مقالات تخصصی

تاریخ: 1399/12/25
شماره: 5847
بازدید: 651

بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نوشیدنی فراسودمند بر پایه آب سیب و آلوئه ورا حاوی رنگدانه گلبرگ گل گاوزبان


رنگ ها برای ایجاد تنوع و افزایش جذابیت در مواد غذایی استفاده می شوند. رنگدانه گلبرگ گل گاوزبان علاوه بر رنگدانه طبیعی حاوی ترکیبات فراسودمند مانند آنتوسیانین ها و پلی فنل ها هستند.

مقدمه

یکی از مباحث مورد توجه در صنعت غذا ایجاد تنوع در محصولات است. بشر برای رسیدن به این هدف، از انواع رنگ ها جهت ایجاد تنوع و افزایش جذابیت در محصولات غذایی استفاده می نماید. رنگ از جنبه های کیفی در محصولات غذایی فرآوری نشده و فرآوری شده مورد توجه می باشد که همراه با طعم و بافت، نقش مهمی را در مقبولیت غذا ایفا میکند. علاوه بر این، استفاده از رنگ ها میتواند رنگ از دست رفته در حین عملیات فرآوری و نگهداری مواد غذایی را جبران نماید.

امروزه یکی از مهم ترین بحث ها در صنعت غذا، افزایش تقاضا برای رنگ های غذایی تهیه شده از منابع طبیعی می باشد که می توانند به عنوان جایگزینی مناسب از لحاظ ایمنی و سلامت برای رنگ های مصنوعی باشند. کلمه آنتوسیانین از دو کلمه یونانی به معنای گیاه ( آنتیوس) و آبی (کیانوس) مشتق شده است که مهم ترین رنگدانه گیاهان آوندی و ترکیباتی هستند. آنتوسیانین ها مهم ترین گروه از رنگدانه های طبیعی بعد از کلروفیل هستند که غیرسمی و محلول در آب بوده و در سطح وسیعی در مایع سلول های گیاهی وجود دارند. این رنگدانه های فلاونوئیدی مسئول رنگ های قرمز، آبی و بنفش در بسیاری از میوه ها، سبزی ها و گل ها می باشند.

گیاه گاوزبان یکی از گیاهان دارویی مهم کشور است. این گیاه از تیره گاوزبان، علفی، یکساله، با ارتفاع 45-70 سانتی متر، رنگ گل های آن آبی و به ندرت سفید یا گلی است.  زمان مناسب برای کشت این گیاه اوایل بهار بوده، همچنین با توجه به شرایط محیطی امکان کشت آن در پاییز و اواخر زمستان نیز وجود دارد. این گیاه امروزه در غالب نقاط دنیا به منظور استفاده های درمانی کشت و از گل و برگ این گیاه به عنوان یک ماده معرق، آرام کننده و تصفیه کننده خون استفاده می شود.

وتای و همکاران (2008) بر روی استخراج و فرمولاسیون محلول غلیظ آنتوسیانین از تفاله انگور کارکردند سپس این محلول را تغلیظ و به شکل پودر درآوردند. از این پودر به همراه نشاسته و سیلیکا یک فرمولاسیون جدید ساختند که نتیجه آزمون ها نشان داد که فرموله کردن عصاره آنتوسیانین روش خوبی برای تهیه یک رنگ پایدار از آنتوسیانین ها است.

نظریان و همکاران (1391) در بررسی خواص فیزیکو شیمیایی نوشیدنی جدید شیر سویا بر مبنای آبمیوه آلبالو-زرشک مشاهده نمودند که با افزایش درصد آبمیوه (آلبالو-زرشک) به فرمولاسیون شیر سویا میزان ترکیبات و فعالیت آنتیداکسیدانی افزایش می یابد بطوریکه تیمار 80 درصد آبمیوه در مقایسه با سایر تیمارها دارای بالاترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی، ترکیبات فنولی، ترکیبات فلاونوئیدی، میزان آنتوسیانین و میزان ویتامین ث است.

هدف از مطالعه حاضر بررسی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی نوشیدنی فراسودمند بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا حاوی رنگدانه گلبرگ گل گاوزبان در روزهای اول، هفتم و بیست و یکم نگهداری بود.

مواد و روش ها

استخراج رنگدانه از گلبرگ گل گاوزبان

گلبرگ گل گاوزبان از شرکت ربیع ایران و تمام مواد شیمیایی از شرکت مرک آلمان تهیه گردید. به منظور استخراج رنگدانه از برگ گل گاوزبان از روش خیساندن و حلال استفاده شد. بدین منظور متانول و آب به نسبت 0/5 به 1/5 به عنوان سیستم حلال برای استخراج استفاده گردید. 50 میلی لیتر از حلال به 250 میلی لیتر ارلن مخروطی آزمایشگاه حاوی 5گرم گلبرگ اضافه و سپس ارلن توسط پوشش پلی اتیلن محکم برای جلوگیری از تبخیر حلال پوشش داده شده و سپس در تکان دهنده مداری مدل memmert-WB22  ساخت کشور آلمان با درجه حرارت 50 درجه و زمان 5 دقیقه برای استخراج کامل رنگدانه نگهداری شد. سپس عصاره استخراج شده توسط کاغذ صافی واتمن شماره 1 از گلبرگ ها جدا شدند و توسط روتاری اواپراتور (Buchi water bath B-480،آلمان) در دمای 50 درجه تا بریکس 60 تغلیظ گردید.

