عنوان                                                                                                                                 صفحه

فصل اول.. 15

کلیات تحقیق.. 15

1-1- مقدمه:.. 15

1-2- گیاه هلپه:.. 16

1-2-1- ترکیبات گیاه هلپه:. 17

1-2-2- کاربرد گیاه:. 17

1-2-3- خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره:. 18

1-3- دانه های روغنی:.. 18

1-4- روغن کانولا:.. 18

1-4-1- گیاه شناسی دانه روغنی کانولا:. 18

1-4-2- تاریخچه کشت کانولا:. 19

1-4-3- ترکیب روغن کانولا:. 20

1-4-4- مکانیسم آنتی اکسیدانی روغن کانولا:. 20

1-5- فرایند اکسیداسیون:.. 21

1-6- روش های جلوگیری از اکسیداسیون:.. 21

1-7- مکانیسم آنتیاکسیدانها:.. 22

1-8- انواع آنتیاکسیدانها:.. 22

1-9- اکسیداسیون چربی ها و روغن ها:.. 22

1-9-1-انواع اکسیداسیون:. 23

1-9-2- آنتی اکسیدان ها :. 24

1-9-3-  مکانیسم آنتی اکسیدانی:. 24

1-9-3-آنتی اکسیدان های طبیعی:. 25

1-9-4آنتی اکسیدان های سنتیک :. 25

1-10- ترکیبات فنلی در گیاهان.. 25

1-11- روش های ارزیابی اکسیداسیون روغن.. 26

1-11-1 عدد پراکسید. 26

1-11-2 میزان ترکیبات قطبی. 27

1-11-3 عدد کربونیل. 27

1-11-4 عدد یدی. 27

1-11-5 عدد اسیدی. 27

1-11-6 شاخص پایداری اکسایشی. 28

1-11-7 عدد کنژوکه. 28

فصل دوم.. 29

مروری بر تحقیقات انجام شده.. 29

فصل سوم.. 48

مواد و روشها.. 48

.. 48

3-2- لوازم آزمایشگاهی.. 48

3-3- تهیه و آماده کردن پودر گیاه هلپه.. 49

3-4- استخراج عصاره (عصاره گیری بوسیله شیکر(ماسراسیون)).. 49

3-5- آماده سازی نمونه های روغن.. 50

3-6- اندازه گیری ترکیبات فنولی.. 50

3-6-1- رسم منحنی استاندارد و معادله خط رابطه جذب و غلظت اسید گالیک (منحنی کالیبراسیون). 50

3-6-2- اندازه گیری ترکیبات فنولی روغن کانولای بدون آنتیاکسیدان سنتزی. 51

3-6-3- اندازه گیری ترکیبات فنولیک عصاره گیاه هلپه. 52

3-7- اندازه گیری ترکیبات توکوفرولی.. 52

3-7-1- ترسیم منحنی کالیبراسیون. 52

3-7-2- اندازه گیری ترکیبات توکوفرولی نمونه روغن بدون آنتیاکسیدان. 53

3-7-3- اندازه گیری ترکیبات توکوفرولی عصاره گیاه هلپه. 54

3-8- بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره با آزمون حذف رادیکال های آزاد DPPH    54

3-9- آزمون پایداری روغن در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد   55

3-9-2- اندیس اسیدی. 56

3-9-3- شاخص پایداری اکسایشی (OSI). 56

3-9-4- اندازگیری عدد پراکسید (PV). 56

3-9-5- اندازگیری عدد کربونیل. 58

3-9-7- اندازگیری مقدار کل ترکیبات قطبی. 59

3-9-7-1- آماده سازی سیلیکاژل. 59

3-9-7-2- پر کردن ستون کروماتو گرافی. 59

3-9-7-3- تهیه و آماده سازی نمونه وحلال جداسازی. 59

3-9-8- اندازه گیری عدد دیان مزدوج (کنژوگه). 60

3-9-9- اندازگیری عدد یدی. 60

3-10- تجزیه و تحلیل آماری.. 60

فصل چهارم.. 61

تجزیه و تحلیل داده ها.. 61

4-1- محتوای ترکیبات فنولیک.. 61

4-2- مقدار ترکیبات توکوفرولی.. 62

 

 

4-3- اندازه گیری فعالیت آنتی اکسیدانی، طبق آزمون درصد مهار رادیکال آزاد DPPH    63

