بررسی اثر خشک کردن بر پایداری خواص فیزیکوشیمیایی و پریبیوتیکی پلی ساکاریدهای استخراج شده از سیر

STUDENT

DEGREE

YEAR

Prebiotics as functional foods should be chemically resistant to the common processes in the food industry. The purpose of this study was to evaluate the effects of different drying methods on the stability of the physicochemical and peribiotic properties of the garlic polysaccharides (GPS). GPS were dried by freeze, room temperature and hot air at 60°C, 80°C or 100°C, drying. The growth rate of probiotic bacterium Lactobacillus plantarum PTCC 1896 in the medium containing isolated G was significantly higher than that of those containing glucose, inulin, and free-glucose medium as the negative control(p 0.05). Functional characteristics such as water holding capacity (WHC) and oil holding capacity (OHC) of dried GPS were compared with each other and inulin. No significant difference in the FT-IR spectrum (p 0.05) between different drying methods was observed. The results showed that there are significant differences between the colors of G samples with each other and inulin. (p 0.05). Morphology of the dried G was investigated by scanning electron microscopy (SEM) showed the porosity of the structure of dried particles by freeze drying, which in turn could be due to the high WHC and OHC relative to other dry-air samples are justifiable. Among the methods for drying, drying by freezing method was the best with the highest extraction efficiency, purity, WHC and OHC, whereas drying with hot air 60° C in the long run was the worst method. GPS, with a good peribitic capability and high technological characteristics, can be a good alternative to inulin. In order to commercially produce GPS and dry it, a cheap and fast way to use hot air is proposed at 80? and 100? hot airs are proposed as a cherp and fast way to use. Key words : Garlic polysaccharides (GPS), Paribiotic activity, Inulin, Drying, Freeze dryer, Hot air