استفاده از رنگدانه گلبرگ گل گاوزبان در نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا

استخراج رنگ دانه از گلبرگ گل گاوزبان تحت شرایط بهینه (به ترتیب دما، زمان و وزن گلبرگ گل گاوزبان 50درجه سانتی گراد، 5 دقیقه و 5گرم) صورت گرفت.سپس غلظت های 5 و 10 درصد وزنی/حجمی از رنگدانه گلبرگ گل گاوزبان که به صورت عملی تعیین شده بود به نوشیدنی حاوی 20 درصد کنسانتره آب سیب و آب آلوئه ورا اضافه شد. پس از آن نوشیدنی های تهیه شده در بسته بندی های پلی اتیلنی پر شدند. آزمونهای pH ، اسیدیته، ترکیبات پلی فنل، مقدار آنتوسیانین، شاخص تخریب آنتوسیانین و هیدروکسی متیل فورفورال طی روزهای اول، هفتم و پانزدهم نگهداری در دو دمای 4 و 25  درجه سانتیگراد انجام گردید.

تعیین میزان pH نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا

جهت اندازه گیری pH نوشیدنی ها، دستگاه pH متر مدل  MA235- Toledo Mettler ساخت سوئیس با محلول های بافر چهار و هفت تنظیم شد. سپس مقداری از نمونه در یک بشر ریخته و الکترود pH متر درون ظرف قرار گرفت و پس از ثابت شدن عدد،  pH نمونه خوانده شد (استاندارد ملی2685، 1386).

اسیدیته در نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا

 10 گرم از نوشیدنی برداشته و به آن 50میلی لیتر آب مقطر جوشیده شده افزوده و سپس با سود 1/0 نرمال در حضور معرف فنل فتالئین تیتر شد. در این حالت pH باید به 1/8 رسانده شود. با استفاده از فرمول (1) زیر می توان مقدار عددی اسیدیته آبـــمیوه را بر حسب درصد محاسبه نمود (استاندارد ملی 2685، 1386):

فرمول 1:    V                                            / ( 9/0× (N=اسیدیته

که در آن N حجم ســـود مصـــرفی و V وزن نمونه میباشد.

تعیین میزان کل پلی فنل های نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا

0/1 میلی لیتر از هر نمونه در 10 میلی لیتر اتانول 96 درصـد عصـاره گیـری و عصاره حاصل به مدت 24 ساعت در تاریکی قرار داده شد. سپس به محلول حاصل 1 میلـی لیتـر اتـانول 95 درصـد، 5/0 میلی لیتر فـولین سیوکالتو 50 درصـد و 1 میلـی لیتـر کربنـات سـدیم 5 درصد اضافه شد. شدت جـذب بـا دسـتگاه اسـپکتروفتومتر مدل HACH-DR/4000U  ساخت آمریکا در طول موج 725 نانومتر پس از یـک سـاعت نگهـداری در تـاریکی خوانـده شـد. جهت رسم منحنی استاندارد از اسید گالیک استفاده شد. بدین منظور ابتدا محلول پایه ای از اسید گالیک آماده و غلظت های مختلف (10 تا 100 میکروگرم در میلی لیتر) تهیه و منحنی استاندارد بر مبنای جذب در برابر غلظت رسم گردید. میزان کل ترکیبات پلی فنلی موجود در نوشیدنی ها بر حسب معادل اسید گالیک و با استفاده از معادله به دست آمده از منحنی استاندارد محاسبه و نتایج بر حسب میلی گرم اسید گالیک در هر میلیل یتر عصاره بیان شد (استاندارد ملی 117 ،1392).

تعیین مقدار آنتوسیانین در نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا

در بازه های زمانی مشخص از محلول حاوی نوشیدنی و حلال، نمونه گیری انجام شد و سپس به منظور شفاف سازی عصاره و حذف عوامل کدورت زا، نمونه را در سانتریفیوژ مدل Hettich ساخت آلمان با دور 7000 دور در دقیقه به مدت 15 دقیقه قرار داده و سپس از محلول رویی برای اندازه گیری غلظت آنتوسیانین استفاده شد. اندازه گیری میزان آنتوسیانین کل و آنتوسیانین مونومری با استفاده از روش pH افتراقی مطابق روش روزوتاد (1976) انجام شد.

ابتدا مقداری عصاره با تامپون های با pH برابر یک و pH برابر 5/4 به حجم رسانده شد. برای به تعادل رسیدن فرم های آنتوسیانین و تغییر شکل آنها در بافرهای مختلف حدود 15 دقیقه زمان لازم است. مدت زمان نگهداری محلول ها در تامپون نباید از یک ساعت تجاوز کند، در غیر این صورت در جذب خوانده شده با اسپکتروفتومتر خطا ایجاد میشود.

