Survey of antifungal effect of extract and essential oil of Lavender and the effect of each on physicochemical and sensory properties of toast bread
Subject Areas : Shelf Life of Food Products and Agricultural ProductionsShabnam Haji Hosseini 1 , fatemeh Hosseinmardi 2 , Alireza Rahman 3
1 - Department of of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 - Department of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 - Department of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
Keywords: : Lavender, Toast, Essential oil, Extract,
Abstract :
In the current research, the effect of lavender essential oil and extracts (aqueous, alcoholic and hydroalcoholic) on Penicillium expansum and Aspergillus niger molds was investigated. Then, a concentration of the obtained essential oil and extracts according to their Minimum lethal and Inhibitory concentration was added to the bread formulation. Chemical, Microbial and Sensory characteristics (General Acceptance Rate) of bread samples were measured in time intervals of 3, 6 and 9 days after production. The prepared toast samples included control, containing 0.016% essential oil containing 1.66% aqueous-ethanolic extract, containing 3.2% ethanolic extract, containing 4.26% aqueous extract. In surveying the results, pH and Humidity of the samples were observed within the standard range during storage. Regarding the Minimum Inhibitory and Lethal Concentration of the investigated fungi, the lowest and highest amount was obtained for the essential oil and the aqueous extract respectively (p≤0.05). On the third day of bread storage, the control sample had the highest total microbial population and the other studied samples had no microbial population. On the sixth day, the highest total microbial population and mold population belonged to the control sample, and after that, the sample contained 3.2% ethanol extract and 4.26% aqueous extract. The lowest total microbial population and mold population were observed on the sixth day in the sample containing 0.016% essential oil and on the ninth day in the sample containing 1.66% water-ethanol extract (p≤0.05). The sample of toast containing 66.1% water-ethanol extract of lavender plant had the highest sensory score (General Acceptance) (p≤0.05).
دوره سوم/ شماره سوم/ زمستان 1402/ مقاله پژوهشی/صفحات 43-25 https://www.qafj.iauk.ac.ir
بررسي اثر ضد قارچي عصاره و اسانس اسطوخودوس و تاثير هر يک بر خصوصيات شيميايي، میکروبی و حسي نان تست
شبنم حاجي حسيني1، فاطمه حسينمردي12، عليرضا رحمن3
1- کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- مربی، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3- استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شهر قدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
* نویسنده مسئول: fh5074@yahoo.com
دریافت مقاله: 29/2/1402، پذیرش مقاله: 12/4/1402
چكيده
در تحقيق حاضر تاثیراسانس و عصارههاي (آبي، الکلي و هيدروالکلي) اسطوخودوس بر کپکهاي پنيسيليوم اکسپانسوم و آسپرژيلوس نايجر بررسی شد .سپس غلظتی از اسانس و عصاره هاي به دست آمده باتوجه به حداقل غلظت کشندگي ومهارکنندگی آنها به فرمولاسيون نان تست اضافه و ویژگیهای شیمیایی،میکروبی و حسی( میزان پذیرش کلی) نمونههاي نان در بازه هاي زماني 3، 6 و9 روز پس از توليد سنجش گردید. نمونه هاي نان تست تهیه شده شامل نمونه های شاهد، محتوي 016/0 % اسانس، محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي، محتوي 2/3 % عصاره اتانولي و محتوي 26/4 % عصاره آبي بودند.دربررسی نتایج ملاحظه گردید که PH ورطوبت نمونه ها در بازه زمانی فوق در حد استاندارد بود. درخصوص حداقل غلظت مهارکنندگي و کشندگی قارچهای موردبررسی ،کمترين ميزان برای اسانس و وبیشترین میزان برای عصاره آبي بدست آمد (05/0p≤). در روز سوم نگهداری نان، نمونه شاهد داراي بالاترين جمعيت ميکروبي کل و ديگر نمونههاي مورد بررسي فاقد جمعيت ميکروبي بودند. در روز ششم، بالاترين جمعيت ميکروبي کل و جمعیت کپک متعلق به نمونه شاهد بود و پس از آن در نمونه محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ونمونه محتوي 26/4 % عصاره آبي ملاحظه شد. پائين ترين جمعيت ميکروبي کل و جمعیت کپک در روز ششم متعلق به نمونه محتوي 016/0 % اسانس و در روز نهم در نمونه محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي مشاهده شد(05/0p≤). در تمامي روزهاي مورد بررسي نمونه نان تست محتوي 66/1% عصاره آبي-اتانولي گياه اسطوخودوس داراي بالاترين امتياز حسي( پذيرش کلي) بود(05/0p≤).
واژههای کلیدی: اسطوخودوس، نان تست، اسانس، عصاره
مقدمه
با وجود پيشرفت هاي نوين در صنايع غذايي با هدف افزايش ايمني و ماندگاري محصولات، همچنان بيماري ها و فساد ميكروبي يكي از نگراني هاي اصلي در زمينه کيفيت و ايمني مواد غذايي محسوب ميشود. جلوگيري از رشد باکتریهای پاتوژن و به تاخير انداختن فساد قارچی، فاکتورهايي هستند که به طور قابل ملاحظه‌اي ميتوانند ایمنی و ماندگاري محصولات غذايي را تضمين نمايند (1و2).
از مهمترين نانهاي حجيم که در ايران توليد ميشود ميتوان به نانهاي باگت، همبرگر، تست، دونات، شيرمال و نانهاي مخصوص رژيمي اشاره نمود. فرمولاسيون عمومي نانهاي حجيم، شامل آرد، آب، نمک، مخمر ، شکر، روغن، مواد افزودني و بهبود دهنده ميباشد که بر حسب نوع نان ،مقادير آنها متفاوت است. اگراين دسته از نانها با آرد سبوسدار تهيه گردند، از ارزش غذايي بالايي برخوردار خواهند بود. فرآوري خمير اين نانها با استفاده از خمير مايه بوده و زمان استراحت مطلوب در تخمير نان و توليد گاز کافي، باعث ميشود خمير کاملاً حجيم گردد. خمير مايه به علت شکستن زنجيرههاي بلند نشاسته، هضم نان را براي دستگاه گوارش آسان ميکند. علاوه بر موارد فوق، وجود فيبر بالا نیز در نانهاي مذکور سبب ارتقاء ارزش تغذيهاي آنها شده است. برخي از مردم، به اشتباه، مغز نانهاي حجيم (مغذيترين قسمت نان) را از آن جدا ميکنند، البته با اين وجود نانهاي مذکور ضايعات کمتري نسبت به ساير نانها دارند (3).
دماي مورد استفاده براي پخت نان ومحصولات نانوایی ، فرم رويشي باکتري ها و قارچ ها و اسپور آنها را غير فعال مي کند .فرآيند پخت ميزان فعاليت آبي را نيز کاهش مي دهد و شرايط رشد را براي باکتري هاي پاتوژن نامساعد مي سازد. ولی پس از پخت، کپک ها ازمهم ترين عوامل فساد دراین محصولات هستند. فساد اغلب محصولات نانوايي در اثر رشد کپک هايي مثل آسپرژیلوس1 وپنی سیلیوم2 به وجود مي آيد (4). اسپوراین کپک ها در هوا، خاک، روي غلات و در آرد وجود دارند که معمولا طي فرآيند پخت از بين مي روند ولي پس از پخت، هنگام سرد شدن و قبل از بسته بندي از طريق هواو سبدهاي حمل مواد غذايي مجددا آلوده شده و زمينه رشد کپکها فراهم میگردد (5و6). این کپکها بدلیل تولید ترکیبات سمی 3ایمنی موادغذایی را نیزبه مخاطره می اندازند.
باتوجه به اینکه نان از مهم ترین واصلی ترین منابع تغذیه درایران است لزوم افزایش ماندگاری وجلوگیری از فساد ودورریز این محصول ، همواره موردتوجه بوده و محققین بدنبال استفاده از روشهای ایمن و موثر دراین خصوص میباشند. دردهه های اخیر استفاده از اسانسها وعصاره های گیاهی بعنوان یکی از روشهای موثر در جلوگیری از فساد میکروبی درموادغذایی مورد توجه قرارگرفته است.
بررسی ها نشان داده که بسیاری از اسانسها و عصاره های گياهی داراي خاصيت ضد باکتريايي، ضد قارچي، آنتی کسيدانی و ضد سرطاني هستند.اين مواد با داشتن خاصيت آنتياکسيداني مانع از تند شدن مواد غذايي شده و با فعاليت كشندگي و مهاركنندگي باكتريها وقارچها باعث افزايش ماندگاري آن ها ميگردند (7).
