بررسی اثر پاداکسندگیپلی‌فنول‌هایآزاد و نانوریزپوشانیشده کنجد بر تغییرات ساختار اسیدهای چرب روغن ماهی‌کیلکا در شرایط تسریع شده

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 15، 4(زمستان) - شماره پیاپی 58، دی 1402، صفحه 71-90   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2021.1935265.1734

نویسندگان

رضا اسماعیل زاده کناری^{* 1}؛ راضیه رضوی²

¹استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

²دانش‌آموخته دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

روغن‌ماهی منبع ارزشمندی از اسیدهای چرب چند غیراشباع است که بسیار به اکسایش حساس می­باشند. در این پژوهش تأثیر پاداکسندگی پلی فنول­های آزاد و نانوریزپوشانی شده کنجد بر ساختار اسیدهای چرب روغن ماهی کیلکا مورد بررسی قرار گرفت. ترکیبات فنولی آزاد و باند شده دو رقم کنجد سیاه (اولتان) و سفید (یکتا) استخراج شد و فعالیت پاداکسندگی آن­ها با روش مهار رادیکال آزاد  ABTS،بی­رنگ شدن بتاکاروتن:لینولئیک اسید و پایداری اکسایشی مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش غلظت ترکیبات فنولی از‌250 تا 1000‌میلی­گرم بر‌لیتر فعالیت پاداکسندگی‌افزایش یافت. ترکیبات فنولی آزاد و رقم اولتان فعالیت پاداکسندگی بالاتری نشان دادند و برای نانوریزپوشانی در دیواره صمغ دانه خرفه و شنبلیله استفاده شدند. ترکیبات فنولی (7%) به فاز روغنی حاوی 25% توئین 80 و 68% روغن ماهی کیلکا اضافه شدند. نانوذرات پلی­فنول آزاد رقم اولتان در مقایسه با رقم یکتا، اندازه ذرات کوچکتر (3/417 نانومتر) و پتانسیل زتا بالاتر (2/26- میلی ولت) داشتند و برای افزودن به روغن ماهی کیلکا بدون پاداکسنده استفاده شدند. نتایج نشان داد با گذشت زمان در شرایطتسریع شده(40 روز در دمای 60 درجه سانتیگراد)، ساختار اسیدهای چرب تمامی نمونه­ها تغییر یافت (افزایش اسیدهای چرب اشباع و کاهش اسیدهای چرب غیراشباع) . بیشترین و کمترین تخریب و تغییر در ساختار اسیدهای چرب به ترتیب در نمونه شاهد و نمونه روغن ماهی حاوی پلی­فنول نانوریزپوشانی شده مشاهده شد. نتایج این پژوهش استفاده از پلی­فنول نانوریزپوشانی شده کنجد رقم اولتان را به عنوان پاداکسنده طبیعی برای افزایش پایداری روغن ماهی کیلکا معرفی می­نماید.

کلیدواژه‌ها

نانوریزپوشانی؛ کنجد سیاه رقم اولتان؛ کنجد سفید رقم یکتا؛ صمغ دانه خرفه؛ صمغ دانه شنبلیله

