بررسي ويژگي هاي ضد اكسايشي عصاره ميوه عناب استخراجي به روش حرارت دهي مقاومتي در خامه قنادي

Antioxidant Characteristics Evaluation of Ziziphus Jujuba Fruit Extract Obtained by Ohmic Heating Method in Confectionery Cream

سابقه و هدف : يكي از رايج‌ترين مشكلاتي كه در محصولات لبني غني از اسيدهاي چرب غيراشباع وجود دارد، اكسايش ليپيدهاست. اين پديده مي‌تواند طي مراحل فرآوري، توزيع و نگهداري رخ دهد و منجر به از دست دادن مواد مغذي ارزشمند، تغيير رنگ و ايجاد عطر و طعم نامطلوب مي‌شود. مطالعات پزشكي بسياري بر مضرات و تأثير سوء استفاده از مواد افزودني سنتزي بر سلامت انسان تأكيد مي‌كنند. به ‌همين دليل در سال‌هاي اخير، عصاره و اسانس استخراج شده از گياهان دارويي به عنوان ضد اكساينده‌هاي طبيعي مورد توجه قرار گرفته‌اند. به‌كارگيري فنول‌ها در فرآورده‌هاي لبني نه تنها به عنوان تركيبات ضداكساينده طبيعي بلكه جهت توليد محصولات با ويژگي‌هاي طعم و رنگ متنوع در سال‌هاي اخير، مورد حمايت قرار گرفته اند. بنابراين ارزيابي عملكرد عصاره ميوه عناب در يك سيستم امولسيوني لبني مستعد اكسيداسيون، مي‌تواند قابليت كمك به فرآوري و بهبوددهندگي پايداري اكسايشي اين ميوه را به اثبات رساند. مواد و روش‌ها : با استفاده از دو روش متداول و سيستم اهميك (يك فناوري حرارتي نوين و سبز) مجهز به تنظيم كننده دما، عصاره عناب به عنوان منبع غني از تركيبات زيست فعال، مورد استخراج قرار گرفت و سپس با آناليز كمي و كيفي تركيبات فنولي موجود در عصاره‌ها به كمك دستگاه HPLC عصاره بهينه انتخاب گرديد. در ادامه، اين عصاره به عنوان ضداكساينده طبيعي به خامه قنادي افزوده شد. نمونه‌هاي خامه طبق فرمولاسيون بهينه سازي شده در واحد تحقيق و توسعه شركت زرين غزال در مقياس پايلوت صنعتي، توليد گرديدند. محصولات توليدي شامل چهار نوع نمونه حاوي عصاره عناب در سطح 5/0 و 5/2‌%، آنتي اكسيدان سنتزي بوتيل هيدروكسي تولوئن (BHT) و تركيب عصاره-BHT بودند. پايداري اكسايشي اين نمونه‌ها در شرايط مختلف تاريكي و تابش نور فرابنفش، با استفاده از اندازه‌گيري پراكسيد، آنيزيدين و اكسيداسيون كل در طول دوره نگهداري مورد ارزيابي قرار گرفتند. يافته‌ها : كمترين مقدار اكسيداسيون كل به‌عبارتي بيشترين اثر مهاركنندگي راديكال‌هاي آزاد توليد شده، مربوط به فرمولاسيون‌هاي خامه حاوي BHT- عصاره و خامه حاوي عصاره عناب در سطح 5/2‌% بودند. با بررسي عدد آنيزيدين در شرايط عدم حضور نور فرابنفش مشاهده شد كه نرخ توليد محصولات ثانويه اكسيداسيون در نمونه‌هاي حاوي عصاره عناب و BHT به تنهايي به صورت معني‌داري نسبت به سرعت رشد در نمونه كنترل كمتر بود. در حضور نور فرابنفش فقط نرخ رشد عدد آنيزيدين نمونه عصاره عناب در سطح 5/0‌‌% با نمونه كنترل تفاوت معنادار داشت. بنابراين عصاره عناب علاوه بر جلوگيري از اكسيداسيون خود به خودي مي‌تواند به عنوان ضداكساينده در برابر اكسيداسيون نوري عمل نمايد اما مشاهده شد كه ضداكساينده‌ها در غلظت و شرايط محيطي مختلف مي‌توانند به عنوان پراكسيدان عمل نمايند. ضداكساينده‌هاي مختلف فرمول‌هاي خامه در كاهش عدد پراكسيد و فتواكسيداسيون مشابه عملكرد آنها در نمونه‌هايي است كه در معرض نور قرار نداشتند. فرمولاسيون‌هاي حاوي BHT-عصاره، به دليل عملكرد متفاوت ضداكساينده‌هاي قطبي و غيرقطبي، اثرات هم افزايي در برابر اكسيداسيون از خود نشان دادند. پس از ارزيابي حسي خامه‌ها، بالاترين امتياز پذيرش كلي مربوط به نمونه خامه حاوي 5/0‌% عصاره بود كه تأثير مثبت اين عصاره بر عطر و طعم، رايحه، بافت و احساس دهاني مطلوب، با اختلاف معناداري در مقايسه با ساير نمونه‌ها مشخص گرديد. نتيجه‌گيري : عصاره عناب مي‌تواند به عنوان يك جايگزين طبيعي براي ضداكساينده‌هاي سنتزي در صنايع غذايي و دارويي استفاده شود. اما نتايج ارزيابي حسي، تاثير منفي افزايش درصد استفاده از اين تركيبات بر پذيرش كلي محصول را مشخص نمود. از طرفي به دليل اثرات هم‌افزايي ضداكساينده‌هاي قطبي و غير قطبي و كاهش اكسيداسيون كل، جايگزيني بخشي از ضداكساينده سنتزي با تركيبات فنولي طبيعي به عنوان بهترين گزينه پيشنهاد مي‌گردد. همچنين، خامه غني شده با اين عصاره به دليل خاصيت تقويت كننده سلامتي عناب، به عنوان يك ماده غذايي فراسودمند قابل معرفي است.