بعد از گذشت 15 دقیقه، نمونه در کووت یک سانتیمتری ریخته و جذب آن در طولدموج 510 نانومتر خوانده شد. جذب را در 510 که طول موج ماکزیمم است و طول موج 700 نانومتر (برای حذف عوامل کدورت زا که ممکن است در نمونه باشند و خطا ایجاد کنند) اندازه گیری شد که در این حالت ها هرکدام از جذب ها باید قبلاً با نمونه شاهد صفر شده باشند. همه اندازه گیری ها حتماً بین 15 دقیقه تا یک ساعت انجام شود زیرا زمان ماندن طولانی تر باعث خطا در جذب خوانده شده میشود(گیوستی و رولسو 2001). در نهایت نیز با استفاده از فرمول 2 و فرمول 3 جذب نمونه ها محاسبه گردید.

 فرمول (2):   A=(A510-A700) PH=1

(A510-A700)PH=4.5                

فرمول (3):     A'=A510-A700

تعیین شاخص تخریب آنتوسیانین (DI)

شاخص تخریب آنتو سیانین DI)) با استفاده از تقسیم میزان جذب در 420 نانومتر به میزان جذب در nm 520 به دست آمد (مارکاکیس 1982).

تعیین هیدروکسی متیل فورفورال در نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا

پس از اینکه نمونه ها به مدت 20 ساعت در حرارت قرار گرفتند، ml 1  از هرکدام از نمونه ها برداشته و به هرکدام از آنها ml 4 آب مقطر به همراه فروسیانید پتاسیم 15 درصد و استات روی 30 درصد اضافه گردید. پس از همزدن نمونه به مدت 10 دقیقه در سانتریفیوژ rpm 5000 قرار داده شد و این عمل 2 مرتبه دیگر نیز تکرار گردید. پس از انجام سانتریفیوژ هر بار محلول رویی شناور را برداشته، به هم افزوده و توسط آب مقطر به حجم ml 10رسانده شد. 5ml از نمونه داخل بالن جداکننده ریخته، ml 5 دی اتیل اتر به آن اضافه گردید و خوب هم زده شد. محلول پایینی دور ریخته و محلول بالایی نگهداشته شد و بار دیگر این کار تکرار گردید.

 در نهایت هر دو محلول روی هم ریخته شده و به محلول حاصله 5 ( ml/1) آب مقطر اضافه گردید. نمونه ها در حرارت 40 درجه سانتیگراد قرار گرفتند تا دی اتیل اتر خارج گردد سپس نمونه توسط کاغذ صافیµm 4/5 ،Infinity 1200) ) صاف شده و به دستگاه  HPLC2ساخت شرکت Agilent  آلمان تزریق گردید و میزان هیدروکسی متیل فورفورال موجود در نوشیدنی ها بر حسب ppm و با استفاده از معادله به دست آمده از منحنی استاندارد محاسبه شد (استاندارد ملی19709، 1392).

تجزیه و تحلیل آماری

در این مطالعه چهار متغیر مستقل از زمان (روز اول، هفتم و پانزدهم)، دمای نگهداری (4 و 25 درجه سانتیگراد)، درصد رنگدانه (5 و 10 درصد وزنی/حجمی) و نوع نوشیدنی (آب سیب و آب آلوئه ورا ( طراحی گردید. به منظور تجزیه وتحلیل داده ها از آنالیز واریانس یکطرفه دانکن توسط مینی تب 16 با 95 درصد سطح اطمینان استفاده گردید.

نتایج و بحث

تغییرات pH و اسیدیته

نتایج مربوط به بررسی تغییرات pH و اسیدیته نمونه های نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا طی 15 روز نگهداری در دمای 4 و 25C ° نشان میدهد، اثر دوره نگهداری، نوع نوشیدنی و غلظت رنگدانه بر تغییرات pH و اسیدیته نوشیدنی ها معنی دار بود P<0/05)). درحالی که اثر دمای نگهداری در روز اول تولید اثر معنی داری روی تغییرات pH و اسیدیته نوشیدنی ها نداشت ولی در نمونه های روز پانزدهم تغییرات pH و اسیدیته با دمای نگهداری معنی دار بود (05/0>P).

طی دوره نگهداری و در هنگام استفاده از نوشیدنی آلوئه ورا، pH  کاهش و اسیدیته افزایش یافت درحالیکه با افزایش غلظت رنگدانه این روند برای pH و اسیدیته برعکس بود. در نمونه های روز پانزدهم که تغییرات pH و اسیدیته با دمای نگهداری معنی دار شد P<0/05))، با افزایش دما Ph کاهش و اسیدیته افزایش یافت. در واقع اسید غالب نوشیدنی های آب سیب اسید مالیک )خواجه جهرمی 1396 ) و اسید غالب نوشیدنی آلوئه ورا اسید تارتاریک (سرلک و همکاران 1395 ) می باشد که میتواند در تغییرات اسیدیته در نوشیدنی و در طول زمان نگهداری مؤثر باشند.

