دانشگاه آزاد اسلامي
واحد دامغان
دانشکده کشاورزي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته: علوم و صنايع غذايي
عنوان :
اثر آنتي اکسيداني عصاره سبوس برنج در پايدار سازي روغن آفتابگردان
استاد راهنما:
دکتر حسين جلالي
استاد مشاور:
دکتر رضا اسماعيل زاده کناري
نگارنده:
افراسياب کلبادي پور
ارديبهشت 1392
معاونت پژوهش و فناوري
به نام خدا
منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداون سبحان و اعتقاد به اين که عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري، ما دانشجويان و اعضا هيات علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي‌گرديم اصول زير را در انجام فعاليت‌هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نکنيم:
1- اصل برائت: التزام به برائت جويي از هر گونه رفتار غير حرفه‌اي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبه‌هاي غير علمي مي‌آلايند.
2- اصل رعايت انصاف و امانت: تعهد به اجتناب از هر گونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال، تجهيزات و منابع در اختيار.
3- اصل ترويج: تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي که منع قانوني دارد.
4- اصل احترام: تعهد به رعايت حريم‌ها و حرمت‌ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خودداري از هر گونه حرمت شکني.
5- اصل رعايت حقوق: التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان ( انسان، حيوان و نبات ) و ساير صاحبان حق.
6- اصل رازداري: تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد، سازمان‌ها و کشور و کليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق.
7- اصل حقيقت جويي: تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هر گونه پنهان سازي حقيقت.
8- اصل مالکيت مادي و معنوي: تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
9- اصل منافع ملي: تعهد به رعايت مصالح ملي و در نظر داشتن پيشبرد و توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش.
تقديم به :
تقديم به پدر و مادرم
براي مادرم که مهرش در دلم گرامي و مقدس است.
به پدرم که مهرش بنايي شد براي تلاش پر شورم در کسب دانش
و تقديم به خواهرم که وجودش شادي بخش و صفايش مايه آرامش من است
شما به من زندگي و عشق را ارزاني داشتيد.
اما فراتر از همه،
شما دليلي بوديد براي آنچه که امروز از زندگي ميخواهم.
اين دفتر نخستين را در پاسخ به محبت شما که اولين رهبرانم بوديد. تقديمتان ميکنم.
تشکر و قدرداني :
پس از شکر و ثنا به درگاه ايزد منان، بر خود فرض مي دانم که از صميم قلب و با تمام وجود از کليه اساتيد و دوستاني که به طريق مختلف مرا در تهيه و تنظيم اين پايان نامه ياري نموده اند و اينجانب را از راهنمايي هاي ارزشمند و نظرات سازنده خود بي نصيب ننموده اند تشکر و سپاسگزاري ميکنم.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکيده أ‌
فصل اول: مقدمه2
1- مقدمه3
1-2- روغن آفتابگردان4
1-3- بيان مسأله5
1-4- فرضيه ها5
1-5- اهداف تحقيق6
1-6- هدف کاربردي6
فصل دوم:بررسي منابع7
2- بررسي منابع8
2-1- برنج8
2-1-1- مشخصات گياهشناسي برنج9
2-1-2- خواص سبوس برنج10
2-1-3- روغن سبوس برنج11
2-1-3-1- خواص درماني11
2-1-4- خصوصيات و ترکيبات روغن سبوس برنج12
2-2- آفتابگردان13
2-2-1- ترکيب روغن آفتابگردان معمولي14
2-2-1-1- ساير ترکيبات مهم روغن آفتابگردان14
2-2-2- وضعيت توليد و مصرف15
2-2-3- خصوصيات گياهشناسي15
2-2-4- خصوصيات شيميايي روغن آفتابگردان معمولي18
2-2-5- خصوصيات فيزيکي روغن آفتابگردان معمولي18
2-3- آنتي اکسيدانها19
2-3-1- مکانيسم عمل آنتياکسيدانها20
2-3-2- طبقه بندي آنتياکسيدانها20
2-3-2-1- آنتياکسيدانهاي اوليه يا زنجير شکن21
2-3-2-2- آنتياکسيدانهاي ثانويه يا ممانعت کننده21
2-3-2-3-آنتياکسيدانهاي سينرژيستي و آنتاگونيستها22
2-3-2-4- آنتياکسيدانهاي گياهي22
2-3-2-4-1- توکوفرولها22
2-3-2-4-2- کاروتنوئيدها23
2-3-2-4-3- اسيدهاي فنلي23
2-3-2-4-4- فلاونوئيدها23
2-3-2-4-5- ترپنوئيدها24
2-3-2-4-6- اسيد اسکوربيک24
2-3-2-4-7- سزامول24
2-3-2-4-8- ساير آنتياکسيدانهاي طبيعي25
2-3-2-5- آنتياکسيدانهاي سنتزي25
فصل سوم:مواد و روش ها30
3-1- تهيه عصاره سبوس برنج31
3-2- محاسبه شاخص اکسايش پذيري31
3-3- عدد يدي31
3-4- اندازهگيري ترکيبات توکوفرول31
3-4-1- ترسيم منحني کاليبراسيون31
3-5- اندازهگيري ترکيبات فنولي33
3-5-1- ترسيم منحني کاليبراسيون33
3-6- اندازهگيري عدد پراکسيد34
3-6-1- ترسيم منحني کاليبراسيون34
3-6-2-تهيه محلول استاندارد آهن III35
3-6-3- تهيه محلول تيوسيانات آمونيوم35
3-6-4- تهيه محلول آهن II35
3-6-5- اندازه گيري عدد پر اکسيد نمونه روغن36
3-8- اندازهگيري مقدار کل ترکيبات قطبي36
3-8-1- آمادهسازي سيليکاژل36
3-8-2- اندازهگيري مقدار کل ترکيبات قطبي37
3-8-2-1- پر کردن ستون کروماتوگرافي37
3-8-2-2- تهيه و آمادهسازي نمونه و حلال جداسازي37
3-8-2-3- عمليات کروماتوگرافي و محاسبه درصد ترکيبات قطبي کل37
3-10- اندازهگيري عدد کربونيل38
3-10-1- خالص سازي حلال38
3-10-2- محاسبه ميزان ترکيبات کربونيل38
3-11- شاخص پايداري اکسايشي39
3-12- تجزيه و تحليل آماري39
فصل چهارم:نتايج و بحث40
4- نتايج و بحث41
4-1- مشخصات روغن آفتابگردان41
4-2- مشخصات عصاره سبوس برنج‏42
4-3- تغييرات کيفي روغن آفتابگردان طي 60 روز نگهداري در دماي 30 درجه سانتيگراد42
4-3-1- رنگ روغن آفتابگردان42
4-3-2- تغييرات عدد اسيدي روغن آفتابگردان43
4-3-3- تغييرات پايداري اکسايشي روغن آفتابگردان44
4-3-4- تغييرات عدد پراکسيد روغن آفتابگردان45
4-4- تغييرات کيفي روغن آفتابگردان طي 24 ساعت حرارت دهي در دماي 180 درجه سانتي گراد (شرايط اکسيداسيون تسريع يافته)47
4-4-1- تغييرات رنگ روغن آفتابگردان در حين حرارت دهي47
4-4-2- پايداري اکسايشي روغن آفتابگردان در حين حرارت دهي48
4-4-3- تغييرات ترکيبات قطبي روغن آفتابگردان در حين حرارت دهي49
4-4-4- تغييرات عدد اسيدي روغن آفتابگردان در حين حرارت دهي50
4-4-5- تغييرات عدد دي ان مزدوج روغن آفتابگردان در حين حرارت دهي51
4-4-6- تغييرات عدد عدد کربونيل روغن آفتابگردان در حين حرارت دهي52
فصل پنجم:نتيجه گيري و پيشنهادات54
5-1- نتيجه گيري55
5-2- پيشنهادات پژوهشي55
فصل ششم:منابع57
منابع58

