Investigating the Effect of Utilizing Bioactive Compounds Extracted from Pumpkin Peel Using Supercritical Fluid and Subcritical Water Extraction Methods on Canola Oil Stability

Subject Areas :

Azadeh Salami ¹ , Narmela Asefi ² , Reza Esmailzadeh Kanari ³ , Mahdi Gharah Khani ⁴

1 - Ph.D Graduated of Food Science and Technology, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.
2 - Associate Professor, Department of Food Science and Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.
3 - Professor, Department of Food Science and Industry, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
4 - Assistant Professor, Department of Food Science and Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

Received: 2022-10-28 Accepted : 2023-02-14 Published : 2025-03-09

Keywords: Antioxidant, Canola Oil, Pumpkin, Subcritical water, Supercritical Fluid.,

Abstract :

Oxidation of oils and fats is one of the major problems facing the food industry, leading to a reduction in nutritional value and shelf life. Pumpkin peel has been considered for its antioxidant properties due to phenolic and carotenoid compounds. In this research, phenolic and carotenoid extracts of pumpkin peel were obtained using sub-critical water extraction and supercritical fluid extraction methods. Extracts were added separately and in combination to canola oil with 400 ppm concentration. The changes in the physicochemical properties of the samples (peroxide index, carbonyl number, acidy number, polar compounds, conjugate di-en number, color index, and oxidative stability) were evaluated during two situations: stored at 30° C for 60 days and frying heat treatment conditions at 180˚C for 24 hours. Furthermore, the obtained results were compared with canola oil containing 100 ppm of TBHQ as a synthetic antioxidant. According to the results, the lowest level of oil oxidation stability was observed in the control samples (1 hour after 60 days of storage), then in the samples containing TBHQ for 3 hours, then in the oil containing the combined extract obtained by the supercritical method, and finally in the sub-critical water. The most resistant sample in terms of oxidative stability is related to the sample containing phenolic and carotenoid extract obtained with sub-critical water (after 60 days for 5.5 hours). The results of this study suggest that phenolic-carotenoid extract of pumpkin peel in canola oil can be utilized as a natural antioxidant and as an alternative to synthetic antioxidants.

References:

1. اسماعیل زاده کناری ر، مهدی پور س. ز، رضوی ر. بررسی تغییرات اسیدهای چرب و خصوصیات آنتی اکسیدانی عصاره پوست کیوی در پایدار سازی روغن آفتابگردان طی شرایط حرارتی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی. 1396؛14(68): 135-125 .
2. مشيري روشن آ، ساري ع، آقاجاني ن. بهينه سازي شرايط استخراج عصاره استوني دانه زنيان (Ajowan seed) و تاثير آن بر پايدار سازي روغن سوياي خام. فصلنامه فناوری های نوین غذایی. 1397؛ 5(3): 483- 469.
3. Agregán R, Lorenzo J. M, Munekata P. E, Dominguez R, Carballo J, Franco D. Assessment of the antioxidant activity of bifurcaria bifurcata aqueous extract on canola oil. Effect of extract concentration on the oxidation stability and volatile compound generation during oil storage. Food Research International. 99:1095-1102.
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.10.029
4. AOCS. 2004. Official methods and recommended practices of the AMOS: AMOS press champaign. https://doi.org/10.1007/s11130-006-0016-6
5. Sopan B. A, Vasantrao D. N, Ajit S. B. Total phenolic content and antioxidant potential of cucurbita maxima (pumpkin) powder. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2014; 5:1903-1907.
https://doi.org/10.1016/j.supflu.2018.08.002
6. Bhat M. A, Bhat A. Study on physico-chemical characteristics of pumpkin blended cake. Journal of Food Processing & Technology. 2013; 4(9): 4-9. https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000262.
7. Caili F.U, Huan S, Quanhong L. I.. A review on pharmacological activities and utilization technologies of pumpkin. Plant foods for human nutrition. 2006; 61: 70-77.
https://doi.org/10.1007/s11130-006-0016-6
8. Cuco R. P, Cardozo-Filho L, da Silva C. Simultaneous extraction of seed oil and active compounds from peel of pumpkin (Cucurbita maxima) using pressurized carbon dioxide as solvent. The Journal of Supercritical Fluids. 2019; 143:.8-15.
https://doi.org/10.1016/j.supflu.2018.08.002
9. Delfanian M, Kenari R. E, Sahari M. A. Antioxidant activity of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) fruit peel and pulp extracts in stabilization of soybean oil during storage conditions. International Journal of Food Properties. 2015; 18(12: 2813-2824. https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1013635
10. Delplanque B, Le Roy B, Mendy F, Fenart E, Thaminy-Dekar A, Syeda F, .alel. Oleic, linoleic, and alphalinoleic acids from vegetable oils: where are the limits for benefical effects on lipemia and atherothrombotic parameters in humans Oléagineux Corps Gras Lipides. 2002; 9(4): 237-244.
https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1013635
11. Abd El-aal H. A, Halaweish F.T, Food preservative activity of phenolic compounds in orange peel extracts (Citrus sinensis L.). Lucrări Ştiinţifice-Seria Zootehnie. 2010; 53(15): 233-240. https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1013635
12. Farahmandfar R, Asnaashari M, Sayyad R. Comparison antioxidant activity of Tarom Mahali rice bran extracted from different extraction methods and its effect on canola oil stabilization. Journal of food science and technology. 2015; 52: 6385-6394.
https://doi.org/10.1007/s13197-014-1702-2.
13. Farhoosh R, Moosavi S. M. R. Determination of carbonyl value in rancid oils: a critical reconsideration. Journal of Food Lipids. 2006; 13(3): 298-305. https://doi.org/10.1111/j.1745-4522.2006.00053.x
14. Farvin K. S, Jacobsen C. Phenolic compounds and antioxidant activities of selected species of seaweeds from Danish coast. Food chemistry. 2013; 138(2-3): 1670-1681.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.10.078
15. Gelmez N, Kıncal N. S, Yener M. E. Optimization of supercritical carbon dioxide extraction of antioxidants from roasted wheat germ based on yield, total phenolic and tocopherol contents, and antioxidant activities of the extracts. The Journal of Supercritical Fluids. 2009; 48(3): 217-224.
https://doi.org/10.1016/j.supflu.2008.11.002
16. Ghaboos S. H. H, Ardabili S. M. S, Kashaninejad M, Asadi G, Aalami M. Combined infrared-vacuum drying of pumpkin slices. Journal of food science and technology. 2016; 53: 2380-2388.
https://doi.org/10.1007/s13197-016-2212-1
17. Iqbal S, Haleem S, Akhtar M, Zia-ul-Haq M, Akbar J. Efficiency of pomegranate peel extracts in stabilization of sunflower oil under accelerated conditions. Food Research International. 2008; 41(2): 194-200. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.11.005
18. Islam A. A, Mohamed R, Abdelrahman S, Dalia M, Ahmed E. B. Oxidative stability of edible oils via addition of pomegranate and orange peel extracts. Foods and Raw materials. 2018; 6(2):413-420.
http://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-2-413-420
19. Maghsoudlou E, Esmaeilzadeh Kenari R, Raftani Amiri Z. Evaluation of antioxidant activity of fig (Ficus carica) pulp and skin extract and its application in enhancing oxidative stability of canola oil. Journal of Food Processing and Preservation. 2017; 41(4): e13077. https://doi.org/10.1111/jfpp.13077
20. Nyam K. L, Wong M. M, Long K, Tan C. P. Oxidative stability of sunflower oils supplemented with kenaf seeds extract, roselle seeds extract and roselle extract, respectively under accelerated storage. International Food Research Journal. 2013; 20(2).
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.11.005
21. Saguy I. S, Shani A, Weinberg P, Garti N. Utilization of jojoba oil for deep-fat frying of foods. LWT-Food Science and Technology. 1996; 29(5-6): 573-577. https://doi.org/10.1006/fstl.1996.0088
22. Sayyad R. 2017. Effects of deep-fat frying process on the oil quality during French fries preparation. Journal of food science and technology. 2017; 54(8): 2224-2229. https://doi.org/10.1007/s13197-017-2657-x
23. Setyorini D, Aanisah R, Machmudah S, Winardi S, Kanda H, Goto M. Extraction of phytochemical compounds from Eucheuma cottonii and Gracilaria sp using supercritical CO2 followed by subcritical water. In MATEC Web of Conferences. 2018;156: 03051. EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815603051
24. Shitu A, Izhar S, Tahir T. M. Sub-critical water as a green solvent for production of valuable materials from agricultural waste biomass: A review of recent work. 2015.
https://doi.org/10.1007/s13197-017-2657-x.
25. Zhang Y, Yang L, Zu Y, Chen X, Wang F, Liu F. Oxidative stability of sunflower oil supplemented with carnosic acid compared with synthetic antioxidants during accelerated storage. Food chemistry. 2010; 118(3):656-662. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.05.038