در طول نگهداری در دمای محیط به دلیل بالا بودن دما و فعل و انفعالاتی که در نوشیدنی ها رخ می دهد سبب کاهش pH و اسیدی شدن نوشیدنی می شود. همچنین ازآنجایی که ماهیت نوشیدنی آلوئه ورا نسبت به نوشیدنی آب سیب pH پایین تر و اسیدیته بالاتری را داشت این تغییرات بارزتر و بیشتر بود.

تغییرات ترکیبات پلی فنلی

پلی فنل ترکیبات فنلی گیاهان می باشند. یک گروه ویژه از متابولیت های ثانویه را تشکیل می دهند که نقش مهمی در حفاظت بافت ها در مقابل اثرات اکسیدکنندگی رادیکالهای آزاد اکسیژن و سایر گونه های فعال ایفا میکنند (کک و کالبرزیک 2007.(

نتایج مربوط به بررسی تغییرات ترکیبات پلی فنلی نمونه  های نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا طی 15 روز نگهداری در دمای 4 و 25C °  نشان داد، اثر دوره نگهداری، نوع نوشیدنی، دمای نگهداری و غلظت رنگدانه بر تغییرات ترکیبات پلی فنلی معنی دار بود p<0/05)). میزان ترکیبات پلی فنلی پس از 15 روز نگهداری، در نوشیدنی های بر پایه آب سیب با دمای نگهداری و غلظت مشابه رنگدانه بالاتر بود. ازآنجاییکه pH نوشیدنی آلوئه ورا پایین تر از نوشیدنی آب سیب می باشد، این کاهش pH و افزایش اسیدیته خود اثر تخریبی بر روی پلی فنل های موجود در نوشیدنی را داشته است.

میزان ترکیبات پلی فنلی در طی دوره نگهداری و با افزایش دما کاهش و با افزایش غلظت رنگدانه، افزایش یافت. کاهش ترکیبات فنلی با افزایش دما و زمان نشان دهنده اثر تخریبی دو فاکتور مذکور بر پلی فنل ها بوده است. در تائید نتایج حاصل از تحقیق حاضر تسای و همکـاران (2005) در مطالعـه خـود گـزارش کردند که با افزایش دما، میزان ترکیبات فنولی کل کاهش مییابد که میتواند به دلیل اثر تخریبی دماهای بالا روی ترکیبات فنـولی باشـد.

بوانو و همکـاران (2009) تغییـرات مشاهده شده در میزان ترکیبات فنولی در دمای بالا را به تأثیر حرارت بر ترکیبات تاننی نسبت دادند. تانن های قابل هیـدرولیز در دمای بالا تجزیه می شوند و کاهش ترکیبات فنولی براثر دمای بالا ممکن است ناشی از پیونـد آنها بـا ترکیبات دیگری ماننـد پروتئین ها یـا براثر تغییـر سـاختار شیمیایی این ترکیبات باشد که با روش های موجود، اسـتخراج و اندازه گیری آنها ممکن نیست (هردیا و همکاران 2007 ). همچنین، کاهش ترکیبات فنولی میتواند به علـت افـزایش تــانن هــای تغلــیظ شــده باشــد کــه ایــن موضــوع بــه علــت پلیمریزاسیون تانن ها در دماهـای بـالایی می باشد (متاکنون و همکاران 2014). ترکیبات فنولی در درون اندامک هایی به نام واکوئل قـرار دارند و فرآیند خشک کردن باعـث تخریـب سـاختار سـلولی و واکوئل ها و خروج ترکیبات فنولی از آنها می شود بنـابراین، ترکیبات فنولی در مقابل هر تغییـری حـساس می شوند و بـا افزایش دما از بین میروند (هردیا و همکاران 2007 .( کاهش قدرت احیاکننـدگی بـا افـزایش دمـا بـه علـت اثـر تخریبی دما بر ترکیبات فنولی است؛ زیرا ایـن ترکیبـات تـأثیر مستقیمی بر قدرت احیاکنندگی عصاره های حاصـل دارنـد (جی و همکاران 1958.(

تغییرات میزان آنتوسیانین

آنتوسیانین ها متعلق به گروه فلاونوئیدها می باشند، آنها مسئول رنگ های قرمز، ارغوانی و آبی در بسیاری از گل ها، میوه ها و سبزیجات بوده و نقش های مهمی در گرده افشانی و محافظت در برابر تنش های محیطی بر عهده دارند (میهن 1376). نتایج مربوط به تغییرات میزان آنتوسیانین نمونه های نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا طی 15 روز نگهداری در دمای 4 و 25C ° نشان داد، اثر دوره نگهداری، نوع نوشیدنی، دمای نگهداری و غلظت رنگدانه بر تغییرات میزان آنتوسیانین نوشیدنی ها معنی دار بود .(p<0/05) بطوریکه میزان آنتوسیانین نوشیدنی ها در طی دوره نگهداری، در نوشیدنی های آب سیب نسبت به آلوئه ورا بالاتر بود. میزان آنتوسیانین با افزایش دما کاهش و با افزایش غلظت رنگدانه، افزایش یافت.

