تاثیر آنتی اکسیدانی عصاره گیاه رزماری
بر ویژگیهای کیفی فرآوردههای گوشتی
چکیده
اکسیداسیون چربیها و آلودگی میکروبی دو فاکتور بسیار مهمی هستند که بر کیفیت و طول عمر نگهداری گوشت و فراوردههای گوشتی نقش تعیین کنندهای دارند. از اینرو به تاخیر انداختن پدیده اکسیداسیون و جلوگیری از آلودگی میکروبی از اهداف اصلی تولیدکنندگان مواد غذایی در صنعت گوشت و فراوردههای گوشتی میباشد. با وجود اینکه در حال حاضر از افزودنیها و آنتی اکسیدانهای مصنوعی در سطحی گسترده در صنعت گوشت استفاده میشود اما تمایل به سمت استفاده از آنتیاکسیدانهای طبیعی به دلیل عدم مقبولیتی که مصرفکنندگان مواد غذایی از مصرف این مواد سنتزی نشان میدهند و همچنین مشکلاتی که این آنتی اکسیدانها از لحاظ ایمنی و مسمومیتزایی ایجاد میکنند، افزایش یافته است. رزماری1، گیاهی است که دارای ترکیباتی همچون روغن فرار (10-8 درصد)، فلاونوئیدها، چربی، کربوهیدارت، پروتئین، فیبر و برخی املاح معدنی و ویتامین میباشد. مصرف رزماری، از یک سو به علت خاصیت آنتیاکسیدانی رزمانول، رزماری کوئینون و کارنوسول و از سوی دیگر به علت خاصیت ضد میکروبی ترکیبات فلاونوئیدی در صنایع غذایی، داروسازی و طب مورد توجه واقع شده است و قدمتی بسیار دیرینه دارد.
کلمات کلیدی: آنتیاکسیدان، رزماری، گوشت
مقدمه
آنتی اکسیدانها گروهی از ویتامینها، مواد معدنی، آنزیم ها، مواد گیاهی و مصنوعی هستند که بافت ها یا ترکیبات را در برابر رادیکالهای آزاد حفظ میکنند یا با کاهش سرعت اکسیداسیون، مشخصاً دورهی اکسیداسیون کند را افزایش میدهند. آنتی اکسیدانهایی که مورد استفاده قرار میگیرند یا از منابع طبیعی مانند بدن جانداران و گیاهان یا به صورت سنتزی بوجود میآیند. در سالهای اخیر به دلایل مربوط به سلامتی توجه زیادی به سوی آنتیاکسیدانهای طبیعی معطوف گردیده است و تحقیقات گستردهای به منظور بهکارگیری این ترکیبات در مواد غذایی به جای آنتیاکسیدانهای غیر طبیعی در دست اجرا قرار گرفته است. به طور مثال یکی از مهمترین آنتیاکسیدانهای طبیعی توکوفرول است که در حد وسیعی در مواد غذایی به خصوص روغنهای گیاهی وجود دارد و در هنگام استخراج این روغنها همراه با آنها جدا میشوند. فلاونوئیدها گروهی دیگر از مواد با ساختمان فنلی هستند که به طور وسیعی در گیاهان وجود دارند. پارهای از ترکیبات متعلق به این گروه دارای خواص مشخص آنتی اکسیدانی میباشند. در برگ سبز چای نیز انواعی از ترکیبات پلی فنلی نظیر کوئرستین و کاتکین وجود دارند که از خاصیت آنتیاکسیدانی قابل توجهی برخوردارند. در میان ترکیبات دیگر لسیتین را میتوان نام برد که علاوه بر خاصیت امولسیونکنندگی دارای خواص آنتیاکسیدانی قابل توجهی است. بتاکاروتن هم که یکی از پیشسازهای مهم ویتامین A است، اثر آنتیاکسیدانی مفیدی دارد. از آنتی اکسیدان های سنتزی (مصنوعی)، ترتیری بوتیل هیدروکوئینون2 است که بعنوان یک آنتیاکسیدان قوی مورد استفاده قرار میگیرد. بوتیل هیدروکسی انیزول3 ، دارای خاصیت آنتی اکسیدانی خوبی است و در برابر حرارت پایدار است ولی در حرارت های بالا یک بوی فنلی ایجاد میکند که از این نظر به مقدار کم همراه با دیگر آنتی اکسیدانها استفاده میشود. پروپیل گالات4، آنتیاکسیدان کم خطری است و استفاده از آن محدودیت کمتری دارد. گالاتها در شرایط قلیایی و در فرآیندهای حرارتی نابود میشوند، اشکال دیگر گالاتها این است که در حضور رطوبت با آهن تشکیل کمپلکس آبی- سیاه رنگی را میدهند. بوتیل هیدروکسی تولوئن5 ، این آنتیاکسیدان در برابر حرارت بسیار ناپایدار است و به سرعت از بین میرود. عملکردی شبیه به پروپیل گالات دارد. در تهیه چیپس و روغنها بسیار کاربرد دارد و مانند پروپیل گالات استفاده از آن محدودیت دارد. یعنی در غلظتهای ppm 10-5 باید استفاده شود (2 و 11)