Background and objectives : One of the most common problems in dairy products, which are rich in unsaturated fatty acids is lipid oxidation. This phenomenon can occur during processing, distribution and storage steps and leads to loss of valuable nutrients, discoloration and unpleasant flavor. Many medical studies confirmed harms and side effects of synthetic additives on human health. Accordingly, extracts and essential oils obtained from medicinal plants have received more attention as natural antioxidants in recent years. The use of phenols in these products has long been supported not only as natural antioxidants but also to produce new tasty and colorful natural products. Therefore, evaluating the function of jujube extract in a dairy emulsion system which is susceptible to oxidation could prove the ability of this fruit to help in processing and enhance the oxidative stability of food products. Material and methods : At the beginning of this research, ohmic heating system equipped with a temperature regulator was designed and made. This system (a new and green heating technology) was applied in optimal conditions in order to obtain Jujube extract as a rich source of bioactive compounds and in the following, this extract was added to confectionery cream as a natural antioxidant. Confectionery cream samples were produced at the industrial pilot scale according to optimized formulation in the research and development unit of Zarrin Ghazal company. Formulations were contained of jujube extract at the level of 0.5 and 2.5%, synthetic antioxidant butyl hydroxytoluene (BHT) and BHT-extract combination. Assessment of oxidative stability was conducted by measuring peroxide, p-anisidine and total oxidation values during the storage period under different conditions such as darkness and ultraviolet light radiation. Results : The results showed that cream formulations containing BHT-extract and Jujube extract at the level of 2.5% had the lowest values of total oxidation which represented the highest free radicals inhibitory effect. Evaluation of anisidine number in the absence of ultraviolet light revealed that the growth rate of secondary products oxidation in samples containing jujube extract and BHT separately was significantly lower than the growth rate in control sample. While in the presence of ultraviolet light, only the growth rate of anisidine number of cream containing Jujube extract sample at the level of 0.5% was significantly different in comparison to control sample. However, It was observed that antioxidants in different concentrations and environmental conditions can act as proxidants. The inhibitory mechanism of antioxidants against photo-oxidation was similar to that in samples which were not exposed to light. Therefore, Jujube extract can act as an antioxidant against spontaneous and photo-oxidation. It also demonstrated antioxidant properties in confectionery cream emulsion and BHT-extract combination was affirmed to has synergistic effects against oxidation, due to different functions of polar and non-polar antioxidants. According to the sensory evaluation results, the highest general acceptance score was related to the cream sample containing 0.5% of Jujube extract. The positive effect of this extract on flavor, aroma, texture and desired mouthfeel was determined with a significant difference compared to other samples. Conclusion : Jujube extract could be used as a natural alternative to synthetic antioxidants in the food and pharmaceutical industries. However, according to the results of sensory evaluation, by increasing the percentage of these compounds a negative impact on overall product acceptance was observed. On the other hand, due to the synergistic effects of polar and non-polar antioxidants and reducing the total oxidation, partial replacement of synthetic antioxidant with natural phenolic compounds is suggested as the optimal option. .Furthermore, fortified cream prepared in the present study could be introduced as a functional food because of health-promoting properties of Jujube extract.