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1- توليد برنج کشور (ميليون تن)8
جدول4-1- مشخصات روغن آفتابگردان41
جدول 4-2- مشخصات عصاره مورد استفاده42
فهرست تصاوير
عنوان صفحه
شکل 2-1- ساختمان بتا کاروتن23
شکل 2-2- شکل ساختاري TBHQ25
شکل 2-3- شکل ساختاري BHA و BHT26
نمودار 3-1- منحني کاليبراسيون ميزان آلفا توکوفرول در برابر ميزان جذب خوانده شده در طول موج 520 نانومتر32
نمودار 3-3- منحني کاليبراسيون غلظت آهن III در برابر جذب خوانده شده در طول موج 500 نانومتر35
شکل 4-1- تغييرات رنگ نمونههاي روغن مورد مطالعه طي 60 روز نگهداري در دماي 30 درجه سانتي گراد43
شکل 4-2- تغييرات عدد اسيدي نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 60 روز نگهداري در دماي 30 درجه سانتي گراد44
شکل 4-3- تغييرات پايداري اکسايشي نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 60 روز نگهداري در دماي 30 درجه سانتيگراد45
شکل 4-4- تغييرات عدد پراکسيد نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 60 روز نگهداري در دماي 30 درجه سانتي گراد46
شکل 4-5- تغييرات رنگ نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 24 ساعت حرارت دهي در دماي 180 درجه سانتيگراد47
شکل 4-6- تغييرات پايداري اکسايشي نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 24 ساعت حرارت دهي در دماي 180 درجه سانتي گراد48
شکل 4-7- تغييرات ترکيبات قطبي نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 24 ساعت حرارت دهي در دماي 180 درجه سانتي گراد49
شکل 4-8- تغييرات عدد اسيدي نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 24 ساعت نگهداري در دماي 180 درجه سانتي گراد51
شکل 4-9- تغييرات عدد دي ان مزدوج نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 24 ساعت نگهداري در دماي 180 درجه سانتي گراد52
شکل 4-10- تغييرات عدد کربونيل نمونه هاي روغن مورد مطالعه طي 24 ساعت نگهداري در دماي 180 درجه سانتيگراد53

چکيده :
اکسيداسيون روغن ها علاوه بر تغيير ويژگي هاي ارگانولپتيکي ماده غذايي ، ارزش غذايي و عمر نگهداري روغن ها را کاهش مي دهد و به دليل توليد ترکيبات نامطلوب در روغن براي سلامتي مصرف کنندگان تاثير سوئي دارند. براي جلوگيري از اکسيداسيون روش هاي متعددي وجود دارد که يکي از اين موارد افزودن موادي به نام آنتي اکسيدان است. امروزه از آنتي اکسيدان هاي سنتزي همچون TBHQ ،BHT ،BHA و استرهاي گالات به همين منظور استفاده مي شود، اما با توجه به اينکه آنتي اکسيدان هاي سنتزي اثرات نامطلوبي همچون اثر جهش زايي و سرطان در بدن انسان دارند ، به تدريج از ليست آنتي اکسيدان هاي مصرفي حذف مي شوند، لذا تهيه و توليد آنتي اکسيدان هاي طبيعي به عنوان جانشين ضروري مي باشد. در اين تحقيق ابتدا عصاره گيري از سبوس برنج انجام گرفته و ترکيبات فنوليک و توکوفرولي موجود در عصاره تعيين گرديده و سپس عصاره در دو غلظت 400 PPM و 800 PPM به نمونه روغن آفتابگردان بدون آنتي اکسيدان اضافه شده و سپس نمونه هاي روغن آفتابگردان فرموله شده با اين آنتي اکسيدان طبيعي تحت شرايط دمايي 30 درجه سانتي گراد طي 60 روز ذخيره سازي از نظر پايداري اکسايشي توسط پارامتر هاي عدد پراکسيد ، شاخص پايداري اکسايشي ، عدد اسيدي و شاخص رنگ در دماي ذخيره سازي در زمان هاي 0،15،30،45،60 با نمونه روغن آفتاب گردان حاوي 100 PPM آنتي اکسيدان سنتتيک TBHQ مورد مقايسه قرار گرفتند که نتايج نشان داد غلظت 800 PPM عصاره سبوس برنج در پايدارسازي روغن آفتاب گردان طي مدت زمان نگهداري موثرتر از TBHQ و غلظت 400 PPM عصاره سبوس برنج عمل نموده است که به دليل مقادير بالاتر ترکيبات فنوليک و توکوفرولهاي موجود درغلظت 800PPM عصاره نسبت به غلظت هاي کمتر عصاره مي باشد. در مرحله بعد روغن آفتابگردان حاوي 800PPM عصاره با نمونه روغن حاوي 100 PPM آنتي اکسيدان سنتتيک TBHQ تحت شرايط دمايي ثابت 180 درجه سانتي گراد به مدت 24 ساعت حرارت داده شدند و در فواصل زماني 4 ساعت (0،4،8،12،16،24)از نظر پارامتر هاي پايداري حرارتي ( عدد اسيدي ، عدد کنژوگه ، شاخص پايداري اکسايشي ، شاخص رنگي ، عدد کربونيل و مقدار کل ترکيبات قطبي ) مورد مقايسه قرار گرفتند که نتايج نشان داد که عصاره سبوس برنج با غلظت 800PPM نسبت به آنتي اکسيدان سنتتيک TBHQ جهت پايداري اکسايشي موثرتر عمل نموده است.
بدين ترتيب مي توان سبوس برنج را به عنوان منبع مناسبي براي آنتي اکسيدان هاي طبيعي معرفي نمود و اين اثر را ناشي از ترکيبات توکوفرولي و فنولي موجود در آن دانست.
کلمات کليدي : عصاره سبوس برنج ، روغن آفتابگردان ، پايداري اکسايشي ، ترکيبات آنتي اکسيدان.