به طورکلی در روز اول تولید، نوشیدنی های حاوی آلوئه ورا نسبت به نوشیدنی های حاوی آب سیب، مقدار آنتوسیانین بالاتری داشتند و همچنین باگذشت زمان میزان آنتوسیانین کاهش یافت؛ بطوریکه پس از 15 روز نگهداری، نمونه هایی که دارای آب سیب بودند دارای مقدار بیشتری آنتوسیانین نسبت به نمونه های حاوی آلوئه ورا بودند که این می تواند به علت pH بالاتر نمونه های آب سیب باشد که باعث تخریب کمتر آنتوسیانین ها طی دوره نگهداری شده است.

آنتوســیانین ها از نظر پایداری بســیار ضــعیف هســتند .هسـته آنتوسـیانین به دلیل کمبود الکترون دارای قابلیت واکنش زیادی اســت که این واکنش ها ســبب تغییر رنگ این رنگدانه می شــوند. همین عامل ممکن اســت کاربرد آنتوســـیانین ها را به عنوان رنگدانه های غذایی محدود کند. پایداری آنتو سیانین ها به چندین فاکتور شیمیایی و فیزیکی مانند دما، نور، pH ،فلزات، اکســـیژن، اســـید آســـکوربیک، قند ها و فرآورده های تجزیه ای آن ها، واکنش های کوپیگمنتیشـــن، کندانس شـــدن و آنزیم ها بستگی دارد (ریز و سیسنروس-زوالس 2007 .(

در محیط بـا کمبود ازت مقـدار آنتوســـیـانین افزایش می یابد. چون در محیط با ازت کم قند ها بیشـــتر در بافت های گیاهی تجمع کرده و تشــکیل آنتوســیانین ها را تسهیل می کنند. متلاشی شدن سریع آنتوسیانین ها در حضــور اســید آســکوربیک به اتواکســیداســیون آن به پراکسید هیدروژن نسبت داده شده است در صورتیکه هنوز به طور روشن مشخص نشده است که پراکسیدها درواقع مســـئول تخریب آنتوســـیانین مرتبط با اســـید آسکوربیک هستند و شکی نیست که نمک های فلاویلیوم قابلیت بالایی را برای حمله نوکلئوفیلی به وسیله پراکسید هیدروژن دارند. از طرفی اگر غلظت رنگ بالا باشـــد اثر حفاظتی روی رنگ دارد زیرا باعث کم شـدن فعالیت آبی و تولید آنتوسیانین هیدراته بی رنگ میشود.

آنتوســیانین ها در pH های مختلف به اشــکال شــیمیایی متفاوتی تبدیل می شــوند (داکوســتا و همکاران 1998 و فلچوت و همکاران 2006). در سیستم های خارج از بدن موجود زنده آنتوســـیانین ها میتوانند در اثر pH های متفاوت به فرم های مختلف درآیند. در pH اســـیدی  (PH<2) آنتوسیانین ها به فرم کاتیون فلاویلیوم می باشند ( به صورت قرمز رنگ محلول در آب) و در محیط قلیایی Ph=4-7 به رنگ صورتی مایل به آبی در می آیند. فرآیند آب دهی آنتوسیانین ها منجر به بی ثباتی ساختمان آنتوسیانین ها و از دست رفتن رنگ در این pH می شود.

پایداری دمایی آنتوسیانین به ساختار، حضور اکسیژن و واکنش آن با ترکیبات دیگر بستگی دارد. بین افزایش دما و تخریب آنتوسیانین ارتباط لگاریتمی وجود دارد. ســـاختارهای مقاوم به تغییرPH  به تغییرات دما هم  مقاوم می باشــند. محققان نشــان دادند که در 3 درجه سانتی گراد طول عمر رنگ 80روز است ولی در C°8 طول عمر رنگ 10536 روز میباشد. مکانیسم تجزیه آنتوسیانین با حرارت کامل مشــخص نشــده اســت ولی برایالرد در تحقیقات خود فهمید که دمای بالاتر منجر به تشــکیل فرم کالکول می شـود. بعد از باز شـدن حلقه، تجزیه بیشـتر منجر به تولید ترکیبات قهوه ای رنگ میشــود (وانگ و زو 2007 .) تخر یب حرارتی آنتوســـیانین های کلم قرمز (دایربی و همکاران 2001 ،) آلبالو (ســـمروگلو و همکاران 1994،( تمشک (داراوینگــاس و کــاین 1968 ،) انــار، انگور، توت فرنگی تــاکنون بررســـی شــــده اســــت (ریز و سیسنروس-زوالس 2007 ).

در مطالعاتی که توســـط داراوینگاس و کین در ســـال  1968 انجام دادند تمام قندهای آزمایش شــده (ســاکارز، فروکتوز، گلوکوز و گزیلوز)، همگی به یک روش تخریب آنتوسیانین را افزایش دادند (داراوینگاس و کاین 1968.) از محصولات تخریبی قندها میتوان به فورفورال اشاره کرد (نکت و همکاران 2002 .) واکنش های آنتوســیاین ها بـا محصـــولات تخریبی قنـدهـا، بـاعـث شـــکـل گیری رنگیزه های پلیمری قهوه ای رنگ می شـــود (جانگمین و همکاران 2005).

تغییرات شاخص تخریب آنتوسیانینDI) )

نتایج مربوط به تغییرات شــاخص تخریب آنتوســیانین نمونه های نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا طی  15 روز نگهداری در دمای 4 و 25C ° نشان داد، اثر غلظت رنگدانه، دمای نگهداری و نوع نوشیدنی بر روی شاخص تخریب آنتوسیانین معنی دار بود (P<0/05). مطابق با نتایج میزان DI نوشـــیدنی ها طی دوره نگهداری تا روز هفتم افزایش و بعد از آن تا روز پانزدهم به شکل معنی داری کاهش یافت (P<0/05). افزایشی که در شاخص تخریب آنتوسیانین تا روز هفتم صورت گرفته، نشان دهنده تخریب آنتوسیانین است و کاهش پس از این زمان نشان می دهد که قهوه ای شدن رخ میدهد. با افزایش دما و غلظت رنگدانه شاخص تخریب آنتوسیانین افزایش و نو شیدنی های آب سیب نسبت به نمونه های آب آلوئه ورا شـــاخص تخریب آنتوســـیانین پایین تری داشتند. علت افزایش شـــاخص تخریب آنتوســـیانین با افزایش غلظت رنگدانه، افزایش ترکیبات فنلی در غلظت های بالای آنتوســـیانین باشـــد که باعث افزایش تخریب آنتوسیانین شده است. بررسی های سایر محققین نیز نشــان داده اســت که واکنش آنتوســیانین ها با تولیدات تخریبی قند ها، با عث شـــکل گیری رنگیزه های پلیمری قهوه ای رنگ میشـــود (کاســـتاندا-اوواندو و همکاران2009).

علت افزایش شاخص تخریب آنتوسیانین با افزایش دما، افزایش شدید در قهوه ای شدن و جذب در nm 420 بود که این موضـــوع ناشـــی از تخریب یا پلیمریزه شـــدن آنتوســیانین ها در دمای بالا می باشــد. نشـــان دادند در حضور ساکارز در مقایسه با سایر قندها آنتوسیانین با تأخیر قهوه ای می شـود و پیشـنهاد شـده که سـاکارز در طول دوره حرارت به تخریب آنتوسیانین ها کمک میکند. در مطالعاتی که توسط داراوینگاس و کین انجام دادند تمام قندهای آزمایش شـــده (ســـاکارز، فروکتوز، گلوکوز و گزیلوز)، همگی بــه یــک روش تخریــب آنتوسیانین را افزایش دادند. از محصولات تخریبی قندها میتوان به هیدروکســـی متیل فورفورال اشـــاره کرد ) سیمس و موریس 1984). واکنش های آنتوسیانین ها با محصـولات تخریبی قندها، باعث شـکل گیری رنگیزه های پلیمری قهوه ای رنگ میشود (مازا و همکاران 1999).

تغییرات هیدروکسی متیل فورفورال

هیدروکســـی متیل فورفورال به عنوان یک ترکیب حد واســـط در مر حلــه آغــازین واکنش میلارد و نیز دهیدراســـیون هگزوز ها در شـــرایط اســـیدی ملایم )کاراملیزاسـیون) در طول فرایند حرارتی اعمال شـده در غذا اســت. هیدروکســی متیل فورفورال همواره به عنوان یکی از علائم واکنش قهوه ای شــــدن در عصــــاره ها مورداستفاده قرارگرفته است (مازا و همکاران 1999.) نتایج مربوط به تغییرات هیدروکســـی متیل فورفورال نمونه های نوشیدنی بر پایه آب سیب و آب آلوئه ورا طی15 روز نگهداری در دمای 4 و 25C ° نشان داد، اثر دوره نگهداری، غلظت رنگدانه، دمای نگهداری و نوع نوشـیدنی بر روی تغییرات هیدروکســی متیل فورفورال معنی دار بود. بطوری که با افزایش زمان و دمای نگهداری در نوشـــیدنی ها میزان هیــدروکســـی متیــل فورفورال افزایش یــافــت.

میزان هیدروکســی متیل فورفورال در نوشــیدنیهای آلوئه ورا که شاخص تخریب بالاتری داشتند نسبت به آب سیب بالاتر بود که این میتواند مربوط به ترکیبات متفاوت این دو نوشــیدنی باشــد. لازم به ذکر اســت با افزایش غلظت ر نگدانه در نمونه ها میزان هیدروکســـی متیل فورفورال به صورت معنی داری افزایش یافت. با افزایش غلظت رنگدانه در نوشیدنی میزان ترکیبات فنلی افزایش مییابد که منجر به تخریب بیشتر ترکیبات آنتو سیانینی و شکل گیری رنگیزه های پلیمری قهوه ای رنگ و در نتیجه افزایش هیدروکسی متیل فورفورال میگردد (کا ستاندا- اوواندو و همکاران 2009).

علت افزایش هیدروکســـی متیل فورفورال در طی دوره نگهداری به علت تخریب قندهای احیاکننده در طول زمان و بالا رفتن هیدروکسی متیل فورفورال در نوشیدنی های نگهداری شده بودمطالعات محققین نشـــان داده اســـت که نمونه های آنتوسیانین که با قندهای احیاکننده همراه باشند مقدار هیدروکسی متیل فورفورال تشکیل شده بیشتری نسبت به نمونه هایی که تنها شـــامل آنتوســـیانین و ســـاکارز باشـــند، دارند (لونگ و همکاران 1979 و پینهروتورز و اولیویرا 1999)؛ بنـابراین بـا افزایش غلظـت رنـگدانـه عصـــاره گل گاو زبان، افزایش میزان هیدروکســـی متیل فورفورال قابل توجیه اســـت. لی و ناگی (1988) اثرات دما را بر کیفیت عصـــاره گریپ فروت مورد بررســـی قراردادند و مشـــاهده نمودند که با افزایش دما، غلظت هیدروکســی متیل فورفورال که از محصــولات تخریبی آنتوسیانین ها می باشند، افزایش می یابد.

نتیجه گیری

آنتوســــیانین ها مهم تــــرین گــــروه از رنگدانــــه های طبیعـــی بعـــد از کلروفیـــل هســـتند کـــه غیرســـمی و محلــول در آب بــوده و در ســطح وســیعی در مــایع ســلول های گیــاهی وجــود دارنــد. ایــن رنگدانــه های فلاونوئیــدی مســئول رنگهــای قرمــز، آبــی و بــنفش در بســیاری از میوه هــا، ســبزی ها و گل هــا میباشــند. در ایــن پــژوهش مقــدار 5 و 10 درصــد وزنی/حجمــی از رنگدانـــه اســـتخراجی از گلبـــرگ گل گاوزبـــان (در شــرایط اســتخراج 5 گــرم نمونــه در مــدت 5 دقیقــه در دمــای 100 درجــه ی ســانتیگراد) را بــه دو نوشــیدنی آلوئـــه ورا و آب ســـیب افـــزوده و در دمـــای 4 و C 25 نگهــــداری نمــــوده و pH ،اســــیدیته، پلی فنل هــــا، میــزان آنتوســیانین، انــدیس تخریــب آنتوســیانین و میـــزان هیدروکســـی متیـــل فورفـــورال طـــی 15 روز بررســـی گردیـــد. بـــر اســـاس نتـــایج به دســـت آمده نمونــه های حــاوی آب آلوئــه ورا میــزان pH پــایین تر و اســیدیته بــالاتری نســبت بــه نمونــه های حــاوی آب ســـیب داشـــتند.

میـــزان آنتوســـیانین و ترکیبـــات پلی فنلـــی بـــا افـــزایش غلظـــت عصـــاره در نمونـــه ها افــزایش یافــت و در نوشــیدنی های نگهــداری شــده در دمــای 4 درجه  و حــاوی آب ســیب، رونــد کــاهش ایــن ترکیبات طی 15 روز نگهداری ملایم تر بود. شــاخص تخریــب آنتوســیانین و میــزان هیدروکســی متیــل فورفــورال در نمونــه های آب ســیب نســبت بــه نمونــه های حــاوی آب آلوئــه ورا کمتــر بــود و افــزایش دمــا و زمــان نگهــداری باعــث افــزایش پارامترهــای مــذکور گردیــد. بــه عبــارتی میتــوان گفــت اثــر نــوع نوشـیدنی، دمـای نگهـداری و غلظـت عصـاره میتوانـد اثـــر معنـــی داری روی افـــزایش و یـــا کـــاهش کلیـــه پارامترهــای ذکرشــده داشــته باشــد. باگذشــت زمــان میــزان پلی فنل هــا و آنتوســیانین کــاهش و در طــول زمـــان میـــزان pH نوشـــیدنی ها کـــاهش و اســـیدیته افـزایش پیـدا کـرد. همچنـین میـزان هیدروکسـی متیـل فورفورال در طول زمـان افـزایش پیـدا کـرد کـه نشـانه تخریــب قنــدها در طــول زمــان بــود. بــه عبــارتی میتوان گفـت کـه اثـر نـوع نوشـیدنی، دمـای نگهـداری و غلظــــت عصــــاره در افــــزایش و کــــاهش کلیــــه پارامترهای ذکرشده مؤثر بوده است.

نتــایج ایــن پــژوهش مشــخص کــرد نوشــیدنی آب ســیب نگهــداری شــده در دمای 4 درجه کــه حــاوی 10 درصــــد وزنی/حجمــــی رنگدانــــه اســــتخراجی از عصـاره گلبـرگ گل گاوزبـان بـود بـالاترین میـزان پلـی فنـــل، آنتوســیانین و کمتـــرین تخریـــب آنتوســـیانین، تغییـــــرات اســـــیدیته و pH و همچنـــــین تولیـــــد هیدروکســـی متیـــل فورفـــورال را در طـــول زمـــان داشــت کـــه بـــه عنوان تیمـــار برتــر یـــک نوشــیدنی فراسودمند شناخته شد.

منابع

  1. انصاری م، حجتی م.ر، 1397 .بهینه سازی و میکروانکپسولاسیون آنتوسیانین حاصل از پوست پیاز قرمز و کلم قرمز، نشریه پژوهشهای صنایع غذایی، جلد 28 ،شماره 1 ،صفحات 91-73
  2. خواجه جهرمی س. 1396 .مقایسه اثر درمانی سه داروی مالتونین، متفورمین و ویتامین E در بیماران مبتلا به بیماری کبدچرب غیرالکلی تحت برنامه رژیم غذایی. پایان نامه جهت دریافت درجه دکترای تخصصی بیماریهای داخلی، دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی قزوین.
  3. زرگری ع، 1385 .گیاهان دارویی.انتشارات وزارت فرهنگ و آموزش عالی.
  4. سازمان ملی استاندارد ایران، 1386 .آب میوه ها- روش آزمون. استاندارد ملی شماره 2685.
  5. سازمان ملی استاندارد ایران، 1392 .آب میوه لیمو ترش –ویژگی ها. استاندارد ملی شماره 117.
  6. سازمان ملی استاندارد ایران، 1392 .فرآورده های میوه و سبزی-اندازه گیری مقدار 5-هیدروکسی متیل فورفورال-روش اسپکترومتری. استاندارد ملی شماره 19709.
  7. میهن الف، 1376 .استخراج آنتوسیانین های انگور. مجله علوم و صنایع کشاورزی، جلد 11 ،شماره 1 ،صفحه 126-115
  8. نظریان الف، مرتضوی س ع، بلندی م و آرمین م، 1391 .تولید و بررسی خواص فیزیکوشیمیایی نوشیدنی جدید شیرسویا بر مبنای آبمیوه ی آلبالو-زرشک. مجله علوم و فناوری غذایی، سال چهارم، شماره سوم، صفحه 45-3
  9. Bueno AS, Pereira CM, Menegassi B, Arêas JAG and Castro IA, 2009. Effect of extrusion on the emulsifying properties of soybean proteins and pectin mixtures modelled by response surface methodology. Journal of food engineering 90(4): 504-510.
  10. Cao S, Liu L, Lu Q, Xu Y, Pan S and Wang K, 2009. Integrated effects of ascorbic acid, flavonoids and sugars on thermal degradation of anthocyanins in blood orange juice. European Food Research and Technology 228(6): 975–985.
  11. Castaneda-Ovando A, Ma-de L, Pacheco-Hernández ME, Páez-Hernández J, Rodríguez A and Galán-Vidal CA, 2009. Chemical studies of anthocyanins: A review. Food chemistry 113( 4): 859-871
  12. Castaneda-Ovando A, Pacheco-Hernández ML, Páez-Hernández ME, Rodríguez JA and Galán-Vidal CA, 2009. Chemical studies of anthocyanins: A review. Food chemistry 113(4): 859-871.
  13. Cemeroglu B, Velioglu S and Isik S, 1994. Degradation kinetics of anthocyanins in sour cherry juice and concentrate. Journal of Food Science 59(6): 1216-1218.
  14. Chandrasekhar J, Madhusudhan M and Raghavarao K, 2012. Extraction of anthocyanins from red cabbage and purificationusing adsorption. Food and Bioproducts Processing 90(4): 615-623.
  15. Da Costa CT, Nelson BC, Margolis SA and Horton D, 1998. Separation of blackcurrant anthocyanins by capillary zone electrophoresis. Journal of Chromatography A 799(1-2): 321-327.
  16. Daravingas G and Cain RF, 1968. Thermal degradation of black raspberry anthocyanin pigments in model systems, Journal of Food Science 33: 138-142.
  17. Deman JM, 1999. Principles of Food chemistry. Maryland: Aspen Publishers, Inc
  18. Dyrby M, Westergaard N and Stapelfeldt H, 2001. Light and heat sensitivity of red cabbage extract in soft drink model systems. Food chemistry 72(4): 431-437.
  19. Fleschhut J, Kratzer F, Rechkemmer G, Sabine E and Kulling SE, 2006. Stability and biotransformation of various dietary anthocyanins in vitro. European journal of nutrition 45(1): 7-18.
  20. Gee M, McComb EA and McCready RM, 1958. A method for the characterization of pectic substances in some fruit and sugar‐beet marcs. Journal of Food Science 23(1): 72-75.

 

منبع: نشریه پژوهش هاي صنایع غذایی ایران
گرد آورنده: عماد یوسفی ، لیلا ناطقی و نازنین زند