4-4- بررسی خاصیت آنتیاکسیدانی عصارههای گیاه هلپه با غلظت ppm 200 در روغن کانولا   64

4-4-1- تغییرات عدد پراکسید در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  64

4-4-2- تغییرات عدد اسیدی در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  65

4-4-3- تغییرات عدد یدی در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  67

4-4-4- تغییرات عدد کنژوگه در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  68

4-4-5- تغییرات عدد کربونیل در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  69

4-4-6- تغییرات شاخص پایداری اکسایشی در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  70

4-4-7- تغییرات مقدار فنول در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد  71

4-4-8- تغییرات مقادیر کل ترکیبات قطبی در طی 60 روز نگهداری در دمای 25 درجه سانتیگراد. 72

فصل پنجم.. 74

بحث و نتیجه گیری و پیشنهادات.. 74

5-1- شاخص کیفی روغن اولیه.. 74

5-2- اندازه گیری محتوای ترکیبات فنولیک.. 75

5-3- ترکیبات توکوفرولی.. 76

5-4- بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی با آزمون درصد مهار رادیکال آزاد  DPPH.. 77

5-5- آزمونهای پایداری روغن کانولا در طی 60 روز انبارمانی.. 78

5-5-1- عدد پراکسید. 78

5-5-2- تغییرات عدد اسیدی. 79

5-5-3- تغییرات عدد یدی. 80

5-5-4- تغییرات عدد کنژوگه. 81

5-5-5- تغییرات عدد کربونیل. 81

5-5-6- شاخص پایداری اکسایشی. 82

5-5-7- تغییرات ترکیبات فنولی. 83

5-5-8- مقادیر کل ترکیبات قطبی. 83

نتیجه گیری کلی:.. 84

پیشنهادات:.. 87

منابع.. 88

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                 صفحه

جدول 4-1: میانگین مقدار فنول کل عصارهها با روش های مختلف عصاره گیری.. 60

جدول 4-2: میانگین مقدار توکوفرول عصاره با روش های مختلف عصاره گیری.. 61

جدول 4-3: میانگین درصد مهار رادیکال آزاد DPPH.. 62

جدول4-4: میانگین تغییرات عدد پراکسید در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 64

جدول4-5: میانگین تغییرات عدد اسیدی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 65

جدول4-6: میانگین تغییرات عدد یدی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری   66

جدول4-7: میانگین تغییرات عدد کنژوگه در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 67

جدول4-8: میانگین تغییرات عدد کربونیل در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 68

جدول4-9: میانگین تغییرات شاخص پایداری اکسایشی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 69

جدول4-10: میانگین تغییرات مقدار فنول در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 70

جدول4-11: میانگین تغییرات ترکیبات قطبی در عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 طی زمان نگهداری.. 72

جدول 5-1: ساختار اسید چرب روغن كانولای فاقد آنتی اكسیدان (صالحی و همکاران، 1393)   73

جدول 5-2: خصوصیات شیمیایی روغن كانولای فاقد آنتی اكسیدان (صالحی و همکاران، 1393)   74

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                 صفحه

شکل 3- 1- دستگاه شیکر.. 47

شکل3-2- منحنی استاندارد غلظت اسید گالیک در برابر میزان جذب خوانده شده درطول موج ٧۶٥ نانومتر.. 49

شکل 3-3- منحنی كالیبراسیون میزان آلفا- توكوفرول در برابر میزان جذب خوانده شده در طول موج 520 نانومتر.. 51

شکل 3-4- دستگاه اسپکتروفتومتر.. 53

شکل3-5- منحنی كالیبراسیون غلظت آهن ш در برابر جذب خوانده شده درطول موج 500 نانومتر   55

شکل 4-1: مقایسه میانگین مقدار ترکیبات فنولیک.. 60

شکل 4-2: مقایسه میانگین مقدار ترکیبات توکوفرولی.. 61

شکل 4-3: مقایسه میانگین درصد مهار رادیکال آزاد DPPH در غلظت ppm 200. 62

شکل 4-4: مقایسه میانگین تغییرات عدد پراکسید عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 63

شکل 4-5: مقایسه میانگین تغییرات عدد اسیدی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 64

شکل 4-6: مقایسه میانگین تغییرات عدد یدی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 65

