايي، جهش زايي و يا اثرات سوء ديگري براي انسان همراه باشد. استفاده از روغنها و چربيهاي خوراکي به منظور پخت و آمادهسازي مواد غذايي به سرعت رو به افزايش استو مصرف زياد روغنها و چربيها مستلزم حساسيت و کنترل بيشتر خواص کيفي آنها طي فرايندهاي مربوطه و به تبع آن حفظ سلامت تغذيهاي جامعه است (Kritchesky et al, 2010).
پايداري کم روغن هاي مايع در برابر عوامل فساد، هميشه به عنوان يک مشکل کيفي مطرح بوده و اکسايش عامل اصلي فساد چربي ها و روغن ها محسوب مي شود. از طرف ديگر پايداري روغن ها به ترکيب اسيدهاي چرب آنها به ويژه درصد اسيد لينولنيک و اسيد لينولئيک نيز بستگي دارد و تفاوت ساختاري اسيدهاي چرب که از تفاوت در طول زنجيره، درجه غير اشباعي و محل قرارگيري پيوندهاي دوگانه وشکل فضايي ايزومرهاي حاصل از آنها ناشي ميگردد.ترکيبات حاصل از اکسيداسيون سبب تغييراتي در رنگ، بو، بافت و ويتامين هاي موجود ودر نهايت تغيير در کيفيت و کاهش ارزش تغذيه اي و نابودي ويتامين هاي A، D و E ميگردند. راديکال هاي آزاد حاصل از اکسيداسيون چربي ها، به بسياري از مولکول هاي زيستي مانند ليپيد ها، پروتئين ها حمله نموده و باعث آسيب آنها مي شوند. شرايط اکسيداسيون از جمله دما، زمان و فشار اکسيژن نيز به توليد مواد فرار و ويژگي هاي حسي ليپيدهاي اکسيد شده تأثير ميگذارند.همانند واکنش هاي شيميايي ديگر، سرعت اکسيداسيون چربي ها با افزايش دما تسريع مي شود. زيرا دما باعث افزايش سرعت توليد راديکال هاي آزاد شده ونيز باعث تجزيه هيدروپراکسيدها به راديکال هاي فوق العاده فعال هيدروکسي مي شود و در ضمن باعث کاهش زمان لازم براي طي شدن مرحله اکسيداسيون کند مي گردد. در دماهاي پايين، اکسيداسيون اسيدهاي چرب بيشتر مربوط به واکنش هاي توليد هيدروپراکسيدها است که در اين حالت ترکيبات غير اشباع کاهش نمي يابند. اما در انجام اکسيداسيون در شرايط دمايي بالا، ميزان زيادي از پيوند هاي دوگانه اشباع مي شوند به همين دليل پايداري روغن در دماهاي بالا در برابر اکسيداسيون اهميت زيادي دارد (محمدي وهمکاران،1386).
1-2- گياه هلپه:
گياه هلپه با نام علمي L. Teucrium polium گياهي است علفي جزء گياهان خوشبو و معطر مي باشد گياهي است پايا با قسمتهاي چوبي شده در پايين و بسيار منشعب به ارتفاع cm40 برگهاي کشيده و دندانه دار و تمام قسمتهاي آن پوشيده از کرکهاي بلند و سفيد مي باشد و بدين جهت نقره اي رنگ است. اين گياه معمولاً در نواحي باير، سواحل سنگلاخي و ماسه زارهاي نواحي مختلف اروپا، منطقه مديترانه، شمال آفريقا و جنوب غربي آسيا منجمله ايران مي رويد. اين گياه در ايران در نواحي مختلف شمال، مغرب، جنوب و مرکز ايران، منطقه البرز و کوهستانهاي نيمه خشک پراکندگي وسيعي دارد (تجدد و همکاران، 1392) و در نواحي کوهستاني البرز تا ارتفاعات m 1500 ديده مي شود. برگ هاي اين گياه باريک، دراز و پوشيده از کرک هاي پنبه اي در هر دو سطح پهنک است. گل هايي به تفاوت رنگ هاي سفيد، سفيد مايل به زرد، يا زرد و حتي ارغواني دارد. اين حالت متغير بودن نه تنها در رنگ گل بلکه در وضع ساقه گياه که به صورت پرپشت و پرشاخه و يا به حالت خوابيده درمي آيد نيز ديده مي شود. زمان گل دادن آن به تناسب شرايط محيط زندگي بين خرداد و مرداد است. قسمت مورد استفاده ي گياه سرشاخه هاي گلدار مي باشد (زرگري 1390).