پریبوتیک ها، نظیر فروکتوالیگوساکاریدها و اینولین به عنوان ترکیبات غیر قابل هضمی تعریف می شوند که اثرات سلامتی بخشی در فرد مصرف کننده ایجاد می کنند. این ترکیبات با قابلیت تحریک و رشد انتخابی دسته ای از میکروب های مفید و محدود کردن دسته ای از میکروب های پاتوژن در روده ایفای نقش می کنند. این ترکیبات با داشتن ویژگی های تکنولوژیکی مفیدی همچون ظرفیت جذب آب و چربی قابلیت فوق العاده ای برای اصلاح بافت غذا دارند. همچنین می توانند به عنوان شیرین کننده کم کالری و جانشین چربی در غذاهای افراد رژیمی مورد استفاده قرار گیرند. پریبیوتیک ها با وجود اهمیت فیزیولویکی و تکنولوژیکی فراوان در دسته غذاهای عملگرا قرار می گیرند که برای حفظ خاصیت عملکردی خود، می بایست از نظر شیمیایی در برابر فرآیندهای رایج در صنعت غذا از جمله خشک کردن پایدار باشند. هدف از مطالعه حاضر، ارزیابی اثرات خشک کردن بر پایداری خواص فیزیکوشیمیایی و زیست فعالی پلی ساکاریدهای استخراج شده از سیر بود. سیرهای شسته و ورقه شده به روش خشک کن انجمادی، خشک و آسیاب شدند. پودر سیر الک شده با آب مقطر به ترتیب به نسبت 1 به 10، مخلوط شد و پلی ساکارید های سیر(GPS) پس از طی نمودن چند مرحله متوالی شامل استخراج با امواج اولتراسونیک، جداسازی با سانتریفیوژ، فیلتر کردن و رسوب گذاری با الکل سرد جداسازی شدند. پلی ساکارید های به دست آمده به روش های خشک کن انجمادی، خشک کردن با هوا در دمای اتاق و هوای c?? 60، c?? 80 و c?? 100 خشک شدند. فعالیت پریبیوتیکی پلی ساکارید های سیر با ارزیابی میزان زنده مانی و رشد باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس پلانتارم PTCC 1896 در مقایسه با اینولین و گلوکز مورد مطالعه قرار گرفت. ویژگی های عملکردی نظیر ظرفیت نگهداری آب (WHC) و ظرفیت نگهداری روغن(OHC) پلی ساکاریدهای سیر خشک شده به روش های مختلف، با یکدیگر و اینولین مقایسه شد. در طیف FT-IR پلی ساکاریدهای جدا و خشک شده، باندهای شاخص پلی ساکاریدی و برخی از گروه های عاملی موثر بر خصوصیات زیست فعالی آن ها مشاهده گردید. در حالیکه تفاوت معنی داری در طیف FT-IR، بین روش های مختلف خشک کردن مشاهده نشد(05/0p ). رنگ پلی ساکاریدهای خشک شده به روش های مختلف در مقایسه با یکدیگر و با اینولین تجاری که سفید رنگ است، متفاوت بود (05/0 p ) به طوریکه پلی ساکاریدهای خشک شده با هوای داغ به رنگ طلایی و پلی ساکاریدهای خشک شده در شرایط غیر حرارتی نظیر خشک کن انجمادی و خشک کردن با هوا در دمای آزاد به رنگ سبز دیده شدکه لزوم استفاده از روش رنگبری مناسب را در تحقیقات بعدی تاکید می کند. مورفولوژی پلی ساکارید های خشک شده به روش میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) با بزرگنمایی های مختلف متخلخل بودن ساختار ذرات خشک شده با خشک کن انجمادی را نشان داد که به نوبه خود می تواند علت بالا بودن ظرفیت نگهداری و جذب آب و چربی را نسبت به سایر نمونه های خشک شده در هوا توجیه کند. همچنین مقایسه رشد باکتری پروبیوتیک لاکتوباسیلوس پلانتارم PTCC 1896 در محیط حاوی GPS به طور معناداری بیش از محیط های حاوی گلوگز، اینولین و کنترل منفی آزمایش بود(05/0 p ). مقایسه فعالیت پریبیوتیکی پلی ساکارید های سیر با اینولین به عنوان پریبیوتیک تجاری نشان دادکه اولا پلی ساکارید های سیر قابلیت جایگزین شدن با اینولین را در صنعت غذا به منظور ارتقا کیفیت بافت و اثرات تغذیه ای دارد. ثانیا فرآیند خشک کردن تاثیر محسوسی بر فعالیت پریبیوتیکی پلی ساکارید های استخراج شده از سیر ندارد(05/0p ). همچنین نتایج نشان داد که اثرات نامطلوب روش های مختلف خشک کردن غیر از روش خشک کن انجمادی، ظرفیت جذب آب را بیش از ظرفیت جذب چربی در پلی ساکاریدها تحت تاثیر قرار می دهد. در میان روش های خشک کردن، خشک کردن به روش انجمادی بهترین روش به لحاظ داشتن بیشترین بازده استخراج، خلوص، ظرفیت جذب آب و چربی تعیین شد در حالیکه خشک کردن با هوای داغ c ? 60 در زمان طولانی 24ساعت به عنوان بدترین روش از نظر افت ظرفیت نگهداری آب، بازده و خلوص استخراج بود. زمان بر بودن و گرانی روش خشک کن انجمادی استفاده از آن را در صنعت محدود می کند، بنابر این می توان به عنوان روش جایگزین از خشک کردن در هوای داغ c ? 80 به مدت 14ساعت و c? 100 به مدت 6 ساعت استفاده کرد. گرچه خشک کردن با جریان هوا در دمای اتاق دارای درصد استخراج، خلوص و ظرفیت جذب آب بیشتری نسبت به دو تیمار پیشنهاد شده است ولی به دلیل زمان بر بودن، استفاده از آن به صرفه نیست. در نهایت به عنوان نتیجه گیری کلی میتوان گفت که پلی ساکارید استخراج شده از سیر، با قابلیت پریبیوتیکی خوب و خصوصیات تکنولوژیکی زیاد می تواند جایگزینی مناسب برای اینولین باشد. همچنین به منظور تولید تجاری و خشک کردن آن، روش ارزان قیمت و سریع استفاده از هوای داغ c ? 80 و c? 100 در زمان 14و 6 ساعت پیشنهاد می شود. کلمات کلیدی : پلی ساکاریدهای سیر ، فعالیت پریبیوتیکی، اینولین، خشک کردن ، خشک کن انجمادی، هوای داغ