بررسی پایداری آنتوسیانین‌های استخراج شده از کلم قرمز با روش‌های تخلیه الکتریکی ولتاژ بالا و میدان الکتریکی پالسی به همراه حلال‌های یوتکتیک عمیق طبیعی

Abstract

چکیده فارسی مقدمه و هدف کلم قرمز غذایی فراسودمند و غنی از ترکیبات زیست‌فعال مانند آنتوسیانین‌ها، پلی‌فنول‌ها، فلاونوئیدها، ویتامین‌ها و مواد معدنی است. کلم قرمز با بیش از 30 ساختار آنتوسیانین به عنوان یک سبزی غنی از آنتوسیانین در نظر گرفته می شود. فعالیت‌های حفاظت کبدی، قلبی، کلیوی و کاهندگی کلسترول از اثرات سلامت‌بخشی آنتوسیانین‌های کلم قرمز می‌باشند. استخراج مواد گیاهی بهترین منبع برای به دست آوردن مواد مغذی گیاهی زیست فعال می‌باشد که معمولا به دو روش کلاسیک و به کمک شیوه‌های نوین انجام می‌شود. در روش‌های استخراج، انتخاب حلال مناسب و متناسب با ماده شیمیایی هدف بسیار مهم است. در میان انواع حلال‌های استخراج کننده، حلال‌های یوتکتیک عمیق طبیعی به دلیل سمیّت کم، پایداری مناسب، فرّاریت و فشار بخار پایین بر حلال‌های آلی ارجح می‌باشند. علاوه بر نوع حلال، اجرای روش استخراج به کمک شیوه‌های نوین به منظور کاهش زمان استخراج و حفظ ساختار اصلی ماده غذایی از سایر اهداف توسعه روش‌های استخراج می‌باشد. هدف این پژوهش، بهینه‌سازی استخراج آنتوسیانین‌ها و پلی‌فنول‌های کلم قرمز با استفاده از پیش تیمار‌های میدان الکتریکی پالسی و تخلیه الکتریکی ولتاژبالا ، همراه با استخراج جامد-مایع با NADES است. همچنین، بررسی خواص آنتی‌اکسیدانی، پایداری حرارتی و مدت زمان نگهداری عصاره حاصل مد نظر است. مواد و روش کار در فاز اول مطالعه، استخراج عصاره کلم قرمز با استفاد از پنج NADES مختلف (گلوکز، کولین کلراید و سیتریک اسید به عنوان گیرنده پیوند هیدروژنی ، لاکتیک اسید، اگزالیک اسید، گلیسرول و اتیلن گلیکول به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی ) انجام شد و بهترین آن بر اساس محتوای آنتوسیانین کل انتخاب شد. سپس بهترین شرایط استخراج با NADES بر اساس پارامترهای نسبت آب و حلال استخراج کننده، حجم حلال استخراج کننده، نوع هم‌زدن، زمان و دمای هم‌زدن و بر اساس محتوای آنتوسیانین کل به دست آمد. محتوای پلی‌فنول کل ، خاصیت آنتی‌اکسیدانی ، پایداری حرارتی و مدت زمان نگهداری برای نمونه‌ها اندازه‌گیری شد. در فاز دوم مطالعه، جهت بررسی اثر پیش‌تیمار‌های PEF و HVED بر راندمان استخراج، دو پارامتر تعداد پالس الکتریکی و ولتاژ بر اساس محتوای آنتوسیانین کل بهینه شدند. در مرحله آخر راندمان استخراج ترکیبات زیست فعال در نمونه‌های پیش‌تیمار شده با PEF و HVED و استخراج جامد-مایع با NADES بر اساس محتوای آنتوسیانین کل سنجیده شد. در نهایت تست‌های انجام شده در فاز اول مجددا انجام شدند. یافته‌ها بیشترین محتوای آنتوسیانین، پلی‌فنول و خاصیت آنتی‌اکسیدانی در حین استخراج با NADES کولین کلراید: اگزالیک اسید و آب با نسبت حجمی 1 به 3، در حجم mL8، تحت شرایط هم‌زدن با امواج اولتراسونیک در دمای 60 درجه سلسیوس به مدت 120 دقیقه به دست آمد. تیمار به کمک HVED با 17 پالس الکتریکی و ولتاژ V 100 در مقایسه با تیمار به کمک PEF با 222 پالس الکتریکی و ولتاژ V 100، بیشترین محتوای آنتوسیانین کل را به دست داد. تیمار به کمک HVED و استخراج با NADES، حداکثر محتوای آنتوسیانین، پلی‌فنول و خاصیت آنتی‌اکسیدانی را حاصل نمود. با افزایش دما از 60 به 90 درجه سلسیوس محتوای آنتوسیانین 18/29 % کاهش یافت. همچنین نمونه‌ها در طی مدت زمان نگهداری 60 روز در دمای یخچال 8/1 برابر پایدارتر از 60 روز نگهداری در دمای محیط بودند. نتیجه‌گیری عصاره کلم قرمز استخراج شده با NADES به عنوان حلال استخراج کننده و پیش‌تیمار به کمک HVED، به عنوان روش‌ استخراج بهبود یافته، سبز و غیر حرارتی منجر به افزایش راندمان استخراج ترکیبات زیست فعال، خاصیت آنتی‌اکسیدانی و همچنین پایداری حرارتی و مدت زمان نگهداری عصاره‌ها می‌شود. کلیدواژه‌ها: تخلیه الکتریکی ولتاژ بالا، میدان الکتریکی پالسی، آنتوسیانین‌ها، حلال یوتکتیک عمیق طبیعی، استخراج