فصل اول
مقدمه

1- مقدمه
امروزه روغنهاي گياهي به دليل آثار مفيدي چون کاهش کلسترول خون بيشتر مورد توجه قرار گرفته و به صورت هاي مختلفي نظير روغن هاي سالادي، پخت و پز و سرخ کردني به رژيم غذايي افراد راه پيدا ميکنند (ماتالگيتو و الخليفه، 1998). با توجه به تنوع زياد منابع روغنهاي گياهي، صرفا روغنهاي سويا، نخل، کلزا و آفتابگردان به ترتيب6/31، 5/30، 5/15 و 6/8 ميليون تن از مصرف جهاني را به خود اختصاص مي دهند.(استيونسون و همکاران، 2007). روشن است که منابع مزبور پاسخگوي تقاضاي روز افزون روغنهاي گياهي براي مصارف خانگي و صنعتي نخواهد بود. از اين رو، نياز به کشف و توسعه منابع جديد روغنهاي خوراکي همواره احساس ميگردد. روغنهاي خوراکي مختلف حائز درجه سير ناشدگي و ساختار اسيد چربي متفاوتي بوده، کيفيت و کميت ترکيبات غير تري گليسريدي آنها با هم متفاوت است. تفاوتهاي ساختاري به نوبه خود به تفاوت در ويژگي هاي فيزيکوشيميايي و پايداري اکسايشي آنها منجر ميگردد.(کمال الدين، 2006). پايداري حرارتي از جمله مهمترين ويژگي هاي روغنهاي خوراکي در خصوص مصرف و کاربرد آنها در مواد غذايي و ساير فرآورده هاي تجاري است. (پارکر و همکاران، 2003). بر خلاف روغنهاي حيواني که عمدتا اشباع هستند و براحتي با اکسيژن وارد واکنش نميشوند، روغنهاي گياهي کمتر اشباعند و حساسيت بيشتري نسبت به واکنشهاي اکسايشي از خود نشان ميدهند (ماتالگيتو و الخليفه، 1998).
اکسيداسيون چربي ها يکي از اصلي ترين عوامل فساد مواد غذايي و تخريب رنگ، طعم، بافت، ارزش تغذيه اي و افزايش خطر سلامتي و ضايعات اقتصادي است.( هالي ول ،گوتريدج، 1999)
مطالعات نشان مي دهد که دليل محافظت آنتي اکسيدان ها از چربي ها احتمالا به خاطر توانايي اين ترکيبات در گيرندگي راديکال هاي آزاد است. در حقيقت آنتي اکسيدان ها به وسيله واکنش با راديکال هاي آزاد قبل از آنکه آنها با اسيدهاي چرب واکنش دهند يا به وسيله واکنش دادن با فلزات از اکسيداسيون ممانعت مي کنند .( چنگ و همکاران،2003)
به دلايل ذکر شده بيش از 50 سال است که آنتي اکسيدان هاي سنتزي براي حفظ مواد غذايي بخصوص روغن ها و چربي ها در برابر اکسايش استفاده مي شوند.(ايروندي و همکاران،2000)رايجترين آنتي اکسيدانهاي مورد استفاده در صنايع غذايي BHA (بوتيليد هيدروکسي آنيزول)، BHT (بوتيليد هيدروکسي تولوئن) و TBHQ (ترشيو بوتيل هيدروکينون) مي باشند.(ايتو،فوکوشيماو همکاران،2000).اين ترکيبات ارزان قيمت بوده و به خوبي در روغن حل مي شوند و مدت زمان نگهداري مواد غذايي را افزايش مي دهند.اما استفاده از اين آنتي اکسيدان هاي سنتزي بدليل سميت آنها و گزارشاتي مبني بر سرطان زايي و اثر بر فعاليت هاي آنزيمي کبد محدود شده است (مهدوي،دشپنده،1995)
همچنين اين آنتي اکسيدان ها ممکن است باعث ايجاد تومور و پيشرفت فعاليت هاي تومورهاي بدن شوند (بوتروک و همکاران،2000). بنابر اين در سال هاي اخير تلاش براي شناخت آنتي اکسيدان هاي طبيعي با منشا گياهي افزايش يافته است.(زينول و همکاران،2003).آنتي اکسيدان هاي طبيعي علاوه بر داشتن خصوصيات آنتي اکسيداني ميتوانند در کاهش سرطان ها، بيماري هاي قلبي و ساير مشکلات حادي که با پيري در ارتباط هستند تاثير داشته باشند.(هنري و همکاران،2000)
1-2- روغن آفتابگردان
روغن آفتابگردان يکي از سالمترين روغنهاي نباتي بوده و از نظر کاربرد علمي نيز براي مصارف متعدد مناسب است. براي استفاده در سسهاي سالاد، محصولات نانوايي، طباخي و سرخ کردن است. نقطه دود روغن در حدود 232/2 درجه سانتيگراد بوده (بالاتر از ساير روغن هاي مشابه) و اين يکي از محاسن اين روغن براي کاربرد در سرخ کردن مواد غذايي است (مالک، 1379).
روغن آفتابگردان اسيدهاي چرب ضروري بدن را فراهم ميکند که پيش ماده هورمونهاي مهم از جمله پروستاگلاندينها ميباشد و همچنين در کنترل بسياري از عوامل فيزولوژيکي مانند فشار خون، سطح کلسترول و دستگاه تناسلي نقش دارد.(والسيويک و همکاران، 1997).
رنگ روغن آن زرد روشن و داراي ويتامينهاي متعدد و ارزش غذايي فراوان است (اداره کل آمار و اطلاعات وزارت کشاورزي1376.( روغن آفتابگردان بعلت رنگ روشن، طعم شيرين، نقطه دود بالا، پايداري و فقدان بوي نامطبوع از بهترين روغنها جهت تهيه مارگارين محسوب ميشود و در آشپزي روغن مناسبي است.) خواجه پور 1373 ، کوچکي 1368)
در روغن آفتابگردان حدود 15 درصد اسيدهاي چرب اشباع شده و 85 درصد غير اشباع هستند. اسيدهاي چرب غيراشباع آن شامل اسيدهاي چرب داراي يک پيوند غيراشباع (اولئيک) است که هر دو براي سلامتي مفيد و در کاهش مقدار کلسترول خون موثرند. چون مقدار اسيد لينولنيک (سه اتصال دو گانه) موجود در روغن آفتابگردان کم و در حدود 5/0 درصد است اين روغن در مقايسه با روغن هاي داراي اسيد لينولنيک زياد نظير سويا، عمر نگهداري بيشتري داشته و براي بهبود پايداري نيازي به هيدروژناسيون قسمتي روغن نبوده، ولي براي تهيه محصولاتي نظير مارگارين و شورتنينگ (روغن نباتي جامد هيدروژنه) روغن تا حد مورد نياز هيدروژنه ميشود (مالک، 1379).
بزرگترين کشورهاي توليد کننده آفتابگردان در دنيا به ترتيب آرژانتين، روسيه، اکراين، فرانسه، آمريکا و هندوستان هستند (اداره کل آمار و اطلاعات وزارت کشاورزي1376). بيشترين سطح زير کشت مربوط به روسيه با 4127 هزار هکتار و کمترين 1000 هکتار مربوط به مکزيک ميباشد.
بالاترين ميزان عملکرد مربوط به کشور ايتاليا با 2478 کيلوگرم در هکتار و بيشترين مجموع توليد آرژانتين با 5520 هزار تن گزارش شده است.

1-3- بيان مسأله
اکسيداسيون روغنها علاوه بر تغيير ويژگيهاي ارگانولپتيکي ماده غذايي، ارزش غذايي و عمر نگهداري روغنها را کاهش ميدهد و به دليل توليد ترکيبات نامطلوب در روغن براي سلامتي مصرفکنندگان تاثير سوئي دارند. از اينرو پايدارسازي روغنها تحت شرايط حرارتي و ذخيرهسازي اجتناب ناپذير است (آدم و همکاران ،2002).روشهاي مختلفي براي پايدارسازي روغن کاربرد دارد که يکي از مهمترين روشها استفاده از آنتياکسيدانها است. عليرغم اينکه آنتياکسيدانهاي سنتتيک طي فرآيند‏ هاي حرارتي و شرايط ذخيرهسازي موثر عمل ميکنند اما استفاده نمودن از اين آنتياکسيدانها از جهت امنيت مواد غذايي و سمي بودن بحث برانگيز است.
قويترين آنتياکسيدان سنتتيک TBHQ در ژاپن، کانادا و اروپا اجازه مصرف ندارد و BHA نيز از ليست ترکيبات GRAS حذف شده است، بنابراين تحقيق براي آنتياکسيدانهاي طبيعي به عنوان جايگزيني براي آنتياکسيدانهاي مصنوعي از اهميت ويژهاي برخوردار ميباشد. (آگويلار گارسيا و همکاران، 2007)
از اينرو در اين تحقيق منابع طبيعي آنتياکسيداني نسبتا فراوان و ارزان و قابل دسترس از جمله عصاره سبوس برنج به روغن آفتابگردان که يکي از مهمترين منابع روغن گياهي ميباشد و حدود 85 در صد از اسيدهاي چرب آن از نوع غير اشباع (عمدتا اسيد لينولئيک) ميباشد، جهت پايداري اضافه ميشود و اثرات پايدارسازي آن در شرايط ذخيرهسازي نسبت به روغن آفتابگردان حاوي آنتياکسيدان سنتتيک (TBHQ) مقايسه خواهد شد.

