1
روغن سبوس برنج وروش های استخراج آن
2
تاریخچه برنج
برنج از محصولات زراعی قدیمی است.
قدمت کشت آن در آسیا بالغ بر7000سال می باشد.
مبدا اصلی آن هند،بنگلادش ، تایلند و ویتنام ومرکز اولیه آن احتمالاً جنوب چین می باشد.
کشت برنج در ایران به حدود 400سال قبل از میلاد برمی گردد . درمناطق بابل وشوش کشت می شده.
3
مشخصات گیاه شناسی برنج
گیاه یک ساله برنج به خانواده گندمیان (Poaceae) و جنس اوریزا (Oryzae) تعلق دارد.
دارای ریشه های افشان و قوی که در لایه فوقانی ، یعنی 15 تا 20 سانتی متری خاک پراکنده می باشند.
ساقه برنج توخالی ، استوانه ای و صاف می باشد و روی آن تعدادی گره، بین 10تا 20 عدد وجود دارد.
معمولاًگره ها ومیان گره ها توسط غلاف برگ احاطه می شوند.
بیشترین محصول بین30 درجه عرض جغرافیایی جنوبی و45 درجه عرض جغرافیایی شمالی به دست می آید.
بیشتر گونه های برنج روزهای کوتاه را می پسندند .
4
ساختمان برنج
پوسته
پریکارپ
پوشش دانه
لایه آلرون : غنی از پروتئین می باشد. سبوس
آندوسپرم : سرشار از نشاسته است.
اسکاتلوم
جوانه : در انتهای دانه قرار دارد وغنی از چربی،ویتامین و املاح است.
5
ترکیب شیمیایی سبوس برنج
FAO در سال 1982گزارش کرد،کل سبوس تولیدی در جهان به 29مگاتن رسیده که مقدار سبوس در ارقام گوناگون 10-5% می باشد.
1% آن در تجارت بین المللی مورد معامله قرارگرفته است.
6
سبوس غنی از:
: γ-oryzanol
مهمترین آنتی اکسیدان سبوس برنج به مقدار 2-3% می باشد.
دارای اثر جلوگیری از پیشرفت تومور، کاهش کلسترول، درمان اختلالات عصبی
آنزیمهای موجود در سبوس برنج :
لیپاز، لیپوکسیژناز، پراکسیداز : موثر در حفظ کیفیت و عمر نگهداری سبوس
آلفاآمیلاز، بتاآمیلاز ، آسکوربیک اسید اکسیداز ، سیتوکروم اکسیداز ، دهیدروژناز، داکسی ریبونوکلئاز ، استراز ، فلاوین اکسیداز ، آلفا و بتااکسیداز ، اینورتاز ، لسیتیناز ، فسفاتاز ، فیتاز ، پروتیناز .
روغن سبوس برنج
روغن سبوس برنج در بسیاری از کشورها مانند ژاپن ، هند ، چین و اندونزی به عنوان روغن پخت مرسوم است.
به دلیل نقطه دود بالا و عطر خاص بسیار عالی برای روغن سالاد و پخت می باشد.
غنی از اجزای غیر صابونی : ویتامین E،گاما اوریزانول ، فیتواسترول ها ، پلی فنول ها و…
تعادل خوبی در ترکیبات اسیدهای چرب تک غیر اشباعی و چندغیراشباعی واشباع وجود دارد.
ویسکوزیته پایین آن باعث کاهش روغن جذب شده حین پخت و در کل کاهش کالری مصرفی می شود.
8
9
روغن سبوس برنج
اثرات روغن سبوس برنج بر سلامت
روغن سبوس برنج حاوی مقادیر زیادی استرول گیاهی،توکوفرول ،توکوترینول،اوریزانول واسکوالن که همگی غیرقابل صابونی هستند.
این ترکیبات باعث کاهش کلسترولLDLوتری گلیسریدها ،افزایش کلسترول HDL،گردش خون را تسهیل می بخشدو ترشح هورمونی را تحریک می کند.همچنین یک روغن خوب برای پوست است به دلیل وجود اسکوالن که لطافت پوست راتقویت میکند وتشکیل چروک پوست رابه تعویق می اندازد.
در مقایسه روغن سبوس برنج وروغن کانولا، کلسترول کل خون وLDL به میزان 50% در روغن سبوس برنج کاهش یافته است.
10
افزودن روغن سبوس برنج به روغن سویا
روغن سبوس برنج به دلیل داشتن توکوفرول ها و اوریزانول دارای خاصیت آنتی اکسیدانی است.
روغن سویا بانسبت های75:25،50:50،25:75 باروغن سبوس برنج مخلوط می شود.
افزودن روغن سبوس برنج به روغن سویا در طول سرخ کردن باعث بالا رفتن پایداری اکسیداتیوخمیر سرخ شده می گردد.
سس مایونز
مارگارین سازی
درسالادها
صنایع نانوایی
تولید اسیدهای چرب
سرخ کردن
صنایع دارویی و بهداشتی
خوراک دام
کاربردهای سبوس برنج
استخراج روغن خوراکی از سبوس برنج
12
روش استخراج روغن از سبوس برنج نسبتاً جدید می باشد.