Full-Text:



Journal of Innovation in Food Science and Technology , Vol 17, No 1, Spring 2025

Homepagr: https://sanad.iau.ir/journal/jfst                                                                                                 E-ISSN: 2676-7155

 

(Original Research Paper)

Investigating the Effect of Utilizing Bioactive Compounds Extracted from Pumpkin Peel Using Supercritical Fluid and Subcritical Water Extraction Methods on Canola Oil Stability

 

Azadeh Salami1, Narmela Asefi2*, Reza Esmailzadeh Kanari3, Mehdi Gharah Khani4

 

1-Ph.D Graduated of Food Science and Technology, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

2- Associate Professor, Department of Food Science and Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

3- Professor, Department of Food Science and Industry, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.

4- Assistant Professor, Department of Food Science and Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran.

 

Received:28/10/2022                       Accepted:14/02/2023

 

 

Abstract

Oxidation of oils and fats is one of the major problems facing the food industry, leading to a reduction in nutritional value and shelf life. Pumpkin peel has been considered for its antioxidant properties due to phenolic and carotenoid compounds. In this research, phenolic and carotenoid extracts of pumpkin peel were obtained using sub-critical water extraction and supercritical fluid extraction methods. Extracts were added separately and in combination to canola oil with 400 ppm concentration. The changes in the physicochemical properties of the samples (peroxide index, carbonyl number, acidy number, polar compounds, conjugate di-en number, color index, and oxidative stability) were evaluated during two situations: stored at 30° C for 60 days and frying heat treatment conditions at 180˚C for 24 hours. Furthermore, the obtained results were compared with canola oil containing 100 ppm of TBHQ as a synthetic antioxidant. According to the results, the lowest level of oil oxidation stability was observed in the control samples (1 hour after 60 days of storage), then in the samples containing TBHQ for 3 hours, then in the oil containing the combined extract obtained by the supercritical method, and finally in the sub-critical water. The most resistant sample in terms of oxidative stability is related to the sample containing phenolic and carotenoid extract obtained with sub-critical water (after 60 days for 5.5 hours). The results of this study suggest that phenolic-carotenoid extract of pumpkin peel in canola oil can be utilized as a natural antioxidant and as an alternative to synthetic antioxidants.

 

.Keywords: Antioxidant, Canola Oil, Pumpkin, Subcritical water, Supercritical Fluid.

 

 

*Corresponding Author: [e-mail]

 

E-ISSN: 2676-7155                                                                                                                    سایت مجله: https://sanad.iau.ir/journal/jfst

 

(مقاله پژوهشی)

تأثیر ترکیبات زیست فعال پوست کدو حلوایی با روش استخراج سیال فوق بحرانی و آب زیربحرانی در  پایداری روغن کانولا

 

آزاده سلامی۱، نارملا آصفی2*، رضا اسماعیل زاده کناری۳، مهدی قره‌خانی۴

 

۱- دانش آموخته دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.

۲- دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.

۳- استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

4- استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران.

 

تاریخ دریافت:06/08/1401                             تاریخ پذیرش: 25/11/1401

 

چکیده

اکسایش روغن‌ها و چربی‌ها مهم‌ترین مشکل پیشرو در صنعت غذا می‌باشد که منجر به کاهش ارزش تغذیه‌ای و عمر ماندگاری روغن می‌شود. پوست کدو حلوایی به دلیل دارا بودن ترکیبات فنولی و کاروتنوئیدی با خاصیت آنتی اکسیدانی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش عصاره‌های فنولیک و کاروتنوئیدی پوست کدو حلوایی با استفاده از دو روش آبزیر بحرانی و سیال فوق بحرانی استخراج شده و به صورت جدا و ترکیبی به روغن کانولا در غلظت ppm۴۰۰ اضافه گردید. میزان تغییرات فیزیکوشیمیایی نمونه‌های روغن کانولا (عدد پراکسید، عدد کربونیل، عدد اسیدی، عدد قطبی، عدد دی ان مزدوج، شاخص رنگ و پایداری اکسایشی) در دو شرایط متفاوت ۱) ۶۰ روز در دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد ۲) تحت فرآیند سرخ کردن در دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۴ ساعت بررسی شد. با نمونه روغن حاوی ppm۱۰۰ آنتی‌اکسیدان سنتزی TBHQ مقایسه گردید. مطابق نتایج به دست آمده، کمترین میزان پایداری اکسایش روغن در نمونه‌های شاهد به میزان (۱ ساعت بعد از ۶۰ روز نگهداری) و سپس نمونه‌های حاوی TBHQ به مدت ۳ ساعت و سیس روغن حاوی عصاره ترکیبی استخراج شده به روش فوق بحرانی و سپس آبریز بحرانی مشاهده شد و مقاوم‌ترین نمونه از نظر پایداری اکسایشی مربوط به نمونه حاوی عصاره فنولیک و کاروتنوئید استخراج شده با آب زیر بحرانی ( بعد از ۶۰ روز به مدت ۵/۵ ساعت می‌باشد). عصاره ترکیبی فنولیک-کاروتنوئیدی پوست کدو حلوایی در روغن کانولا می‌تواند به عنوان یک         آنتی اکسیدان طبیعی جایگزین مناسبی با آنتی اکسیدان‌های سنتزی باشد.

 

واژه های کلیدی: آبریزبحرانی، ترکیبات زیست فعال روغن کانولا، سیال فوق بحرانی، کدو حلوایی.

