بررسی روشهای مختلف استخراج حلالی (اتانول، آب، اتانول-آب) عصاره گیاه هلپه بر پایداری روغن کانولا در طی سرخ کردن عمیق

اکسیداسیون روغن­ها علاوه بر تغییر ویژگیهای روغن­ها، بر سلامت مصرف کنندگان تاثیر سوئی می­گذارد. یکی از مهمترین روشها، جهت جلوگیری از اکسیداسیون، استفاده از آنتی­اکسیدانها است. به دلیل اثرات مضر آنتی­اکسیدانهای سنتزی، در سال­های اخیر توجه زیادی به آنتی­اکسیدانهای طبیعی استخراج شده از گیاهان شده است. در این پژوهش اثر روش استخراج با سه نوع حلال (آب، اتانول و اتانول – آب 50 درصد) بر راندمان و خصوصیت آنتی اکسیدانی عصاره گیاه هلپه ارزیابی شد تا مناسبترین روش استخراج برای استفاده بهینه از این محصول جانبی، تعیین شود. در این روش استخراج با حلال، گیاه خورد شده با سه حلال فوق به نسبت (1به 10) مخلوط و در مدت زمان 24 ساعت در دمای اتاق و بر روی شیکر با سرعت rpm 250 انجام شد. اندازه گیری فنل تام عصاره ها با استفاده از روش فولین سیوکالتیو و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها با استفاده از روش های حذف رادیکال های آزاد DPPH، تست بتاکاروتن- لینولئیک اسید و شاخص پایداری اکسایشی با دستگاه رنسیمت طی شرایط حرارتی اندازه گیری و با آنتی اکسیدان سنتزی BHA مقایسه گردید. در ادامه سه نوع عصاره بدست آمده را با غلظت ppm 200 جهت پایدارسازی حرارتی روغن کانولا به آن اضافه شد و با آنتی اکسیدان BHA در دمای 180 درجه سانتیگراد در فواصل زمانی 5 ساعته و به مدت 30 ساعت  با 8 شاخص حرارتی از جمله OSI، عدد پراکسید، عدد کربنیل، عدد کونژوگه، شاخص رنگی، ترکیبات قطبی، اندیس اسیدی و اندیس یدی مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین میزان فنول (ppm 03/232/61) بدست آمده مربوط به عصاره­ی (اتانول- آب) می­باشد که بر مبنای اسید گالیک بیان می­شود همچنین بیشترین میزان توکوفرول (ppm 87/258/95)، مربوط به عصاره­ی (اتانول- آب) می­باشد ولی مقدار آن از لحاظ آماری با سایر نمونه ها اختلاف معنی دار نداشت. همچنین بیشترین درصد مهار در آزمون حذف رادیکال­های آزاد (71/2±19/47) و در سیستم بتاکاروتن- لینولئیک اسید (92/1±50/33)، هر دو مربوط به عصاره هیدروالکلی (اتانول- آب) ماسراسیون در غلظت ppm 200 میباشد. نتایج حاصل از شاخص پایداری اکسیداتیو در غلظت ppm 200 نیز نشان داد نمونه حاوی آنتی اکسیدان سنتزی BHA (22/0±08/5 ساعت) موثر تر از  بقیه ی عصاره ها واقع شد و با سایر نمونه ها اختلاف معنی دار داشت.

 واژگان کلیدی: گیاه هلپه، ماسراسیون، فنول، توکوفرول، DPPH، بتا کاروتن- لینولئیک اسید، شاخص پایداری اکسایشی، روغن کانولا.

فهرست مطالب

 چکیده 1

فصل اول 2

1-1- دانه های روغنی 2

1-2- روغن کانولا 2

1-2-1- گیاه شناسی دانه روغنی کانولا 2

1-2-2- تاریخچه کشت کانولا 3

1-2-3- ترکیب روغن کانولا 4

1-2-4- مکانیسم آنتی اکسیدانی روغن کانولا 4

1-3- اکسیداسیون چربی ها و روغن ها 5

1-3-1-انواع اکسیداسیون 5

1-3-2- آنتی اکسیدان ها 6

1-3-3-  مکانیسم آنتی اکسیدانی 7

1-4- گیاه هلپه 8

1-4-1- ترکیبات گیاه هلپه 8

1-4-2- کاربرد گیاه 8

1-4-3- خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره 9

فصل دوم 10

مروری بر تحقیقات انجام شده 10

فصل سوم 29

مواد و روشها 29

3-1- مواد اولیه 29

3-2- لوازم آزمایشگاهی 30

3-3- تهیه و آماده کردن پودر گیاه هلپه 30

3-4- استخراج عصاره (عصاره گیری بوسیله شیکر(ماسراسیون)) 31

3-5- آماده سازی نمونههای روغن 31

3-6- اندازه گیری ترکیبات فنولی 32

3-6-1- رسم منحنی استاندارد و معادله خط رابطه جذب و غلظت اسید گالیک (منحنی کالیبراسیون) 32

