ارزیابی خواص آنتی اکسیدانی عصاره تفاله انگور تخمیر شده با آسپرژیلوس اریزه با پیش تیمار اولتراسوند به روش سطح پاسخ

محورهای موضوعی : علوم و صنایع غذایی

رقیه اشرفی یورقانلو ¹ , محمد علیزاده خالدآباد ² , محمود رضازاد باری ³ , لطیفه پوراکبر ⁴

1 - مدرس دانشگاه فنی و حرفه‌ای - دانشجوی دکتری گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
2 - دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
3 - دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
4 - استادیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.

تاریخ دریافت : 1392/12/22 تاریخ پذیرش : 1394/01/19 تاریخ انتشار : 1393/12/01

کلید واژه: آسپرژیلوس اریزه اولتراسوند, ترکیبات فنلی, تفاله انگور,

چکیده مقاله :

آنتی اکسیدان‌ها به دلیل ویژگی‌های گسترده بیولوژیکی و نقش آنها در جلوگیری از بروز بیماری‌های مختلف، به عنوان ترکیبات سلامت بخش مورد توجه می‌باشند. تفاله انگور واریته ریش بابا (vitisviniferacv.rish baba ) حاوی مقدار بالایی از ترکیبات آنتی اکسیدانی است. تخمیر تفاله انگور با آسپرژیلوس اریزه باعث استخراج بیشتر این ترکیبات می گردد. استخراج به کمک امواج فراصوت یکی از مهم‌ترین روش‌های استحصال ترکیبات ارزشمند از منابع گیاهی است و باعث تسریع روند استخراج می‌گردد. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر فاکتورهای مختلف بر استخراج ترکیبات فنلی، فلاونوئیدی و خواص آنتی‌اکسیدانی تفاله انگور تخمیر شده با آسپرژیلوس اریزه و با بهره‌گیری از امواج فراصوت و با استفاده از روش سطح پاسخ بود. دما ( 67 – 55 درجه سلسیوس)، زمان (32 – 24 دقیقه)، غلظت حلال (49-37 درصد) و میزان پودر آب پنیر (50 -10 گرم) فاکتورهای مورد مطالعه بودند. نتایج این تحقیق نشان داد با افزایش دما و غلظت حلال میزان ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی افزایش یافته است. بالاترین میزان استخراج ترکیبات فنلی (23/90 میلی گرم اسید گالیک در 100 گرم نمونه) و بالاترین میزان استخراج ترکیبات فلاونوئیدی (81/71 میلی‌گرم کوئرسیتین در 100 گرم نمونه) در دمای 64 درجه سلسیوس و مدت زمان 30 دقیقه و با غلظت حلال 46% به دست آمدند. بالاترین میزان قدرت مهارکنندگی رادیکال آزاد DPPH(9/87%) و فعالیت ضد اکسایشی کل FRAP ( µmol/g203)در دمای 58 درجه سلسیوس و مدت زمان 30 دقیقه و با غلظت حلال 46% و میزان پودر آب پنیر 20 گرم بدست آمدند. با افزایش زمان استخراج میزان ترکیبات فنلی، فلاونوئیدی، DPPHو FRAPسیر صعودی نشان دادند. نتایج به دست آمده، بهره‌گیری از تخمیر به کمک آسپرژیلوس اریزه و فرآیند استخراج با بکارگیری تکنیک اولتراسوند را به عنوان روشی مناسب جهت استخراج مواد بیولوژیک از تفاله انگور با مزایایی از جمله میزان استخراج بالا، کاهش میزان حلال و دمای مورد نیاز و صرفه‌جویی در زمان را به اثبات می‌رساند.

چکیده انگلیسی:

   Antioxidants due to the extensive biological properties and their role in preventing of various diseases, are considered as components of health. Grape pomacevitisviniferacv.rish baba contains high amounts of antioxidant compounds. Fermentation of grape pomace by Aspergillusoryzae increases the extraction of these compounds. Ultrasound – assisted extraction is the most important methods for the extraction of valuable compounds from plant sources and accelerates the rate of extraction. The aim of this study was to evaluate of various factors effect on the extraction of phenolic compounds, flavonoids and antioxidant properties of grape pomace fermented by Aspergillusoryzae and using response surface methodology. The variables were temperature (55-67°c), time (24-32 min), solvent concentration (37-49%) and whey powder content (10-50gr). The highest rate of phenolic compounds and flavonoids were obtained at 64°c for 30 min and the solvent concentration of 46%. The highest level of DPPH and FRAP were obtained at 58°c for 30 min and the solvent concentration of 46%. With increasing extraction time phenolic compounds, flavonoids, DPPH and FRAP were ascending. Obtained results proved that fermentation by Aspergillusoryzae and using ultrasound – assisted extraction was a suitable method for the extraction of biological material from grape pomace with benefites such as high extraction rate, reducing the amount of solvent, temperature and time required.

منابع و مأخذ:

 

• Bayram, T., Pekmez, M., Arda, N. and Yalcin, A.S. (2008). Antioxidant activity of whey protein fractions isolated by gel exclusion chromatography and protease treatment. Talanto, 75: 705-709.


• Benzie, F. and Strains, J.J. (1996). The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of Antioxidant Power: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, 239: 70-76.