1-2-1- ترکيبات گياه هلپه:
گياه هلپه که در طب سنتي ايران کلپوره نيز ناميده مي شود، 300 گونه از آن شناسايي شده است (ديف رخشي و همکاران 1389). اعضاي اين جنس غني از مونوترپن ها، سسکوئيترپن ها، آلکالوئيدها، ساپونين، ترکيبات پلي فنولي، اسيدهاتي چرب، استرول و روغن هاي اسانسي (الماسري و همکاران، 2014)، گليکوزيدهاي فنيل پروپانوئيدي، گليکوزيدهاي ايريدوئيد و فلاونوئيدها (دي مارنيو و همکاران، 2012) تانن، آلفا و بتاپنين، لوکوآنتوسيانين و اسانس هاي فرار هستند که بيش ترين مواد اين اسانس ژرمارکرين D-B بتاکاريوفيلن، هرمون و کاريوفيلين اکسايد است (تجدد و همکاران، 1392). اين جنس غني از دي ترپن ها با اسکلت دي ترپن هاي نوکلرودان است (الماسري و همکاران، 2014). ترکيبات منحصر به فرد عصاره هلپه شامل آپيژنين، روتين، دي متوکسي آپي ژنين ، ورباسکوزيد، پلپوموزيد مي باشند (گولاس و همکاران، 2012).
1-2-2- کاربرد گياه:
بيش از 220 دي ترپن از اين جنس شناسايي شده که بسياري از اين متابوليت هاي زيست محيطي به عنوان antifeedant حشرات کاربرد دارند. همچنين در درمان تب، رماتيسم بيماري هاي انگلي، درمان عفونت هاي قارچي و آبسه به کار مي روند (الماسري و همکاران، 2014). روغن فراري که از سرشاخه هاي گلدار گياه به دست مي آيد داراي ماده مؤثر آنتاگونيستي کلسيم است که باعث بروز خاصيت ضد اسپاسم مي شود (تجدد و همکاران، 1392). همچنين بررسي عسل ناحيه شمال غرب ايران نشان داد که عسل کلپوره در افزايش استحکام زخم و تسريع در التيام زخم مؤثر مي باشد (انصاري و همکاران، 1388). اين گياه همچنين در درمان دردهاي گوارشي، سرماخوردگي، درمان دردهاي دوران بارداري، اختلالات کبدي، سقط جنين، چربي خون و ديابت کاربرد دارد (ديف رخش و همکاران، 1389).

1-2-3- خاصيت آنتي اکسيداني عصاره:
مزاياي درماني عصاره T. polium معمولاً به توانايي شان در سرکوب و توقف فرايندهاي اکسايشي نسبت داده مي شود. به عنوان مثال در برخي مطالعات گزارش شد که عصاره الکلي T. polium مي تواند هيدروژن پراکسيد ناشي از پراکسيداسيون ليپيدي در سلول هاي قرمز خون را به صورت وابسته به غلظت سرکوب کند (خان احمدي و رضا زاده،2010).
1-3- دانه هاي روغني:
دانه هاي روغني مهم ترين محصولات حاوي روغن هاي نباتي هستند که در کشاورزي جايگاه خاص داشته و اراضي وسيعي در سر تا سر جهان به کشت اين محصولات باارزش اختصاص دارد. ارزش و اهميت
دانه هاي روغني نه فقط به خاطر روغن موجود در آن ها، بلکه به دليل ماده پروتئيني ارزشمندي است که پس از روغن کشي در تغذيه انسان و حيوان به مصرف مي رسد. بازده روغن در هر يک از منابع گياهي مختلف براساس واريته، ناحيه کشت شرايط آب و هوايي، شرايط کاشت و برداشت، حمل و نگهداري، روش هاي روغن کشي و … متفاوت است (مالک، 1387).
1-4- روغن کانولا:
1-4-1- گياه شناسي دانه روغني کانولا:
کانولا علامت تجاري ثبت شده از مجمع کانولاي کانادا براي دانه هاي اصلاح شده ژنتيکي، روغن و کنجاله به دست آمده از ارقام کلزاي گونه هاي براسيکاناپوس و براسيکا کمپستريس از تيره چليپاپيان يا شب بويان است. “rap” در “”rapeseed از نام لاتين “”rapum به معناي شلغم نشأت گرفته که در واقع شلغم، کلم، خردل و بسياري از سبزيجات شناخته شده ديگر بستگي نزديکي به ارقام کلزا / کانولا دارند. کلزا و کانولا مي توانند در دماي پايين و رطوبت معقول رشد کنند و زنده بمانند، به طوري که در مناطقي که در آن دما براي ادامه ي حيات سويا و آفتابگردان مناسب نيست مي توانند توليد شوند (شهيدي، 1990). روغن کلزا يکي از قديمي ترين روغن هاي گياهي شناخته شده است اما استفاده خوراکي آن به دليل سطوح بالايي از اسيد چرب اوروسيک (C22:1) و گلوکوزينولات محدود شده است. روغن با ميزان بالاي اسيد چرب اوروسيک، به علت ايجاد ضايعات عضله قلب و ديگر مشکلات قلبي عروقي و حضور گلوکوزينولات در کنجاله به عنوان خوراک دام ارزش غذايي آن را کاهش مي دهد (برين 2009). محصولات حاصل از
تجزيهي گلوکوزينولات شامل ايزوتيوسيانات و ديگر ترکيبات حاوي سولفور مي باشد که با جذب يد توسط غده ي تيروئيد تداخل ايجاد کرده و همچنين اختلالاتي در کبد ايجاد مي کند و نيز سبب کاهش رشد و افزايش وزن در حيوانات مي شود (گانستون، 2011).

1-4-2- تاريخچه کشت کانولا:
اولين واريته دانه روغني کلزا در هند بيش از 4000 سال پيش وجود داشت. مقياس وسيع کشت اين دانه روغني در اروپا اولين بار در قرن 13 گزارش شد (گانستون، 2011). استفاده صنعتي از آن زماني که به عنوان روغن روان کننده شناخته شده بود گسترش يافت (شهيدي، 1990). لاين لهستاني کلزا با ويژگي گلوکوزينولات کمتر (Bronowski) بعد از سال 1950 شناسايي شد. برنامه ي توليد مثل گياهان در کانادا در سال 1959 آغاز شد و يک لاين کلزا (Liho) حاوي سطوح پايين اوروسيک اسيد شناسايي شد. بنابراين براي انتقال اين ويژگي به ارقام زراعتي، برنامه ي بهنژادي منجر به توليد اولين ارقام براسيکاناپوس با مقادير اوروسيک اسيد پايين (Oro) در سال 1968 و اولين ارقام براسيکا راپا حاوي اوروسيک اسيد پايين (Spam) در سال 1971 شد. اولين ارقام جهاني روغن کانولاي حاوي اوروسيک اسيد و گلوکوزينولات کم با نام دو صفر در سال 1974 گزارش شد. در کانادا روغن با نام کانولا شامل ارقامي حاوي کمتر از 5% اوروسيک اسيد در روغن و کمتر از mg/g 3 گلوکوزينولات هاي آليفاتيک در کنجاله بود. در سال 1986 کانولاي اصلاح شده از براسيکاناپوس و براسيکا راپا با کمتر از 2% اوروسيک اسيد در روغن و گلوکزينولات کمتر از Mol/gµ30 در کنجاله بدون روغن و روغن کانولا به ليست GRAS محصولات غذايي در ايالت متحده افزوده شد.
توليد روغن کانولا با ويژگي اوروسيک اسيد کم (LEAR) در سال 1977 در اروپا اجباري شد. ارقام جديد LEAR بازده توليد پايين و درصد روغن پايين تري در مقايسه با ارقام کلزا داشتند که با اصلاح نباتات و روش هاي بهنژادي توليد آن به ميزان قابل توجهي افزايش يافت. در ديگر مناطق کشت کلزا به ويژه هند و چين، که بخش توسعه و تبديل کلزا به کانولا ندارند هنوز هم غالب مناطق کلزا (HEAR) است (گانستون، 2001).HEAR به عنوان منبع ارزشمندي از اروک آميد erucamide () در فيلم پلاستيکي مورد استفاده قرار مي گيرد (گانستون، 2008). در حال حاضر کلزا (از همه نوع) با 14±13 ميليون تن در سال بزرگ ترين منبع روغني پس از سويا و پالم است و عمدتاً در اروپاي غربي، چين، هند و کانادا (که |گونه هاي کانولا در آن توسعه يافت) کشت مي شود (گانستون، 2004).
1-4-3- ترکيب روغن کانولا:
باارزش ترين ترکيب کانولا روغني است که تقريباً شامل 40% جرم دانه است. روغن کانولا حاوي اسيدهاي چرب پالمتيک (C16:0) 08/0±16/5، استئاريک (C18:0) 08/0±49/1، اولئيک (1:C18) 2/0±12/57، لينولئيک 2):C18) 4/0±0/24 و لينولنيک (C18:3) 18/0±21/12 مي باشد. اسيدهاي چرب غيراشباع روغني کانولا 15/0± 34/93 و نسبت اسيد چرب 6 ( به (3 3/0±97/1 مي باشد. ميزان آلفاتوکوفرول روغن کانولا mg/100g 20/0±99/11، گاماتوکوفرول mg/100g 02/0±26/21 و بتاکاروتن mg/100g 02/0±22/0 مي باشد. فنول کل روغن کانولا 12/0±17/59 معادل گاليک اسيد در 100گرم و ميزان فلاونوئيد کل 11/0±41/16 است. درصد اسيد چرب آزاد آن 01/0± 72/0، ترکيبات غيرصابوني شونده 03/0±54/0 مي باشد. پژوهش ها نشان مي دهد اين روغن در کاهش کلسترول کل و ليپوپروتئين هاي کم چگال خون (LDL) مؤثر است. (اسدي 2010، لين و همکاران، 2013).
1-4-4- مکانيسم آنتي اکسيداني روغن کانولا:
کانولا به طور طبيعي حاوي سطوح بالايي از آنتي اکسيدان ها از جمله آلفا و گاما توکوفرول و اسيدهاي فنولي است. اسيد فنولي غالب در تمام دانه هاي روغني براسيکا، سيناپيک اسيد است و مکانيسم اصلي فعاليت آنتي اکسيداني، اسيدهاي فنولي مشتق شده قادر به مهار راديکال آزاد با بخشيدن اتم هاي هيدروژن فنولشان است. (لوگان، 2013). همچنين غلظت نسبي توکوفرول ها بسته به ژنتيک بذر و محيط کشت آن متفاوت است. نسبت 1PUFA به SFA2 که تحت عنوان شاخص پلي ان خوانده مي شود معمولاً به عنوان معياري از ميزان چند غيراشباعي بودن روغن ها و به دنبال آن ميزان تمايل به انجام واکنش هاي اتواکسيداسيون در نظر گرفته مي شود. مقادير بالاتر اين شاخص به معناي اکسايش پذيري بيشتر روغن يا چربي مربوطه است. (جهاني، 1392).
طبق نتايجي که از مطالعه ي گروزدين و انلاوسکيت به دست آمد پايداري اکسيداتيو بالا ممکن است به طور عمده تحت تأثير مقادير بالاي MUFA3، مقادير کم PUFA و ترکيبات فنولي کل باشد (گروزدي و انلاوسکيت ). MUFA در روغن کانولا 4/62% و PUFA 3/31% ، گاما توکوفرول mg/kg 426 و توکروفرول mg/kg 268، ميزان توکوفرول ppm1200-700، تري آسيل گلسيرول 1/99%- 4/94 مي باشد. (گانستون، 2011). همچنين شواهد موجود نشان مي دهد که PUFA هنگامي که در موقعيت SN-2 تري آسيل گليسرول هستند نسبت به وقتي که در موقعيت SN- 3 هستند، نسبت به اکسيداسيون پايدارترند (هم و همکاران 2013).