رزماری
نام علمی این گیاه5 به معنی شبنم دریا می باشد، چرا که زیستگاه این گیاه بیشتر نواحی ساحلی است. رزماری به طور خودرو بر روی صخرهها و تپههای ساحلی مدیترانه به عمل میآید و در ایران به صورت کاشته شده یافت میشود. رزماری دارای روغنی فرار است که عمدهترین ترکیبات موجود در روغن فرار گیاه شامل 1-8 درصد سینئول، بورنئول، کامفر، بورنیل استات، آلفا پی نن، بتا پینن است که بسته به محل رشد گیاه درصد هر یک از این مواد متغییر می باشد. از سایر ترکیبات موجود در رزماری شامل فلاونوئیدها مانند جنکوانین، لونئولین، اسیدهای فنلی مانند اسید رزمارینیک، دی ترپنها، تری ترپنها، تاننها، مواد تلخ، رزین، ساپونین، مقداری چربی، کربوهیدرات، پروتئین، فیبر و برخی املاح معدنی و ویتامینها است. در میان ترکیبات نامبرده رزمانول، رزماری کوئینون، و کارنوسول، خاصیت آنتیاکسیدانی قوی دارند و فلاونوئیدها، و فنول دیترپنها، خاصیت ضد میکروبی دارند و به دلیل این دو خاصیت است که رزماری در صنایع غذایی مورد توجه واقع شده است. علاوه بر آن استفاده از رزماری در داروسازی و طب قدمتی بسیار دیرینه دارد (9 و 10).
بررسی اثر عصاره رزماری بر خصوصیات کیفی گوشت و فراوردههای گوشتی
در گوشت و فراوردههای گوشتی اکسیداسیون چربی یکی از مهمترین دلایل افت کیفیت است زیرا، باعث رانسیدیتی در گوشت و ایجاد بیرنگی میشود و این تغییرات سبب غیر قابل پذیرش شدن گوشت و فراوردههای آن از طرف مصرف کننده میگردد. تحقیقات اقتصادی وسیعی در رابطه با این تغییرات در گوشت و فراورده های گوشتی صورت گرفته است که نشان می دهد بر اثر این تغییرات فروش گوشت گاو به میزان 4/5 درصد و فرآورده های آن به میزان 7/3 درصد کاهش مییابد. در صنعت گوشت و فراوردههای گوشتی برای کاهش این تغییرات از افزودنیهای مصنوعی با خاصیت آنتی اکسیدانی بسیار استفاده می شود که در دهه اخیر به دلیل مشاهده خطر سرطانزایی و انزجار مصرف کنندهها، از این افزودنیهای مصنوعی کمتر استفاده میشود و برای افزایش عمر ماندگاری و سلامتی غذا میتوان از افزودنی های طبیعی با خاصیت آنتی اکسیدانی استفاده کرد (1 و 3).
همچنین در گوشت و فراورده های گوشتی علاوه بر اکسیداسیون چربی و بیرنگی، رشد میکروارگانیسمهای مولد فساد یکی دیگر از دلایل افت کیفیت است که برای حفظ کیفیت این محصولات از افزودنیهای مصنوعی با خاصیت آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی در سطح وسیعی استفاده میشود که باید در پی جایگزینی طبیعی برای آن ها بود. یکی از آنتی اکسیدان های قوی که در صنایع غذایی بسیار کاربرد دارد آلفا توکوفرول است که وجود آن در غذاهای حاوی چربی بسیار اهمیت دارد و با دادن یک الکترون باعث متوقف شدن زنجیره رادیکال های آزاد می شود و اکسیداسیون را به تاخیر میاندازد. عصاره رزماری هم به دلیل خاصیت آنتی اکسیدانی قوی که دارد در صنایع غذایی بسیار کاربرد دارد و این خاصیت به دلیل وجود ترکیباتی مثل کارنوزیک اسید، کارنوسول، رزمانول، رزماری کوئینون، و رزماری فنول است که زنجیره تولید رادیکال های آزاد را با دادن یک اتم هیدروژن میشکنند و متعاقب آن اکسیداسیون چربی را به تاخیر میاندازد. علاوه بر ترکیبات نامبرده دی ترپن های فنولی موجود در رزماری ترکیباتی غیر قطبی هستند که خاصیت ضد میکروبی دارند (4، 5، 6 و 8).
