بررسی تأثیر صمغ‌گیری با حمام فراصوت بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و پروفایل اسید چرب روغن کانولا

محورهای موضوعی : تکنولوژی روغن

کبری مرادعلی نیا ¹ , رضا اسماعیل زاده کناری ² , راضیه رضوی ³

1 - دانشجوی‌کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
2 - استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.
3 - دانشجوی پسا دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

تاریخ دریافت : 1401/07/18 تاریخ پذیرش : 1401/10/19 تاریخ انتشار : 1403/12/19

کلید واژه: اسید چرب, ترکیبات زیست فعال, اکسیداسیون, حمام فراصوت, صمغ‌گیری,

چکیده مقاله :

روغن خام کانولا حاوی فسفولیپیدها و ترکیبات نامطلوب است که روغن را ناپایدار می‌سازند و بایستی در فرایند صمغ‌گیری حذف شوند. در این پژوهش اثر صمغ‌گیری با فراصوت بر خصوصیات کیفی و حفظ ترکیبات زیست فعال روغن کانولا با روش متداول مقایسه شد. صمغ‌گیری به روش متداول در دمای°C 80 و به مدت 30 دقیقه انجام شد درحالی‌که صمغ‌گیری به کمک حمام فراصوت در سه سطح دمایی °C 30،°C 40 و°C 50 و سه زمان 5، 10 و 15 دقیقه انجام شد. آزمون‌های اندازه‌گیری اندیس پراکسید، اسیدی، یدی، صابونی، آنیزیدین، اسیدهای چرب آزاد، پایداری اکسایشی، محتوای فسفولیپید، کلروفیل، کاروتنوئید، توکوفرول، فیتواسترول، ترکیبات فنولی و پروفایل اسیدهای چرب بر روی نمونه‌های صمغ‌گیری شده با هر دو روش انجام و نتایج با هم مقایسه شد. نتایج نشان داد با افزایش دما و زمان فراصوت اندیس اسیدی و اسیدهای چرب آزاد افزایش یافت درحالی‌که اندیس پراکسید، یدی، صابونی، آنیزیدین، پایداری اکسایشی، محتوای فسفولیپید، کلروفیل، کاروتنوئید، توکوفرول، فیتواسترول و ترکیبات فنولی روند کاهشی داشتند. علاوه بر این فراصوت هیچ تغیر معنی‌دار آماری در ترکیب و ساختار اسیدهای چرب روغن ایجاد نکرد. نتایج مطالعه حاضر استفاده از حمام فراصوت در شرایط دمایی°C 40 و زمان 10 دقیقه را به‌عنوان شرایط بهینه صمغ‌گیری پیشنهاد می‌نماید چرا که در این دما حفظ ترکیبات زیست فعال بیشتر و اکسایش روغن کمتر اتفاق خواهد افتاد.

چکیده انگلیسی:

The canola crude oil contains phospholipids and undesirable compounds that make the oil unstable and must be eliminated in the degumming process. In this study, the effect of ultrasound degumming on qualitative properties and bioactive compounds maintenance of canola oil compared to the conventional method. Degumming was performed as a conventional method at 80 ° C for 30 min, while bath ultrasound degumming was performed at three temperatures of 30, 40 and 50 °C and three times 5, 10 and 15 min. The peroxide value, acid value, iodine value, saponification value, p-anisidine value, free fatty acid, oxidative stability, phospholipid, chlorophyll, carotenoid, tocopherol, phytosterol, and phenolic content and fatty acid profiles ofobtained oil samples were measured and the results were compared.The results showed that acid value (0.6-1.23%), free fatty acids (0.62-0.90 %), peroxide value(1.2-2.4 meq/kg), iodine (100.5-120.2 gI2/100g), saponification (164.5-190.5 mg KOH/g), anisidine value (1.5-2.7), oxidative stability (4.6-5.5 h), the content of phospholipid (57.3 - 116.4 mg/kg), chlorophyll (12.6-16.3mg/kg), carotenoid (46.8-70.5 mg/kg), tocopherol (538.2-564. mg/kg) , phytosterols (698.3 - 698.6 mg/kg) and phenolic compounds (97.8 - 102.6 mg/100g) were decreased. The results of the present study recommend the using of ultrasonic bath at 40°C for 10 min as the optimal conditions for degumming, because at this temperature, more bioactive compounds are preserved and oil oxidation will happen less than other samples.

منابع و مأخذ:

1. اسماعیل‌زاده کناری ر، مشتاق ن. تأثیر امواج فراصوت بر خواص شیمیایی روغن کلزا در طی تصفیه. مجله تحقیقات مهندسی صنایع غذایی. 1400؛20(70): 38-19.
2. حدادی م، قراچورلو م، غیاثی طرزی ب. 1398. مقایسه اثر پیش تیمار فراصوت و مایکروویو در استخراج روغن سویا. مجله علوم غذایی و تغذیه. 1398؛ 16: 44-37.
3. حسینی ح، قربانی م، صادقی ماهونک ع.، جعفری م. ارزیابی ویژگی‌های روغن به‌ دست ‌آمده از محصولات جانبی ماهی‌های پیش تیمار شده در شرایط مختلف. مجله علوم و صنایع غذایی ایران، 1396؛ 14(65): 237-227.
4. فرهوش ر، پژوهان مهر س، پورآذرنگ ه. مشخصات فيزيکوشيميايي روغن ارقام رايج کانولا در ايران. مجله علوم كشاورزي ومنابع طبيعي. 1388؛ 16: 192-182.
5. گواهیان و، اسماعیل‌زاده کناری ر، رفتنی امیری ز. تأثیر شرایط استخراج با کمک فراصوت بر فرآیند صمغ‌گیری و بررسی پارامترهای کیفی روغن سویا. مجله علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران. 1401؛ 24(19): 240-231.
6. Abedi E, Sahari M. A, Barzegar M, Azizi M. H. Optimisation of soya bean oil bleaching by ultrasonic processing and investigate the physico‐chemical properties of bleached soya bean oil. International Journal of Food Science & Technology. 2015; 50(4):857-63.
7. Abu EH, Mahmoud, A A.T. Effect of refining process on the quality characteristics of soybean and cotton seed oils. International Journal of Current Microbiology Applied Science. 2017; 6(1):207-22.
8. Achat S, Hamiroune A, Aiche A, Smail-Benazzouz L, Madani K, Vian M. A. Ultrasound to obtain aromatized vegetable oils. Design and Optimization of Innovative Food Processing Techniques Assisted by Ultrasound.Developing Healthier and Sustainable Food Products. 2021; 169-88.
9. Alouache B, Khechena F, Lecheb F, Boutkedjirt T. Characterization of olive oil by ultrasonic and physico-chemical methods. Physics Procedia. 2015; 70:1061-5.
10. Aluyor E.O, Ori-Jesu M. The use of antioxidants in vegetable oils–A review. African Journal of Biotechnology. 2008;7(25).
11. AOCS. 2009. Official methods and recommended practices of the AMOS: AMOS press Champaign.
12. Capannesi C, Palchetti I, Mascini M, Parenti A. Electrochemical sensor and biosensor for polyphenols detection in olive oils. Food Chemistry.2000; 71(4):553-62.
13. Capitani M, Mateo C, Nolasco S. Effect of temperature and storage time of wheat germ on the oil tocopherol concentration. Brazilian Journal of Chemical Engineering. 2011;28:243-50.
14. Carail M, Fabiano-Tixier A.S, Meullemiestre A, Chemat F, Caris-Veyrat C. Effects of high power ultrasound on all-E-β-carotene, newly formed compounds analysis by ultra-high- performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Ultrasonics Sonochemistry. 2015; 26:200
15. Chemat Fو Grondin I, Costes P, Moutoussamy L, Sing A.S.C, Smadja J. High power ultrasound effects on lipid oxidation of refined sunflower oil. Ultrasonics Sonochemistry. 2004; 11(5):281-5.
16. Chew S. C, Ali M. A. Recent advances in ultrasound technology applications of vegetable oil refining. Trends in Food Science and Technology. 2021;116:468-79.
17. Chew S.C, Tan C. P, Long K, Nyam K. L. Effect of chemical refining on the quality of kenaf (Hibiscus cannabinus) seed oil. Industrial Crops and Products. 2016; 89:59-65.
18. Clodoveo M. L, Durante V, La N. D, Punzi R, Gambacorta G. Ultrasound‐ assisted extraction of virgin olive oil to improve the process efficiency. European Journal of Lipid Science and Technology. 2013; 115(9):1062-9.
19. Embaby H, Habiba R, Shattab A, ElHamamy M, Morita N, Ibrahim S. Chemical composition and stability of canola oils from Japan and Egypt. Agricultural Research Journal. 2006; 6:13-9.
20. Galal S M. Ultrasonic degumming of soybean oil. Journal of Food and Dairy Sciences. 2008; 33(5):3535-43.
21. Gallo M, Ferrara L, Naviglio D. Application of ultrasound in food science and technology: A perspective. Foods. 2018; 7(10):164.
22. Ghazani S. M, García-Llatas G, Marangoni, A. G. Minor constituents in canola oil processed by traditional and minimal refining methods. Journal of the American Oil Chemists' Society. 2013; 90(5):743-56.
23. Ghazani S. M, Marangoni A. G. Minor components in canola oil and effects of refining on these constituents: A review.
Journal of the American Oil Chemists' Society. 2013; 90(7):923-32.
24. Halim H, Thoo Y. Effect of ultrasound treatment on oxidative stability of sunflower oil and palm oil. International Food Research Journal. 2018; 25(5).
25. Hosseini S, Gharachorloo M, Tarzi B.G, Ghavami M, Bakhoda H. Effects of ultrasound amplitude on the physicochemical properties of some edible oils. Journal of the American Oil Chemists' Society. 2015; 92(11-12):1717-24.
26. Jahouach-Rabai W, Trabelsi M, Van Hoed V, Adams A, Verhé R, De Kimpe N. Influence of bleaching by ultrasound on fatty acids and minor compounds of olive oil. Qualitative and quantitative analysis of volatile compounds (by SPME coupled to GC/MS). Ultrasonics Sonochemistry. 2008;15(4):590-7.
27. Jiang X, Chang M, Wang X, Jin Q, Wang X. The effect of ultrasound on enzymatic degumming process of rapeseed oil by the use of phospholipase A1. Ultrasonics Sonochemistry. 2014; 21(1):142-8.
28. Kalogeropoulos N, Chiou A, Mylona A, Ioannou M.S, Andrikopoulos N.K. Recovery and distribution of natural antioxidants (α-tocopherol, polyphenols and terpenic acids) after pan-frying of Mediterranean finfish in virgin olive oil. Food Chemistry. 2007; 100(2):509-17.
29. Kreps F, Vrbiková L, Schmidt Š. Influence of industrial physical refining on tocopherol, chlorophyll and beta‐carotene content in sunflower and rapeseed oil. European Journal of Lipid Science and Technology. 2014; 116(11):1572-82.
30. Lara-Abia S, Welti-Chanes J, Cano M. P. Effect of ultrasound-assisted extraction of carotenoids from papaya (Carica papaya L. cv. Sweet Mary) using vegetable oils. Molecules. 2022; 27(3):638.
31. Lin Y, Knol D, Valk I, van Andel V, Friedrichs S, Lütjohann D. Thermal stability of plant sterols and formation of their oxidation products in vegetable oils and margarines upon controlled heating. Chemistry and physics of lipids. 2017; 207:99-107.
32. Loganes C, Ballali S, Minto C. Main properties of canola oil components: A descriptive review of current knowledge. The Open Agriculture Journal. 2016; 10(1).
33. Mahmood‐Fashandi H, Ghavami M, Gharachorloo M, Abbasi R, Mousavi Khaneghah A. Using of ultrasonic in degumming of soybean and sunflower seed oils: comparison with the conventional degumming. Journal of food Processing and Preservation. 2017; 41(1):e12799.
34. More N. S, Gogate P. R. Intensified degumming of crude soybean oil using cavitational reactors. Journal of Food Engineering. 2018; 18:33-43.
35. Moulton K, Mounts T. ontinuous ultrasonic degumming of crude soybean oil. Journal of the American Oil Chemists Society. 1990; 67(1):33-8.
36. Nekouei N, Rezaei K. Optimization of the Degumming Process for Aqueous‐Extracted Wild Almond Oil. Journal of the American Oil Chemists' Society. 2020; 97(7):765-78.
37. Nkengurutse J, Mansouri F, Bekkouch O, Moumen A. B, Masharabu T, Gahungu G. Chemical composition and oral toxicity assessment of Anisophyllea boehmii kernel oil: Potential source of new edible oil with high tocopherol content. Food Chemistry. 2019; 278:795-804.
38. Özcan M. M, Duman E, Duman S. Influence of refining stages on the physicochemical properties and phytochemicals of canola oil. Journal of Food Processing and Preservation. 2021; 45(2):e15164.
39. Pereira E, Ferreira M.C, Sampaio K.A, Grimaldi R, de Almeida Meirelles A.J, Maximo G.J. Physical properties of Amazonian fats and oils and their blends. Food Chemistry. 2019; 278:208-15.
40. Razavi R, Kenari R. E. Antioxidant evaluation of Fumaria parviflora L. extract loaded nanocapsules obtained by
green extraction methods in oxidative stability of sunflower oil. Journal of Food Measurement and Characterization. 2021;1-10.
41. Seçilmiş Ş.S, Yanık D. K, Fadiloğlu S, Göğüş F. A comparative study on performance of industrial and microwave techniques for sunflower oil bleaching process. Food Chemistry. 2021; 365:130488.
42. Shahidi F, Ambigaipalan P. Phenolics and polyphenolics in foods, beverages and spices: Antioxidant activity and health effects–A review. Journal of Functional Foods. 2015;18:820-97.
43. Sherazi S.T.H, Mahesar, S. A. Vegetable oil deodorizer distillate: a rich source of the natural bioactive components. Journal of Oleo Science. 2016; ess16125.
44. Wu Y, Zhou R, Wang Z, Wang B, Yang Y, Ju X. The effect of refining process on the physicochemical properties and micronutrients of rapeseed oils. PloS one. 2019; 14(3):e0212879.
45. Yang Y, Song X, Sui X, Qi B, Wang Z, Li Y. Rosemary extract can be used as a synthetic antioxidant to improve vegetable oil oxidative stability. Industrial Crops and Products. 2016; 80:141-7.
46. Zhang Y, Zhai X, Gao L, Jin J, Zhong Q, Sun C. Quality of wood‐pressed rapeseed oil.Journal of the American Oil Chemists' Society. 2017; 94(6):767-77.