آفتابگردان یک گیاه یک ساله است، ارتفاع آن به ۳-۱ متر می رسد. در قسمت سر گیاه گلبرگهای باریکی به شکل شعاعی قرار گرفته اند و یک صفحه دایره ای شکل را تشکیل داده اند. از هر یک از گلبرگها یک دانه بعمل می آید. در حدود ۷۰ روز پس از کاشتن گیاه گلها ظاهر می شوند. دانه ها در مدت ۱۳۰ روز می رسند و می توان ۱۰ روز پس از این زمان دانه ها را برداشت کرد (بوکیش، ۱۹۹۸).

گیاه آفتابگردان در آب و هوای معتدل (معتدل تا گرم معتدل) مخصوصاً در آمریکا، اروپا و چین و بیشتر در نواحی با درجه حرارتهای بین ۲۰ و ۲۵ درجه سانتیگراد کشت می­شود. (اوتینو و همکاران، ۱۹۹۳ و بوکیش، ۱۹۹۸).

۱-۳-۳- ترکیب روغن آفتابگردان معمولی

روغن آفتابگردان یکی از مهمترین منابع روغن گیاهی بوده و حدود ۸۵ درصد اسیدهای چرب آن از نوع غیر اشباع (عمدتا اسید لینولئیک و اسید اولئیک) می باشد و مقدار اسیدهای چرب اشباع آن (اساساً پالمیتیک و استئاریک) از ۱۵ درصد کل اسیدهای چرب موجود تجاوز نمی کند. ساختار روغن آفتابگردان نظیر اکثر روغنهای نباتی اساساً از تری اسیل گلیسرولها (۹۹-۹۸%) و یک جزء کوچک است که شامل فسفولیپیدها، توکوفرول ها، استرولها، و مومها است و معمولاً بخش غیرقابل صابونی نامیده می شوند (مرین، ۱۹۹۸ ). از نظر تغذیه ای این روغن مقدار زیادی اسید چرب اساسی (اسید لینولئیک) دارد و در مقایسه با سایر اسیدهای چرب مقدار اسید پالمیتیک آن کم است (اسید پالمیتیک را عامل افزایش کلسترول خون می دانند).

مقدار اسید لینولنیک موجود در روغن آفتابگردان معمولی کم (کمتر از ۳/۰ درصد) و در نتیجه پایداری اکسیداتیو این روغن خوب است. علاوه بر آن منبعی غنی از ویتامین A ، ویتامین B ، ویتامین E ، فیبر و پروتئین و سرشار از مواد معدنی مختلف مانند پتاسیم ، منیزیم ، آهن ، فسفر، سلنیم ، کلسیم ، و روی می باشد (ملگارجو، ۱۹۹۸ و روزل و همکاران، ۱۹۸۳).

۱-۳-۴- خواص درمانی تخمه آفتابگردان

تخمه آفتابگردان کم‌کالری بوده و کلسترول خون را پایین می‌آورد. مصرف تخمه آفتابگردان برای رفع ناراحتی‌های برونشیت، حنجره ، مشکلات ریوی و همچنین صاف شدن صدا مؤثر است . مهمترین خاصیت درمانی تخمه آفتابگردان تقویت چشم و بینایی انسان است . روغن آفتابگردان باعث جلوگیری از بازگشت بیماری MS در افراد درمان شده می‌شود(خواجه پور، ۱۳۸۹).

روغن­ها بر اثر عوامل مختلفی اکسیده می­شوند. ترکیبات حاصل ازاکسیداسیون بر طعم روغن­هااثر می­گذارند و چنانچه اکسیداسیون در سطح پیشرفته­ای صورت گرفته باشد آن­ها را غیر قابل مصرف می­کنند. به طور کلی بد طعمی[۱] روغن­ها زمانی ظاهر می­شود که مقدار قابل توجهی پراکسید در روغن تشکیل    می­گردد. تعداد و محل قرار گرفتن و ترکیب ایزومری پیوند دوگانه در اسیدهای چرب بر میزان اکسیداسیون آن تأثیر می­گذارند. سرعت و مسیر اتواکسیداسیون به طور عمده بستگی به ترکیب چربی از نظر درجه غیراشباعیت و میزان اسیدهای چرب غیر اشباع موجود در آن دارد. میزان نسبت اکسیداسیون اسیدهای اولئیک، لینولئیک و لینولنیک به ترتیب ۱ : ۳/۱۰ : ۶/۲۱ می­باشد. در صورت عدم وجود پیوند دوگانه در اسید چرب، اکسیداسیون به کندی انجام می­گیرد. اسیدهای چرب سیس سریع­تر از نوع ترانس اکسید می­گردند. سیستم پیوندهای دوگانه به صورت مزدوج نسبت به نوع غیر مزدوج به اکسیداسیون حساس­تر هستند. اسیدهای چرب در حالت استر شده با گلیسرول نسبت به حالت آزاد خود دیرتر اکسید می­شوند که نشانه اثر حفاظتی ساختمان تری­گلیسرید بر روی آن­ها می­باشد. همچنین برخی نتایج تحقیقاتی بیان کرده­اند که چنانچه اسیدهای غیراشباع در موقعیت ۲ گلیسرید قرار گرفته باشند، نسبت به وقتی که در موقعیت­های ۱و۳ واقع شده باشند ممکن است دیرتر اکسید شوند (آندرسون و لینگنرت، ۱۹۹۹؛ پارکر و همکاران، ۲۰۰۳).

۱-۶- روش­های پایدار سازی روغن­ها

روش­های گوناگونی جهت اصلاح پایداری اکسیداتیو روغن­های با غیر اشباعیت زیاد مورد استفاده قرار گرفته است که از این جمله می­توان به هیدروژناسیون جزئی، اصلاح ژنتیکی دانه­های روغنی، اختلاط روغنهای چند غیر اشباع با انواع اشباع‌تر یا تک غیراشباع، استفاده از آنتی‌اکسیدانها و اصلاح اسید چرب توسط استریفیکاسیون اشاره کرد (گویلن و کابو، ۲۰۰۲). در حین اکسیداسیون لیپید، آنتی اکسیدان ها با روش های مختلف مانند اتصال به یون های فلزی، مهار رادیکال ها و تخریب پراکسیدها وارد عمل  می­شوند و اغلب بابیش از یک مکانیسم عمل می­کنند. این ترکیبات با هم اثر سینرژیستی و تقویت کنندگی دارند. در سیستم های غذایی، فعالیت آنتی اکسیدانی در جهت مهار پراکسیداسیون لیپیدهاست. با توجه به اینکه رادیکال های آزاد در سیستم های زنده می­توانند به پروتئین ها، DNA و دیگر مولکول های کوچک آسیب برسانند، استفاده از آنتی اکسیدان ها در صنعت غذا موثر و کارا شناخته شده است (مور و همکاران، ۲۰۰۱).

آنتی اکسیدان ها

آنتی اکسیدان ها به موادی اطلاق می گردد که قادر به ایجاد تأخیر، کند کردن و حتی توقف فرآیندهای اکسیداسیون می باشند. این ترکیبات می توانند به نحو مطلوبی از تغییر در رنگ و طعم مواد غذایی در نتیجه واکنش های اکسیداسیون جلوگیری کنند. مکانیسم اثر آنتی اکسیدان ها به این صورت است که با دادن اتم هیدروژن به رادیکال های آزاد، از گسترش واکنش های زنجیره ای اکسیداسیون جلوگیری می کنند. به این ترتیب کارآیی و درجه تأثیر یک آنتی اکسیدان به سهولت جدا شدن اتم هیدروژن از آن مربوط می شود. بدیهی است که رادیکال های آزاد به جا مانده از آنتی اکسیدان، پس از دادن هیدروژن باید حتی الامکان خود سبب تولید رادیکال از اسیدهای چرب و آغاز اکسیداسیون نشوند و توسط اکسیژن اکسید نگردند (دکر، ۲۰۰۲). در کل آنتی اکسیدان ها برای دو هدف مشخص به مواد غذایی افزوده می شوند:

۱- ممانعت از اکسیداسیون لیپیدها و تشکیل رادیکال های آزاد در مواد غذایی تحت شرایط طولانی نگهداری یا حرارت دهی.

۲- جلوگیری از افزایش غلظت رادیکال های آزاد پس از صرف غذا در شرایط بدن (پورکورنی، ۲۰۰۷).

[۱] Off flavor

تاکنون هیچ گونه گزارشی در منابع علمی مبنی بر کاربرد عصاره پوست خرمالو بر پایدارسازی روغن گزارش نشده است اما پایداری اکسیداتیو و فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس ها و عصاره های گیاهی مختلفی توسط محققان گزارش شده است.

سان و همکاران (۲۰۱۱)، در ارزیابی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی ۷۰% (عصاره حاوی فلاونوئیدهای کل) از برگ خرمالو گزارش نمودند که عصاره فلاونوئیدی برگ خرمالو حاوی آنتی اکسیدان­های بالقوه و فعالیت مهار کنندگی رادیکال آزاد است. این عصاره حاوی مقادیر قابل توجهی از فلاونوئیدهاست (۱۹۲ میکروگرم معادل کاتچین در گرم عصاره). این محققان فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره فلاونوئیدی برگ خرمالو را با آزمون های ظرفیت آنتی اکسیدانی کل، قدرت احیاکنندگی، مهار رادیکال آزاد DPPH، مهار رادیکال آنیونی سوپراکسید، مهار رادیکال هیدروکسیل و فعالیت چلات کنندگی یون آهن بررسی نمودند. تاثیر این عصاره در فعالیت آنتی اکسیدانی کل، فعالیت مهارکنندگی آنیون سوپراکسید و رادیکال هیدروکسیل، قدرت احیاکنندگی و فعالیت چلات کنندگی آهن به طور قابل توجهی بهتر از نمونه کنترل مثبت روتین بود. اما تاثیر عصاره بر فعالیت مهارکنندگی رادیکال آزاد DPPH بخوبی روتین نبود.

فنگ گو و همکاران در سال ۲۰۰۸ خصوصیات ساختاری و فعالیت آنتی اکسیدانی تانن پالپ خرمالو را مورد بررسی قرار داده و ترکیبات فنولی را از پالپ خرمالو با حلال متانول اسیدی استخراج کردند و این عصاره را به دو جز تانن با وزن مولکولی بالا و تانن با وزن مولکولی پایین تقسیم کرده و ویژگی های آنتی اکسیدانی تانن های خرمالو را با استفاده از فعالیت های مهار کنندگی رادیکال هیدروکسیل ، فعالیت مهار کنندگی آنیون سوپر اکسید و فعالیت بازدارندگی پراکسیداسیون اسید لینولییک مورد ارزیابی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که تانن ها با وزن مولکولی بالا  ترکیب آنتی اکسیدانی عمده و اصلی در پالپ خرمالو به شمار می آیند و با افزایش غلظت از ۰٫۵ به ۵ میلی گرم در میلی لیتراثر مهارکنندگی افزایش یافت.

احمدی و همکاران (۲۰۰۷) فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره متانولی کرفس را در روغن آفتابگردان بررسی کردند. نتایج نشان داد، این عصاره به خوبی اکسیداسیون را در این روغن به تاخیر انداخته و از این نظر با آنتی اکسیدان سنتزی BHT قابل رقابت بود. هم چنین غلظت های پایین عصاره (۲۰۰ پی پی ام) و BHT  (۲۵۰ پی پی ام) با یکدیگر اثر سینرژیستی داشتند.

در تحقیق انجام شده توسط شهسواری و همکاران (۱۳۸۷)، در مورد فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس آویشن شیرازی در روغن سویا گزارش شد که غلظت ۱/۰% عصاره دارای فعالیتی معادل با غلظت ۰۲/۰% BHA می­باشد. همچنین این محققان بیان نمودند که اعداد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید روغن ها وابسته به غلظت تیمارها است و با افزایش غلظت، اعداد پراکسید و تیوباربیتوریک اسید کاهش و در نتیجه اثر آنتی اکسیدانی افزایش می­یابد.

جانتاکات و همکاران در سال ۲۰۰۷ اثر آنتی اکسیدانی Holy basil خشک و عصاره اتانولی آن ­را روی اکسیداسیون لیپید در گوشت پخته شده خوک  مورد مطالعه قرار دادند. توسعه اکسیداسیون لیپید در طی ۱۴ روز در شرایط یخچالی (°C5) با روش مواد فعال تیوباربیوتیک اسید (value TBARS)[1] ، عدد پراکسید، دی­ان کنژوکه و میزان هگزانال مورد بررسی قرار گرفت. در مورد عدد پراکسید و هگزانال رفتار وابسته به غلظت آنتی اکسیدان مورد استفاده مشاهده شد و فرایند اکسیداسیون تحت تاثیر نوع و غلظت آنتی اکسیدان قرار گرفت. اضافه کردن پودر ریحان خشک موثرتر از عصاره اتانولی در مهار اکسیداسیون لیپیدها می­باشد و میزان تیوباربیوتیک و هگزانال در گوشت خوک پخته شده همبستگی بالایی با یکدیگر دارند و ریحان می­تواند به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی برای پایدارسازی اکسیداسیون لیپید در گوشت و فراورده­های گوشتی مطرح باشد.

جانتاکات و همکاران در سال ۲۰۰۵ خواص آنتی اکسیدانی و پایداری عصاره­های اتانولی Holy basil را مورد مطالعه قرار دادند، هدف از این مطالعه اندازه گیری تاثیر غلظت، تیمار حرارتی و pH  روی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره اتانولی ریحان گونه Ocimum sanctum بود. فعالیت آنتی اکسیدانی مورد ارزیابی قرار گرفت و عصاره ریحان پایداری حرارتی خوبی را نشان داد (h1°C , 180). در pH اسیدی وخنثی نیز پایداری آنتی اکسیدانی  بالایی داشت و پایداری در pH خنثی بیشتر بود. عصاره ریحان فعالیت اسکاونجینگ قوی آنیون سوپراکسید، فعالیت شلاته کنندگی fe⁺² و قدرت کاهندگی وابسته به غلظت مورد استفاده نشان می­دهد و می­تواند به عنوان افزودنی در غذاها برای جلوگیری از اکسیداسیون به کار گرفته شود.

[۱] ThioBarbituric Acid Reactive Substances

روغن آفتابگردان بدون آنتی اکسیدان از مجتمع کشت و صنعت شمال تهیه شده و تا زمان انجام آزمایش در سردخانه و دمای ۴ درجه سانتیگراد نگهداری می شود.و پارامتر های اولیه آن از جمله عدد پراکسید،ترکیبات فنلیک کل ، عددکربونیل،ترکیبات قطبی،شاخص پایداری اکسایشی(OSI)، ترکیبات غیر صابونی و پروفیل اسیدهای چرب اندازه گیری می شود.

۳-۲- تهیه عصاره پوست خرمالو

خرمالو از باغات شهرستان بابل واقع در استان مازندران از یک نوع واریته تهیه گردید و بلافاصله پس از تمییز کردن، پوست گیری از آن انجام شده و سپس پوست آن در آون تحت خلا در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد خشک گردیده و پس از خشک کردن باآسیاب پودر شده و پودر حاصل با حلال متانول و آب مقطر(به نسبت ۱:۱ ) به نسبت ۴:۱ وزنی/حجمی مخلوط گردیده و در شیکر با ۲۵۰ دور در دقیقه به مدت ۴۸ ساعت قرار گرفته و پس از آن توسط کاغذ صافی واتمن شماره ۱ صاف گردیده، برای تبخیر حلال در اواپراتور تحت خلا در دمای ۵۰ درجه سانتی گراد قرار گرفت. و خصوصیات آنتی اکسیدانی آن از بعد ترکیبات کل فنلیک و ترکیبات توکوفرولی مورد بررسی قرار گرفت.

واین عصاره در دو غلظت ۴۰۰ و ۸۰۰ پی پی ام  به نمونه روغن آفتابگردان اضافه شده و نمونه های روغن آفتابگردان فرموله شده با آنتی اکسیدان تحت شرایط دمایی ۳۰ درجه سانتیگراد، طی ۶۰ روز در آون تحت خلا ذخیره سازی میشوند.و پایداری اکسایشی نمونه ها، توسط پارامترهای عدد پراکسید،OSI ،اندیس اسیدی و شاخص رنگ در دمای ذخیره سازی در زمانهای ۰ ، ۱۵ ، ۳۰، ۴۵، ۶۰ روز  بررسی گردید.و بر مبنای این پارامترها مناسبترین فرمولاسیون آنتی اکسیدان طی شرایط ذخیره سازی معرفی گردید.

در قسمت بعدی:

مناسبترین غلظت عصاره پوست خرمالو که  در  شرایط ذخیره سازی تعیین گردید به روغن آفتابگردان افزوده شده و روغن آفتابگردان به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۱۸۰ درجه سانتیگراد (۲٫۵ لیتر نمونه روغن در سرخکن (Tefal model 1250, Paris, France) قرار داده شد.) قرار گرفت و در فواصل زمانی ۴ ساعت (۰و۴و۸و۱۲و۱۶و۲۰و۲۴ ) نمونه برداری انجام گرفت و پارامترهای عدد کربنیل،ترکیبات قطبی،عدد ک-و-نژوکه ،شاخص رنگی ،عدد اسیدی وشاخص پایداری اکسایشی تعیین گردید و با روغن حاوی TBHQ مورد مقایسه قرار گرفت.

در کلیه آزمایشات فوق نمونه ها با نمونه روغن آفتابگردان که حاوی ۱۰۰ پی پی ام آنتی اکسیدان سنتتیک TBHQ است مورد مقایسه قرار گرفت. کلیه آزمایشات اعم از دستگاهی و غیر دستگاهی مطابق روش AOCS انجام گرفت.

ساختار اسید چرب

ترکیب اسید چرب نمونه های روغن به وسیله کروماتوگرافی گاز-مایع تعیین و بر اساس در صد نسبی سطوح گزارش شد. استرهای متیل اسیدهای چرب با اختلاط روغن و هگزان (۰٫۳ گرم در ۷ میلی لیتر) با هفت میلی لیتر هیدروکسید پتاسیم متانولی دو نرمال در دمای ۵۰ درجه سانتی گراد به مدت ۱۵ دقیقه تهیه شدند. استر اسیدهای چرب با کروماتوگرافی     HP-5890 (Hewlett-Packard,SC,USA)   مجهز به ستون های مویینه – BPX 70 شیشه ای سیلیکا (۶۰ متر طول،۰٫۲۲ میلیمتر قطر داخلی،  ۰٫۲ میکرومتر ضخامت لایه داخلی )  و آشکار ساز یونی شعله ای شناسایی گردیدند. گاز حامل عبارت از هلیم با سرعت جریان ۰٫۷ میلیمتر بر دقیقه بود . دمای آون ، بخش تزریق و آشکار ساز به ترتیب ۱۹۸،۲۸۰،۲۵۰ درجه سانتی گراد بود. آزمایش ها در دو تکرار انجام شدند.