گياه اسطوخودوس با نام علمي لاواندلا انگوستیفولیا4 گياهي چند ساله و هميشه سـبز از تيره نعناعيان است. نام انگليسي اين گياه لاوندر5 میباشد.این گيـاه بـوي مطبوعي دارد که ناشي از اسانس آن است و بومي اروپا است . اسانس اسطوخودوس داراي حدود 40 درصد استات ليناليل و ترکيباتي نظير اسيدبوتيريک، اسيدپروپيونيک، اسيدوالريک و لينالول آزاد است .از ديگر ترکيبات این گياه ميتوان به تانن، کومارين،فلاونوئيدها و فيتواسترولها اشاره نمود.(8)
این گیاه در ايـران بـه صورت خودرو رشد نمي کند وتهيه و توليد آن صرفا از طريق کشـت امکانپذير است. بنابراين در تمام پهنه کشورمان به صورت کشت شده يافت مي شود.
دربررسی تاثیر اسانس گل اسطوخودوس بر روی باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس 6و اشرشیا کلای 7 مشاهده شدکه اسانس این گیاه به صورت رقیق نشده دارای اثر باکتری کشی بود و تاثیر بیشتری بر روی اشرشیا کلای و تاثیر کمتری بر روی استافیلوکوکوس اورئوس داشت. در تجزیه و شناسایی ترکیبات اسانس با دستگاه گاز کروماتوگراف / طیف سنج جرمی (GC/MS) دوازده ترکیب شناسایی شد. لینالول با 36.9 درصد بیشترین مقدار را در بین کل ترکیبات اسانس داشت. ترکیبات اصلی اسانس گل اسطوخودوس که دراین پژوهش شناسایی شدند عبارت بودند از لینالول(36.9%) ، ترپینن-4اول(4.19%)، کامفور(4.2%)، اورنئول-ب (11.5%) ، 1.8سینئول(16%). به نظر می رسد ترکیبات مونوترپنی باعث خاصیت ضد میکروبی روغن های اسانسی می شوند.(9)
در مطالعه دیگری تاثير بکارگیری ضايعات اسطوخودوس و مليسا در فرمولاسيون نوعي نان بررسی شد ومشاهده شد که نان هاي حاوي 5/2 درصد ضايعات اسطوخودوس حجم بيشتري در مقايسه با نانهاي معمولي داشتند و از طرف دیگر ماندگاری نان هايي با 5/2 و 5 درصد اسطوخودوس درمقایسه با نمونه شاهد تا 96 ساعت افزايش يافت و در دماي 22، 30 و 37 درجه سانتي گراد ومدت زمان 4 روز فساد باکتريايي و يا قارچي درآن ها مشاهده نشد ودرارزیابی حسی نمونه ها ، نان با 5/2 درصد اسطوخودوس بعنوان نمونه ترجیحی گزارش گردید(10).
در بررسی تاثیرافزودن عصاره دارچين به نان بر کپک هاي عامل فساد ،ابتدا MIC و MFC کپک آسپرژيلوس گونه های نايجر8 ، فلاووس9 و فوميگاتوس10 وکپک پني سيليوم گونه های اکسپانسوم11 و نوتاتوم12 و کپک ريزوپوس گونه اوريزآ13 تعیین گردید. دراین بررسی مشاهده شد که دوز 45 ميلي گرم در ميلي ليتر، تمامي قارچ هاي موردمطالعه را مهار کرد ولی تاثير معکوس بر خواص حسي آن داشت و دوز 32 ميلي گرم بر ميلي ليتر علاوه بر خواص ضد قارچي، بر تاخير بياتي نيز موثر ونمونه ترجیحی ارزیابها بود (11).
با توجه به اين كه كپكها مهمترين و عمده ترين عوامل فساد در انواع نان وساير فرآورده هاي تهيه شده از غلات میباشند و همچنين به دليل وجود ترکیبات شيميايي با پتانسيل ضدقارچي مناسب در گياه اسطوخودوس بررسی های آزمايشگاهي در جهت تعيين كيفيت و گستره تأثير اسانس وعصاره این گیاه بر روي قارچها انجام گرفت. در واقع پژوهش حاضر به منظور ارزيابي اثر اسانس و عصارههاي آبي و اتانولي اسطوخودوس بر رشد وفعالیت تعدادي از كپكهاي عامل فساد درنان تست و همچنين بررسي تاثیرآنها بر ماندگاري و خواص ارگانولپتيکي این محصول اجرا شد.
مواد و روش ها
گياه اسطوخودوس از دانشکده کشاورزي دانشگاه آزاد اسلامي واحد شهر قدس تهيه شد. اتانول 96 درصد ، نرمال- هگزان ،توئين 80،کلرامفنیکل و سولفات سديم بدون آب برندهای معتبر ایرانی ومحيط کشتهای نوترينت آگار ، DRBC آگار وRPMI براث برند سیگما از شرکتهای معتبر خریداری شدند.تمام مواد شیمیایی با درجه آزمایشگاهی خریداری و محلولها به صورت تازه تهیه شدند.سویه های قارچی مورد نیاز ازشرکت سرم سازی رازی تهیه گردید.
تهيه عصاره هاي آبي، الکلي و هيدروالکلي
اسطوخودوس در شرايط مناسب و در سايه خشک شد وجهت تهيه عصاره و اسانس آسياب گردید وپودر حاصله مورداستفاده قرارگرفت. عصاره آبي، الکلي و هيدروالکلي گياه به روش هضم استحصال شد (12) برای تهیه عصاره آبی، 100 گرم پودر گياه اسطوخودوس و 500 ميلي ليتر آب مقطر به مدت 72 ساعت در دماي 40تا50 درجه سانتيگراد در انکوباتور شيکر دار قرار گرفت. برای تهیه عصاره الکلی از 500 ميلي ليتر اتانول 96 درجه وبرای تهیه عصاره آبی-الکلی مخلوط آب واتانول( 250 ميلي ليتر اتانول 96 درجه و 250 ميلي ليتر آب مقطر) مورداستفاده قرار گرفت و عصاره گیری در شرایط فوق الذکر انجام شد. عصاره هاي اوليه سانتريفوژ و از صافي 45/0 ميکرون عبور داده شدند. عصاره های بدست آمده، وارد دستگاه تقطير در خلاء (روتاري) شدند و حلال آنها به مدت يك ساعت تبخير گردیدوعصارههاي تغليظ شده به ظروف تيره منتقل و در دماي يخچال نگهداري شدند.
تهيه اسانس گياه اسطوخودوس
برای تهیه اسانس از گياه اسطوخودوس، 160 گرم گياه خشک شده، در دستگاه کلونجر قرار داده شد و پس از 6 ساعت اسانس آن جدا شد. سپس توسط نرمال- هگزان اسانس از آب جدا شد و آبگيري توسط سولفات سديم بدون آب انجام گرفت. اسانس آبگيري شده در ظرف تيره در بسته ،جمع آوري و تا زمان آزمايش در دماي 4 درجه سانتي گراد نگهداري شد. جهت بکارگیری در آزمونها ،اسانس با نسبت 1 به 1 با اتانول حاوي 0.5% توئين 80 رقيق شدو از ميکروفيلتر 45/0 ميکرون عبور داده شد (13)
تعیین حداقل غلظت مهارکنندگي14 و حداقل غلظت کشندگي15
حداقل غلظت مهارکنندگي و حداقل غلظت کشندگي با استفاده از روش ميکرودايلوشن براث تعيين شد. ابتدا از کشت تازه قارچ مورد آزمون سوسپانسیونی باغلظت 103×5/2 اسپور درمیلی لیتر تهیه گردید.