مراجع

1. اسماعیل­زاده­کناری، ر.،‌ مهدی پور، س.ز. و رضوی، ر.‌1396. بررسی تغییرات اسیدهای چرب و خصوصیات آنتی­اکسیدانی عصاره پوست کیوی (Actinidia deliciosa) در پایدارسازی روغن آفتابگردان طی شرایط حرارتی. فصلنامه علوم و صنایع غذایی، .جلد14، شماره 68، 125-136.
2. پورشایگان، م.، اسماعیل­زاده­کناری، ر. و فرهمندفر ر. 1398. اثرات جدا و ترکیبی نانو پوشش­های صمغ دانه ریحان و قدومه شهری حاوی عصاره پوست‌ کیوی‌ در جهت افزایش عمر نگهداری گوشت تازه گوسفند. فصلنامه علوم و صنایع غذایی.جلد16، شماره 88، 83-95.
3. مبصری، ن.، اسماعیل­زاده­کناری، ر. و رضوی، ر.1399. بررسی خاصیت آنتی اکسیدانی فنول آزاد و باند شده عصاره پوست کیوی و خصوصیات نانوکپسول‌های‌آن.‌مهندسی‌بیوسیستم‌ایران، جلد51، شماره‌1،222- 211.
4. هاشمی، س. م. ب.، صفری، ج.، غفوری، م. و صادقی، ب. 1393. تاثیر عصاره بهارنارنج بر پروفایل اسیدهای چرب روغن ذرت در حین فرآیند‌اکسیداسیون.‌دومین همایش ملی بهینه سازی زنجیره تولید، توزیع و مصرف در صنایع غذایی.
5. Abramovic, H. and Abram, V. 2005. Physico-chemical properties, composition and oxidative stability of Camelina sativa oil. Food Technol. Biotechnol, 43(1): 63-70.
6. Acevedo-Fani, A., Soliva-Fortuny, R. and Martín-Belloso, O. 2017. Nanoemulsions as edible coatings. Current Opinion in Food Science, 15: 43-49.
7. 2004. Official methods and recommended practices of the AMOS: AMOS press Champaign.
8. Asnaashari, M., Farhoosh, R. and Farahmandfar, R. 2019. Preservation of gallic acid and methyl gallate on purified Kilka fish oil oxidation by Rancimat. Food science & nutrition, 7(12): 4007-4013.
9. Asnani, G. P., Bahekar, J. andKokare, C. R. 2018. Development of novel pH–responsive dual crosslinked hydrogel beads based on Portulaca oleracea polysaccharide-alginate-borax for colon specific delivery of 5-fluorouracil. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 48: 200-208.
10. Avachat, A. M., Dash, R. R. and Shrotriya, S. N. 2011. Recent investigations of plant based natural gums, mucilages and resins in novel drug delivery systems. Ind J Pharm Edu Res, 45(1): 86-99.
11. Calvo, P., Lozano, M., Espinosa-Mansilla, A. and González-Gómez, D. 2012. In-vitro evaluation of the availability of ϖ-3 and ϖ-6 fatty acids and tocopherols from microencapsulated walnut oil. 48(1): 316-321.
12. Chen, Y., Chen, G., Fu, X. and Liu, R. H. 2015. Phytochemical profiles and antioxidant activity of different varieties of Adinandra tea (Adinandra Jack). Journal of agricultural and food chemistry, 63(1): 169-176.
13. Coruh, N., Celep, A. S. and Özgökçe, F. 2007. Antioxidant properties of Prangosferulacea (L.) Lindl., ChaerophyllummacropodumBoiss. and Heracleum persicumDesf. from Apiaceae family used as food in Eastern Anatolia and their inhibitory effects on glutathione-S-transferase. Food Chemistry,100(3): 1237-1242.
14. Dachtler, M., van de Put, F. H., v. Stijn, F., Beindorff, C. M. and Fritsche, J. 2003. On‐line LC‐NMR‐MS characterization of sesame oil extracts and assessment of their antioxidant activity. European Journal of Lipid Science and Technology, 105(9): 488-496.
15. Delfanian, M., Razavi, S. M., Khodaparast, M. H. H., Kenari, R. E.

 

 andGolmohammadzadeh, S. 2018. Influence of main emulsion components on the physicochemical and functional properties of W/O/W nano-emulsion: Effect of polyphenols, Hi-Cap, basil seed gum, soy and whey protein isolates. Food research international, 108: 136-143.