 

 * مسئول مکاتبات: [e-mail]

 

 

۱- مقدمه 

امروزه روغن‌های گیاهی به دلیل آثار مفیدی چون کاهش کلسترول بیشتر مورد توجه قرار گرفته و به صورت‌های مختلفی نظیر روغن‌های سالادی، پخت و پز و سرخ کردنی به رژیم غذایی افراد راه پیدا کرده‌اند (۲). اکسیداسیون روغن‌ها علاوه بر تغییر ویژگی‌های ارگانولپتیکی ماده غذایی، با افزایش پراکسید و کاهش عمر نگهداری روغن‌ها و به دلیل از بین رفتن ترکیبات گوگردی با خواص آنتی اکسیدانی طبیعی منجر به افزایش رادیکال‌های آزاد و نهایتا ایجاد بیماری‌های قلبی و عروقی، جهش‌زایی و سرطان می‌شوند. از این ‌رو پایدارسازی روغن‌ها تحت شرایط حرارتی و ذخیره ‌سازی اجتناب ناپذیر است (۱۰). روش‌های مختلفی برای پایدارسازی روغن وجود دارد که یکی از مهم‌ترین روش‌ها استفاده از آنتی‌اکسیدان‌‌ ها می‌باشد. علیرغم اینکه آنتی‌اکسیدان‌‌های سنتزی طی فرآیندهای حرارتی و شرایط ذخیره‌سازی موثر عمل می‌کنند اما استفاده نمودن از این آنتی اکسیدان‌‌ها از نظر سمی بودن و امنیت ماده غذایی بحث برانگیز است. به ‌طوری که، قویترین آنتی اکسیدان سنتتیک (TBHQ¹) در ژاپن، کانادا و اروپا اجازه مصرف ندارد و BHA² نیز از لیست ترکیبات GRAS حذف شده است (۱). ترکیبات فنولیک گروه متابولیت‌های ثانویه آروماتیک گیاهی بوده که بطور گسترده‌ای در سراسر گیاه پخش شده‌اند و دارای اثرات بیولوژیکی متعدد مانند فعالیت آنتی‌اکسیدانی و فعالیت ضد باکتریایی می‌باشند. امروزه ضایعات مواد غذایی خوراکی دارای اهمیت و جایگاه ارزشمندی می‌باشند و می‌توانند به عنوان منبع سرشار از پلی‌فنول‌ها یا آنتی اکسیدانی در نظر گرفته شوند. استفاده از این ضایعات به عنوان منبعی از پلی‌فنول‌ها می‌تواند برای تولیدکنندگان مواد غذایی از نظر اقتصادی داری فواید قابل ملاحظه باشد (۷). کدو حلوایی     با نام علمی (Cucurbita pepo) متعلق به خانواده (Cucurbitaceae) می‌باشد. ارزش غذایی کدو حلوایی بالا بوده و دارای ۲-۱۰ میلی‌گرم ویتامین C و ۹-۱۰ میلی‌گرم ویتامین E در هر ۱۰۰ گرم کدو حلوایی می‌باشد. این میوه هم‌چنین حاوی مقادیر بالایی از ویتامین B6، K، تیامین، ریبوفلاوین و مواد معدنی مانند پتاسیم، فسفر، منیزیم، آهن و سلنیوم بوده و به عنوان منبع عالی کاروتنوئیدها و ترکیبات فنولی برای مصرف انسان است (۶، ۱۶). این میوه علاوه بر لیکوپن، بتاکاروتن و آلفا کاروتن دارای لوتئین نیز می‌باشد که در پوست این میوه به وفور یافت شده و دارای ویژگی‌های بینظیر فعالیت پیش‌ویتامینی، آنتی اکسیدانی و بهبود سلامتی انسان می‌باشند (۴، ۵). استخراج یک فرآیند حساس در دستیابی به ترکیبات ارزشمند مانند ترکیبات فنولی و کاروتنوئیدی از بافت‌های گیاهی است. از روش‌های نوین استخراج آنتی اکسیدان‌ها در حال حاضر استفاده از سیال فوق بحرانی (SFE³) و آبزیردمای بحرانی (SWE⁴) می‌باشد. استخراج با سیال فوق بحرانی مزیت‌های بسیاری دارد که از مهم ترین آن‌ها می‌توان به کاهش زمان استخراج و عدم آلودگی محیط زیست اشاره کرد. SFE خصوصیات مابین یک گاز و یک مایع را دارا بوده و حلالیت بالای آن باعث افزایش انتقال جرم می‌شود. سیال فوق بحرانی نفوذپذیری زیاد داشته و از ویسکوزیته کمتری نسبت به حلال‌های مایع برخوردار است. بهترین حلال برای استخراج ترکیبات طبیعی گیاهان دی اکسید کربن است. زیرا دی اکسید کربونییک ترکیب ارزان، خنثی، دردسترس، بی‌مزه و مورد تأیید در لیست GRAS می‌باشد (۱۵). مطابق بررسی‌های انجام شده، تاکنون هیچ پژوهشی در زمینه استخراج ترکیبات زیست فعال از پوست کدو حلوایی با روش‌های نوین  و افزودن این ترکیبات به عنوان یک آنتی‌ اکسیدان طبیعی جهت پایداری سازی به روغن کانولا گزارش نشده است. در تحقیق حاضر استفاده از سیال فوق بحرانی و آبریز دمای بحرانی به عنوان دو

---

[1] 1-Tert-Butylhydroquinone

[2] 2-Butylated  Hydroxyanisole

[3] 3-Supercritical  Fluid  Extraction

[4] 4- Subcritical Water Extraction

روش استخراج ترکیبات زیست فعال (فنولی و کاروتنوئیدها) از پوست کدو حلوایی بدون آسیب حرارتی انجام شد وطی مقایسه هر دو روش بهترین بازده عصاره استخراج شده در افزایش زمان ماندگاری روغن کانولا مورد بررسی قرار گرفت.

 

۲- مواد و روش‌ها 

۱-۲- مواد مورد استفاده

کدو حلوایی گونه Cucurbitapepo واریته Styarica که دارای رنگ نارنجی‌تری نسبت به سایر هستند تهیه و پس از شستشوی کامل، پوست آن‌ها جدا شد و با دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد خشک و با آسیاب به پودر با اندازه ذرات ۲ میلی‌متر تبدیل شد (۸). روغن کانولا مورد استفاده در این تحقیق از مجتمع کشت و صنعت بهشهر (مازنداران، ایران) و سایر مواد شیمیایی مورد نیاز با درجه خلوص تجزیه‌ای (مرک آلمان) خریداری شدند.

 

۲-۲- استخراج عصاره 

۱-۲-۲- استخراج با استفاده از سیال فوق بحرانی

۱۲ گرم پوست کدو به همراه مهره‌های شیشه‌ای درون اکستراکتور (مدل ES080، کیمیا تجهیز- ایران) قرار داده شد. سیال کربن دی اکسید به عنوان حلال با نرخ جریان       ۱۵ میلی ‌لیتر بر دقیقه با استفاده از پمپ HPLC (مدل 1100Agilent Technologies ) برای رسیدن به فشار مورد نظر پمپ شد. مخلوط دما، زمان و فشار مورد استفاده به ترتیب ۶۰ درجه سانتی‌گراد، ۳ ساعت و ۲۵ مگاپاسکال بود (۲۳).

 

۲-۲-۲- استخراج با استفاده از سیال آب زیربحرانی

۱۲ گرم پوست کدو به همراه مهره‌های شیشه‌ای درون اکستراکتور (مدل ES080، کیمیا تجهیز- ایران) قرار داده شد. آب به عنوان حلال با نرخ جریان ۱ میلی ‌لیتر بر دقیقه      با استفاده از پمپ HPLC (مدل 1100 Agilent Technologies ) برای رسیدن به فشار مورد نظر پمپ شد. دما، زمان و فشار مورد استفاده به ترتیب ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد، ۳ ساعت و ۵  مگاپاسکال بود (۲۳).