طی بررسیهای صورت گرفته توسط محققین بکار بردن عصاره رزماری در غلظت ppm 500-200 در استیک گوشت گاو در جلوگیری از تغییرات حاصل از اکسیداسیون موثر بوده است. همچنین به کار بردن عصاره رزماری در غلظت ppm 1000 به اندازه BHA/BHT در پایین آوردن مقدار تیوبار باربیتوریک اسید6 در سوسیس های پیش پخته منجمد موثر است (13). بعلاوه تغییر رنگ و اکسیداسیون چربی در گوشتهای اشعه دیده با اضافه کردن عصاره رزماری کاهش قابل توجهی مییابد (14).
محققین اثر عصاره رزماری، کیتوازن و آلفا توکوفرول بر اکسیداسیون چربی و پایداری رنگ در برگهای منجمد گوشت گاو مورد بررسی قرار دادند و گوشت مورد استفاده برای برگر ها از سینه و پهلو لاشه گاو بدست آمد و میزان اسید چرب آن تعیین شد. سپس مورد فراوری قرار گرفت و میزان اکسیداسیون چربی در برگرها از طریق اندازه گیری دی- انهای کنژوگه (CD) و هیدروپراکسیدها (PV) و ترکیبات ثانویه ای چون مالون دی آلدهید (MDA) تعیین گردید. هم چنین رنگ نمونه ها، هم به صورت بصری، هم با دستگاه رنگ سنج که با سیستم هانتر کار میکرد اندازهگیری شد. مقدار این شاخص ها در طول مدت نگهداری تفاوت مهمی را در نمونه های متفاوت داشت. نمونههای حاوی کیتوزان به تنهایی یا همراه با عصاره رزماری و توکوفرول کمترین میزان اکسیداسیون را نشان دادند. بهترین اثر آنتی اکسیدانی مربوط به مخلوطی از عصاره رزماری با کیتوزان بود. همچنین نتایج اندازه گیری رنگ به وسیله دستگاه رنگ سنج در طول 180 روز نگهداری روند کاهش مقدار که مشخصه رنگ قرمز است کاملاً مشهود بود. بیشترین اثر در پایداری رنگ محصول مربوط به نمونه حاوی عصاره رزماری به همراه کیتوزان (R+C ) بود. مقدار یعنی شاخص تیرگی و روشنی در طول نگهداری نمونه های حاوی آنتی اکسیدان های کیتوازن، کیتوازن + رزماری و کیتوازان + توکوفرول روند کاهش آهستهای داشت یعنی محصولات به آهستگی تیره میشدند. مطالعات حاصل حاکی از آن است که عصاره رزماری به همراه کیتوزان در جلوگیری از اکسیداسیون چربی و پایدار نگه داشتن رنگ بهترین اثر را دارد. بنابراین این ترکیب میتواند درسطح تجاری برای نگهداری گوشت و فراورده های گوشتی از جمله برگرها تولید شود (12).
بررسی اثر عصاره رزماری، کیتوزان و آلفا توکوفرول بر اکسیداسیون چربی و جلوگیری از رشد میکرواورگانسیمها در سوسیس های تازه و نگهداری شده در دمای ˚C 4 انجام شده است. در میان نمونه های فراوری شده با این 3 عصاره نمونههای حاوی عصاره رزماری حاوی مقدار بسیار کمی آنتروباکتریاسه بودند و در مقایسه با نمونه های حاوی توکوفرول به تنهایی یا نمونه شاهد حاوی مقدار بسیار کمی سودوموناس بودند (12).