شکل 4-7: مقایسه میانگین تغییرات عدد کنژوگه عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 67

شکل 4-8: مقایسه میانگین تغییرات عدد کربونیل عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 68

شکل 4-9: مقایسه میانگین شاخص پایداری اکسایشی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 69

شکل 4-10: مقایسه میانگین تغییرات مقدار فنول عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 70

شکل 4-11: مقایسه میانگین تغییرات ترکیبات قطبی عصارههای مختلف در غلظت ppm 200 در روغن کانولا طی زمان نگهداری.. 71

چکیده

اکسیداسیون روغن­ها علاوه بر تغییر ویژگیهای روغن­ها، بر سلامت مصرف کنندگان تاثیر سوئی می­گذارد. یکی از مهمترین روشها، جهت جلوگیری از اکسیداسیون، استفاده از آنتی­اکسیدانها است. به دلیل اثرات مضر آنتی­اکسیدانهای سنتزی، در سال­های اخیر توجه زیادی به آنتی­اکسیدانهای طبیعی استخراج شده از گیاهان شده است. گیاهان منبع غنی از تركیبات فنلی هستند كه مهم ترین آنتی اكسیدان های طبیعی به شمار می آیند نیاز به آنتی اكسیدان های طبیعی در صنایع غذایی، آرایشی و دارویی باعث تحقیقات علمی گسترده ای در دهه های اخیر شده است. در این پژوهش اثر روش استخراج با سه نوع حلال (آب، اتانول و اتانول – آب 50 درصد) بر خصوصیت آنتی اکسیدانی عصاره گیاه هلپه ارزیابی شد تا مناسبترین روش استخراج برای استفاده بهینه از این محصول جانبی، تعیین شود. در این روش استخراج با حلال، گیاه خورد شده با سه حلال فوق به نسبت (1به 10) مخلوط و در مدت زمان 24 ساعت در دمای اتاق و بر روی شیکر با سرعت rpm 250 انجام شد. اندازه گیری فنل تام عصاره ها با بهره گرفتن از روش فولین سیوکالتیو و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها با بهره گرفتن از روش حذف رادیکال های آزاد DPPH اندازه گیری گردید. در ادامه سه نوع عصاره بدست آمده را با غلظت ppm 200 جهت پایدارسازی روغن کانولا در طی انبارمانی به آن اضافه شد و با آنتی اکسیدان BHA و نمونه شاهد در دمای 25 درجه سانتیگراد در فواصل زمانی 15 روزه و به مدت 60 روز با 8 شاخص پایداری اکسیداتیو از جمله OSI، عدد پراکسید، عدد کربنیل، عدد کونژوگه، ترکیبات فنولی، ترکیبات قطبی، اندیس اسیدی و اندیس یدی مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که بیشترین میزان فنول (ppm 03/232/61) بدست آمده مربوط به عصاره­ی (اتانول- آب) می­باشد که بر مبنای اسید گالیک بیان می­ شود همچنین بیشترین میزان توکوفرول (ppm 87/258/95)، مربوط به عصاره­ی (اتانول- آب) می­باشد ولی مقدار آن از لحاظ آماری با سایر نمونه ها اختلاف معنی دار نداشت. همچنین بیشترین درصد مهار در آزمون حذف رادیکال­های آزاد (95/1±49/51) مربوط به عصاره هیدروالکلی (اتانول- آب) ماسراسیون در غلظت ppm 200 میباشد. همچنین در همه آزمون­های پایدارسازی روغن کانولا بجز آزمون اندیس یدی و ترکیبات فنولی، نمونه حاوی عصاره اتانول – آب عملکرد بهتری نسبت به سایر نمونه ها داشتند.

واژگان کلیدی: گیاه هلپه، ترکیبات فنول، توکوفرول، DPPH، پایداری اکسایشی، روغن کانولا.

 فصل اول

 

 کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه:

به دلیل وجود مقدار قابل توجهی از پیوندهای دوگانه در بسیاری از روغن ها، این مواد درمعرض اكسیداسیون و فساد قرار دارند. برخی از تركیبات به وجود آمده در اثر اكسیداسیون برای سلامت انسان زیان آور می باشد . ترکیباتی مانند رادیکال های آزاد که این ترکیبات منجر به واکنش های نامطلوب شیمیایی و احتمالاً بیولوژیکی می شوند.  با توسعه علم بیوشیمی نقش موثر رادیکال های آزاد در خیلی از بیماری ها مشخص شده است و نقش رادیکال های آزاد و اکسیژن فعال در بیماری هایی مثل تصلب شرایین، سرطان و پیری زودرسمورد توجه است. یكی از راه های مهم مقابله با اكسیداسیون روغنها استفاده از آنتی اكسیدانها می باشد. آنتی اکسیدان ها ترکیباتی هستند که با جذب رادیکال آزاد و در نتیجه ممانعت از اکسیداسیون، ازفساد، تغییر رنگ و یا تند شدن چربی ها جلوگیری می کنند.به خصوص آنتی اکسیدان هایی که بنیان  حلقوی فنولی حاوی گروه OH را دارا می باشند، نقش مهمی در جلوگیری از اکسیداسیون چربی دارند. اما طبق پاره ای از بررسیهای انجام شده، استفاده از آنتی اكسیدانهای سنتزی ممكن است تحت شرایطی با خطرات سرطان زایی، جهش زایی و یا اثرات سوء دیگری برای انسان همراه باشد. استفاده از روغن­ها و چربی­های خوراکی به منظور پخت و آماده ­سازی مواد غذایی به سرعت رو به افزایش استو مصرف زیاد روغن­ها و چربی­ها مستلزم حساسیت و کنترل بیشتر خواص کیفی آن­ها طی فرایندهای مربوطه و به تبع آن حفظ سلامت تغذیه­ای جامعه است (Kritchesky et al, 2010).

پایداری کم روغن های مایع در برابر عوامل فساد، همیشه به عنوان یک مشکل کیفی مطرح بوده و اکسایش عامل اصلی فساد چربی ها و روغن ها محسوب می شود. از طرف دیگر پایداری روغن ها به ترکیب اسیدهای چرب آنها به ویژه درصد اسید لینولنیک و اسید لینولئیک نیز بستگی دارد و تفاوت ساختاری اسیدهای چرب که از تفاوت در طول زنجیره، درجه غیر اشباعی و محل قرارگیری پیوندهای دوگانه وشکل فضایی ایزومرهای حاصل از آنها ناشی میگردد.ترکیبات حاصل از اکسیداسیون سبب تغییراتی در رنگ، بو، بافت و ویتامین های موجود ودر نهایت تغییر در کیفیت و کاهش ارزش تغذیه ای و نابودی ویتامین های A، D و E میگردند. رادیکال های آزاد حاصل از اکسیداسیون چربی ها، به بسیاری از مولکول های زیستی مانند لیپید ها، پروتئین ها حمله نموده و باعث آسیب آنها می شوند. شرایط اکسیداسیون از جمله دما، زمان و فشار اکسیژن نیز به تولید مواد فرار و ویژگی های حسی لیپیدهای اکسید شده تأثیر میگذارند.همانند واکنش های شیمیایی دیگر، سرعت  اکسیداسیون چربی ها با افزایش دما تسریع می شود. زیرا دما باعث افزایش سرعت تولید رادیکال های آزاد شده ونیز باعث تجزیه هیدروپراکسیدها به رادیکال های فوق العاده فعال هیدروکسی می شود و در ضمن باعث کاهش زمان لازم برای طی شدن مرحله اکسیداسیون کند می گردد. در دماهای پایین، اکسیداسیون اسیدهای چرب بیشتر مربوط به واکنش های تولید هیدروپراکسیدها است که در این حالت ترکیبات غیر اشباع کاهش نمی یابند. اما در انجام اکسیداسیون در شرایط دمایی بالا، میزان زیادی از پیوند های دوگانه اشباع می شوند به همین دلیل پایداری روغن در دماهای بالا در برابر اکسیداسیون اهمیت زیادی دارد (محمدی وهمکاران،1386).

1-2- گیاه هلپه:

گیاه هلپه با نام علمی L. Teucrium polium گیاهی است علفی جزء گیاهان خوشبو و معطر می باشد گیاهی است پایا با قسمتهای چوبی شده در پایین و بسیار منشعب به ارتفاع  cm40 برگهای کشیده و دندانه دار و تمام قسمتهای آن پوشیده از کرکهای بلند و سفید می باشد و بدین جهت نقره ای رنگ است. این گیاه معمولاً در نواحی بایر، سواحل سنگلاخی و ماسه زارهای نواحی مختلف اروپا، منطقه مدیترانه، شمال آفریقا و جنوب غربی آسیا منجمله ایران می روید. این گیاه در ایران در نواحی مختلف شمال، مغرب، جنوب و مرکز ایران، منطقه البرز و کوهستانهای نیمه خشک پراکندگی وسیعی دارد (تجدد و همکاران، 1392) و در نواحی کوهستانی البرز تا ارتفاعات m 1500 دیده می شود. برگ های این گیاه باریک، دراز و پوشیده از کرک های پنبه ای در هر دو سطح پهنک است. گل هایی به تفاوت رنگ های سفید، سفید مایل به زرد، یا زرد و حتی ارغوانی دارد. این حالت متغیر بودن نه تنها در رنگ گل بلکه در وضع ساقه گیاه که به صورت پرپشت و پرشاخه و یا به حالت خوابیده درمی آید نیز دیده می شود. زمان گل دادن آن به تناسب شرایط محیط زندگی بین خرداد و مرداد است. قسمت مورد استفاده ی گیاه سرشاخه های گلدار می باشد (زرگری 1390).

1-2-1- ترکیبات گیاه هلپه:

گیاه هلپه که در طب سنتی ایران کلپوره نیز نامیده می شود، 300 گونه از آن شناسایی شده است (دیف رخشی و همکاران 1389). اعضای این جنس غنی از مونوترپن ها، سسکوئیترپن ها، آلکالوئیدها، ساپونین، ترکیبات پلی فنولی، اسیدهاتی چرب، استرول و روغن های اسانسی (الماسری و همکاران، 2014)، گلیکوزیدهای فنیل پروپانوئیدی، گلیکوزیدهای ایریدوئید و فلاونوئیدها (دی مارنیو و همکاران، 2012) تانن، آلفا و بتاپنین، لوکوآنتوسیانین و اسانس های فرار هستند که بیش ترین مواد این اسانس ژرمارکرین D-B بتاکاریوفیلن، هرمون و کاریوفیلین اکساید است (تجدد و همکاران، 1392). این جنس غنی از دی ترپن ها با اسکلت دی ترپن های نوکلرودان است (الماسری و همکاران، 2014). ترکیبات منحصر به فرد عصاره هلپه شامل آپیژنین، روتین، دی متوکسی آپی ژنین ، ورباسکوزید، پلپوموزید می باشند (گولاس و همکاران، 2012).

1-2-2- کاربرد گیاه:

بیش از 220 دی ترپن از این جنس شناسایی شده که بسیاری از این متابولیت های زیست محیطی به عنوان antifeedant حشرات کاربرد دارند. همچنین در درمان تب، رماتیسم بیماری های انگلی، درمان عفونت های قارچی و آبسه به کار می روند (الماسری و همکاران، 2014). روغن فراری که از سرشاخه های گلدار گیاه به دست می آید دارای ماده مؤثر آنتاگونیستی کلسیم است که باعث بروز خاصیت ضد اسپاسم می شود (تجدد و همکاران، 1392). همچنین بررسی عسل ناحیه شمال غرب ایران نشان داد که عسل کلپوره در افزایش استحکام زخم و تسریع در التیام زخم مؤثر می باشد (انصاری و همکاران، 1388). این گیاه همچنین در درمان دردهای گوارشی، سرماخوردگی، درمان دردهای دوران بارداری، اختلالات کبدی، سقط جنین، چربی خون و دیابت کاربرد دارد (دیف رخش و همکاران، 1389).

-2-3- خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره:

مزایای درمانی عصاره T. polium معمولاً به توانایی شان در سرکوب و توقف فرایندهای اکسایشی نسبت داده می شود. به عنوان مثال در برخی مطالعات گزارش شد که عصاره الکلی T. polium می تواند هیدروژن پراکسید ناشی از پراکسیداسیون لیپیدی در سلول های قرمز خون را به صورت وابسته به غلظت سرکوب کند (خان احمدی و رضا زاده،2010).

1-3- دانه های روغنی:

دانه های روغنی مهم ترین محصولات حاوی روغن­ های نباتی هستند که در کشاورزی جایگاه خاص داشته و اراضی وسیعی در سر تا سر جهان به کشت این محصولات باارزش اختصاص دارد. ارزش و اهمیت