براي هر نمونه (عصاره/اسانس) از يک سري 10 تايي لوله آزمايش استريل استفاده شد، 8 لوله براي آزمايش رقتهاي مختلف هر نمونه (2 ،4 ، 8 ،16 ،32 ،64 ،128 و 256 ميليگرم بر ميلي ليتر) و يک لوله به عنوان کنترل منفي (بدون قارچ) و يک لوله به عنوان کنترل مثبت (حاوی قارچ)در نظر گرفته شد.محیط کشت مورداستفاده در لوله ها RPMI بود.پس از تلقیح غلظتی معادل نیم مک فارلند از سویه قارچی، لوله ها در دماي 27 درجه سانتيگراد به مدت 5 روز گرمخانه گذاري شدند. پس از گرمخانه گذاري، لوله ها از نظر کدورت ناشي از رشد قارچ هاي تلقيح شده مورد بررسي قرار گرفتند و پايينترين غلظتي که درآن کدورتي مشاهده نگرديد و کاملا شفاف بود، به عنوان MIC در نظر گرفته شد اين روش براي اسانس و عصاره ها و هر دو قارچ سه بار تکرار شد. با استفاده از روش رقت لوله اي، حداقل غلظت کشندگي اسانس، عصاره هاي آبی، اتانولی و آبي- اتانولي گياه اسطوخودوس تعيين شد. براي تعيين MFC عصاره ها ،از يک سري 10 تايي لوله آزمايش استريل استفاده شد، 8 لوله آزمايش برای رقتهاي مختلف(2 ،4 ،8 ،16 ، 32 ،64 ،128 و 256 ميليگرم بر ميلي ليتر) هر عصاره ويک لوله به عنوان کنترل منفي و (بدون قارچ) و يک لوله به عنوان کنترل مثبت(حاوی قارچ) وبرای اسانس رقت هاي 6.4 ،3.2 ، 1.6 ،0.8 ،0.4 ،0.2 ،0.1 ،0.05 میلی گرم برمیلی لیتر و کنترل منفی ومثبت درنظرگرفته شد. تمام لوله هاي آزمايش به مدت 5 روز در دماي 27 درجه سانتي گراد گرمخانه گذاري شدند. پس از طي زمان گرمخانه گذاري لوله ها از نظر کدورت ناشي از رشد قارچهای تلقيح شده مورد بررسي قرار گرفتند ]14 [
تهیه نمونه های نان تست محتوی اسانس وعصاره ها
نمونه های نان تست، براساس ارزیابی نتایج حاصله از آزمونهای MIC وMFC، بامقادیر اسانس وعصاره که در جدول 1 ارائه شده است تهیه شدند . مواداولیه مورداستفاده برای تهیه نان تست شامل آرد نان فانتزی، شکر، نمک ، خمیر مایه ، تخم مرغ، روغن و شیر بود .پس ازتهیه خمیر وسپری شدن زمان استراحت آن، چانه گیری وقالب گیری انجام شد و پخت نان در دمای210 درجه سانتی گراد صورت گرفت.نان های تست تولیدی، پس ازخنک شدن، درکیسه های پلی اتیلنی بسته بندی شدند.
[1] Aspergillus
[2] Penicillium
[3] Mycotoxin
[4] Lavandula angustifolia
[5] Lavender
[6] S.aureus
[7] E.coli
[8] Niger
[9] Flavus
[10] Fumigatus
[11] Expansum
[12] Notatum
[13] Rhizopus oryzae
[14] Minimum Inhibitory Concentration
[15] Minimum Fungicidal Concentration
جدول1-نمونه های نان تست محتوی اسانس وعصاره های اسطوخودوس
کدتیمار | شرح تیمار |
1 | نان تست فاقد اسانس وعصاره |
2 | نان تست محتوي 016/0 % اسانس |
3 | نان تست محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي |
4 | نان تست محتوي 2/3 % عصاره اتانولي |
5 | نان تست محتوي 26/4 % عصاره آبي |
تعيينpH و رطوبت نمونه ها
pH نمونه های نان مطابق روش استاندارد ملي ایران شماره 37 و رطوبت نمونه ها مطابق روش استاندارد ملي ايران شماره 2705 انجام شد.
آناليز ميکروبي نمونه ها
مقدار25 گرم نمونه به صورت اسپتيک در 225 ميليليتر سرم فیزیولوژی استریل به مدت 60 ثانيه در داخل استوميکر (پالسي فاير) هموژن شد. رقت سازي به صورت 10 برابر متوالي از نمونههاي هموژن شده براي شمارش کلی میکروبی استفاده شد. کشت سطحی رقتهای تهیه شده ،درمحيط کشت نوترينت آگار انجام شد و پلیتها در دماي ºC 32 به مدت 3 روز گرمخانه گذاري شدند. جهت شمارش کلي قارچ ،کشت سطحی رقتها در محيط کشت DRBC آگار و گرمخانه گذاری در دماي 25 درجه سانتيگراد بمدت 5 روز انجام شد. پليت هاي نوترینت آگار حاوي 300-30 کلني و پلیتهای DRBC آگار حاوی 150-10 کلنی جهت انجام محاسبات انتخاب گردیدند.نتايج به صورت log10 cfu/g گزارش شد (15).
ارزيابي حسي نمونه ها
ارزيابي حسي تيمارهاي مختلف نان با استفاده از آزمون هدونيک پنج نقطه اي با توجه به پارامترهاي بافت، طعم، رنگ، بو و پذیرش کلی نمونه ها انجام شد. نمونه ها با کد سه رقمي کور (با استفاده از جدول اعداد تصادفي) به صورت طراحي بلوک کامل در اختيار ارزياب ها (30 نفر ارزياب آموزش نديده بين 20 و 35 سال از هر دو جنسيت به طور مساوي) قرار داده شدندو پرشسنامه مخصوص ارزيابي به ارزياب ها ارائه شد. امتیازدهی ويژگي هاي حسي مورد ارزيابي درمحدوده اتا5 صورت گرفت وبا درنظرگرفتن ویژگی اعداد براساس1(بسیارنامطلوب)،2 (تقریبا نامطلوب)،3( تقریبا مطلوب)،4 (مطلوب) و 5 (بسیار مطلوب) انجام شد.
تجزيه و تحليل آماري
به منظور بررسي ويژگيهاي کمي دادهها با توجه به وجود 5 تيمار و3 تکرار از آناليز واريانس يک طرفه و همچنين به منظور مقايسه ميانگين دادهها، از آزمون دانکن در سطح معني داري 5% جهت بررسي معنيدار بودن نتايج استفاده شد. تجزيه و تحليلهاي آماري توسط نرم افزار SPSS نسخه 16 ورسم نمودارها توسط نرم افزار Excel انجام شد.
نتايج و بحث
حداقل غلظت مهارکنندگي و حداقل غلظت کشندگي
نتایج ارائه شده درجدول 2 نشان میدهد که درخصوص حداقل غلظت مهارکنندگي کپک آسپرژيلوس نايجر ، کمترين ميزان برای اسانس گياه اسطوخودوس (mg/ml 13/0) و بیشترین مقداربرای عصاره آبي گياه(mg/ml 66/26) بدست آمد (05/0p≤). همچنين درمورد حداقل غلظت مهارکنندگي کپک پني سيليوم اکسپانسوم کمترين ميزان برای اسانس گياه (mg/ml 10/0) و بيشترين ميزان برای عصاره آبي گياه (mg/ml 33/21) بدست آمد(05/0p≤). در تمامي عصارهها (آبي، الکلي و هيدروالکلي)، حداقل غلظت مهارکنندگي برایپني سيليوم اکسپانسوم به طور معني داري پائينتر از آسپرژيلوس نايجر بود(05/0p≤). در خصوص اسانس گياه اسطوخودوس، اختلاف معني داري در حداقل غلظت مهارکنندگي کپکهاي آسپرژيلوس نايجر و پنی سيليوم اکسپانسوم مشاهده نشد (05/0p>). بعلاوه درخصوص حداقل غلظت کشندگي آسپرژيلوس نايجر،کمترين ميزان برای اسانس(mg/ml 16/0) و بيشترين ميزان برای عصاره آبی گیاه (mg/ml 66/42) بدست آمد (05/0p≤). درمورد حداقل غلظت کشندگيپني سيليوم اکسپانسوم ، کمترين ميزان برای اسانس(mg/ml 10/0) و بیشترین میزان برای عصاره آبي گياه (mg/ml 33/26) حاصل شد (05/0p≤). در تمامي عصارهها (آبي، الکلي و هيدروالکلي)،حداقل غلظت کشندگي پني سيليوم اکسپانسوم به طور معني داري پائينتر از آسپرژيلوس نايجر بود(05/0p≤). در خصوص اسانس گياه اسطوخودوس، گرچه حداقل غلظت کشندگی آسپرژیلوس نایژر بیشتر از پنی سیلیوم اکسپانسوم بود ولی این اختلاف معني دار نبود (05/0p>). (جدول2) لذا در تهیه تیمارهای نان تست، نتایج مربوط به حداقل غاظت کشندگی آسپرژیلوس نایژر مورد استفاده قرارگرفت و به ترتیب نمونه های حاوی 0.016درصد اسانس ،1.66درصد عصاره آبی-اتانولی ،3.2درصد عصاره اتانولی و 4.26درصد عصاره آبی تهیه گردید ودر نمونه شاهد شاهد از اسانس یا عصاره استفاده نشد.