سبوس برنج 15-20% روغن دارد.
میزان روغن موجود در سبوس برنج متناسب با مراحل رشد و عوامل طبیعی
شلتوک بوجاری خشک کن
شلتوک خشک شده با رطوبت 12-13%
پوست کن
پروسس سبوس
برنج سفید بوجاری سفیدکردن برنج قهوه ای
پروسس فرآورده های برنج
13
استخراج روغن سبوس برنج
مرحله اول
پایدار نمودن سبوس برنج:
آنزیم لیپاز در لایه خارجی وزیر پریکارپ تجمع دارد ،در حالی که روغن در سبوس ذخیره شده است.
تا وقتی که این لایه ها دست نخورده باقی مانده اند.فعالیت لیپاز متوقف بوده ویا بسیار کند است.
به محض تبدیل شلتوک به برنج و اختلاط لایه های پریکارپ وسبوس لیپاز موجب هیدرولیز چربی وتبدیل آن به اسید چرب آزاد می شود.
مدت تاخیربین آسیاب برنج واستخراج روغن از آن باعث افزایش اسید های چرب آزاد آن
می شود.
14
برای متوقف کردن و یا کم کردن فعالیت آنزیم لیپاز در چربی سبوس برنج ، شیوه های مختلفی به کار گرفته شده است:
در سال 1988زائو مواد شیمیایی نظیر فورفورآلدئید ، فرمالدهید ، SO2 و
متیل بروماید را برای کنترل فعالیت لیپاز به کار گرفت.
بسیاری از محققین روش حرارت دادن سبوس را درکنترل فعالیت لیپاز موثر می دانند.
عده ای حرارت خشک 100-95 درجه سانتی گراد و برخی حرارت مرطوب را برگزیدند.
امروزه بیشتر از حرارت مرطوب استفاده می شود.
15
برای استخراج روغن از سبوس 2روش اصلی ارائه شده است:
پرس حلزونی و یا هیدرولیک
استخراج با حلال
16
استخراج روغن سبوس برنج با حلال
این روش در مواردی که میزان روغن موجود کم است به کار گرفته می شود.
هدف از این روش کاهش روغن باقیمانده در ماده جامد است .
در مطالعه ای جهت استخراج روغن ، 100 گرم سبوس به مدت 2 شبانه روزدردمای °c100قرار گرفت تا دیواره سلول هاشکسته شود.
حلال نرمال هگزان اضافه شده و بعد از مدت 3 شبانه روز وارد دستگاه سوکسله شد.
نسبت حلال به سبوس برنج 3:1 می باشد.
سپس آن را صاف نموده تا ناخالصی های احتمالی موجود در آن جدا شود.
مواد استخراج شده پس از صاف شدن به وسیله دستگاه تبخیر دوار در خلاء حلال زدایی شد.
17
در مقایسه بین حلال هگزان و ایزو پروپانول مشاهده شد :
در دمای 40 ◦c میزان روغن حاصل از حلال هگزان بیشتر از میزان روغن حاصل از ایزوپروپانول می باشد.
ولی در مای بالاتر حلال ایزوپروپانول مناسب تر است .
روغن استخراج شده توسط ایزوپروپانول نسبت به روغن استخراج شده توسط هگزان به حرارت پایدارتر است .
دلیل این امر استخراج آسانتر آنتی اکسیدان ها توسط ایزوپروپانول می باشد.
18
نتایج
استخراج با حلال مناسب ترین روش است.به دلیل دمای پایین کیفیت روغن حاصل بالا است.
روش حلال برای موادی که روغن موجود در آنها کم است مناسب می باشد.
راندمان استخراج با حلال 10-12% بیش از روش پرس است.
به دلیل حل شدن ناخالصی ها در حلال میزان ناخالصی های روغن حاصل بالاتر است.
19
20
مراحل مهم در فرآیند روغن سبوس برنج
حذف و فیلتر کردن ذرات سبوس
موم زدایی
صمغ زدایی
خنثی سازی
بی رنگ کردن
بی بو کردن
21
حذف ذرات کوچک قبل از تصفیه و صمغ زدایی باعث تولید محصولی با کیفیت بالاتر می شود.
سپراتور خود بازشو برای حذف ذرات کوچک مناسب هستند.
موم زدایی:
سرد کردن روغن تا پایین تر از 20°c و فیلتراسیون
صمغ زدایی:
آب به نسبت یک درصد وزنی اضافه شده. در دمای بالای 80°c نگهداری شده تا مواد صمغی آن زمان کافی جهت ته نشینی داشته باشند.
نهایتاً با استفاده از دستگاه سانتریفیوژ صاف و مواد صمغی آن جدا گردد.
22
مرحله بی رنگ نمودن روغن:
از خاک اسیدی فعال شده و یا کربن فعال و یا از هردو جهت بی رنگ نمودن روغن تصفیه شده استفاده می شود.
مرحله بی بو کردن:
بی بوکردن روغن سبوس برنج به روش متداول سایر روغن های گیاهی انجام می شود.
23
مرحله خنثی سازی روغن:
خنثی سازی روغن سبوس برنج به دلیل میزان بالای اسید چرب آزاد، موم و محتوای غیرقابل صابونی شدن آن نسبتاً سخت است.
از سود با غلظت 16 بومه استفاده می شود . نهایتاً روغن تا c°22سرد و به مدت 10
دقیقه سانتریفیوژ می شود.
:روغن سبوس برنج در انواع مختلف عرضه می شود
الف- روغن خام: روغن خام در تولید انواع صابونها، اسیدهای
چرب و مصارف صنعتی دیگر بکار می رود. ب- روغن نیمه تصفیه شده: در تهیه انواع صابونها، اسیدهای چرب افزودنی خوراک دام بویژه اسبهای مسابقه ای و موارد صنعتی بکار می رود. ج- روغن تصفیه شده: برای روغنهای خوراکی، صنایع دارویی و بهداشتی مناسب است. روغن تصفیه شده شفاف، دارای رنگی روشن و بدون بو با ویسکوزیته کم با طعم کمی شیرین می باشد. تقاضای فزاینده ای برای روغن سبوس بعنوان روغن پخت و پز و سالاد و نیز ماده اولیه تولید مارگارین وجود دارد. از طرف دیگر کاربرد صنعتی آن برای تهیه اسیدهای چرب، اسیدهای استئاریک، اسید اولئیک، گلیسیرین و صابونها (مخصوصاً پودر صابون) نیز مورد توجه می باشد.
24
تولید وانیلین از ضایعات استخراج روغن سبوس برنج
25
وانیلین یکی از طعم دهنده هایی است که در نوشابه ها استفاده می شود.
امروزه مصرف آن در جهان تقریباً 12000تن درسال می باشد.
فرولیک اسید ماده مفیدی برای تولید وانیلین می باشد.
اسید فرولیک را می توان از ضایعات روغن سبوس برنج استخراج کرد.
اسید فرولیک استخراج شده از ضایعات روغن سبوس برنج توسط آسپرژیلوس نایجر به وانیلیک اسید تبدیل شد.
سپس محیط حاوی وانیلیک اسید توسط Pycnoporus cinnabarinus
به وانیلین تبدیل می شود.
بیوتکنولوژی و روغن سبوس برنج
نمودار استخراج فرولیک اسید از ضایعات روغن سبوس برنج
26
ویژگی های آن را می توان بشرح زیر برشمرد:
* روغن سبوس برای قلب مفید است، حاوی اوریزانول است که سبب کاهش کلسترول بد LDL و افزایش کلسترول خوب HDL و نیز کاهش تری گلیسیرید می شود. * دارای نسبت ایده آل از اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع است. * روغن سبوس برای پوست بسیار مفید بوده و حاوی اسکوالن است که سبب تقویت پوست شده و چروک افتادن را به تاخیر می اندازد. * حاوی آنتی اکسیدان های طبیعی محافظ پوست است.
* حاوی 4- هیدروکسی- 3- متوکسی سینامیک است که سبب ترشحات هورمونی شده که تجدید جوانی را بدنبال دارد.
27
* حاوی توکوفرول است که سبب توازن سیستم عصبی می شود. * حاوی توکوترینول است که خواص ضد سرطان و ضد التهاب خون دارد. * مقدار کالری حاصل از این روغن در مقایسه با سایر روغنهای خوراکی، در موقع طبخ، 15% کمتر است
28
منابع
CEREALS and cereal product,journal of food science,chapter2.
B.N.KAPUR ,(2003), RICE MILLING INDUSTRY , DIAGNOSTIC STUDY REPORT , GOVERNMENT OF INDIA MINISTRY OF SMALL SCALE INDUSTRY
Siti Zullaikah, Elda Melwita, Yi-Hsu Ju,(2009), Isolation of oryzanol from crude rice bran oil,journal of Bioresource Technology,n100,p299-302.
Mehran Jahani, M. Alizadeh , M. Pirozifard, A. Qudsevali,(2008), Optimization of enzymatic degumming process for rice bran oil using response surface methodology,journal of Food Science and Technology,n41,p1892-1898.
Codex alimenttarius commision,(2005), PROPOSED DRAFT AMENDMENTS TO THE STANDARD FOR NAMED VEGETABLE OILS .
Tahira R, Ata-ur-Rehman,(2007), CHARACTERIZATION OF RICE BRAN OIL Journal of . Agric. Res,vol45,n3..
29
Mahua Ghosh,(2007), Review on Recent Trends in Rice Bran Oil Processing, J of Amer Oil Chem Soc,vol84,p315.
Takeshita Yasuhiko,Iwata Fumio,(1998),Recent Technical advances in Rice Bran Oil Processing(II About Refining Process),Recent Technical Advances in Rice Bran Oil Processing,no 21,p118.
Zigoneanu,I.G,(2008),determination of antioxidant components in rice bran oil extracted by microwave-assisted method,journal Bioresource technology,vol99,p4910.
30
THANK YOU FOR LISTENING