 

۳-۲- استفاده از عصاره‌ها در روغن

روغن کانولا تازه تصفیه شده، بدون آنتی اکسیدان جهت انجام آزمون‌های روغن استفاده شد. غلظت عصاره‌های فنولیک و کاروتنوئیدی بین ppm ۱۰۰-۴۰۰ انتخاب شد. مطابق نتایج آزمون‌های اولیه غلظت بهینه عصاره ppm ۴۰۰ تعیین گردید و مخلوط این دو ترکیب به نسبت مساوی به روغن کانولای بدون آنتی اکسیدان اضافه شد و پایداری روغن کانولا طی شرایط نگهداری در دمای ۳۰ درجه سانتی‌گراد در فواصل زمانی ۶۰  روز (زمان‌های ۰، ۱۵، ۳۰، ۴۵، ۶۰) نگهداری و طی شرایط حرارت‌دهی در دمای ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد در فاصله زمانی ۰، ۴، ۸، ۱۲،‌ ۱۶، ۲۰، ۲۴ ساعت سنجیده شد و با نمونه روغن کانولا حاوی ppm۱۰۰ آنتی‌اکسیدان سنتزی TBHQ مورد مقایسه قرار گرفت.

 

۴-۲- اندازه‌گیری عدد پراکسید

برای اندازه‌گیری عدد پراکسید از روش AOCS به شماره (Cd 8-53) استفاده شد. عدد پراکسید با استفاده از فرمول زیر محاسبه شد و بر حسب میلی‌اکی‌والان پراکسید در ۱۰۰۰ گرم روغن بیان گردید (۴).

 

جذب نمونه‌ها در طول موج ۴۲۰ نانومتر در مقابل نمونه شاهد قرائت شد وبر اساس منحنی استاندارد کربونیل به معادله‌گیری عدد کربونیل به دست آمد (۱۳).

 

 

2-5- اندازه‌گیری عدد اسیدی

به منظور اندازه‌گیری عدد اسیدی ۱۰ گرم نمونه روغن در داخل ارلن مایر توزین شد و ۵۰ میلی‌لیتر حلال کلروفرم : اتانول  با نسبت (۵۰:۵۰) حل گردید. سپس چند قطره فنول

فتالئین به عنوان معرف به آن اضافه شد و با پتاسیم هیدروکسید ۱/۰ نرمال تیتر شد. عدد اسیدی طبق رابطه زیر بدست آمد.

 

 

در این رابطه m وزن روغن بر حسب گرم، V حجم پتاسیم هیدروکسید مصرفی بر حسب میلی‌لیتر وC غلظت پتاسیم هیدروکسید بر حسب مول بر لیتر است (۴).

 

۶-۲- اندازه‌گیری شاخص پایداری اکسایشی (OSI)

برای تعیین کارایی آنتی اکسیدانی اضافه شده به روغن، از دستگاه رنسیمت (مدل ۷۴۳ متروهم سوئیس) استفاده شد. در دمای ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد ۵/۲ گرم نمونه روغن به همراه غلظت‌های مختلف ppm ۱۰۰، ۲۰۰، ۳۰۰، ۴۰۰ از عصاره و ppm ۱۰۰ آنتی‌اکسیدانی سنتزی TBHQ مورد آزمایش قرار گرفت. آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ به عنوان شاهد در نظر گرفته شد (۱).

 

۷-۲- اندازه‌گیری دی ان مزدوج

به این منظور نمونه‌های روغن با نسبت ۶۰۰:۱ در هگزان درجه تجزیه‌ای حل شدند و جذب در طول موج ۲۳۴ نانومتر با دستگاه اسپکتروفتومتر (Jenova-2100 انگلستان) خوانده و مقدار دی ان‌های مزدوج با استفاده از فرمول مربوطه محاسبه شد. ضریب خاموشی ۲۹۰۰۰ مول بر لیتر بوده و نتایج بر حسب میلی‌مول بر لیتر عنوان گردید (۲۱).

 

 

A= جذب نمونه- جذب شاهد هگزان

 

۸-۲- مقدار کل ترکیبات قطبی

اندازه‌گیری ترکیبات قطبی کل به روش کروماتوگرافی (مدل AP1165 پرکینالمر آمریکا) لایه نازک انجام پذیرفت بدین ترتیب که سیلیکاژل به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۱۶۰ درجه سانتی‌گراد خشک گردید و با نسبت (۵/۵ : ۵/۹) با آب مخلوط و به ستون مورد نظر انتقال داده شد و به روش وزن‌سنجی مقدار ترکیبات قطبی اندازه‌گیری و بر حسب فرمول زیر محاسبه شد

 

که در آن Cp، Ws و Wn به ترتیب درصد ترکیبات قطبی، وزن نمونه و وزن ترکیبات غیر قطبی است (۹).

 

۹-۲- آزمون شاخص رنگ

شاخص رنگی نمونه‌های روغن بر طبق روش اسپکتروفتومتری (مدل Jenova-2100) با اندازه‌گیری جذب نمونه‌های روغن در طول موج ۴۲۰ نانومتر در مقابل آب مقطر به عنوان نمونه شاهد تعیین گردید (۲۱).

 

۱۰-۲- تجزیه و تحلیل آماری

به منظور تجزیه و تحلیل آماری داده‌های به دست آمده از آزمون‌های روغن، از طرح کاملا تصادفی و مقایسه میانگین از ANOVA دوطرفه استفاده شد. اختلاف معنی‌دار آماری بین میانگین‌ها در سطح احتمال ۹۵٪ با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن تعیین شد. نرم‌افزار مورد استفاده SPSS نسخه ۲۰ بود. به منظور کاهش خطا، کلیه آزمایشات در ۳ تکرار انجام شد.

 

۳- نتایج و بحث 

۱-۳- عدد پراکسید

عدد پراکسید شاخص بسیار مهم برای ارزیابی تولید پراکسید در مراحل آغازین فرآیند اکسیداسیون بوده است (۲، ۱۷، ۲۴). همان طور که در شکل ۱ نشان داده شده است با گذشت زمان نگهداری، عدد پراکسید در تمام تیمارهای مورد بررسی افزایش یافته که نشان دهنده تشکیل هیدروپراکسیدها در طی دوره نگهداری اس (۱۷). در نمونه شاهد عدد پراکسید از روز صفر تا ۴۵ دوره نگهداری از meq O2/kg oil ۸۸/۰ تا ۱۷/۵

افزایش یافت. نتایج به دست آمده نشانگر آن بود که در نمونه روغن حاوی TBHQ در انتهای دوره نگهداری عدد پراکسید meq O2/kg oil ۱۴/۴ بود که بیشتر از عدد پراکسید نمونه‌های روغن حاوی عصاره بود. مطابق نتایج به دست آمده، اضافه کردن عصاره‌های  فنولی و کاروتنوئیدی پوست کدو به روغن کانولا مانع از افزایش عدد پراکسید روغن می‌شود. در تحقیق مشابه، اسلام و همکاران (۲۰۱۸) نشان دادن که استفاده از عصاره‌های پوست انارو پرتقال در روغن سویا و أفتابگردان منجر به کاهش اکسیداسیون روغن می‌گردد. نتایج به دست آمده با یافته‌های اگبال و همکاران (۲۰۰۸)، در زمینه استفاده از عصاره پوست انار در روغن آفتابگردان مطابقت داشت (۲۰). این نتایج نشان می‌دهد که عصاره‌ها توانایی جلوگیری از اکسیداسیون روغن در مراحل اولیه اکسیداسیون با اهدا الکترون و مهار رادیکال‌های آزاد دارند (۳، ۱۴). نتایج مربوط به تغییرات عدد پراکسید نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی در شکل ۲ نشان داده شده است. با گذشت زمان فرآیند حرارتی عدد پراکسید در تمام نمونه‌های مورد بررسی افزایش یافته است و اختلاف معنی‌دار آماری ایجاد شده است. هیدروپراکسیدها مولکول‌های ناپایداری هستند که طی فرآیند حرارتی و اکسیداسیون تجزیه مي‌شوندکه دلیل کاهش در عدد پراکسید در واقع تجزیه هیدروپراکسیدها است (۱۸، ۲۵). در نمونه شاهد تجزیه هیدروپراکسیدهای ناپایدار و کاهش در عدد پراکسید در ساعت ۱۲ فرآیند حرارتی اتفاق افتاد در حالیکه برای نمونه‌های روغن حاوی TBHQ، CASB و PHSP در ساعت ۱۶ فرآیند حرارتی و برای سایر نمونه‌ها در ساعت ۲۰ فرآیند حرارتی اتفاق افتاد. به طورکلی هر چه سرعت اکسایش روغن بیشتر باشد سرعت تجزیه هیدروپراکسیدها نیز بیشتر است. لذا در نمونه‌های روغن حاوی MIXSB و MIXSP به دلیل اکسایش کمتر روغن، کاهش در عدد پراکسید در زمان طولانی‌تر اتفاق افتاد.