16. Esmaeilzadeh Kenari, R., Mohsenzadeh, F. and Amiri, Z. R. 2014. Antioxidant activity and total phenolic compounds of Dezful sesame cake extracts obtained by classical and ultrasound‐assisted extraction methods. Food science & nutrition, 2(4): 426-435.
17. Fang, Z. and Bhandari, B. 2010. Encapsulation of polyphenols–a review.Trends in Food Science & Technology,21(10): 510-523.
18. Farahmandfar, R., Asnaashari, M. and Sayyad, R. 2017. Antioxidant activity and total phenolic content of Capsicum frutescens extracted by supercritical CO2, ultrasound and traditional solvent extraction methods. Journal of Essential Oil Bearing Plants, 20(1): 196-204.
19. Fazli, H., Zhang, C. I., Hay, D. E. and Lee, C.W. 2009. Stock assessment and management implications of anchovy kilka (Clupeonellaengrauliformis) in Iranian waters of the Caspian Sea.Fisheries Research,100(2): 103-108.
20. Ganji, S. and Sayyed-Alangi, S. Z. 2017. Encapsulation of ginger ethanolic extract in nanoliposome and evaluation of its antioxidant activity on sunflower oil. Chemical Papers, 71(9): 1781-1789.
21. GeneralićMekinić, I., Skroza, D., Ljubenkov, I., Šimat, V., SmoleMožina, S. andKatalinić, V. 2014. In vitro antioxidant and antibacterial activity of Lamiaceae phenolic extracts: a correlation study.Food Technology and Biotechnology,52(1): 119-127.
22. Ghaderi, G. M., Alami, M., Sadeghi, M. A., Azizi, M. and Ghorbani, M. 2012. Study on antioxidant activities of methanolic extracts from fruit of two variety of acorn Q. Castaneifolia var Castaneifolia and Q. Branti var Persica in sunflower oil.Iranian Journal of Food Science and Technology,9(34): 117-127.
23. Gülçin, İ. 2006. Antioxidant activity of caffeic acid (3, 4-dihydroxycinnamic acid). Toxicology, 217(3): 213-220.
24. Hemalatha, S. and Rao, M. V. V. 2004. Sesame lignans enhance antioxidant activity of vitamin E in lipid peroxidation systems. Molecular and cellular biochemistry, 262(2): 195-202.
25. Iqbal, S., Bhanger, M. and Anwar, F. 2005. Antioxidant properties and components of some commercially available varieties of rice bran in Pakistan. Food Chemistry, 93(2): 265-272.
26. Ishiyama, K., Nagashima, M., Yasumoto, T. and Fukuda, Y. 2006. Changes in amounts of lignan compounds and radical scavenging activities in improved high-lignan breed of sesame," Gomazou", during germination. Journal of the Japanese Society for Food Science and Technology, 53(1): 8-16.
27. Jorjani, S. 2014. Chemical composition and fatty acid profile of common kilka, Clupeonellacultriventriscaspia. Caspian Journal of Environmental Sciences, 12(1): 119-128.
28. Kalušević, A., Lević, S., Čalija, B., Pantić, M., Belović, M., Pavlović, V. and Nedović, V. 2017. Microencapsulation of anthocyanin-rich black soybean coat extract by spray drying using maltodextrin, gum Arabic and skimmed milk powder. Journal of microencapsulation, 34(5): 475-487.
29. Karazhiyan, H., Razavi, S. M., Phillips, G. O., Fang, Y., Al-Assaf, S., Nishinari, K. andFarhoosh, R. 2009. Rheological properties of Lepidium sativum seed extract as a function of concentration, temperature and time. Food hydrocolloids, 23(8): 2062-2068.
30. Kenari, R. E., Amiri, Z. R., Motamedzadegan, A., Milani, J. M., Farmani, J. andFarahmandfar, R. 2020. Optimization of Iranian golpar (Heracleum persicum) extract encapsulation using sage (Salvia

 

 macrosiphon) seed gum: chitosan as a wall material and its effect on the shelf life of soybean oil during storage. Journal of Food Measurement and Characterization, 14(5): 1-12.

31. Khan, I., Rathore, B. and Syed, Z. 2019. Evaluation of Polyphenols, Flavonoids and Antioxidant Activity in different solvent extracts of Sesame (Sesamum indicum L.) Genotypes. International J. Seed Spices, 9(2): 52-60.
32. Kindleysides, S., Quek, S.-Y. and Miller, M. R. 2012. Inhibition of fish oil oxidation and the radical scavenging activity of New Zealand seaweed extracts. Food Chemistry, 133(4): 1624-1631.
33. Kulås, E. and Ackman, R. G. 2001. Properties of α‐, γ‐, and δ‐tocopherol in purified fish oil triacylglycerols. Journal of the American Oil Chemists' Society, 78(4): 361-367.
34. Leontowicz, H., Leontowicz, M., Latocha, P., Jesion, I., Park, Y. S., Katrich, E. and Gorinstein, S. 2016. Bioactivity and nutritional properties of hardy kiwi fruit Actinidia arguta in comparison with Actinidia deliciosa ‘Hayward’and Actinidia eriantha ‘Bidan’. Food Chemistry, 196: 281-291.
35. Liu, R. H. 2004. Potential synergy of phytochemicals in cancer prevention: mechanism of action.The Journal of nutrition,134(12): 3479-3485.
36. Mc Donald, K. and Sun, D.W. 2001. Effect of evacuation rate on the vacuum cooling process of a cooked beef product. Journal of Food Engineering,48(3): 195-202.
37. Mohdaly, A. A., Sarhan, M. A., Smetanska, I. and Mahmoud, A. 2010. Antioxidant properties of various solvent extracts of potato peel, sugar beet pulp and sesame cake. Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(2): 218-226.
38. Munin, A. and Edwards-Lévy, F. 2011. Encapsulation of natural polyphenolic compounds; a review. Pharmaceutics,3(4): 793-829.
39. Naji-Tabasi, S., Razavi, S. M. A. and Mehditabar, H. 2017. Fabrication of basil seed gum nanoparticles as a novel oral delivery system of glutathione. Carbohydrate Polymers, 157: 1703-1713.
40. Nascimento, V. L., Bermúdez, V. M. S., Oliveira, A. L., Kleinberg, M. N., Ribeiro, R. d. T. M., Abreu, R. F. A. and Carioca, J. O. B. 2015. Characterization of a hydrolyzed oil obtained from fish waste for nutraceutical application. Food Science and Technology, 35(2): 321-325.
41. Nieva‐Echevarría, B., Manzanos, M. J., Goicoechea, E., Guillén, M. D. and Safety, F. 2015. 2, 6‐Di‐tert‐butyl‐hydroxytoluene and its metabolites in foods.Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,14(1): 67-80.
42. Nigam, D., Singh, C. and Tiwari, U. 2015. Evaluation of in vitro study of antioxidant and antibacterial activities of methanolic seed extract of Sesamum indicum. J PharmacognPhytochem, 3: 88-92.
43. Oliveira, A. S., Ribeiro-Santos, R., Ramos, F., Castilho, M. C. andSanches-Silva, A. J. F. A. M. 2018. UHPLC-DAD Multi-Method for Determination of Phenolics in Aromatic Plants.11(2): 440-450.
44. Othman, S. B., Katsuno, N., Kanamaru, Y. and Yabe, T. 2015. Water-soluble extracts from defatted sesame seed flour show antioxidant activity in vitro. Food Chemistry, 175: 306-314.
45. Pérez-Jiménez, J. and Torres, J. L. 2011. Analysis of nonextractable phenolic compounds in foods: the current state of the art. Journal of Agricultural and Food Chemistry,59(24): 12713-12724.
46. Pirestani, S., Sahari, M., Barzegar, M., andNikoopour, H. 2010. Lipid, cholesterol and fatty acid profile of some commercially important fish species from south Caspian Sea. Journal of Food Biochemistry,34(4): 886-895.
47. Raudoniūtė, I., Rovira, J., Venskutonis, P. R., Damašius, J., Rivero‐Pérez, M. D

 

. and González‐SanJosé,‌ M. L. 2011. Antioxidant properties of garden strawberry leaf extract and its effect on fish oil oxidation. International Journal of Food Science & Technology, 46(5): 935-943.