• Cho, Y.J., Hong, J.Y., Chun, H.S., Lee, S.K. and Min, H.Y. (2006). Ultrasonication-assisted extraction of resveratrol from grapes. Journal of Food Engineering, 77: 725-30.


• Esaki, H., Onozaki, H., Kawakishi, S. and Osawa, T. (1997). Antioxidant activity and isolation from soybeans fermented with Aspergillus spp. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 45: 2020-2024.


• Esterbauer, H., Wag, G. and Puhl, H. (1993). Lipid peroxidation and its role in atherosclerosis. British Medical Bulletin, 49: 566-567.


• FAOSTAT. (2005). FAO statistical database. <http://www.fao.org>.


• Gonzalez-Paramas, A.M., Esteban-Ruano, S., Santos-Buelga, C., Pascual-Teresa, S. and Rivas -Gonzalo, J. (2004). Flavanol content and antioxidant activity in winery byproducts. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52: 234-238.


• Hernandez-Ledesma, B., Recio, I. and Amigo, L. (2008). β-Lactoglobulin as source of bioactive peptides. Amino Acids, 35: 257-265.


• Herrera, M.C. and Luqued de Castro, M.D. (2007). Ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from strawberries prior to liquid chromatographic separation and photodiode array ultraviolet detection. Journal of chromatography A, 1100(1):1-7.


• Hossain, M.B., Barry-Ryan, C., Martin-Diana, A.B. and Brunton, N.P. (2011). Optimization of accelerated solvent extraction of antioxidant compounds from rosemary (RosmarinusofficinalisL.), marjoram (OriganummajoranaL.) and oregano (OriganumvulgareL.) using response surface methodology. Food Chemistry, 126: 339-346.


• Juntachote, T., Berghofer, E., Bauer, F. and Siebenhandl, S. (2006). The application of response surface methodology to the production of phenolic extracts of lemon grass, galangal, holy basil and rosemary. International journal of Food Science and Technology, 41: 121-133.


• Ghafoor, K. and Choi, Y.H. (2009). Optimization of ultrasound assisted extraction of phenolic compounds and antioxidants from grape peel through response surface methodology. Journal of koreansociety for Applied Biological Chemistry, 52: 295-300.


• Lee, J.C. and Lim, K.T. (2000). Effects of cactus and ginger extracts as dietary antioxidants on reactive oxidant and plasma lipid level. Food Science and Biotechnology, 9(2): 83–88.


• Morelli, L.L. and Prado, M.A. (2012). Extraction optimization for antioxidant phenolic compounds in red grape jam using ultrasound with a response surface methodology. Ultrasonics Sonochemistry, 19(6): 1144-1149.


• Madhavi, D.L., Deshpande, S.S. and Salunkhe, D.K. (1996). Food antioxidants, New York: Marcel Dekker, Inc, USA, pp. 738.


• Markesbery, W.R. and Lovell, M.A. (1998). Four-hydrononenal, a product of lipid peroxidation is increased in the brain in Alzheimer^,s disease. Neurobiology Aging of Disease, 19: 33-36.


• McDonald, S., Prenzler, P.D., Autolovich, M. and Robards, K. (2001). Phenolic content and antioxidant activity of olive extracts. Food Chemistry, 73: 73-84.


• Moktan, B., Saha, J. and Sarkar, P.K. (2008). Antioxidant activities of soybean as affected by Bacillus-fermentation to kinema. Food Research International, 41: 586–593.


• Mour, A., Sruz, G.M., Franco, D. and Dominguez, J. (2001). Natural antioxidant from residual sources. Food chemistry, 72: 145-171.


• Northup, R.R., Dahlgren, R.A. and McColl, J.G. (1998). Polyphenols as regulators of plant-litter-soil interactions in northern California’s pygmy forest: apositive feedback? Biogeochemistry, 42: 189–220.


• Rababah, T.M., Hettiarachchy, N.S. and Horax, R. (2004). Total phenolics and antioxidant activities of fenugreek, green tea,grape seed, ginger,rosmary, gotukola,and ginkgo extracts, vitamin E, and tert-butylhydroquinone. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52: 583-5186.


• Sanchez-Alonso, I., Jimenez-Escrig, A., Saura-Calixto, F. and Borderias, A.J. (2008). Antioxidant protection of white grape pomace on restructured fish products during frozen storage. LWT-Food Science and Technology, 41: 42-50.


• Spingo, G., Tramelli, L. and De-Faveri, DM. (2007). Effects of extraction time, temperature and solvent on concentration and antioxidant activity of grape marcephenolics. Journal of Food Engineering, 81: 200-208.


• Van Soest, P.J. (1994). Nutritional Ecology of the Ruminant (2^nd Edition). Cornell University Press, Ithaca, NY, USA.


• Wanasundara, PK. and Shahidi, F. (2005). Antioxidants: science, technology, and applications. In Bailey^,s industrial oil and fat products. Shahidi, F. (Eds). John Wiley and Sons, Inc. New Jersey.


• Wardhani, D.H., Vazquez, J.A. and Pandiella, S.S. (2009). Mathematical modeling of the development of antioxidant activity in soybeans fermented with Aspergillusoryzae and Aspergillusawamori in the solid state. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57: 540-544.


• X Hou, D. (2003). Potential mechanisms of cancer chemoprevention by anthocyanins. Current Molecular Medicine, 3: 149-159.