 

 

شکل1- تغییرات عدد پراکسید نمونه‌های مختلف روغن طی دوره نگهداری (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

شکل2- تغییرات عدد پراکسید نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی در طی ۲۴ ساعت فرآیند حرارت دهی

 

 

۲-۳- عدد کربونیل

نتایج مربوط به تغییرات عدد کربونیل نمونه‌های مختلف روغن در جدول ۱ و۲ نشان داده شده است. با گذشت زمان نگهداری عدد کربونیل در تمام تیمارهای مورد بررسی افزلیش یافته است و اختلاف معنی‌دار آماری ایجاد شده است (۰۵/۰p £ ). در تمامی نمونه‌ها در انتهای ۲۴ ساعت حرارت دهی بین ۲ تا ۳ برابر افزایش مشاهد شد. علاوه بر این، کمترین افزایش عدد کربونیل در نمونه‌های روغن حاوی عصاره ترکیبی مشاهده شد. مطابق نتایج به دست آمده، نمونه شاهد بعد از ۱۶ ساعت فرآیند حرارتی بالاترین میزان اندیس کربونیل (mmol/g ۱/۳۰) را داشته است و همین مقدار در ۲۰ ساعت فرآیند حرارتی در نمونه روغن حاوی TBHQ مشاهده شد. آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ در کاهش اکسیداسیون و 

 

اکسیداسیون و عدد کربونیل نمونه‌های روغن ضعیف‌تر از نمونه‌های حاوی عصاره عمل نمود. در بین نمونه‌های حاوی عصاره، نمونه‌های روغن حاوی عصاره ترکیبی حاصل از سیال فوق بحرانی پایین‌ترین عدد کربونیل (mmol/g ۰۴/۱۸) بعد از ۶۰ روز نگهداری داشتند. همچنین در هر ۳ گروه عصاره استفاده شده همواره عصاره‌های استخراج شده با استفاده از سیال فوق بحرانی عدد کربونیل کمتری داشنتد. این نتایج، با نتایج فرهمندفر و همکاران (۲۰۱۵)، در زمینه تأثیر عصاره سبوس برنج بر عدد پراکسید روغن کانولا طی فرآیند حرارتی و افزایش عدد کربونیل با گذشت زمان فرآیند حرارتی در تمام نمونه‌های روغن و اختصاص بالاترین عدد کربونیل به نمونه شاهد در بین نمونه‌های روغن مطابقت داشت (۱۲).

 

 

 

 

 

جدول 1- تغییرات عدد کربونیل نمونه‌های مختلف طی فرآیند حرارتی (mmol/g)

مدت زمان فرآیند حرارتی (ساعت)
نوع روغن	۰	۴	۸	۱۲	۱۶	۲۰	۲۴
CON	9/36±1/2Fa	18/12±1/3Da	25/02±1/3Ba	28/92±1/4Aa	30/82±1/4Aa	22/43±1/2Cc	27/72±1/3Ed
TBHQ	8/43±1/0Da	16/31±1/5Ca	18/39±1/6Cb	24/32±1/1Bb	26/50±1/5Bb	30/04±1/1Aa	17/67±1/5Ccd
CASP	8/49±1/7Ea	11/40±1/2Db	14/72±1/3Ccd	16/97±1/0Cc	24/94±1/0Bb	22/99±1/3Bc	25/26±1/1Aa
CASB	8/77±1/3Fa	16/58±1/1Da	16/75±1/6Dbc	12/21±1/2Ed	24/40±1/4ABb	27/46±1/2Ab	19/05±1/0Cbc
PHSB	8/20±1/1Da	11/13±1/6Cb	12/46±1/4Cde	12/73±1/2Cd	17/63±1/5Bc	19/21±1/1ABd	21/04±1/1Ab
PHSP	9/12±1/2Ca	11/65±1/4BCb	11/60±1/2BCe	12/58±1/5Bd	16/43±1/3Ac	17/42±1/0Ade	18/00±1/1Ac
MIXSB	9/04±1/0Ca	11/15±1/4BCb	11/51±1/1Bde	12/02±1/7BCd	12/34±1/0Bd	15/78±1/1Ae	17/45±1/2Acd
MIXSP	7/24±1/1Da	8/92±1/9Dc	10/29±1/0CDe	10/61±1/3BCd	11/54±1/1Cd	14/83±1/0ABe	16/08±1/0Acd

 

حروف کوچک غیرمشابه در هر ستون نشان دهنده اختلاق معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. حروف بزرگ غیرمشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

جدول 2- تغییرات عدد کربونیل نمونه‌های مختلف طی دوره نگهداری (mmol/g)

نوع روغن	۰	۱۵	۳۰	۴۵	۶۰
CON	10/51±0/98Ca	11/36±1/53Ca	18/79±1/36Ba	33/80±1/42Aa	35/64±1/2Bd
TBHQ	9/46±0/94Db	10/22±1/53Db	16/91±1/16Cb	30/42±1/51Bb	33/72±1/8Aa
CASP	10/05±1/37Da	10/38±1/42Db	13/29±1/35Cc	25/54±1/07Bc	28/81±1/75Ab
CASB	8/43±1/20Db	9/88±1/12Db	12/66±1/06Cd	21/84±0/93Bc	28/41±1/11Ab
PHSB	9/57±1/21Db	9/20±0/96Db	12/52±0/98Ccd	17/90±1/34Bd	22/73±1/03Ac
PHSP	8/62±1/03Db	9/07±1/05Db	12/35±1/24Ccd	17/23±0/95Bd	21/05±1/16Acd
MIXSB	8/98±1/15Db	8/89±0/94Dbc	11/39±1/0Cd	17/05±1/17Bd	20/04±1/04Ad
MIXSP	7/18±1/09Db	7/25±0/94Db	9/88±1/18Ccd	15/34±1/36Bd	18/04±1/46Acd

حروف کوچک غیرمشابه در هر ستون نشان دهنده اختلاق معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. حروف بزرگ غیرمشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

 

۳-۳- عدد اسیدی 

جدول ۳ و۴ به ترتیب نتایج مربوط به عدد اسیدی نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی و دوره نگهداری را نشان می‌دهد. مطابق نتایج به دست آمده، نمونه شاهد با مقدار    (mg KOH/g oil ۴) بیشترین عدد اسیدی بعد از ۲۴ ساعت 