48. Razavi, R. and Kenari, R. E. 2021. 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, 15(3): 2448-2457.
49. Rezaei Savadkouhi, N., Ariaii, P. and Charmchian Langerodi, M. 2020. The effect of encapsulated plant extract of hyssop (Hyssopus officinalis L.) in biopolymer nanoemulsions of Lepidium perfoliatum and Orchis mascula on controlling oxidative stability of soybean oil. Food science & nutrition, 8(2): 1264-1271.
50. Rusmarilin, H., Lubis, Z., Lubis, L. and Barutu, Y. 2019. Potential of natural antioxidants of black cumin seed (Nigella sativa) and sesame seed (Sesamum indicum) extract by micro encapsulation methods. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (pp. 012097): IOP Publishing.
51. Rydström Lundin, C. 2012. Nanoparticles in Food—With a Focus on the Toxicity of Titanium Dioxide. Uppsala: Uppsala Universitet.
52. Sayyad, R. andGhomi, M. 2017. Evaluation of fatty acid profile, color characteristics, oxidative quality and stability of common Kilka (Clupeonellacultriventriscaspia) oil obtained by various extraction techniques. Journal of food science and technology, 54(6): 1377-1383.
53. Seukep, J. A., Fankam, A. G., Djeussi, D. E., Voukeng, I. K., Tankeo, S. B., Noumdem, J. A. and Kuete, V. 2013. Antibacterial activities of the methanol extracts of seven Cameroonian dietary plants against bacteria expressing MDR phenotypes. SpringerPlus, 2(1): 1-8.
54. Shahidi, F., Liyana-Pathirana, C. M. and Wall, D. S. 2006. Antioxidant activity of white and black sesame seeds and their hull fractions. Food Chemistry, 99(3): 478-483.
55. Stanković, M. 2020. Antioxidant Activity of Secondary Metabolites of Teucrium Species. Teucrium Species: Biology and Applications, 275-307.
56. Su, D., Zhang, R., Hou, F., Zhang, M., Guo, J. and Huang, F. 2014. Comparison of the free and bound phenolic profiles and cellular antioxidant activities of litchi pulp extracts from different solvents.BMC complementary and alternative medicine, 14(1):1-9.
57. Sukor, N., Jusoh, R., Rahim, S. and Kamarudin, N. 2018. Ultrasound assisted methods for enhanced extraction of phenolic acids from Quercus Infectoria galls. Materials Today: Proceedings, 5(10): 21990-21999.
58. Taheri, A. and Razavi, S. M. 2015. Fabrication of cress seed gum nanoparticles, an anionic polysaccharide, using desolvation technique: An optimization study. BioNanoScience,5(2): 104-116.
59. Velderrain-Rodríguez, G. R., Acevedo-Fani, A., González-Aguilar, G. A. and Martín-Belloso, O. 2019. Encapsulation and stability of a phenolic-rich extract from mango peel within water-in-oil-in-water emulsions. Journal of functional foods, 56: 65-73.
60. Wan, R., Wu, Y., Huang, L., Zhang, J., Gao, L. and Wang, N. 2010. Fatty acids and stable isotopes of a marine ecosystem: study on the Japanese anchovy (Engraulis japonicus) food web in the Yellow Sea.Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography,57(11): 1047-1057.
61. Waterhouse, G. I., Wang, W. and Sun-Waterhouse, D. J. 2014. Stability of canola oil encapsulated by co-extrusion technology: Effect of quercetin addition to alginate shell or oil core.Food chemistry,142: 27-38.

 

62. Yang, X.J., Dang, B. and Fan, M.T. 2018. Free and bound phenolic compound content and antioxidant activity of different cultivated blue highland barley varieties from the Qinghai-Tibet Plateau. Molecules, 23(4): 879.
63. Yeşilsu, A. F., and Özyurt, G. 2019. Oxidative stability of micro encapsulated fish oil with rosemary, thyme and laurel extracts: A inetic assessment. Journal of Food Engineering, 240: 171-182.
64. Zhou, L., Lin, X., Abbasi, A. M. and Zheng, B. 2016. Phytochemical contents and antioxidant and antiproliferative activities of selected black and white sesame seeds. BioMed research international, 1-9.