1-4- فرضيهها
1-سطوح مختلف غلظت عصاره سبوس برنج، پايداري اکسيداتيو مختلفي را در روغن ايجاد ميکنند.
2-اثر آنتياکسيداني عصاره سبوس برنج در پايدارسازي اکسيداتيو روغن آفتابگردان قابل توجه است.
3-مقادير کل ترکيبات فنوليک و توکوفرولها در عصاره سبوس برنج بالا است.
1-5- اهداف تحقيق
با توجه به مشخص شدن اثرات سوء آنتياکسيدانهاي سنتتيک که اثرات سمي بر مصرفکنندگان دارد و فعاليت آنزيمهاي کبدي را مختل مينمايد و منجر به ايجاد انواع سرطانها ميگردد و در دنيا کاربرد آنها در حال محدود شدن است لذا شناسايي آنتياکسيدانها از منابع قابل دسترس و ارزان و تعيين اثرات پايدارسازي آنها بر روي روغنها تحت شرايط مختلف جزء مهم اهداف اين تحقيق ميباشد. در پايان اين تحقيق، بهترين غلظت عصاره سبوس برنج تحت شرايط مختلف ذخيرهسازي و حرارتي معرفي ميگردد.
1-6- هدف کاربردي
– صنايع روغن و چربيهاي خوراكي
– كليه واحدهايي كه از روغنهاي نباتي بخصوص براي انجام فرآيند‏‏ حرارتي مواد غذايي استفاده ميكنند.

فصل دوم
بررسي منابع

2- بررسي منابع
2-1- برنج
برنج از مهمترين غلات و اقلام غذايي جهان است. نيمي از جمعيت جهان به برنج به عنوان يک غذاي اصلي وابسته هستند. برنج براي تغذيه بسياري از مردم در آسيا، آمريکاي لاتين و حوزه درياي کارائيب و آفريقا حياتي است و امنيت غذايي بيش از نيمي از جمعيت جهان به آن وابسته است.
برنج مهم ترين دانه با توجه به تغذيه انسان و مصرف کالري است و جهت توليد بيش از يک پنجم کالري مورد نياز در سراسر جهان توسط بشر مصرف مي شده است (اسميت،1998)
توليد جهاني برنج به طور پيوسته از حدود 200 ميليون تن در سال 1960 به بيش از 678 ميليون تن در سال 2009 است. سه کشور بزرگ توليد کننده برنج در سال 2009، چين (197 ميليون تن)، هندوستان (131ميليون تن) و اندونزي (64 ميليون تن) بوده است.

جدول توليد برنج کشور (ميليون تن)- 2010 (Carolina Gold Rice Foundation.2012)
197.2 چين 120.6 هند 66.4 اندونزي 49.3 بنگلادش 39.9 ويتنام 33.2 ميانمار 31.5 تايلند 15.7 فيليپين 11.3 برزيل 11 ايالات متحده امريکا 10.6 ژاپن 8.2 کامبوج
اين جدول بيانگر اين است که دو کشور چين و هندوستان به تنهايي مسئول نيمي از توليد جهاني برنج است (Food and Agriculture Organization of the United Nations، 2003)
در سال 2010 چين با 2/197 ميليون تن و هندوستان با 6/120 ميليون تن بيشترين توليد برنج را در جهان دارا مي باشند. از نظر هزينههاي توليد برنج در ايران هزينه توليد برنج در نظام بهره برداري سنتي کشور علاوه بر تاثير پذيري از شرايط طبيعي از روند تصاعدي دستمزدها به ويژه دستمزد کارگران در هنگام برداشت محصول و خرمنکوبي که مصادف با فصل بارندگي است، متأثر ميشود و به صورت فرآيند‏ي حوضههاي توليد و قيمت تمام شده برنج ر ا افزايش ميدهد. کوچک بودن واحدهاي بهره برداري هزينههاي اجاره ماشين آلات و تأمين خوراک کارگران از عوامل ديگري هستند که در افزايش هزينه توليد موثر هستند. با توجه به ويژگيهاي هر يک از گونههاي برنج اعم از برنج دانه بلند مرغوب، دانه بلند پر محصول، دانه متوسط مرغوب، برنج دانه کوتاه مرغوب هزينه توليد و قيمت انجام کليه عمليات زراعي در يک هکتار شاليکاري با احتساب تهيه يک صد متر مربع خزانه حدود 1140 تا 1050 ساعت کار نياز دارد.(اخگري،حسن،1374)

2-1-1- مشخصات گياهشناسي برنج
برنج گياهي است که داراي ارقام زودرس (طول دوره رشد 130 تا 145 روز)، متوسط رس (150 تا 160 روز) و ارقام دير رس (170 تا 180 روز) مي باشد. جنس Oryza به زير خانواده Bambusoideae و قبيله Oryzae تعلق دارد.
ريشه برنج سطحي و افشان بوده و حد اکثر در عمق 20 تا 25 سانتي متري خاک نفوذ مي کند. در اين گياه به غير از ريشه هاي جنيني از محل گره ها نيز ريشه به وجود مي آيد. هر چقدر رشد برگ ها بيشتر باشد بر رشد ريشه ها هم افزوده شده و در نتيجه ميتوان گفت که با افزايش تعداد پنجه ها تعداد برگي بيشتر شده و رشد ريشه ها نيز زياد تر مي گردد.در زمان باز شدن گل ها و به خوشه رفتن برنج رشد ريشه حداکثر مقدار خود را دارد.ساقه برنج بند بند و توخالي بوده و در فواصل مختلف ساقه جداره هاي سختي قرار دارد که در آن قسمت ها ساقه تو پر مي باشد و گره نام دارد. فاصله بين دو گره را ميان گره مي نامند.بين سلول هاي ساقه فضاي بين سلولي زيادي وجود دارد که باعث مي شود قسمتي از اکسيژن مورد نياز ريشه از طريق منافذ تامين شود.برگ هاي اين گياه کشيده و داراي رگبرگ هاي موازي بوده و بدون دمبرگ است و قاعده برگ پهنتر از ساير نقاط آن مي باشد و قسمتي از ساقه گياه يا تمام محيط آنرا احاطه کرده که آنرا غلاف يا نيام مي نامند.در قاعده برگ در طرفين غلاف دو صفحه کوچک يا بزرگ به نام گوشوارک(Stipule)وجود دارد.همچنين در محل اتصال غلاف به ساقه زائده کوچکي به نام زبانک(Liyule)وجود دارد.همچنين تعداد گره ها در اين گياه از 10 تا 20 عدد تغيير مي يابد.ارتفاع بوته هاي برنج در ارقام مختلف از 50 تا 150 سانتي متر و گاهي اوقات تا 200 سانتي متر تغيير مي يابد. (دکتر سيد محمود اخوت و زراعت دکتر باقي).در اين گياه به غير از ريشه هاي جنيني از محل گره ها نيز ريشه به وجود مي آيد. هر چقدر رشد برگ ها بيشتر باشد بر رشد ريشه ها هم افزوده شده و در نتيجه ميتوان گفت که با افزايش تعداد پنجه ها تعداد برگي بيشتر شده و رشد ريشه ها نيز زياد تر مي گردد.در زمان باز شدن گل ها و به خوشه رفتن برنج رشد ريشه حداکثر مقدار خود را دارد.( دکتر سيد محمود اخوت و زراعت دکتر باقي).تعداد برگ در برنج بين 10 تا 20 عدد در ارقام زود رس و دير رس متغير ميباشد. انواع دير رس و غرقابي تعداد برگ بيشتري توليد ميکنند. قطر ساقه برنج بين 6 تا 12 ميليمتر ميباشد. برگها بصورت متناوب بر روي ساقه قرار گرفتهاند. ميانگره در برنج از نظر پهنا يکسان بوده و هر چه به انتهاي ساقه ميرسند طول آنها بلندتر ميشود (خدا بنده، 1371 و هادي کريمي 1370). برگها داراي پهنک باريک و در o.sativa کرکدار بوده و زبانک (ليگول) آنها نسبتا بلند ميباشد (خدآبنده، 1371).
گل آذين برنج خوشهاي و هر خوشچه داراي سه گل بايک گل بارور، 6 پرچم، گلوم و گلومل با ريشک و خود گشن مي باشد (خدا بنده، 1371 و هادي کريمي، 1370).
پنجه‌ها به جوانه‌هاي اوليه گفته مي‌شوند که در صورت مساعد بودن شرايط آب و هوايي تبديل به ساقه مي‌شوند. از مرحله ? تا ? برگي شدن گياه پنجه‌زني آغاز مي‌گردد. پنجه‌ها در مراحل اوليه رشد براي تأمين مواد غذايي خود از ساقه اصلي استفاده مي‌کنند و اين عمل تا ظهور حداقل ? برگ و ? ريشه ادامه مي‌يابد. موقعي که نشاءها از خزانه به زمين اصلي منتقل شدند. پنجه‌زني شروع شده و تا يکماه بعد نيز ادامه مي‌يابد. پس از پايان يک ماه رشد پنجه‌ها به حداکثر خود رسيده و پس از آن از تعداد آنها کاسته خواهد شد. شرايط اقليمي بويژه آب و هوا در رشد پنجه‌ها بسيار مهم و مؤثر مي‌باشد. قدرت توليد پنجه در برنج خيلي زياد بوده بطوري که هر بوته برنج معمولاً ? تا ? پنجه توليد مي‌نمايد (سيد محمود اخوت و زراعت دکتر باقي).

2-1-2- خواص سبوس برنج
سبوس برنج داراي پوسته خارجي، جنين، لايه آلرون و سلولهاي خارجي چسبيده به آندوسپرم نشاسته اي دانه برنج است. اين ماده گياهي داراي 25 تا 30 درصد فيبر است و منبع مهمي از پروتئين (6/14 درصد)،مواد معدني (7 درصد)، چربي (15تا 23 درصد) و ويتامينهاي گروه ب ميباشد. در حدود 50 درصد چربي موجود در سبوس برنج متعلق به اسيدهاي چرب غير اشباع ميباشد. همچنين از نظر اسيدهاي آمينه ضروري بويژه ليزين، غني ميباشد (هاموند،1994)

2-1-3- روغن سبوس برنج
روغن سبوس برنج که همچنين از آن به عنوان عصاره سبوس برنج نيز ياد ميشود، روغن استخراج شده از جوانه و پوسته داخلي برنج است. نقطه دود آن 213 درجه فارنهايت است و عطر و طعم ملايم مناسب براي پخت و پز با درجه حرارت بالا مانند سرخ کردن و سرخ کردن عميق بکار مي رود. به عنوان يک روغن پخت و پز در چندين کشور آسيايي از جمله در چين و ژاپن بسيار محبوب است (اوردفر ، 2005). موم سبوس برنج بدست آمده از روغن سبوس برنج به عنوان جايگزين موم در لوازم آرايشي، شيريني سازي، کرمهاي کفش و ترکيبات واکس کارنوبا استفاده ميگردد.(اوردفر ، 2005)

2-1-3-1- خواص درماني
روغن سبوس برنج سرشار از آنتي اکسيدانها و فيتوسترولها است که براي سلامتي مفيدند. بررسي متون نشان ميدهد که روغن سبوس برنج و ترکيبات فعال آن باعث کاهش کلسترول تام پلاسما و تري گليسيريد و افزايش نسبت کلسترول HDL است (اي اف، سيسرو ، گادي 2001)عصاره سبوس برنج با تشکيل يک لايه بر روي پوست بعد از شستشو از خشک شدن پوست جلوگيري کرده و از پوست محافظت ميکند.
در ژاپن، مدتها از سبوس برنج براي اعمال آرايشي و بهداشتي استفاده ميشد. چونکه سبوس برنج رطوبت را در خود حفظ ميکند و پوست را روشن کرده و از اثر صاف کنندگي پوست برخوردار است. از عصاره طبيعي سبوس برنج در ساخت کرمهاي پوستي استفاده ميکنند تا خشکي پوست و ترک خوردگي سر آرنج، زانوها، پاشنه پا، دستها و نقاط ديگر بدن را رفع نمايد.
استفاده از عصاره سبوس برنج تأثيرات مختلفي روي پوست بدن دارد که از آن جمله ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
رطوبت دهي به پوست و جلوگيري از ترک خوردگي.
نرم کردن پوست به طوري که هميشه حالت مرطوب داشته باشد.
زدودن اکسيژن فعال از سطح پوست به منظور جلوگيري از تشکيل پروکسيد چربي.
رشد سلولهاي پوستي را افزايش ميدهد. بتا اينوسيتول به عنوان يکي از اعضاي خانواده ويتامين آريزانول مانع از پيري پوست شده و اشعه ماوراي بنفش خورشيد را جذب مي کند.

2-1-4- خصوصيات و ترکيبات روغن سبوس برنج
تريگليسيريدها 80 تا 85 درصد و منوگليسيريدها 6 تا 5/6 درصد از روغن سبوس برنج را تشکيل ميدهند و بقيه ديگليسيريد و ترکيبات ديگر هستند. فسفوليپيدهاي مهم روغن سبوس عبارتند از: فسفاتيديل کولين 35 درصد، فسفاتيديل اتانول آمين 27 درصد، فسفاتيديل اينوزيتول 3/23 درصد و فسفاتيديک اسيد 1/9 درصد.
از ميان گليکوليپيدها ميتوان استيليتد استئاريل گلوکوزيد (51 درصد)، ديگالاکتوزيل دياسيل گليسرول (43 درصد) و مقدار کمي مونو گالاکتوزيل گليسرول را نام برد.( لوگاي و همکاران،1964) با استفاده از آزمايشهاي کروماتوگرافي، نشان داد که در اسيدهاي چرب اصلي روغن سبوس برنج، اولئيک و لينولئيک به مقدار چشمگيري بيشتر از ديگر اسيدهاي چرب موجود است. ارزش انرژيزايي روغن معادل 9128 کالري در گرم و نقطه ذوب اسيدهاي چرب آن در 30 تا 40 درجه سانتيگراد مي باشد. اين نوع روغن، به استثناي اسيدهاي چرب غير اشباع و مواد غير صابوني شونده بيشتر، از نظر ساير ترکيبات تفاوت چنداني با ديگر روغنها ندارد. مقادير اسيدهاي چرب روغن سبوس برنج عبارتند از: اسيد ميريستيک 1/0 تا 4/0 درصد، اسيد پالميتيک 12 تا 18 درصد، اسيد استئاريک 1 تا 3 درصد، اسيد اولئيک 40 تا 50 درصد، اسيد لينولئيک 29 تا 42 درصد، اسيد لينولنيک 5/0 تا 1 درصد و اسيد آراشيدونيک صفر درصد. (پيلايار،1988). روغن سبوس برنج از ارزش تغذيهاي زيادي برخودار بوده و حاوي اسيدهاي چرب ضروري است. پژوهش کاهلون و همکاران (کاهلن،1992) نشان داد که مصرف سبوس برنج در رژيم غذايي باعث کاهش زياد کلسترول، به ويژه کلسترول نوع LDL ميگردد.
روغن تصفيه شده سبوس برنج با رنگ روشن و طعم مطلوب، روغن مناسبي براي توليد سس مايونز و مصرف در صنعت مارگارين سازي، و نيز روغني مطلوب براي سرخ کردن و مصرف در سالادها محسوب ميشود. کشورهاي توسعه يافته از آن براي ساختن روغن مخصوص سالاد استفاده مينمايند (هولا و همکاران ،1987)
غني بودن سبوس برنج از نظر کربوهيدراتها، اسيدهاي آمينه آزاد و آنزيمها باعث بروز مشکلاتي در مدت نگهداري آن ميگردد. در خوراک دام، طيور، ماهيان و صنايع غذايي مانند بيسکويتسازي، توليد غذاي کودک و روغن کشي از سبوسي بايد استفاده نمود که آنزيمهاي آن به طريق مناسبي غير فعال شدهاند. در همين زمينه، در حال حاضر، بزرگترين مشکل صنعت توليد روغن خوراکي از سبوس برنج، توان انبار ماني کم آن تا پيش از فرآيند‏ استحصال ميباشد. رطوبت سبوس، بالا بودن درجه حرارت، رطوبت نسبي انبار و بستهبندي نامناسب، شرايط لازم براي فعاليت هرچه بيشتر آنزيمهاي ليپوليتيک را، که طي عمليات تبديل آزاد شدهاند، پديد آورده و موجب فساد سبوس و تغييرات نامطلوب در روغن حاصله از آن ميشود
(پرابهاکرو همکاران، 1986).در روشهاي مختلف آنزيمبري سبوس برنج فرآيند‏ حرارتي يکي از روشهاي بسيار موثر و مطمئن شناخته شده است. البته شايان ذکر است که اعمال فرآيند‏ حرارتي شديد، بدون کنترل دقيق آثار نامطلوبي بر ترکيبات با ارزش سبوس مانند پروتئينها، ويتامينها آنتياکسيدانهاي طبيعي و ديگر مواد مغذي آن خواهد گذاشت. (UNIDO1985)