جدول2-حداقل غلظت مهارکنندگی وکشندگی اسانس وعصاره های اسطوخودوس برعلیه قارچهای مورد آزمون
| MIC(mg/ml) | MFC(mg / ml) | |||
آسپرژیلوس نایجر | پنی سیلیوم اکسپانسوم | آسپرژیلوس نایجر | پنی سیلیوم اکسپانسوم | ||
عصاره آبی | 26/66±0/11aA | 21/33±1/09aB | 42/66±1/11aA | 26/33±0/17aB | |
عصاره اتانولی | 21/33±0/11bA | 16 ±0.09bB | 32±1/25bA | 21/33±0/11bB | |
عصاره آبی-اتانولی | 8 ±0/11cA | 6/66 ± 0/12cB | 10/66±0/61cA | 8 ±0.0cB | |
اسانس | 0/13±0/11dA | 0/10 ± 0/ 00 dA | 0/16±0/01dA | 0/10 ±0 /00dA | |
حروف کوچک متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در ستون و حروف بزرگ متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در سطر ميباشد(05/0p< )
شکل (2) نشان دهنده نمودار مدول ذخیره و افت بر حسب تنش برشی و جدول (2) نشان دهنده تنش در نقطه تلاقی دو منحنی مدول ذخیره و افت میباشد. با توجه به داده‌های این جدول به راحتی می‌توان نتیجه گرفت که با افزایش درصد نشاسته اصلاح شده و کاهش روغن مقدار حداقل غلظت قارچ کشی ((MFC کمترين غلظت يک ماده شيميايي تعريف شده است که اثر کشندگي بر قارچ دارد و حداقل غلظت بازدارندگي (MIC)، کمترين غلظت از ماده ضدميکروبي است که موجب ممانعت از رشد يک ميکروارگانيسم خاص می گردد. بدين معني که ميکروارگانيسم در محيط وجود دارد ولي قادر به تکثير نيست. کاهش تعداد ميکروارگانيسم در اين شرايط به علت اثر کشندگي عصاره نبوده بلکه به سبب رسيدن ميکروارگانيسم به فاز مرگ است و ديگر تکثير پيدا نميکند و تعداد آن کاهش مييابد (16)
اسانسها ماهيت آبگريز دارند و همين به آنها کمک ميکند تا در غشاء و ميتوکندي سلول نفوذ کرده و آنها را نفوذ پذير کنند، در نتيجه نقل و انتقال يونها با اختلال مواجه ميشود و خروج و نشت محتويات سلولي اتفاق ميافتد که در نهايت منجر به مرگ سلول ميگردد .از زمان شناخت ترپنهاي موجود در اسانسهاي گياهي به عنوان فاکتورهاي ضد ميکروبي اوليه ، سازوکار عمل ضدميکروبي اين اسانسها به آنها نسبت داده شد. ساختار فنلهاي طبيعي موجود در اکثر ترپنهاي بسيار فعال مانند تيمول، کارواکرول و اوژنول ، نظريه ارتباط ميان نحوه فعاليت و ساختمان فنلي آنها را قابل قبول ميسازد. نحوه فعاليت ترکيبات فنلي شامل دخالت در عمل غشاء سيتوپلاسمي و و نيروي محرکه پروتئين و انتقال يونها مي باشد. در واقع بين ساختار شيميايي و ميزان مواد موٍثره موجود در اسانسهاو خاصيت ضد ميکروبي آنها همبستگي وجود دارد. معمولا اسانسهاي غني از ترکيبات فنلي داراي خاصيت ضدميکروبي قابل توجهي هستند. اين ترکيبات هم در غشاء سلول نفوذ ميکنند و هم ميتوانند در لخته شدن محتويات سلول نقش داشته باشند.به طور کلي ميزان بازدارندگي اسانسها را ميتوان به حضور يک حلقه آروماتيک متصل به يک گروه قطبي نسبت داد. شاهد اين ادعا استفاده گسترده از فنل ها، کلروفنلها و ترکيبات وابسته به عنوان مواد ضد عفوني کننده ميباشد. وجود گروه هيدروکسي فنل در ساختمان برخي ترکيبات موجود در اسانسها باعث سهولت برقراري پيوند هيدروژني با جايگاه هاي فعال آنزيمها شده و سبب بالا رفتن فعاليت بازدارندگي اسانس ميشود(17).در بررسي اثرات متقابل ضد باكتريايي اسانس رزماري و اسانس اسطوخودوس روي دو باكتري گرم مثبت و سه باكتري گرم منفي در محيط آزمايشگاهي مشاهده شد که در رقت هاي 1، 2/1 و4/1 اثر بازدارندگی گياه اسطوخودوس بر روي پنج باکتري مختلف ، نسبت به گياه رزماري بيشتر و معني دار است. مقايسه ميانگين اثرات متقابل قطر هاله عدم رشد بين باکتري ها و رقت هاي دو گياه نشان داد که رقت 1 اسانس ها بيشترين اثر بازدارندگي را بر پروتئوس ميرابيليس دارد. همچنين مقايسه اثرات مختلف اسانس هاي اسطوخودوس و رزماري بر روي پنج باکتري مختلف با يکديگر نشان داد که رقت 1، 2/1 و 4/1 اسانس اسطوخودوس بيشترين اثر بازدارندگي را بر پروتئوس ميرابيليس دارد و اثر بازدارندگي آن نسبت به گياه رزماري بيشتر و معني دار بود. دربررسی ميزان MIC و MBC اسانس اسطوخودوس و رزماري ملاحظه شد که اثر باکتريواستاتيک اسانس ها بر روي باکتري ها بجز انتروباکتر فکاليس مشابه است البته اثر باکتري کشی اسانس ها بر روي تمام باکتري ها بجز باکتري استافيلوکوکوس اپيدرميديس مشابه بود(18)
تحقيقات نشان داده است كه قسمتهاي هوايي گياه اسطوخودوس نسبت به ساير بخشهاي گياه اثر ضد ميكروبي قوي تري دارد(19).البته مشخص شده كه برگ اين گياه علاوه بر دي ترپن، حاوي مقادير زيادي الكل هاي حلقوي، فلانوئيدها و اسيدهاي آلي مثل كارنوزيك اسيد و ساپونين است كه در اين بين ساپونين ها خاصيت ضد باكتريايي مؤثري دارند(20).حاج هاشمي و همكاران با انجام آزمون هاي مختلف، اثر عصاره هاي آبي- الكلي و اسانس اسطوخودوس را به عنوان يك ماده ضد التهاب بررسي و اثبات كردند(21) همچنین با انجام آزمايشات كروماتوگرافي مشخص شد كه گياه اسطوخودوس داراي 26 ماده مختلف است كه ليناليل استات و لينالول از جمله بيشترين مواد تشكيل دهنده اسانس اسطوخودوس مي باشند(20) جواد نژاد ومحمدي (1394) در بررسي اثر ضدباکتريايي عصاره اتانولي گياه اسطوخودوس برداشت شده از تنکابن بيان نمودند که عصاره اتانولي گياه اسطوخودوس بر دو باکتري استافيلوکوکوس اورئوس (کوکسي گرم مثبت) و اشريشياکلي (باسيل گرم منفي) اثر داشت به طوري که حداقل غلظت مهارکنندگي باکتري استافيلوکوکوس اورئوس و اشريشيا کلي به ترتيب 12/5 و25 ميلی گرم در ميلي ليتر و حداقل غلظت کشندگي باکتري استافيلوکوکوس اورئوس و اشريشيا کلي به ترتيب 25 و50 ميلی گرم در ميلي ليتر بود. نتايج حاصل نشان داد که عصاره اتانولي گياه اسطوخودوس بيشتر برروي باکتري گرم مثبت اثر مهار کنندگي و کشندگي داشته است(22) همچنین در بررسي خواص ضدميکروبي اسانس گياه اسطوخودوس مشاهده شد که اين اسانس بر باکتري هاي اشرشیا کلای، شیگلا سونئی و انتروباکترائروژنز موثر بوده است.کاندیدا البیکانس نسبت به اين اسانس حساس بوده و هاله هاي بازدارندگي کاملاً قابل مشاهده بود. در اغلب مطالعات انجام شده در خصوص اثر اسانسهاي گياهي بر روي ميکروارگانيسمهاي عامل فساد و پاتوژنهاي غذايي نشان ميدهد که اثر ضدميکروبي اينگونه اسانسها بر باکتريهاي گرم مثبت نسبت به باکتريهاي گرم منفي بيشتر است (23).