حرارت دهی را داشت. عدد اسیدی در نمونه‌های روغن حاوی TBHQ بیشتر از نمونه‌های روغن حاوی عصاره بود. همچنین عدد اسیدی در نمونه‌های روغن حاوی عصاره ترکیبی کمتر از نمونه های روغن حاوی عصاره فنولی و کاروتنوئیدی به صورت جداگانه بود. علاوه بر موارد عنوان شده، عصاره استخراج شده با روش سیال فوق بحرانی با مقدار 

 

 

(mg KOH/g oil ۳۶/۰) نسبت به تمامی نمونه‌ها خاصیت آنتی اکسیدانی بالاتری در کاهش عدد اسیدی روغن نشان داد. این نتایج با یافته‌های ال-آل و هالاویش (۲۰۱۰)، که نشانگر میزان هیدرولیز کمتر اسیدهای چرب در روغن سویای حاوی صاره اتانولی پوست پرتقال نسبت به آنتی اکسیدان‌های  سنتزی بود، مطابقت داشت (۱۱). نتایج مربوط به میزان عدد اسیدی نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی نشان می‌دهد که با گذشت زمان فرآیند حرارتی عدد اسیدی در تمام نمونه‌های مورد بررسی افزایش یافته  است  و  اختلاف  معنی‌دار آماری  ایجاد  شده  است.  (۰۵/۰p £ ).

 

 

 

 

جدول 3- تغییرات عدد اسیدی نمونه‌های مختلف طی فرآیند حرارتی در طی ۲۴ ساعت (mg KOH/g oil)

مدت زمان فرآیند حرارتی (ساعت)
نوع روغن	۰	۴	۸	۱۲	۱۶	۲۰	۲۴
CON	0/15±0/04Fa	0/70±0/12Ea	1/67±0/27Da	2/40±0/06Ca	2/71±0/31Ca	3/47±0/25Ba	4/40±0/22Aa
TBHQ	0/13±0/07Fa	0/63±0/08Eab	1/50±0/14Da	2/16±0/02Ca	2/44±0/12Ca	3/12±0/21Ba	3/96±0/14Ab
CASP	0/15±0/04Ea	0/72±0/08Da	1/05±0/12CDb	1/22±0/06Cb	1/65±0/21BCb	1/95±0/11Bb	2/36±0/11Ac
CASB	0/15±0/07Da	0/33±0/02CDbc	0/67±0/05BCbc	0/83±0/09Bc	0/97±0/06ABc	1/13±0/16Acd	1/47±0/16Ad
PHSB	0/13±0/06Da	0/30±0/05CDbc	0/60±0/03BCbc	0/75±0/07BCcd	0/87±0/09ABc	1/02±0/09Acd	1/32±0/15Ad
PHSP	0/14±0/08Ea	0/74±0/01CDa	0/81±0/07BCbc	1/05±0/09Bbc	1/23±0/13Bbc	1/51±0/24ABbc	1/76±0/25Ad
MIXSB	0/11±0/09Ca	0/33±0/12Cbc	0/57±0/10BCc	0/77±0/05ABcd	0/97±0/04Ac	1/33±0/08Ac	1/03±0/05Ae
MIXSP	0/09±0/08Ba	0/27±0/08Bc	0/45±0/06ABc	0/61±0/01Ad	0/77±0/08Ac	0/88±0/09Ad	0/81±0/03Ae

حروف کوچک غیرمشابه در هر ستون نشان دهنده اختلاق معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. حروف بزرگ غیرمشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

جدول 4- تغییرات عدد اسیدی نمونه‌های مختلف طی دوره نگهداری (mg KOH/g oil)

نوع روغن	۰	۱۵	۳۰	۴۵	۶۰
CON	0/15±0/03Ea	0/36±0/02Da	0/53±0/07Ca	1/08±0/06Ba	1/63±0/09Aa
TBHQ	0/14±0/06Da	0/23±0/08Db	0/39±0/10Cb	0/70±0/02Bb	1/17±0/04Ab
CASP	0/15±0/05Da	0/21±0/01Db	0/34±0/09Cd	0/48±0/07Bc	0/60±0/05Ac
CASB	0/14±0/10Da	0/20±0/08Db	0/27±0/08Cd	0/39±0/09Bd	0/56±0/01Acd
PHSB	0/15±0/04Da	0/20±0/05Db	0/27±0/04Cd	0/38±0/06Bde	0/50±0/01Ade
PHSP	0/15±0/03Da	0/20±0/02Db	0/25±0/05Cde	0/34±0/07Be	0/43±0/06Aef
MIXSB	0/14±0/05Da	0/18±0/04Dbc	0/23±0/06Ce	0/31±0/09Be	0/40±0/07Af
MIXSP	0/14±0/04Da	0/17±0/03Dc	0/22±0/04Ce	0/30±0/01Be	0/36±0/05Af

حروف کوچک غیرمشابه در هر ستون نشان دهنده اختلاق معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. حروف بزرگ غیرمشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

 

۴-۳- پایداری اکسایشی 

نتایج مربوط به پایداری اکسایشی نمونه‌های مختلف روغن کانولا طی فرآیند حرارتی و دوره نگهداری در شکل ۳ و۴ نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود با گذشت زمان نگهداری و فرآیند حرارتی پایداری اکسایشی نمونه‌های مختلف کاهش یافته است و اختلاف معنی‌دار آماری ایجاد شده است (۰۵/۰p £). نمونه شاهد فاقد آنتی اکسیدان کمترین پایداری اکسایشی بعد از ۲۴ ساعت حرارت دهی را به مقدار ۱ ساعت داشت. نمونه‌های حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQکمترین پایداری اکسایشی را دربین نمونه های

 

 

 

نمونه‌های حاوی آنتی اکسیدان داشتند. نمونه‌های روغن حاوی عصاره ترکیبی استخراج شده به روش سیال فوق بحرانی و آب زیر بحرانی بالاترین پایداری اکسایشی را طی دوره نگهداری تقریبا به مدت ۵ ساعت نشان دادند. مطابق با نتایج به دست آمده، آگرگان و همکاران (۲۰۱۷)، به بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره گیاه شقایق در غلظت‌های مختلف در افزایش پایداری اکسایشی روغن کانولا طی فرآیند تسریع شده  پرداختند و نشان دادند که عصاره، پایداری اکسایشی نمونه روغن را نسبت به نمونه شاهد فاقد            آنتی اکسیدان افزایش داده است (۳).

 

 

شکل3- تغییرات شاخص پایداری اکسایشی نمونه‌های مختلف روغن طی دوره نگهداری

 (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

شکل4- تغییرات شاخص پایداری اکسایشی نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی

 

 

 

۵-۳- دی ان مزدوج

نتایج مربوط به تغییرات عدد دی ان مزدوج نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی در جدول ۵ نشان داده شده است. با گذشت زمان فرآیند حرارتی روند تغییرات در تمام نمونه‌ها افزایشی بود و اختلاف معنی‌دار آماری بین عدد دی ان در زمان‌های مختلف فرآیند حرارتی ایجاد شده است (۰۵/۰p £). هر چه درجه غیر اشباعیت روغن بالاتر باشد مقدار دی ان‌های مزدوج افزایش می‌یابد (۲۲). با توجه به اینکه در این پژوهش از یک نوع روغن استفاده شده است دلیل اختلاف در مقادیر عدد دی ان مزدوج در نوع آنتی اکسیدان مورد استفاده است. بیشترین عدد دی ان مزدوج مربوط به نمونه شاهد با مقدار 

 

 

(mmol/L ۲۴) و در نمونه‌های حاوی آنتی اکسیدان سنتزی  بود mmol/L ۱۹ که بجز روز صفر در سایر زمان‌های فرآیند حرارتی دارای اختلاف معنی‌دار آماری با سایر نمونه‌های روغن (۰۵/۰p£) داشت و نمونه‌های حاوی عصاره در پایان فرآیند حرارتی پس از ۲۴ ساعت نصف نمونه‌های شاهد دارای عدد دی ان مزدوج می‌باشند. نتایج مشابهی را پیرامون افزایش عدد دی ان مزدوج در نمونه‌های روغن کانولا حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ و عصاره پوست انجیر سیاه طی فرآیند حرارتی اعلام نمودند و دلیل آن را وقوع واکنش‌های دیلز-آلدر و پلیمره شدن ترکیبات مزدوج دانستند (۱۹).

 

 

جدول 5- تغییرات عدد دی ان مزدوج نمونه‌های مختلف طی فرآیند حرارتی در طی ۲۴ ساعت (mmol/L)

مدت زمان فرآیند حرارتی (ساعت)
نوع روغن	۰	۴	۸	۱۲	۱۶	۲۰	۲۴
CON	3/2±0/1Fa	10/2±0/2Ea	12/6±0/2Da	15/1±0/1Ca	22/4±0/3Ba	34/3±0/2Aa	24/6±0/2Ba
TBHQ	3/8±0/2Ga	9/7±0/1Fab	10/3±0/1Ea	12/5±0/2Db	15/7±0/1Cb	19/5±0/2Bb	19/0±0/1Ab
CASP	3/1±0/2Fa	7/5±0/1Ebc	8/5±0/1Eb	10/1±0/2Dcd	13/5±0/1Cc	14/7±0/1Bc	17/6±0/1Ab
CASB	3/4±0/1Ga	6/1±0/1Fa	7/4±0/1Eb	8/7±0/1Dd	11/3±0/1Cd	12/2±0/1Bd	12/6±0/1Ad
PHSB	2/8±0/1Fa	7/3±0/1Ecd	7/5±0/1Ebc	8/9±0/1Dd	11/8±0/1Cd	13/4±0/1Bd	14/8±0/1Ac
PHSP	3/2±0/2Fa	8/6±0/1Ebc	8/8±0/1Eb	11/1±0/1Dc	13/8±0/2Cc	14/9±0/2Bc	17/1±0/2Ab
MIXSB	3/7±0/2Fa	6/5±0/1Ed	6/7±0/1Ecd	8/1±0/1Dd	10/1±0/1Cd	12/3±0/1Bd	12/3±0/1Ad
MIXSP	3/2±0/2Fa	3/4±0/2Fe	5/7±0/1Ed	7/1±0/1Dd	8/7±0/1Ce	9/5±0/1Be	10/4±0/01Ae

حروف کوچک غیرمشابه در هر ستون نشان دهنده اختلاق معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. حروف بزرگ غیرمشابه در هر ردیف نشان دهنده اختلاف معنی‌دار آماری در سطح ۵٪ است. (CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

 

 

۶-۳- ترکیبات قطبی 

نتایج مربوط به تغییرات ترکیبات قطبی نمونه‌های روغن طی فرآیند حرارتی و دوره نگهداری به ترتیب در شکل ۵ و ۶ نشان داده شده است. همان طور که مشاهده می‌شود با گذشت زمان نگهداری و فرآیند حرارتی میزان ترکیبات قطبی در نمونه‌های مورد بررسی افزایش یافته است و اختلاف معنی‌دار آماری در زمان‌های مختلف ایجاد شده است (۰۵/۰p £). همچنین طی دوره نگهداری همواره نمونه شاهد بیشترین میزان ترکیبات قطبی را داشت. از بین نمونه‌های روغن حاوی آنتی اکسیدان ، نمونه‌های روغن حاوی TBHQ بیشترین میزان  ترکیبات قطبی و نمونه‌های روغن حاوی عصاره ترکیبی استخراج شده با روش سیال فوق بحرانی کمترین ترکیبات قطبی را داشنتد. نتایج مربوط به اندازه‌گیری ترکیبات قطبی نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی نشان می‌دهد که روند تغییرات ترکیبات قطبی درتمام نمونه‌های مورد بررسی افزایشی بوده و اختلاف در زمان‌های مختلف فرآیند حرارتی از نظر آماری معنی‌دار بوده است. اسیدهای چرب غیراشباع پارامتر بسیار مهمی هستند که بر مقدار ترکیبات قطبی تشکیل شده در روغن تأثیر دارند. در مطالعات فرهمندفر و همکاران (۲۰۱۵) افزایش ترکیبات قطبی در نمونه‌های روغن آفتابگردان طی فرآیند حرارتی بیان شد که مطابق با نتایج بدست آمده از پژوهش حاضر است (۱۲، ۲۲).

 

 

شکل 5- تغییرات درصد ترکیبات قطبی  نمونه‌های مختلف روغن طی دوره نگهداری

(CON: روغن شاهد، MIXSB: روغن حاوی عصاره زیربحرانی ترکیبی، MIXSP: روغن حاوی عصاره فوق بحرانی ترکیبی، TBHQ: روغن حاوی آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ، PHSP: روغن حاوی عصاره PHSP، PHSB: روغن حاوی عصاره PHSB، CASB: روغن حاوی عصاره CASB، CASP: روغن حاوی عصاره CASP)

 

 

شکل6- تغییرات درصد ترکیبات قطبی نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی

 

 

۷-۳- شاخص رنگ

رنگ یک فاکتور مهم در کیفیت روغن‌های خوراکی است. تیره شدن رنگ روغن مرتبط با برهمکنش‌های پیچیده بین اسیدهای چرب، دیمرها و سایر پلیمرها و در صورت وجود ترکیبات فنولی و کاروتنوئیدی است (۱۹). نتایج مربوط به تغییرات شاخص رنگ نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی در شکل ۷ نشان داده است. با گذشت زمان فرآیند حرارتی، شاخص رنگ در تمام نمونه‌های مورد بررسی افزایش یافته است و اختلاف معنی‌دار آماری ایجاد شده است.

 

 

مطابق نتایج به دست آمده، کمترین شاخص رنگ مربوط به نمونه روغن حاوی عصاره ترکیبی استخراج شده با استفاده از سیال فوق بحرانی بود و پس ازآن بهترین نمونه‌های روغن حاوی عصاره ترکیبی استخراج شده با استفاده از آبریز بحرانی، نمونه شاهد فاقد عصاره و نمونه‌های حاوی        عصاره کاروتنوئیدی قرار داشتند. نمونه روغن تیمار شده      با  آنتی اکسیدان سنتزی TBHQ کمترین شاخص رنگی را طی فرآیند حرارتی داشت (۱۹).

 

 

شکل 7- تغییرات شاخص رنگ نمونه‌های مختلف روغن طی فرآیند حرارتی 

 

4- نتیجه‌گیری 

در این پژوهش عصاره فنولی و کاروتنوئیدی پوست کدو حلوایی با استفاده از روش‌های استخراج با سیال فوق بحرانی و استخراج با آبریزبحرانی جمع‌آوری شد. نتایج بررسی خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره‌ها در روغن نشان داد که استفاده از عصاره حاصل از روش سیال فوق بحرانی، اثرات محافظتی قوی علیه اکسیداسیون روغن کانولا طی دوره نگهداری و فرآیند حرارتی داشت. همچنین عصاره ترکیبی نسبت به عصاره جداگانه باعث پایداری بیشتر روغن کانولا طی دوره نگهداری و فرآیند حرارتی شد. پوست کدو فرآورده جانبی کارخانجات فرآوری کدو حلوایی بوده و منبع غنی از ترکیبات فنولی و کاروتنوئیدی و سایر ترکیبات زیست فعال است. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که آنتی اکسیدان طبیعی عصاره ترکیب پوست کدو به دلیل دارا بودن ترکیبات فنولی و کاروتنوئیدی می‌توانند به عنوان یک جایگزین برای آنتی اکسیدان‌های سنتزی در کارخانجات روغن‌های خوراکی مورد استفاده قرار گیرند.