2-2- آفتابگردان
دانه هاي روغني به عنوان يکي از منابع عظيم انرژي و پروتئين شناخته شدهاند. اين گياهان نه تنها در تغذيه دام و انسانها نقش اساسي دارند بلکه گردش چرخهاي صنعت و اقتصاد تعدادي از کشورها به وجود آنها بستگي دارد. باستان شناسان شواهدي از کشت اين گياه در 3000 سال قبل از ميلاد در شمال آريزونا، جايي که زماني سرخ پوستان هوپي1 در آنجا ساکن بودند، بدست آوردهاند. اين گياه توسط بوميان در سرتاسر ناحيه مرکزي آمريکاي شمالي (از نيو مکزيکو تا داکوتا) و قسمت شرقي (پنسيلوانيا و اونتاريو) کشت ميشده و بنظر ميرسد که حتي قبل از ذرت بومي آن مناطق بوده است. بوميان استفاده از آفتابگردان داراي يک گل را بر آفتابگردان وحشي که چند گل داشتهاند ترجيح ميدادند. در بعضي از قبايل دانهها مستقيما به مصرف خوراک رسيده يا آن را آرد کرده و از آن نان تهيه ميکردند. از روغن استخراج شده از دانهها بعنوان پماد استفاده ميشد. دانهها، گلبرگها و گردهها در تهيه لوازم آرايشي و براي رنگ کردن پارچه و لوازم ديگر مصرف ميشده است (اوتينو و همکاران، 1993) و(زيمرمن و همکاران، 1981). آفتابگردان در اوايل دهه 1500 بوسيله سپاهيان اسپانيايي در هنگام برگشت به وطن خود به اروپا برده شد و دکتر نيکلاس بوتيستا موناردس2 اولين دانشمندي است که به شرح علمي گياهان آمريکايي در کتاب خود با نام مروري بر پزشکي بر اشياء آورده شده از هند خاوري پرداخت.
در اروپا کشت آفتابگردان از اسپانيا شروع و به سرعت به فرانسه و ايتاليا رسيد و به سمت شمال اروپا ادامه مسير داد. تا قبل از قرن هجدهم دانههاي آفتابگردان بعنوان دانه روغني مصرف تجارتي نداشت اولين استخراج صنعتي روغن از دانههاي آفتابگردان در سال 1716 در انگلستان توسط آرتور بنيان3 به ثبت رسيد که شامل پرس کردن دانهها و بدست آوردن روغني براي استفاده در رنگسازي، چرمسازي و پشم ريسي بود (ملگارجو، 1998). در روسيه که در حال حاضر اولين توليد کننده آفتابگردان در جهان است پطر کبير بين سالهاي 1612 و 1725 در سفري که به هلند کرد آفتابگردان را ديد و دانهها را به روسيه آورد و اين سفر آغاز مهمترين پيشرفت در استفاده از اين گياه بعنوان روغن و غذا در روسيه گرديد (اوتينو و همکاران، 1993).
در کشور آرژانتين شرايط آب و هوايي براي کشت اين گياه ايدهآل است. وزش بادهاي شرقي و فاصله زماني بين دو يخبندان عوامل آب و هوايي اصلي موثر در موفق بودن کاشت آفتابگردان در اين ناحيه هستند.
وقتي رنگ پشت گل آفتابگردان از سبز به زرد تغيير کرده و برگچههاي زير گلها قهوهاي شوند دانهها رسيدهاند. برداشت زماني انجام ميشود که دانهها به رسيدگي تجارتي برسند يعني ميگذارند تا دانهها خشک شده از رطوبت 35 درصد در رسيدگي فيزيولوژيکي به رطوبت 11% برسند (ملگارجو، 1988 و کار، 1997). بالاترين ميزان بازده دانه در درجه حرارت بين 18 و 25 درجه سانتيگراد در طول زمان تشکيل تا پر شدن کامل دانه ميباشد. شرايط رطوبتي در 20- 15 روز قبل و پس از گلدهي با اهميت است. پر شدن کامل دانهها در مدت زماني که بارندگي نيست اتفاق ميافتد گرده افشاني از يک گل به ديگري انجام ميگيرد و حشرات مخصوصا زنبورها عامل اصلي توليد مثل گياه هستند (ملگارجو، 1988).

2-2-1- ترکيب روغن آفتابگردان معمولي
تري اسيل گليسرولها به مقدار 98 تا 99 درصد يعني اکثر ساختار روغن آفتابگردان را مانند اکثر روغن¬هاي نباتي تشکيل ميدهند. جزء کوچک ديگري که در ساختار روغن آفتابگردان وجود دارد شامل توکوفرولها، مومها، فسفوليپيدها و استرولها ميباشد و معمولا بخش غيرقابل صابوني ناميده ميشوند. مقدار اسيدهاي چرب غير اشباع نظير اسيد لينولئيک و اولئيک بيشتر از اسيدهاي چرب اشباع آن که به طور عمده شامل: پالميتيک و استئاريک مي باشد.

2-2-1-1- ساير ترکيبات مهم روغن آفتابگردان
فيتواسترول ها 3/0 تا 2/0 درصد، فسفوليپيدها 4/0 تا 2/0 درصد، توکوفرول 40 تا 80 ميليگرم درصد گرم از پوست دانه آفتابگردان مواد ساختماني، فيبرهاي عايق، الکل، فورفورال، گازهاي قابل سوخت و قند براي اشخاص مبتلا به



قیمت: تومان


پاسخ دهید