همچنین درمطالعه ای که جهت بررسی ترکیبات شیمیایی اسانس های اسطوخودوس تولیدی در کشور مولداوی ومحصولات جانبی پس از تولید ،واثرات ضدباکتریایی وضدقارچی آنها انجام شد ،طی سنجش های مبتنی بر GC/MS ،41 ترکیب شیمیایی بابیش از 96 درصد از محتوای اسانس ها شناسایی گردید. ترکیبات اصلی شناسایی شده شامل مونوترپن ها(بیش از 80درصد)، سزکویی ترپن ها (3تا13درصد) و برخی از ترکیبات آلیفاتیک(1تا3درصد)بودند. اسانس اسطوخودوس به ترتیب فعالیت ضد باکتریایی خوبی در برابر باسیلوس سوبتیلیس، سودوموناس فلورسنس، زانتوموناس کامپستریس، اروینیا کاروتوورا با غلظت 300 میکروگرم در میلی لیتر و اروینیا آمیلورا، کاندیدا یوتیلیس با غلظت 150 میکروگرم در میلی لیتر نشان داد. مواد گیاهی اسطوخودوس و همچنین آب باقیمانده و عصاره‌های اتانولی بقایای مواد زائد جامد، فعالیت ضد میکروبی بالایی را در برابر آسپرژیلوس نایجر،آلترناریا آلترناتا ،پنی سیلیوم کریزژنوم و سودوموناس آئروژینوزا به ترتیب در غلظت های 0.75-6 میکروگرم برمیلی لیتر،0.125-0.08 میکروگرم برمیلی لیتر،4-0.05 میکروگرم برمیلی لیتر داشتند (24).
ارزیابی نتایجpH
نتايج سنجش pH نمونه های نان تست(جدول 3) نشان داد که در روز سوم، نمونه 2 (محتوي 016/0 % اسانس) و در ديگرروزهاي موردبررسي، نمونه 1 (فاقد اسانس وعصاره) بالاترين میزان pH راداشت (05/0p≤). در روز سوم، پائينترين ميزان pH متعلق به نمونه هاي 4 (محتوي 2/3 % عصاره اتانولي) و 5 (محتوي 26/4 % عصاره آبي) بود.در روز ششم، نمونه 2 (محتوي 016/0 % اسانس) و در روز نهم نمونه 5 (محتوي 26/4 % عصاره آبي ) پائينترين pH راداشت (05/0p≤). با گذشت زمان، از روز سوم تا روز ششم، در نمونه شاهد، افزايش معنی دار pH مشاهده شد و تا روز نهم به طور معني داري کاهش يافت (05/0p≤). با گذشت زمان، از روز سوم تا روز ششم، در نمونه 2 (محتوي 016/0 % اسانس )، کاهش قابل ملاحظه pH مشاهده شد که تا روز نهم به طور معني داري افزايش يافت (05/0p≤). در ديگر نمونه هاي مورد بررسي با گذشت زمان از روز سوم تا روز ششم کاهش قابل ملاحظه pH مشاهده شدولی اختلاف معني داري در ميزان pH نمونه هاي روز ششم و نهم مشاهده نگردید(05/0p>).
طبق استاندارد ملي ايران شماره 19888، ميزان pH بايستی در محدوده5-6/5 باشد که در تحقيق حاضر، ميزان pH در تمامي نمونه هاي مورد بررسي در محدوده استاندارد قرار داشت (25).
در بررسی اثر توام اسانس مرزه و اینولین در تغییرات pH نان تافتون طی 12 روز نگهداری نیز تغییر معنی داری در pHتیمارها مشاهده نشد و در محدوده استانداردبودند (27).
کدتیمار | زمان نگهداری(روز) | ||
روز سوم | روز ششم | روز نهم | |
1 | 5/91±0/06bB | 6/06±0/350aA | 5/36±0/20dC |
2 | 6/02±0/00aA | 5/34±0/12cC | 589±0/15aB |
3 | 5/78±0/00cA | 5/51±0/12bB | 5/50±0/10bcB |
4 | 5/65±0/00dA | 5/51±0/12bB | 5/53±0/15bB |
5 | 5/66±0/00dA | 5/48±0/15bB | 5/44±0/26cB |
حروف کوچک متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در ستون و حروف بزرگ متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در سطر ميباشد(05/0p< ) کد 1 :نان تست فاقد اسانس وعصاره(شاهد)، کد2 :نان تست محتوي 016/0 % اسانس ، کد3 :نان تست محتوي 66/1%عصاره آبي-اتانولي ا، کد4 : نان تست محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ، کد5 :نان تست محتوي 26/4 % عصاره آبي
رطوبت
نتايج سنجش رطوبت نمونه های نان تست (جدول4) نشان داد که در تمام بازه هاي زماني، تاثير تيمار بر ميزان رطوبت نمونههاي نان تست حاوي اسانس و عصاره هاي (آبي، الکلي و هيدروالکلي) گياه اسطوخودوس معني دار بود (05/0p≤). در روز سوم، بالاترين ميزان رطوبت متعلق به نمونه شاهد و نمونه 3 (محتوي 66/1%عصاره آبي-اتانولي) بود و درمیزان رطوبت تیمارها تفاوت معنی داری مشاهده نشد. در روز ششم، نمونه 3 (محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) و در روز نهم نمونه 5 (26/4 % عصاره آبي) بالاترين ميزان رطوبت راداشتند (05/0p≤). در تمامي نمونه هاي مورد بررسي، با گذشت زمان، ميزان رطوبت نمونه ها به طور معني داري کاهش يافت(05/0p≤) که علت اين امر بیاتی و از دست دادن آب توسط نان ها با گذشت زمان می باشد.البته در روز ششم و نهم نگهداری رطوبت کلیه تیمارها بطورمعنی داری از نمونه شاهد بیشتر بود که نشان دهنده تاثیر افزودن اسانس وعصاره ها به نان و تاخیر در کاهش رطوبت آن در حین نگهداری بود .
براساس بررسي هاي فراوان در زمينۀ ماندگاري نان، عامل اصلي ضايعات صنعت نان، پديدۀ بياتي به شمار مي آيد. در صنعت پخت و نانوايي از طريق حفظ رطوبت بيشتر، مي توان فرآيند بياتي را به تعويق انداخت تا بافت تازۀ نان حفظ گردد.رطوبت موجود در نان نقش مهمي در بروز بياتي ايفا مي كند. بروز بياتي در پوسته نان در ارتباط با مهاجرت رطوبت از بافت مغز نان به پوسته نان مي باشد كه منجر به بافتي چرم مانند مي گردد در حالي كه بياتي مغز نان در نتيجه بروز تغييرات فيزيكوشيميايي در نشاسته رخ مي دهد(28).طبق استاندارد ملي ايران شماره 2705، ميزان رطوبت نان تست مي بايست بين 21-27 درصد وزني باشد که در تمامي تيمارهاي مورد بررسي در محدوده استاندارد قرار داشت(29)در بررسی اثر توام اسانس مرزه و اینولین در تغییرات رطوبت نان تافتون طی 12 روز نگهداری تفاوت معنی داری در رطوبت تیمارها مشاهده شد و همه تیمارها رطوبتی بالاتر ازنمونه شاهد داشتند البته در محدوده استاندارد بودند (27). در مطالعه شیخ االاسلامی و همکاران نیز افزودن کنسانتره کشمش به نان تافتون سبب حفظ میزان رطوبت در محدوده 18/56-25/49درصد شده بود(30).