1-5- فرايند اکسيداسيون:
اکسيداسيون ليپيدها يکي از واکنشهاي نامطلوبي است که طي سرخ کردن عميق رخ ميدهد و باعث تغييرات در خواص شيميايي، حسي و تغذيهاي ميشود و همچنين منجر به بيماريهاي قلبي، نفخ، موتاژنزايي و ايجاد سرطان ميشود (Roman et al., 2013؛ Konsoula and Liakopoulou-Kyriakides.,2010). مکانيسم اکسيداسيون حرارتي شامل مراحل آغازين4، انتشار5 و انتهايي6 است و از طريق مکانيسم راديکال آزاد رخ ميدهد(Taghvaei et al., 2014؛Brand-Williams et al.,1995) راديکال آزاد در طي گام آغازين در واکنش با اکسيژن هيدروپراکسيدها را توليد ميکند و هيدروپراکسيدها در مرحلهي بعد به محصولات ثانويه اکسيداسيون آلدهيدها، کتونها، کربوکسيليکاسيد و… تبديل شده و منجر به تسريع فرايند تخريب روغن ميگردند(Iqbal et al., 2008). به طور کلي درجه غير اشباعيت اسيدهاي چرب و فاکتورهاي ارتقا دهندهي اکسيداسيون مانند اکسيژن، نور، حضور يونهاي فلزي يا دماي بالا همهي اين فاکتورها اکسيداسيون ليپيدها را تحت تأثير قرار ميدهند (Naz et al., 2004). پايداري اکسايشي روغنها از اهميت ويژهاي برخوردار است زيرا بر اثر آن محصولات اوليه و ثانويه اکسايشي نظيرهيدروپراکسيدها، آلدهيدها و کتونها توليد ميشوند که موجب بروز طعم و بوهاي نامطلوبي در روغن و فرآوردههاي آمادهسازي شده ميگردند (Hemalatha., 2007). ترکيبات مزبور به آساني جذب خون انسان ميشوند و آثار نامطلوبي از قبيل اختلال در عملکرد سلولهاي اندوتليال شرياني و تسريع در بروز تصلب شرايين از خود بر جاي ميگذارند (Kritchesky et al., 2010).
1-6- روشهاي جلوگيري از اکسيداسيون:
اخيرا تلاشهاي زيادي براي جلوگيري از تخريب اکسيداسيون ليپيدها صورت گرفته است يکي از اين عمليات جهت حفظ ليپيدها از اکسيداسيون، ميکروانکپسوله کردن7 محصولات ليپيدي است که به طور گستردهاي در توليد محصولات چرب به کار ميرود و منجر به افزايش عمر ماندگاري محصول ميگردد(Ahn et al.,2008). هيدروژناسيون و اصلاح ژنتيکي دو فرايندي هستند که اسيدهاي چرب غيراشباع روغن سرخ کردني را کاهش ميدهند و مخلوط کردن چندين روغن ميتواند ترکيب اسيدهاي چرب را تغيير دهد و ميتوانند اکسيداسيون روغن را در طي سرخ کردن عميق چربي کاهش دهد (Choeand Min., 2007). روشهاي مختلف ديگري هم وجود دارد ولي يک روش ديگر در تأخير انداختن اکسيداسيون ليپيدها طي سرخ کردن عميق کاربرد آنتياکسيدانها است(Roman et al., 2013).
1-7- مکانيسم آنتياکسيدانها:
امروزه يکي از زمينههاي مهم تحقيقاتي کنترل وضعيت سلامتي غذا است. آنتياکسيدانهاي طبيعي موجود در رژيم غذايي مقاومت نسبت به صدمات اکسيداتيو را افزايش ميدهد و تأثير قابل توجهي بر سلامت انسان دارد(Shah et al., 2014). آنتياکسيدانها به صورت اسکاونجر راديکال آزاد يا چلاته کننده فلزات يا دفع کننده اکسيژن عمل ميکنند (Taghvaei et al., 2014). يعني دورهي القاء را طولاني ميکنند و به تبع آن شروع اکسيداسيون را به تأخير مياندازند، در نتيجه ميتوانند پايداري اکسيداتيو روغن را بهبود دهند (Konsoula&Liakoulou-Kyriakides., 2010).