3-6-2- اندازهگیری ترکیبات فنولی روغن کانولای بدون آنتیاکسیدان سنتزی 33

3-6-3- اندازه گیری ترکیبات فنولیک عصاره گیاه هلپه 34

3-7- اندازهگیری ترکیبات توکوفرولی 34

3-7-1- ترسیم منحنی کالیبراسیون 34

3-7-2- اندازهگیری ترکیبات توکوفرولی نمونه روغن بدون آنتیاکسیدان 35

3-7-3- اندازهگیری ترکیبات توکوفرولی عصاره گیاه هلپه 35

3-8- بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره 36

3-8-1- آزمون حذف رادیکال های آزاد DPPH 36

3-8-2- آزمون بتاکاروتن – لینولئیک اسید 37

3-8-3- شاخص پایداری اكسایشی(OSI) 38

3-9- آزمون پایداری روغن 39

3-9-1 شرایط حرارت دهی 39

3-9-2- اندیس اسیدی 39

3-9-3- شاخص پایداری اکسایشی (OSI) 39

3-9-4- اندازگیری عدد پراکسید (PV) 40

3-9-5- اندازگیری عدد کربونیل 41

3-9-6- شاخص رنگی 42

3-9-7- اندازگیری مقدار کل ترکیبات قطبی 42

3-9-7-1- آماده سازی سیلیکاژل 42

3-9-7-2- پر کردن ستون کروماتو گرافی 43

3-9-7-3- تهیه و آماده سازی نمونه وحلال جداسازی 43

3-9-8- اندازهگیری عدد دیان مزدوج (کونژوگه) 43

3-9-9- اندازگیری عدد یدی 44

3-10- تجزیه و تحلیل آماری 44

فصل چهارم 45

نتایج 45

4-1- محتوای ترکیبات فنولیک عصارههای مختلف گیاه هلپه 45

4-2- مقدار توکوفرول به دست آمده از عصاره های گیاه هلپه 46

4-3- نتایج به دست آمده برای فعالیت آنتی اکسیدانی، طبق آزمون های مختلف برای عصاره های گیاه هلپه 47

4-4- بررسی خاصیت آنتیاکسیدانی عصارههای گیاه هلپه با غلظت ppm 200 در روغن کانولا 50

4-4-1- تغییرات عدد اسیدی طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 51

4-4-2- تغییرات عدد پراکسید طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 52

4-4-3- تغییرات عدد یدی طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 54

4-4-4- تغییرات عدد کربونیل طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 55

4-4-5- تغییرات عدد کنژوگه طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 56

4-4-6- تغییرات شاخص پایداری اکسایشی طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 57

4-4-7- تغییرات مقدار فنول طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 59

4-4-8- تغییرات شاخص رنگی طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 60

4-4-9- تغییرات مقادیر کل ترکیبات قطبی طی فرآیند حرارت دهی در دمای 180 درجه سانتیگراد 61

فصل پنجم 63

بحث و نتیجه گیری 63

5-1- شاخص کیفی روغن اولیه. 63

5-2- اندازه گیری محتوای ترکیبات فنولیک عصاره گیاه هلپه. 64

5-3- ترکیبات توکوفرولی عصاره های گیاه هلپه. 65

5-4- بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره های مختلف گیاه هلپه. 66