تاثیر ضد میکروبی رزماری، این عصاره بر روی باکتری های گرم مثبت بسیار موثر است و این را می توان به تفاوت در ساختمان دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت و باکتری های گرم منفی توضیح داد. به این صورت که باکتریهای گرم منفی دیواره سلولی مجزا دارند و دارای یک لایه اضافی هستند. دیواره بیرونی شامل فسفولیپیدها، پروتئینها و لیپید/پلی ساکاریدها است که این دیواره نفوذناپذیر است ولی ذرات فنولی تا حدودی میتوانند از این دیواره عبور کنند (15).
تاثیراتی که در ترکیب رزماری با کیتوزان افزایش پیدا میکند بر باکتری ها اثر بیشتری دارند. مقدار اکسیداسیون در سوسیس ها از روی MDA وPV در نمونههایی که در 20 روز در دمای ˚C 4 نگهداری شده بودند، اندازهگیری شد. نمونههای حاوی کیتوزان به تنهایی یا همراه با توکوفرول و یا رزماری و نمونه های حاوی رزماری در مقایسه با نمونه شاهد، میزان اکسیداسیون پایین تری را بر اساس دو پارامتر نام برده نشان دادند. بهترین اثر آنتی اکسیدانی از ترکیب رزماری با کیتوزان حاصل شد (16 و 12).
بررسیها نشان داد که اضافه کردن حدود 10 درصد از عصاره رزماری به قطعات گوشت تازه در مدت 9 روز در دمای ˚C 4 باعث کاهش قابل توجهی در میزان TBA شد که شبیه همین اثر در بکار بردن عصاره رزماری با غلظتهای متفاوت در سوسیس فرانکفورتر که در دمای یخچال به مدت 24 ساعت نگهداری شده بود نیز مشاهده شد. عمر ماندگاری نمونههای شاهد 10-9 روز بود. برای نمونههای حاوی توکوفرول 8-10 روز و برای نمونههای حاوی رزماری 18-10 روز و برای نمونه های حاوی مخلوطی از عصاره رزماری به همراه کیتوزان حدود 20 روز بود که بیشترین عمر ماندگاری را در برداشت (17 و 12).
خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره رزماری را در غلظت های 1500 و 2500 تا ppm 3000 در سوسیس تازه بررسی شده است. همچنین در این راستا میزان TBA و خصوصیات حسی – چشایی محصولات تولیدی مورد ارزیابی قرار گرفت. در سوسیسهای نگهداری شده در یخچال عصاره رزماری در غلظتppm 2500 به اندازه BHA وBHT موثر بود. در سوسیسهای منجمد نیز چنین اثری دیده شد اما در سوسیسهای منجمد پیش پخته عصاره رزماری بسیار موثرتر از BHA/BHT در پایین نگه داشتن مقدار TBA و حفظ رنگ قرمز بود (13).
استفاده از عصاره رزماری در قطعات گوشت گاو و اشعه دیده باعث جلوگیری از تغییر رنگ و اکسیداسیون چربیها میشود (14). همچنین پایداری رنگ در قطعات گوشت گاو که به وسیله تزریقات عصاره رزماری عمل آوری شده بود بسیار افزایش مییابد (7).
در برخی مطالعات بیان شده که عصاره رزماری اثر آنتی اکسیدانی بیشتری در مقایسه با BHA , BHT دارد به عنوان مثال عصاره رزماری در جلوگیری از تغییرات بر اثر اکسیداسیون در قطعات گوشت گاو پخته شده موثرتر از BHA وBHT میباشد (13).
نتیجهگیری
در بررسی اثر عصاره رزماری، کیتوزان و آلفا توکوفرول روی برگرهای منجمد نتایج نشان داد که بهترین اثر آنتی اکسیدانی مربوط به نمونههای حاوی کیتوزان به تنهایی و در ترکیب با عصاره رزماری بود. در رابطه با اثر عصاره رزماری، کیتوزان و آلفا توکوفرول روی سوسیسهای تازه و نگهداری شده در دمای ˚C 4 بهترین اثر آنتی اکسیدانی مربوط به نمونههای حاوی کیتوزان به تنهایی و در ترکیب با عصاره رزماری بود. همچنین اثر قابل توجهی را روی پایداری رنگ نمونهها داشت. در رابطه با اثر آنتی اکسیدانی عصاره رزماری در مقایسه با BHA/BHT روی سوسیسهای منجمد، سوسیسهای منجمد پیش پخته و سوسیسهای تازه اثر آنتی اکسیدانی عصاره رزماری در غلظت ppm2500، در پایین نگه داشتن مقدار TBA و حفظ رنگ قرمز بسیار موثرتر از BHA/BHT بود.
منابع و مراجع
1. یارمند، م."علوم و فناوری گوشت و فراورده های گوشتی"، انتشارات موسسه آموزش عالی علمی-کاربردی جهاد کشاورزی، ص 265- 264، 1384.
2. فاطمی، ح."شیمی مواد غذایی"، انتشارات شرکت سهامی انتشار، ص 187- 169، 1378.
3. ناصری، ع و ناصری، آ."تکنولوژی ساخت فراورده های گوشتی"،انتشارات جهاد دانشگاهی شعبه واحد تهران، ص 198- 197، 1384.
4. Jayathilakak, K., Sharma, G.K., Radhakrishna, K., Bawa, A.S. 2007. Effect of natural antioxidant on the lipid stability of fluidised bed-dried mutton. Food Chemistry, 100: 662- 668.
5. Sanchez, A., Djenane, D., Trrescano, G., Behran, J.A. 2001. The effect of ascorbic acid, taurine, carnosine and rosemary powder on colour and lipid stability of beef patties package in modified atmosphere. Meat Science, 58: 421- 429.
6. Sanchez, A., Djenane, D., Trrescano, G., Behran, J.A. 2003. Evaluation of the antioxidant ability of hydrazine purified and untreated commercial carnosine in beef patties. Meat Science, 64: 59- 67.
7. Bekhit, A.E.D, Geesink, G.H., Lian, M.A., Morton, T.J.D., Bickerstaffe, R. 2003. Effect of antioxidant on oxidative processes and metmyoglobin-reducing activity in beef patties. Food Chemistry, 81: 175-187.
8. Jayathilakan, K., Sharma, G.K., Radnakrishna, K., Bawa, A.S. 2007. Antioxidant potential of synthetic and natural antioxidants and its effect on warmed-over-flavoure species of meat. Food Chemistry, 105: 908-916.
9. Sanchez, A., Beltran, J., Roncales, P., Djenane, D., Martinez, L. 2004. Antioxidant effect of carnosine and carnitine in fresh beef steaks stored under modified atmosphere. Food Chemistry, 85: 453-459.
10. Georgantelis, D., Blekas, G., Katikou, P., Ambrosiadis, L., Fletouris, D. 2007. Effect of rosemary extract, chitosan and α-tocopherol on lipid oxidation and colour stability during frozen storage of beef burgers. Meat Science, 75 : 256-264
11. Fernandez-Lopez, J., Zhi, N., Aleson-Carbonell, L., Prez-Alvarez, A., Kuri, V. 2205. Antioxidant and antibacterial activities of natural extracts: application in beef meat balls. Meat Science,69: 371-380.
12. Georgantelis, D., Blekas, G., Katikou, P., Ambrosiadis, L., Georgakis, S.A. 2007. Effect of rosemary extract, chitosan and α-tocopherol on microbiological parameters and lipid oxidation of fresh sausages stored at 4°C. Meat Science, 76: 172-181.
13. Sebranek, J.G., Sewalt, V.J.H., Robbins, L.K., Houser, T.A. 2005. Comparison of a natural rosemary extract and BHA/BHT for relative antioxidant effectiveness in sausage. Meat Science, 69: 289-296.
14. Formanek, Z., Lynch, A., Galvin, K., Farkas, J., & Kerry, J. P. 2003. Combined effects of irradiation and the use of natural antioxidants on the shelf life stability of overwrapped minced beef. Meat Sci, 63(4), 433-440
15. del Campo, J., M. J. Amiot, and C. Nguyen. 2000. Antimicrobial effect of rosemary extracts. J. Food Prot. 63:1359-1368.
16. Helander, I.M., H.-L. Alakomi, K. Latva-Kala, T. Mattila-Sandholm, I. Pol, E.J. Smid, et al. 1998. Characterization of the action of selected essential oil components on Gram-negative bacteria. Journal of Agriculture and Food Chemistry 46:3590-3595.
17. McCarthy TL, Kerry JP, Kerry JF, Lynch PB, Buckley DJ. 2001. Evaluation of the antioxidant potential of natural food / plant extracts as compared with synthetic antioxidants and vitamin E in raw and cooked pork pat- ties. Meat Sci 57:45-52
1 Rosmarinus
1 TBHQ
2 BHA
3 PG
4 BHT
5 Rosmarinus
6 TBA
—————
————————————————————
—————
————————————————————
1