جدول4 -تغييرات رطوبت نمونه هاي نان تست حاوي اسانس و عصاره هاي )آبي، الکلي و هيدروالکلي(گياه اسطوخودوس با گذشت زمان
کدتیمار | زمان نگهداری(روز) | |||
روز سوم | روز ششم | روز نهم | ||
1 | 27/49±0/06aA
| 24/28±0/350dB
| 23/56±0/20dC
| |
2 | 26/18±0/00cA
| 25/92±0/12cB
| 24/53±0/15cC
| |
3 | 26/58±0/00cA
| 26/46±0/12aB
| 25/0±0/10bC
| |
4 | 26/26±0/00cA
| 26/13±0/12bA
| 24/96±0/15bB
| |
5 | 26/36±0/00cA
| 26/40±0/15aA
| 25/50±0/26aB
| |
حروف کوچک متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در ستون و حروف بزرگ متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در سطر ميباشد(05/0p< )
کد 1 :نان تست فاقد اسانس وعصاره(شاهد)، کد2 :نان تست محتوي 016/0 % اسانس ، کد3 :نان تست محتوي 66/1%عصاره آبي-اتانولي ا، کد4 : نان تست محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ، کد5 :نان تست محتوي 26/4 % عصاره آبي
ارزیابی نتایج شمارش جمعيت ميکروبي کل
در روز سوم نگهداری نان های تست، نمونه شاهد داراي بالاترين جمعيت ميکروبي کل بود (05/0p≤) و ديگر نمونههاي مورد بررسي فاقد جمعيت ميکروبي بودند. در روز ششم، بالاترين جمعيت ميکروبي کل متعلق به نمونه شاهد بود و پس از آن در نمونههاي 4 ( محتوي 2/3 % عصاره اتانولي) و 5 (محتوي 26/4 % عصاره آبي) مشاهده شد(05/0p≤). در روز نهم، جمعيت ميکروبي کل در نمونه شاهد غير قابل شمارش به دست آمد و پس از آن بالاترين جمعيت ميکروبي کل در نمونه 5 (محتوي26/4 % عصاره آبي) ملاحظه شد (05/0p≤). پائين ترين جمعيت ميکروبي کل در روز ششم متعلق به نمونه 2، (محتوي 016/0 % اسانس) بود و در روز نهم در نمونه 3 ، (محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) مشاهده شد(05/0p≤). که علت اين امر را مي توان به تفاوت در خواص ضد ميکروبي اسانس و عصاره های مورد مطالعه نسبت داد. در تمامي نمونه هاي مورد بررسي، با گذشت زمان، جمعيت ميکروبي کل نمونه ها به طور معني داري افزايش يافت(05/0p≤) که اين ميزان افزايش در نمونه شاهد با بيشترين ميزان شيب و در نمونه 3 (محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) با کمترين ميزان شيب بود که علت اين امر را مي توان به ترکيبات ضد ميکروبي موجود در اسانس نسبت داد. با توجه به نتایج بدست آمده ملاحظه می شود که با افزودن اسانس و عصاره ها جمعیت میکروبی کل در روز نهم نگهداری بمیزان قابل توجهی کمتراز نمونه شاهد بود وافزایش ماندگاری تیمارها را موجب گردید(جدول 5 ).
همچنینVasileva et al., (2018) در بررسي تاثير بکارگيري ضايعات اسطوخودوس و مليسا در فرمولاسيون نوعي نان دريافتند ماندگاری نان هايي با 5/2 و 5 % اسطوخودوس در مقايسه با نمونه هاي کنترل تا 96 ساعت افزايش يافت در و هيچ فساد باکتريايي و يا قارچي مشاهده نشد (10).
در بررسي خواص ضدميکروبي اسانس گياه اسطوخودوس موجود در پوشش گياهي استراليا نیز مشاهده شد که اين اسانس بر روي تمام باکتري هاي موجود در اين تحقيق از جمله اشرشیا کلای،شیگلا سونئی و انتروباکترائروژنز موثر بوده است. تنها باکتري که حساسيتي نسبت به اسانس هاي اسطوخودوس نشان نداد باکتري سودوموناس ائروژینوزا بود. کاندیدا البیکانس نیز نسبت به اين اسانس ها حساس بود و هاله هاي بازدارندگي کاملاً قابل مشاهده بود(23) دربررسی بررسی تاثیر اسانس مرزه در افزایش ماندگاری و کیفیت نان تافتون، نتایج حاصل از آزمونهای نان در طی 12 روز نگهداری در یخچال نشان داد که با افزایش غلظت اسانس مرزه، ماندگاری میکروبی نان افزایش می یابد به طوریکه تیمار حاوی 07/0 درصد اسانس مرزه با کمترین تغییرات pH توانست ماندگاری میکروبی نان را تا روز 9 با تعداد کپک و مخمر cfu/gr 70 حفظ نماید (27) همچنین در بررسي اثر افزودن اسانس بابونه شيرازي و اسانس بهارنارنج در كيك طي 75 روز نگهداري مشاهده شد كه نمونه حاوي اسانس بابونه و اسانس بهار نارنج در غلظت 15/0 % در مقايسه با نمونه شاهد به طور معني داري داراي جمعیت کلی میکروبی کمتر و جمعیت کپک ومخمر کمتری بود.(31)
در بررسي خواص ضدميکروبي عصاره ها و اسانس اسطوخودوس مشاهده شده که ميزان و اندازه محدوده بازدارندگي آن ها در برابر انواع قارچ و باکتري کاملاً به گونه ي گياه وابسته است و در خصوص باکتري ها اين گياه تاثير بيشتري بر باکتري هاي گرم مثبت دارد(32)
جدول 5 - تغييرات در شمارش جمعيت ميکروبي کل( (log cfu/gr نمونه هاي نان تست حاوي اسانس و عصاره هاي )آبي، الکلي و هيدروالکلي(گياه اسطوخودوس با گذشت زمان
کدتیمار | زمان نگهداری(روز) | ||
روزسوم | روزششم | روزنهم | |
1 |
1/91±0/06bC
| 2/55±0/350aB
| غیرقابل شمارش
|
2 | 0±0/00aC
| 0/73±0/12dB
|
2/03±0/15cA
|
3 | 0±0/00aC
| 1/54±0/12cB
| 1/81±0/10dB
|
4 | 0±0/00aC
| 1/81±0/12bB
| 2/75±0/15bA
|
5 | 0±0/00aC
| 1/88±0/15bB
| 3/72±0/26aA
|
حروف کوچک متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در ستون و حروف بزرگ متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در سطر ميباشد(05/0p< )
کد 1 :نان تست فاقد اسانس وعصاره(شاهد)، کد2 :نان تست محتوي 016/0 % اسانس ، کد3 :نان تست محتوي 66/1%عصاره آبي-اتانولي ا، کد4 : نان تست محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ، کد5 :نان تست محتوي 26/4 % عصاره آبي
ارزیابی نتایج شمارش کپک
درتحقيق حاضر در روز سوم نگهداری، نمونه شاهد داراي بالاترين جمعيت کپک بود(05/0p≤) و ديگر نمونه هاي مورد بررسي فاقد کپک بودند. در روز ششم، بالاترين جمعيت قارچ متعلق به نمونه شاهد و پس از آن نمونه 4 (محتوي 2/3 % عصاره اتانولي) بود(05/0p≤) و نمونههاي 2(محتوي 0.016 % اسانس) و3(محتوي 1.66 % عصاره آبی-اتانولي) فاقد کپک بودند. در روز نهم، جمعيت کپک در نمونه شاهد غير قابل شمارش به دست آمد و پس از آن بالاترين جمعيت به ترتيب در نمونههاي 5 (محتوي 26/4 % عصاره آبي) و 4 (محتوي 2/3 % عصاره اتانولي) مشاهده شد (05/0p≤). پائينترين جمعيت کپک در روزهاي ششم و نهم، متعلق به نمونه هاي 2 (محتوي 016/0 % اسانس) و 3 (محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) بود (05/0p≤). در تمامي نمونه هاي مورد بررسي، با گذشت زمان، جمعيت کپک در نمونه ها به طور معني داري افزايش يافت(05/0p≤) که اين ميزان افزايش در نمونه شاهد با بيشترين ميزان شيب و در نمونههاي2 (محتوي 016/0 % اسانس) و 3 (محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) با کمترين ميزان شيب بود. که علت اين امر را مي توان به تفاوت در خواص ضد قارچی اسانس و عصاره هاي مورد مطالعه نسبت داد. باتوجه به نتایج بدست آمده ملاحظه میشود که با افزودن اسانس وعصاره ها جمعیت کپک در روز نهم نگهداری بمیزان قابل توجهی کمتراز نمونه شاهد بود وافزایش ماندگاری تیمارها را موجب گردید(جدول 6).نتايج تحقيق حاضر همراستا با يافته هاي Vasileva وهمکاران(2018) است که در بررسي تاثير استفاده از ضايعات اسطوخودوس و مليسا در فرمولاسيون نوعي نان دريافتند که در نان هاي حاوي 5/2% و5 % درصد ضايعات اسطوخودوس در مقايسه با نانهاي کنترل در دماي 22، 30 و 37 درجه سانتي گراد به مدت 4 روز هيچ فساد باکتريايي و يا قارچي مشاهده نشد(10). Doudi و همکاران (2016) در بررسي فعاليت ضدقارچي عصاره دارچين بر کپک هاي عامل فساد نان را مورد بررسي قرار دادند و MIC و MFC در برابر آسپرژيلوس گونه های نايجر و فلاووس و فوميگاتوس و پني سيليوم اکسپانسوم، پني سيليوم نوتاتوم و ريزوپوس اوريزآ بررسي شد. دوز 45 ميلي گرم در ميلي ليتر تمامي قارچ هاي موردمطالعه را مهار کرد. و دوز 32 ميلي گرم بر ميلي ليتر علاوه بر خواص ضد قارچي بر تاخير بياتي نيز موثر بود(11). خاکي (1389) در بررسی اثر آنتي اكسيداني و ضدميكروبي اسانس بابونه شيرازي و اسانس بهارنارنج بر ماندگاري كيك طي 75 روز نگهداري بيان نمودند كه نمونه حاوي اسانس بابونه و اسانس بهار نارنج در غلظت 15/0 % در مقايسه با نمونه شاهد به طور معني داري داراي جمعیت قارچی کمتری هستند. اما فعاليت اين دو اسانس از فعاليت پتاسيم سوربات به نوان ماده ضد ميكروبی ضعيف تر است(31). کردساردويي و همکاران نیز (1389) در تحقيقي خواص ضد قارچي اسانس آويشن شيرازي در کيک را مورد ارزيابي قرار دادند و بيان نمودند که در حضور اسانس ،ميزان قارچ ها به صورت قابل ملاحظه اي در مقايسه با نمونه شاهد کاهش پيدا کرده و بين سطوح غلظتي 1000ppmو1500ppm اسانس استفاده شده، تفاوت معني داري در سطح 05/0مشاهده نشد.(33).