5-4-1- اندازه گیری فعالیت آنتی اکسیدانی با درصد مهار رادیکال آزاد  DPPH  66

5-4-2- اندازه گیری قدرت آنتی اکسیدانی با روش بتا کاروتن- لینولئیک اسید  67

5-4-3- بررسی شاخص پایداری اکسایشی عصاره های گیاه هلپه. 68

5-5- آزمون پایداری حرارتی روغن. 69

5-5-1- تغییرات عدد اسیدی. 69

5-5-2- عدد پراکسید. 70

5-5-3- تغییرات عدد یدی. 70

5-5-4- تغییرات عدد کربونیل. 71

5-5-5- تغییرات عدد کنژوکه. 72

5-5-6- شاخص پایداری اکسایشی. 73

5-5-7- تغییرات ترکیبات فنولی. 73

5-5-8- تغییرات شاخص رنگی. 74

5-5-9- مقادیر کل ترکیبات قطبی. 74

نتیجه گیری کلی. 75

پیشنهادات. 78

فهرست منابع. 79

فهرست جداول                                                                                                                      

جدول 4-1: میانگین مقدار فنول کل عصارهها با روش های مختلف عصاره گیری از گیاه Helpeh  46

جدول 4-2: میانگین مقدار توکوفرول عصاره با روش های مختلف عصاره گیری از گیاه Helpeh  47

جدول 4-3: میانگین درصد مهار رادیکال آزاد DPPH در عصاره های مختلف گیاه Helpeh  48

جدول 4-4: میانگین درصد بی رنگ شدن بتاکاروتن در عصاره های مختلف گیاه Helpeh  49

جدول 4-5: میانگین مقدار شاخص پایداری اکسایشی در غلظت ppm200 عصارههای مختلف گیاه Helpeh. 50

جدول4-6: میانگین تغییرات عدد اسیدی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 51

جدول4-7: میانگین تغییرات عدد پراکسید در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 53

جدول4-8: میانگین تغییرات عدد یدی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 54

جدول4-9: میانگین تغییرات عدد کربونیل در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 55

جدول4-10: میانگین تغییرات عدد کنژوگه در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 57

جدول4-11: میانگین تغییرات شاخص پایداری اکسایشی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 58

جدول4-12: میانگین تغییرات مقدار فنول در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 59

جدول4-13: میانگین تغییرات شاخص رنگی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 61

جدول4-14: میانگین تغییرات ترکیبات قطبی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی دوره حرارت دهی. 62

جدول 5-1: ساختار اسید چرب روغن كانولای فاقد آنتی اكسیدان. 63

جدول 5-2: خصوصیات شیمیایی روغن كانولای فاقد آنتی اكسیدان. 64

فهرست اشکال

 شکل 3- 1- دستگاه شیکر. 31

شکل3-2- منحنی استاندارد غلظت اسید گالیک در برابر میزان جذب خوانده شده درطول موج ٧۶٥ نانومتر. 33

شکل 3-3- منحنی كالیبراسیون میزان آلفا- توكوفرول در برابر میزان جذب خوانده شده در طول موج 520 نانومتر. 35

شکل 3-4- دستگاه اسپکتروفتومتر. 38

شکل 3- 5- دستگاه رنسیمت مدل 743. 39

شکل3-6- منحنی كالیبراسیون غلظت آهن ш در برابر جذب خوانده شده درطول موج 500 نانومتر  40

شکل 4-1: مقایسه میانگین مقدار فنولیک عصارههای گیاه هلپه. 46

شکل 4-2: مقایسه میانگین مقدار ترکیبات توکوفرولی عصارههای گیاه هلپه. 47

شکل 4-3: مقایسه میانگین درصد مهار رادیکال آزاد DPPH در عصاره های مختلف گیاه هلپه در غلظت ppm 200. 48

شکل 4-4: مقایسه میانگین درصد بی رنگ شدن بتاکاروتن در عصاره های مختلف گیاه هلپه در غلظت ppm 200. 49

شکل 4-5: مقایسه میانگین شاخص پایداری اکسایشی در عصاره های مختلف گیاه هلپه در غلظت ppm 200. 50

شکل 4-6: مقایسه میانگین تغییرات عدد اسیدی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 52

شکل 4-7: مقایسه میانگین تغییرات عدد پراکسید عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 53

شکل 4-8: مقایسه میانگین تغییرات عدد یدی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 54

شکل 4-9: مقایسه میانگین تغییرات عدد کربونیل عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 56

شکل 4-10: مقایسه میانگین تغییرات عدد کنژوگه عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 57

شکل 4-11: مقایسه میانگین شاخص پایداری اکسایشی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 59

شکل 4-12: مقایسه میانگین تغییرات مقدار فنول عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 60

شکل 4-13: مقایسه میانگین تغییرات شاخص رنگی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 61

شکل 4-14: مقایسه میانگین تغییرات ترکیبات قطبی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی دوره حرارت دهی. 62