 

 

5-منابع

1.       اسماعیل زاده کناری ر، مهدی پور س. ز،  رضوی ر. بررسی تغییرات اسیدهای چرب و خصوصیات آنتی اکسیدانی عصاره پوست کیوی در پایدار سازی روغن آفتابگردان طی شرایط حرارتی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی. 1396؛14(68): 135-125 .

2.       مشيري روشن آ، ساري ع، آقاجاني ن. بهينه سازي شرايط استخراج عصاره استوني دانه زنيان (Ajowan seed) و تاثير آن بر پايدار سازي روغن سوياي خام. فصلنامه فناوری های نوین غذایی. 1397؛ 5(3): 483- 469.

3.       Agregán R, Lorenzo J. M, Munekata P. E, Dominguez R, Carballo J, Franco D. Assessment of the antioxidant activity of bifurcaria bifurcata aqueous extract on canola oil. Effect of extract concentration on the oxidation stability and volatile compound generation during oil storage. Food Research International. 99:1095-1102. 

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.10.029

4.       AOCS. 2004. Official methods and recommended practices of the AMOS: AMOS press champaign. https://doi.org/10.1007/s11130-006-0016-6

5.       Sopan B. A, Vasantrao D. N, Ajit S. B. Total phenolic content and antioxidant potential of cucurbita maxima (pumpkin) powder. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2014; 5:1903-1907.

https://doi.org/10.1016/j.supflu.2018.08.002

6.       Bhat M. A, Bhat A. Study on physico-chemical characteristics of pumpkin blended cake. Journal of Food Processing & Technology. 2013; 4(9): 4-9. https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000262.

7.       Caili F.U, Huan S, Quanhong L. I.. A review on pharmacological activities and utilization technologies of pumpkin. Plant foods for human nutrition. 2006; 61: 70-77. 

https://doi.org/10.1007/s11130-006-0016-6

8.       Cuco R. P, Cardozo-Filho L, da Silva C. Simultaneous extraction of seed oil and active compounds from peel of pumpkin (Cucurbita maxima) using pressurized carbon dioxide as solvent. The Journal of Supercritical Fluids. 2019; 143:.8-15.

https://doi.org/10.1016/j.supflu.2018.08.002

9.       Delfanian M, Kenari R. E, Sahari  M. A. Antioxidant activity of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) fruit peel and pulp extracts in stabilization of soybean oil during storage conditions. International Journal of Food Properties. 2015; 18(12: 2813-2824. https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1013635

10.       Delplanque B, Le Roy B, Mendy F, Fenart E, Thaminy-Dekar A, Syeda F, .alel. Oleic, linoleic, and alphalinoleic acids from vegetable oils: where are the limits for benefical effects on lipemia and atherothrombotic parameters in humans Oléagineux Corps Gras Lipides. 2002; 9(4): 237-244.

https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1013635

11.       Abd El-aal H. A, Halaweish F.T, Food preservative activity of phenolic compounds in orange peel extracts (Citrus sinensis L.). Lucrări Ştiinţifice-Seria Zootehnie. 2010; 53(15): 233-240. https://doi.org/10.1080/10942912.2015.1013635

12.       Farahmandfar R, Asnaashari M, Sayyad R. Comparison antioxidant activity of Tarom Mahali rice bran extracted from different extraction methods and its effect on canola oil stabilization. Journal of food science and technology. 2015; 52: 6385-6394.   

 https://doi.org/10.1007/s13197-014-1702-2.

13.       Farhoosh R, Moosavi S. M. R. Determination of carbonyl value in rancid oils: a critical reconsideration. Journal of Food Lipids. 2006; 13(3): 298-305. https://doi.org/10.1111/j.1745-4522.2006.00053.x

14.       Farvin K. S, Jacobsen C. Phenolic compounds and antioxidant activities of selected species of seaweeds from Danish coast. Food chemistry. 2013; 138(2-3): 1670-1681. 

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.10.078

15.       Gelmez N, Kıncal N. S, Yener M. E. Optimization of supercritical carbon dioxide extraction of antioxidants from roasted wheat germ based on yield, total phenolic and tocopherol contents, and antioxidant activities of the extracts. The Journal of Supercritical Fluids. 2009; 48(3): 217-224.

https://doi.org/10.1016/j.supflu.2008.11.002

16.       Ghaboos S. H. H, Ardabili S. M. S, Kashaninejad M, Asadi G, Aalami M. Combined infrared-vacuum drying of pumpkin slices. Journal of food science and technology. 2016; 53: 2380-2388.

 https://doi.org/10.1007/s13197-016-2212-1

17.       Iqbal S, Haleem S, Akhtar M, Zia-ul-Haq M, Akbar J. Efficiency of pomegranate peel extracts in stabilization of sunflower oil under accelerated conditions. Food Research International. 2008; 41(2): 194-200. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.11.005

18.       Islam A. A, Mohamed R, Abdelrahman S, Dalia M, Ahmed E. B. Oxidative stability of edible oils via addition of pomegranate and orange peel extracts. Foods and Raw materials. 2018; 6(2):413-420.

 http://doi.org/10.21603/2308-4057-2018-2-413-420

19.       Maghsoudlou E, Esmaeilzadeh Kenari R, Raftani Amiri  Z. Evaluation of antioxidant activity of fig (Ficus carica) pulp and skin extract and its application in enhancing oxidative stability of canola oil. Journal of Food Processing and Preservation. 2017; 41(4): e13077. https://doi.org/10.1111/jfpp.13077

20.       Nyam K. L, Wong M. M, Long K, Tan C. P. Oxidative stability of sunflower oils supplemented with kenaf seeds extract, roselle seeds extract and roselle extract, respectively under accelerated storage. International Food Research Journal. 2013; 20(2).

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2007.11.005

21.       Saguy I. S, Shani A, Weinberg P, Garti N. Utilization of jojoba oil for deep-fat frying of foods. LWT-Food Science and Technology. 1996; 29(5-6): 573-577. https://doi.org/10.1006/fstl.1996.0088

22.       Sayyad R. 2017. Effects of deep-fat frying process on the oil quality during French fries preparation. Journal of food science and technology. 2017; 54(8): 2224-2229. https://doi.org/10.1007/s13197-017-2657-x

23.       Setyorini D, Aanisah R, Machmudah S, Winardi S, Kanda H, Goto M. Extraction of phytochemical compounds from Eucheuma cottonii and Gracilaria sp using supercritical CO2 followed by subcritical water. In MATEC Web of Conferences. 2018;156: 03051.  EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815603051 

24.       Shitu A, Izhar S, Tahir T. M. Sub-critical water as a green solvent for production of valuable materials from agricultural waste biomass: A review of recent work. 2015. 

https://doi.org/10.1007/s13197-017-2657-x.

25.       Zhang Y, Yang L, Zu Y, Chen X, Wang F, Liu F. Oxidative stability of sunflower oil supplemented with carnosic acid compared with synthetic antioxidants during accelerated storage. Food chemistry. 2010; 118(3):656-662. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.05.038