جدول 6- تغييرات در شمارش (log cfu/gr)جمعيت کپک نمونه هاي نان تست حاوي اسانس و عصاره هاي )آبي، الکلي و هيدروالکلي(گياه اسطوخودوس با گذشت زمان
کدنمونه | زمان نگهداری | ||
روزسوم | روز ششم | روز نهم | |
1 | 1/32±0/06aA | 2/23±0/35aB | غیرقابل شمارش |
2 | 0±0/00bA | 0±0/00cB | 0/91±0/15Bc |
3 | 0±0/00bA | 0±0/00cB | 0/59±0/10bC |
4 | 0±0/00bA | 1/47±0/07bB | 2/01±0/15abB |
5 | 0±0/00bA | 1/37±0/10bB | 3/06±0/26aB |
حروف کوچک متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در ستون و حروف بزرگ متفاوت نشانگر اختلاف معني دار در سطر ميباشد(05/0p< )
کد 1 :نان تست فاقد اسانس وعصاره (شاهد)، کد2 :نان تست محتوي 016/0 % اسانس ، کد3 :نان تست محتوي 66/1%عصاره آبي-اتانولي ، کد4 : نان تست محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ، کد5 :نان تست محتوي 26/4 % عصاره آبي
ارزيابي نتايج آزمون حسي
به طور کلی ویژگیهای حسی مواد غذایی، در انتخاب یک محصول بسیار حائز اهمیت میباشد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که اثر نوع تیمار بر ویژگیهای حسی مورد آزمون در این مطالعه معنی دار بود.در تمامي نمونه هاي مورد بررسي، با گذشت زمان، امتياز نمونه ها به طور معني داري کاهش يافت(05/0p≤). در روز سوم نگهداری امتیاز نمونه ها ازنظر بافت ،رنگ وبو تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند. ولی ازنظر طعم ،نمونه 3( محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) ونمونه1 (شاهد)بیشترین امتیاز راکسب نمودند. در روز ششم نگهداری،نمونه3 ( محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) بالاترین امتیاز بافت،طعم،رنگ وبو را داشت. بعلاوه نمونه های 1(شاهد) و 5 (محتوي 26/4 % عصاره آبي) نیز ازنظر بوامتیازی مشابه امتیاز نمونه 3 کسب کردند وازنظررنگ نمونه 2 (محتوي 016/0 % اسانس) امتیازی مشابه امتیاز نمونه 3 ( محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) کسب نمود.. در روز نهم نگهداری نیز ازنظر طعم ،رنگ و بو نمونه3( محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) داراي بالاترين امتياز بود واز نظر طعم ،این نمونه امتیازی مشابه امتیاز نمونه 1(شاهد)راکسب نمودولی ازنظر بافت،نمونه 2 (محتوي 016/0 % اسانس) بیشترین امتیاز را داشت (05/0p≤). بالاترین امتیاز پذیرش کلی نیز در کلیه روزهای نگهداری متعلق به نمونه 3 بود . البته در روز سوم ،امتیاز پذیرش کلی نمونه های 1(شاهد) ، 4 ( محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ) و 5( محتوي 26/4 % عصاره آبي ) مشابه نمونه 3 بود (05/0p≤) درمجموع، ارزیابها نمونه 3 را بعنوان تیمار برتر انتخاب نمودند(نمودار 1 ).باتوجه به نتایج بدست آمده ،نمونه 3( محتوي 66/1 % عصاره آبي-اتانولي) در کلیه روزهای نگهداری از بالاترین امتیاز حسی برخورداربود و بعنوان تیمار برتر انتخاب شد. خاکي (1389) در بررسي اثر آنتي اكسيداني و ضدميكروبي اسانس بابونه شيرازي و اسانس بهارنارنج بر ماندگاري كيك بيان نمودند كه كيك هاي حاوي اسانس بهارنارنج در غلظت 15/0% داراي امتياز بيشتري نسبت به بقيه نمونه ها بود (31) .Das و همکاران(2013) در بررسي تاثير پودر رازيانه در نان اذعان نمودند که با افزودن در ويژگي هاي حسي نيز مقادير 5 و 7 درصد پودر رازيانه اميتاز بالاتري را کسب نمودند(31). همچنینVasileva وهمکاران (2018)در بررسي تاثير بکارگيري ضايعات اسطوخودوس و مليسا در فرمولاسيون نوعي نان دريافتند مشتري ها نان با 5/2 % اسطوخودوس را ترجيح دادند(10).
نمودار 1- تغييرات درامتیاز حسی نمونه هاي نان تست حاوي اسانس و عصاره هاي )آبي، الکلي و هيدروالکلي(گياه اسطوخودوس با گذشت زمان .کد 1 :نان تست فاقد اسانس وعصاره (شاهد)، کد2 :نان تست محتوي 016/0 % اسانس ، کد3 :نان تست محتوي 66/1%عصاره آبي-اتانولي ، کد4 : نان تست محتوي 2/3 % عصاره اتانولي ، کد5 :نان تست محتوي 26/4 % عصاره آبي
نتيجه گيري
در سالهاي اخير بکارگيري ترکيبات ضدميکروبي با منشاء طبيعي در سیستمهای غذایی بسيار رواج يافته است.با توجه به اینکه فساد کپکي نان يکي از دلايل دور ريز اين ماده غذايي ارزشمند است،در این پژوهش با استفاده از اسانس و عصارههاي (آبي، الکلي و هيدروالکلي) گياه اسطوخودوس درنان تست و بررسی خواص ضد ميکروبي آنها بر عليه کپکهاي شایع پنيسيليوم اکسپانسوم و آسپرژيلوس نايجر و استفاده از مجموع آزمونهای میکروبی، شیمیایی وحسی مشاهده شد که در تمامي روزهاي مورد بررسي نمونه 3 (نان تست محتوي 016/1%عصاره آبي-اتانولي گياه اسطوخودوس ) داراي بالاترين امتياز حسي( پذيرش کلي) بود(05/0p≤) و به عنوان تيمار برتر انتخاب شد. بعلاوه اسانس وعصاره این گیاه اثرات ضدقارچی قابل ملاحظه ای داشتند.
References
1. Petrou S, Tsiraki M, Giatrakou V, Savvaidis IN. Chitosan dipping or oregano oil treatments, singly or combined on modified atmosphere packaged chicken breast meat. International journal of food microbiology. 2012;156(3):264-71.
2. Giatrakou V, Ntzimani A, Savvaidis IN. Effect of chitosan and thyme oil on a ready to cook chicken product. Food microbiology. 2010;27(1):132-6.
3. Movahed S, Khalatbari Mohseni G, Ahmadi Chenarban H. Investigation of the effect of potato flour and xanthan hydrocolloid on dough rheology properties and toast quality. Iranian Food Science and Technology. 2017;14(66):85-94.
4. Vytřasová J, Přibáňová P, Marvanova L. Occurrence of xerophilic fungi in bakery gingerbread production. International Journal of Food Microbiology. 2002 Jan 30;72(1-2):91-6.
5. Feng W, Zheng X. Essential oils to control Alternaria alternata in vitro and in vivo. Food control. 2007 Sep 1;18(9):1126-30..
6. Guynot ME, Ramos AJ, Sanchis V, Marín S. Study of benzoate, propionate, and sorbate salts as mould spoilage inhibitors on intermediate moisture bakery products of low pH (4.5–5.5). International journal of food microbiology. 2005 May 25;101(2):161-8.
7. Shan B, Cai YZ, Brooks JD, Corke H. The in vitro antibacterial activity of dietary spice and medicinal herb extracts. International Journal of food microbiology. 2007 Jun 10;117(1):112-9.
8. Palá-Paúl J, Brophy JJ, Goldsack RJ, Fontaniella B. Analysis of the volatile components of Lavandula canariensis (L.) Mill., a Canary Islands endemic species, growing in Australia. Biochemical Systematics and Ecology. 2004 Jan 1;32(1):55-62.
9. Rasouli I,Rezaei M.B. Investigating the antimicrobial activity and chemical composition of essential oils of lavender and sage. Journal of Kerman University of Medical Sciences. 2018 ;7(4):173-181. https://sid.ir/paper/216/fa[In persian]
10. Vasileva I, Denkova R, Chochkov R, Teneva D, Denkova Z, Dessev T, Denev P, Slavov A. Effect of lavender (Lavandula angustifolia) and melissa (Melissa Officinalis) waste on quality and shelf life of bread. Food Chemistry. 2018 Jul 1;253:13-21.
11. Doudi M, Setorki M, Rezayatmand Z. Effects of aqueous extract of Cinnamomum verum on growth of bread spoilage fungi. International Journal of Medical Research & Health Sciences. 2016 Jan 1;5(1):162-71.
12. Ahmad I, Beg AZ. Antimicrobial and phytochemical studies on 45 Indian medicinal plants against multi-drug resistant human pathogens. Journal of ethnopharmacology. 2001 Feb 1;74(2):113-23.
13. Blažeković B, Yang W, Wang Y, Li C, Kindl M, Pepeljnjak S, Vladimir-Knežević S. Chemical composition, antimicrobial and antioxidant activities of essential oils of Lavandula× intermedia ‘Budrovka’and L. angustifolia cultivated in Croatia. Industrial crops and products. 2018 Nov 1;123:173-82.
14. Amirsharifi M, Jamili S, Larijani K, Mashinchian Moradi A, Amini K. Investigation of Antibacterial and antifungal activities of the extract marine algae Sargassum glaucescens.. isfj; 25 (3) :113-120 .URL:http://isfj.ir/article-1-1538-en.html[iN [In persian]
15. Karim g. Microbiological examination of foods. 5 th ed .Tehran University Publications.2008.
16. Molinski TF. Antifungal compounds from marine organisms. Current Medicinal Chemistry-Anti-Infective Agents. 2004 Sep 1;3(3):197-220.
17. Ahmadi L, Mirza M, Sefidkan F. Natural essential oils: extraction, quantitative and qualitative identification, application. 1st ed. Research Institute of Forests and Pastures.1997.[In persian]
18. Ahmadi Asbchin S, Mostafapur M.J. Anti-bacterial interactions Rosemary (Rosmarinus officinalis) and essential oils of lavender (Lavandula stoechas) on two Grampositive and three Gram-negative bacteria in vitro. Journal of molecular and cellular research (Iranian Journal of Biology)[Internet]. 2018;31(2 ):177-187. https://sid.ir/paper/248527/en.[In persian]
19. Mahon CR, Manoselis G. Textbook of Diagostic Microbiology. 2th ed. W.B Saunders Company. 2000; Chapter 3: 62 – 95.
20. Kosaka K, Yokoi T. Carnosic acid, a component of rosemary (Rosmarinus officinalis L.), promotes synthesis of nerve growth factor in T98G human glioblastoma cells. Biological and pharmaceutical bulletin. 2003;26(11):1620-2.
21. Hajhashemi V, Ghannadi A, Sharif B. Anti-inflammatory and analgesic properties of the leaf extracts and essential oil of Lavandula angustifolia Mill. Journal of ethnopharmacology. 2003 Nov 1;89(1):67-71.
22. Javadenjad A, Mohammadi M. Investigating the antibacterial activity of the ethanol extract of lavender plant harvested from Tenkaban. The first national conference on new microbiology findings, Lahijan. 2014, https://civilica.com/doc/740549.[In persian]
24. Ciocarlan A, Lupascu L, Aricu A, Dragalin I, Popescu V, Geana EI, Ionete RE, Vornicu N, Duliu OG, Hristozova G, Zinicovscaia I. Chemical composition and assessment of antimicrobial activity of lavender essential oil and some by-products. Plants. 2021 Sep 3;10(9):1829..
25. Iranian Standard and Industrial Research Institute, 2014. Microbiology of flat bread and bulk and semi-bulk bread, characteristics and test method, Iran Standard No. 19888, 1-21.[In persian]
26. Shafii Jam R, Lakzadeh L. Investigating the effect of savory essential oil and inulin in increasing the shelf life and quality of Tufton bread. Food industry researches (agricultural knowledge) 2021, 31(2):89-100. https://sid.ir/paper/954688/fa[In persian]
27. Besbes E, Jury V, Monteau JY, Le Bail A. Effect of baking conditions and storage with crust on the moisture profile, local textural properties and staling kinetics of pan bread. LWT-Food Science and Technology. 2014 Oct 1;58(2):658-66.
28. Iranian Standard and Industrial Research Institute, 2010. Grain and its products, measurement method, moisture, Iran Standard No. 2705.1-27. [In persian]
29. Sheikholeslami Z, Karimi M, Hejrani T. Utilization concentrate of smoked and sun dried raisin as a natural humectant on quality and shelf life of taftoon bread. Journal of Food and Bioprocess Engineering. 2018 Dec 1;1(2):103-8 .[In persian]
30. Khaki,M,.Barzegar,M,. and Sahari, M,. Evaluation of antioxidant and antimicrobial effect of chamomile essential oil (Matricaria chamomilla L.) and spring orange (Citrus bigadia Duh) on cake shelf life. Journal of Medicinal Plants. 2012 ;11(43),10page.
31. Czerwińska E, Szparaga A. Antibacterial and antifungal activity of plant extracts. Rocznik Ochrona Środowiska. 2015;17(1), 209-229.
32. Kordsardoui H,Barzegar M,Sahari M. A. 1389, Evaluation of antifungal properties and sensory characteristics of Shirazi thyme essential oil in cake. National Conference of Medicinal Plants, Sari,2010. https://civilica.com/doc/342078[In persian]
.
Survey of antifungal effect of extract and essential oil of Lavender and the effect of each on physicochemical and sensory properties of toast bread
Shabnam Haji Hosseini1, Fatemeh Hosseinmardi2*, Alireza Rahman3
1. M.S, Department of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2. Lecturer, Department of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3. Assistant professor, Department of Food Science & Technology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
*Corresponding Author: fh5074@yahoo.com
Received: 19/05/2023, Accepted: 03/07/2023
Abstract
In the current research, the effect of lavender essential oil and extracts (aqueous, alcoholic and hydroalcoholic) on Penicillium expansum and Aspergillus niger molds was investigated. Then, a concentration of the obtained essential oil and extracts according to their Minimum lethal and Inhibitory concentration was added to the bread formulation. Chemical, Microbial and Sensory characteristics (General Acceptance Rate) of bread samples were measured in time intervals of 3, 6 and 9 days after production. The prepared toast samples included control, containing 0.016% essential oil containing 1.66% aqueous-ethanolic extract, containing 3.2% ethanolic extract, containing 4.26% aqueous extract. In surveying the results, pH and Humidity of the samples were observed within the standard range during storage. Regarding the Minimum Inhibitory and Lethal Concentration of the investigated fungi, the lowest and highest amount was obtained for the essential oil and the aqueous extract respectively (p≤0.05). On the third day of bread storage, the control sample had the highest total microbial population and the other studied samples had no microbial population. On the sixth day, the highest total microbial population and mold population belonged to the control sample, and after that, the sample contained 3.2% ethanol extract and 4.26% aqueous extract. The lowest total microbial population and mold population were observed on the sixth day in the sample containing 0.016% essential oil and on the ninth day in the sample containing 1.66% water-ethanol extract (p≤0.05). The sample of toast containing 66.1% water-ethanol extract of lavender plant had the highest sensory score (General Acceptance) (p≤0.05).
Keywords: Lavender, Toast, Essential oil, Extract