1-8- انواع آنتياکسيدانها:
آنتياکسيدانها به دو دستهي سنتزي و طبيعي طبقهبندي ميشوند و با توجه به اينکه مصرف آنتياکسيدانهاي سنتزي عوارض نامطلوبي بر روي سلامتي انسان دارند، برخي از آنها از ليست مواد افزودني توسط FDA (Food and Drug Administration) حذف شدهاند. بنابراين بهتر است آنتياکسيدانهاي طبيعي را جايگزين آنتياکسيدانهاي سنتزي8BHA، BHT9، TBHQ10، PG11 نمود (Iqbal et al., 2008؛Bera et al., 2006).منابع آنتياکسيدانهاي طبيعي ميوهجات، سبزيجات، دانهها، غلات، چاي، روغن زيتون، توت، ادويهجات و غيره است (Roman et al., 2013).
1-9- اکسيداسيون چربي ها و روغن ها:
اکسيداسيون در سيستم غذايي فرايندي مضر است. در زنجيره ي توليد مواد غذايي وضعيت اکسيداسيون و آنتي اکسيدان ها تحت تأثير عوامل بيولوژيکي، محيطي و تکنولوژي و افزودني هاي مورد استفاده تغيير مي کند و کيفيت حسي و ارزش غذايي محصول را به مراتب تحت تأثير قرار مي دهد. حضور محصولات سمي اکسيداسيون در غذا و کاهش ارزش تغذيه اي و کاهش محتواي آنتي اکسيداني آن که در رژيم غذايي عرضه شده، مي تواند به طور چشمگيري بر سلامت مصرف کننده تأثيرگذار باشد. منابع فرايندهاي اکسيداتيو در موجودات زنده، راديکال هاي آزاد و ديگر گونه هاي اکسيژن واکنشي هستند که در هر سلول زنده تشکيل مي شوند. راديکال آزاد هر اتم يا مولکولي است که حداقل يک الکترون جفت نشده در خارجي ترين لايه خود دارد. گونه هاي اکسيژن واکنشي مي تواند شامل هيدروژن پراکسيد، اکسيژن يگانه، اوزون، هيپوکلريت، پرواکسي نيتريت، سوپراکسيد، هيدروکسي و راديکال هاي پرواکسي و نيتريک اسيد الوکسي باشد که در اين ميان رايج ترين شکل گونه هاي اکسيژن واکنشي راديکال آنيون سوپراکسيد و هيدروژن پراکسيد هستند و راديکال هيدروکسي بيش ترين گونه واکنشي است (کزپدس و همکاران، 2013)
.
1-9-1-انواع اکسيداسيون:
1-9-1-1- بتا اکسيداسيون (تندي معطر يا اکسيداسيون کتوني): فرايندي است که در اسيدهاي چرب اشباع 44-12 کربنه روي مي دهد و مهمترين سوبستراي آن اسيد لوريک است.
1-9-1-2- اکسيداسيون آنزيمي: اين واکنش توسط آنزيم ليپوکسي ژناز صورت مي گيرد که فعاليت اين آنزيم در بسياري از مواد غذايي(خصوصاً روغن ها) نامطلوب است و اين آنزيم را مي توان به دو دسته تقسيم کرد:
نوع I که به طور اختصاصي عمل کرده و اسيدهاي چرب آزاد را اکسيد مي کند.
نوع II (غيراختصاصي) که علاوه بر اسيدهاي چرب آزاد، ترکيبات ديگري مثل کاروتنوئيدها و اسيدهاي چرب استري شده با گليسرول را نيز اکسيد مي کند. (فرهمندفر، 91).
1-9-1-3- فوتواکسيداسيون: عمدتاً شامل تعامل بين يک پيوند دوگانه و مولکول اکسيژن يگانه بسيار فعال از اکسيژن سه گانه معمولي است. انرژي از نور به اکسيژن از طريق يک حساس کننده مثل کلروفيل، اريتروزين، زربنگال يا متيلن بلو منتقل مي شود (هم و همکاران، 2013). در فوتواکسيداسيون نوع I راديکال اسيد چرب و در نوع II هيدروپراکسيدهاي ترانس توليد مي شود (فرهمندفر، 91). در واقع اين واکنش شامل واکنش اکسيژن يگانه از سه گانه توسط نور و يک حساس کننده است و مي توان با واحدهاي گيرنده اکسيژن مانند کاروتن ها از واکنش جلوگيري کرد.
1-9-1-4- اتواکسيداسيون:
يک فرايند زنجيره اي راديکالي است که شامل سه مرحله ي شروع، انتشار و پايان است.



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید