پایداری اکسایشی روغن ارده کنجد غنی شده با اسانس بادرنجبویه در دمای بالا و طی دوره ی نگهداری

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم درمانگاهی، دانشکده پیرادامپزشکی، دانشگاه اردکان، ایران

2 گروه بهداشت و کنترل کیفی مواد غذایی، دانشکده پیرادامپزشکی، دانشگاه اردکان، ایران

3 آزمایشگاه مرکزی تحقیقات، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، فارس، ایران

چکیده

سابقه و هدف: روغن‌های گیاهی از جمله روغن کنجد حاوی درصد بالایی از اسیدهای چرب غیر اشباع و مستعد اکسایش و تولید متابولیت‌های بسیار سمی هستند. آنتی‌اکسیدان‌‌ها موجب مهار یا تاخیر در روند اکسایش مواد غذایی از جمله چربی‌ها میشوند. بطور معمول، آنتی‌اکسیدان‌های سنتزی در صنایع غذایی استفاده میشوند، اما همواره در ارتباط با کیفیت و امنیت آنها مباحثی مطرح بوده است. از طرفی، کاربرد آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی با منشاء گیاهی رو به افزایش است. بادرنجبویه به عنوان یک گیاه دارویی، دارای ترکیبات مختلف با خواص متنوع از جمله خاصیت آنتی‌اکسیدانی بسیار قوی می‌باشد. این مطالعه به منظور بررسی اثر آنتی‌اکسیدانی غلظت‌های مختلف اسانس بادرنجبویه در مقابل اکسایش روغن ارده کنجد در دمای 60 درجه سانتیگراد در طی زمان، انجام گرفت.
مواد و روشها: برای محاسبه‌ی ترکیبات اسانس بادرنجبویه از دستگاه کروماتوگرافی طیف سنج جرمی (GC-MS) استفاده شد. سپس، برای اندازه‌گیری ترکیبات فنلی اسانس، از آزمایش اندازه‌گیری محتوای کلی فنل (TPC) استفاده گردید. قدرت اسانس در مهار رادیکال‌های آزاد با ارزیابی قدرت مهار رادیکالهای آزاد DPPH بررسی شد. همچنین، آزمون رنسمیت برای محاسبه زمان القاء (دوره‌ی اکسایش کند) به کار گرفته شد. به منظور اندازه‌گیری اثر آنتی‌اکسیدانی اسانس بادرنجبویه، غلظت‌های صفر، 500، 1000 و 2000 (میکروگرم اسانس بر هر میلی‌لیتر روغن ارده کنجد) و آنتی‌اکسیدان سنتزی TBHQ به عنوان گروه کنترل مثبت با غلظت 200 میکروگرم بر هر میلی‌لیتر به روغن ارده کنجد اضافه شد و عدد پراکسید (PV) و شاخص اسید تیوباربیتوریک (TBA) در گروه‌های مختلف در طی 5 مرحله در روزهای 1، 5، 15، 25 و 35 پس از اضافه کردن اسانس به روغن ارده، اندازه‌گیری گردید.
یافته‌ها: تجزیه و تحلیل اسانس با GC/MS نشان داد که ترکیبات نرال و جرانیال دارای بالاترین غلظت هستند. گروه‌های دریافت کننده TBHQ و اسانس بادرنجبویه با غلضت 2000 PPM با 6/61 و 2/50 درصد، بالاترین ظرفیت مهار رادیکال‌های آزاد DPPH را نسبت به گروه کنترل نشان دادند. شاخص دوره القاء (IP) در گروه حاوی TBHQ، 2000 و صفر PPM اسانس به ترتیب، 11، 4/9 و 2/6 ساعت محاسبه گردید. در انتهای مطالعه، عدد پراکسید متعلق به گروههای حاوی 2000 PPM اسانس و TBHQ به ترتیب، 1/14 و 4/13 (میلیاکیوالان بر کیلوگرم) و شاخص اسید تیوباربیتوریک در این گروهها به ترتیب، 5/1 و 1/1 (میکرومول بر گرم) مشاهده گردید. همچنین بین غلظت‌ اسانس بادرنجبویه و میزان فعالیت آنتیاکسیدانی، رابطه مستقیمی مشاهده گردید و با گذشت زمان نگهداری، تمام این شاخصها نیز افزایش یافت (05/0>P).
نتیجه‌گیری: یافته‌های پژوهش حاضر نشان دادند که اسانس بادرنجبویه به عنوان منبع غنی از مواد آنتی‌اکسیدان از جمله نرال و جرانیال و غیره... موجب افزایش پایداری روغن کنجد در دماهای بالا و نگهداری در زمان‌های طولانی می‌شود بهطوری که قدرت مهار اکسایش اسانس در غلظتهای بالا، 85-74% از قدرت مهار اکسایش ترکیب سنتزی بهدست آمد. بر همین اساس قادر است به عنوان جایگزینی مناسب برای آنتی اکسیدان‌های مصنوعی مطرح شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Oxidative Stability of Sesame Ardeh Oil Enriched with Melissa officinalis Essential Oil at High Temperature and During Storage

نویسندگان [English]

  • gholamhosein pourghanbari 1
  • Ali Sahrae Ardakani 2
  • Aida Iraji 3
1 Department of Clinical Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Ardakan University, Iran.
2 Department of Food Hygiene and Quality Control, Faculty of Veterinary Medicine, Ardakan University, Iran
3 Central Research Laboratory, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran
چکیده [English]

Abstract
Background and objectives: Vegetable oils such as sesame oil contain a high percentage of unsaturated fatty acids and prone to oxidation and production of highly toxic metabolites. Antioxidants are compounds that inhibit or delay the process of food oxidation. Synthetic antioxidants have been commonly used in the food industry, but there has always been debate about their quality and safety. On the other hand, the use of natural antioxidant compounds such as medicinal plants derivatives are increasing. Lemon balm is known as a medicinal plant that contain various constituents with different properties such as strong antioxidant activity. This study was carried out to investigate the antioxidant effect of different concentrations of Melissa officinalis essential oil against oxidation of sesame Ardeh oil at 60 °C during storage.
Materials and Methods: Melissa officinalis essential oil was extracted and GC-MS analysis was used to calculate the composition of the essential oil. Then, The total phenolic content of oils was measured using the Folin–Ciocalteau method. In this study, the concentrations of 0, 500, 1000 and 2000 PPM of the essential oil were added into the sesame Ardeh oil. Also, TBHQ as synthetic antioxidant was used as positive control group with concentration of 200 PPM. scavenging activity was assessed by evaluation of DPPH free radical scavenging activity. Rancimat assay was also used to calculate the induction period of the volatile compounds production. Then, the antioxidant effect of essential oil in different groups were evaluated on days 1, 5, 15, 25 and 35 after adding essential oil to the sesame Ardeh oil by measuring the peroxide (PV) and thiobarbituric acid index (TBA).
Results: The results of GC/MS analysis showed that Neral and Geranial compounds had the highest concentration in Lemon balm essential oil. the highest DPPH free radical scavenging activity was observed in the groups receiving TBHQ and 2000 PPM essential oil about 61.6 and 50.2 percent respectively. The induction period index (IP) of the groups containing TBHQ, 2000 and 0 PPM essential oil were calculated to be 11, 9.4 and 6.2 hours. Moreover, at the end of study peroxide value of the TBHQ and 2000 PPM groups were obtained 13.4 and 14.1 (mEq/Kg) respectively and thiobarbituric acid index at these groups were shown to be 1.1 and 1.5 (μmol/gr). Also there was a direct relationship between the essential oil concentration and antioxidant activity indexes. However, the parameters were increased in all experimental groups during storage.
Conclusion: The findings of the present study showed that the lemon balm essential oil is a rich source of antioxidants substances such as neral and geraniol and could increase the stability of sesame Ardeh oil in which exposed to the high temperatures during time storage in such a way that oxidation inhibitory activity of essential oils at high concentrations was calculated to be 74-85% of TBHQ oxidation inhibitory ability. Accordingly, it can be considered as a suitable alternative to synthetic antioxidants.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Antioxidant
  • lipid oxidation
  • Melissa officinalis
  • Sesame Ardeh oil

مراجع

1.Abbaszadegan, A., Sahebi, S., Gholami, A., Delroba, A., Kiani, A., Iraji, A., and Abbott, P.V. 2016. Time-dependent antibacterial effects of Aloe vera and Zataria multiflora plant essential oils compared to calcium hydroxide in teeth infected with Enterococcus faecalis. Journal of investigative and clinical dentistry, 7: 1. 93-101.
2.Caleja, C., Barros, L., Barreira, J.C., Ciric, A., Sokovic, M., Calhelha, R.C., and Ferreira, I.C. 2018. Suitability of lemon balm (Melissa officinalis L.) extract rich in rosmarinic acid as a potential enhancer of functional properties in cupcakes. Food chemistry, 250. 67-74.
3.Ebrahimzadeh, M.A., Pourmorad, F., and Hafezi, S. 2008. Antioxidant activities of Iranian corn silk. Turkish Journal of biology, 32: 1. 43-49.
4.Ehsani, A., Alizadeh, O., Hashemi, M., Afshari, A., and Aminzare, M. 2017. Phytochemical, antioxidant and antibacterial properties of Melissa officinalis and Dracocephalum moldavica essential oils. Veterinary Research Forum, 8: 3. 223-229.
5.Erdmann, M.E., Lautenschlaeger, R., Zeeb, B., Gibis, M., and Weiss, J. 2017. Effect of differently sized O/W emulsions loaded with rosemary extract on lipid oxidation in cooked emulsion-type sausages rich in n-3 fatty acids. LWT-Food Science and Technology, 79. 496-502.
6.Franco, J.M., Pugine, S.M.P., Scatoline, A.M., and de Melo, M.P. 2018. Antioxidant capacity of Melissa Officinalis L. on Biological Systems. Eclética Química Journal, 43: 3. 19-29.
7.Guillen-Sans, R., and Guzman-Chozas, M. 1998. The thiobarbituric acid (TBA) reaction in foods: a review. Critical reviews in food science and nutrition, 38: 4. 315-350.
8.Habibi, H., Ghahtan, N., and Eskandari, F. 2017. Chemical Composition and Antibacterial Effect of Medicinal Plants against Some Food-Borne Pathogen. Research in Molecular Medicine, 5: 2. 14-21.
9.Koksal, E., Bursal, E., Dikici, E., Tozoglu, F., and Gulcin, I. 2011. Antioxidant activity of Melissa officinalis leaves. Journal of Medicinal Plants Research, 5: 2. 217-222.
10.Mareček, V., Mikyška, A., Hampel, D., Čejka, P., Neuwirthová, J., Malachová, A., and Cerkal, R. 2017. ABTS and DPPH methods as a tool for studying antioxidant capacity of spring barley and malt. Journal of cereal science, 73. 40-45.
11.Mateos, R., Uceda, M., Aguilera, M.P., Escuderos, M.E., and Maza, G.B. 2006. Relationship of Rancimat method values at varying temperatures for virgin olive oils. European Food Research and Technology, 223: 2. 246-252.
12.Meftahizade, H., Sargsyan, E., and Moradkhani, H. 2013. Investigation of antioxidant capacity of Melissa officinalis L. essential oils. Journal of Medicinal Plants Research, 4: 14. 1391-1395.
13.Mohdaly, A.A., Smetanska, I., Ramadan, M.F., Sarhan, M.A., and Mahmoud, A. 2011. Antioxidant potential of sesame (Sesamum indicum) cake extract in stabilization of sunflower and soybean oils. Industrial Crops and Products, 34: 1. 952-959.
14.Pavan, B., Dalpiaz, A., Marani, L., Beggiato, S., Ferraro, L., Canistro, D., and Comparone, A. 2018. Geraniol pharmacokinetics, bioavailability and its multiple effects on the liver antioxidant and xenobiotic-metabolizing enzymes. Frontiers in pharmacology, 9. 18. doi:10.3389/fphar.2018.00018
15.Pereira, R.P., Fachinetto, R., de Souza Prestes, A., Puntel, R.L., Da Silva, G.N.S., Heinzmann, B.M., and Morel, A.F. 2009. Antioxidant effects of different extracts from Melissa officinalis, Matricaria recutita and Cymbopogon citratus. Neurochemical research, 34: 5. 973-983.
16.Prasad, N., Siddaramaiah, B., and Banu, M. 2015. Effect of antioxidant tertiary butyl hydroquinone on the thermal and oxidative stability of sesame oil (sesamum indicum) by ultrasonic studies. Journal of food science and technology, 52: 4. 2238-2246.
17.Prasad, S.N., and Muralidhara, M. 2017. Analysis of the antioxidant activity of geraniol employing various in-vitro models: relevance to neurodegeneration in diabetic neuropathy. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 10: 7. 101.
18.Rašković, A., Milanović, I., Pavlović, N., Ćebović, T., Vukmirović, S., and Mikov, M. 2014. Antioxidant activity of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) essential oil and its hepatoprotective potential. BMC complementary and alternative medicine, 14: 1. 225.
19.Saeb, K., Gholamrezaee, S., andAsadi, M. 2011. Variation of antioxidant activity of Melissa officinalis leaves extracts during the different stages of plant growth. Biomedical and Pharmacology Journal, 4: 2. 237-243.
20.Sui, X., and Zhou, W. 2014. Monte Carlo modelling of non-isothermal degradation of two cyanidin-based anthocyanins in aqueous system at high temperatures and its impact on antioxidant capacities. Food Chemistry 148. 342-350. doi:10.1016/j.foodchem. 2013.10.060.
21.Taghvaei, M., and Jafari, S.M. 2015. Application and stability of natural antioxidants in edible oils in order to substitute synthetic additives. Journal of food science and technology, 52: 3. 1272-1282.
22.Tawaha, K., Alali, F.Q., Gharaibeh, M., Mohammad, M., and El-Elimat, T. 2007. Antioxidant activity and total phenolic content of selected Jordanian plant species. Food chemistry, 104: 4. 1372-1378.
23.Villalobos, M.C. 2015. Antioxidant activity and citral content of different tea preparations of the above-ground parts of lemongrass (Cymbopogon citratus Stapf.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46: 3. 1111-1115.
24.Witte, V.C., Krause, G.F., and Bailey, M.E. 1970. A new extraction method for determining 2‐thiobarbituric acid values of pork and beef during storage. Journal of food Science, 35: 5. 582-585.
25.Yang, Y., Song, X., Sui, X., Qi, B., Wang, Z., Li, Y., and Jiang, L. 2016. Rosemary extract can be used as a synthetic antioxidant to improve vegetable oil oxidative stability. Industrial Crops and Products, 80: 141-147.
26.Yoshida, H., and Takagi, S. 1997. Effects of seed roasting temperature and time on the quality characteristics of sesame (Sesamum indicum) oil. Journal of the Science of Food and Agriculture, 75: 1. 19-26.
نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 13، شماره 2
تیر 1400
صفحه 33-46

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار