نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای گروه فراوری مواد غذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد

2 استادیار گروه زیست فناوری مواد غذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد

3 دانشیار گروه نانوفناوری مواد غذایی، پژوهشکده علوم و صنایع غذایی، مشهد

4 استادیار گروه فراوری مواد غذایی، پژوهشکده علوم و فراوری مواد غذایی جهاد دانشگاهی خراسان رضوی

چکیده

اینولین طبیعی استخراج شده از ریشه‌های تازه گیاه کاسنی متشکل از واحدهای فروکتوز با پیوندهای (1→2) βبا درجه پلیمریزاسیون مختلف می‌باشد. میزان اینولین، طول زنجیره و خواص عملکردی آن علاوه بر منشاء ژنتیکی، شرایط محیطی رشد و زمان برداشت گیاه، به روش استخراج و فرآیندهای پس از استخراج نیز بستگی دارد. اینولین با زنجیره کوتاه حلالیت و شیرینی بیشتری داشته و به عنوان جایگزین شکر استفاده می‌شود، حال آن‌که اینولین زنجیره بلند دارای حلالیت کمتر، ویسکوزیته و پایداری حرارتی بیشتری بوده و به عنوان جایگزین چربی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش جهت دستیابی به فراکسیون های اینولین با طول زنجیره مختلف، از ریشه گیاه کاسنی رقم ارکیس استفاده شد و اثر تیمارهای نسبت اتانل به ماده جامد (2:1 و 10:1)، کریستالیزاسیون و رسوب محلول آبی (20- درجه سانتی‌گراد) و اولترافیلتراسیون با قطر غشای 4 کیلودالتون بر بازده استخراج، درجه پلیمریزاسیون و خواص فیزیکوشیمیایی ترکیبات حاصل بررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش غلظت اتانل باعث رسوب و راندمان بیشتر اینولین می‌شود. رسوب حاصل از نسبت 2:1 اتانل به ماده جامد در مقایسه با سایر روش‌های استفاده شده دارای بیشترین درجه پلیمریزاسیون (66) و کمترین درصد قند احیاء بوده (1/2 درصد) و رسوب حاصل از فاز تراوه غشای اولترافیلتراسیون دارای بیشترین درصد قند احیاء (5/31 درصد) و کمترین درجه پلیمریزاسیون (16) بود.

کلیدواژه‌ها

Akin, M. B., Akin, M. S. & Kirmaci, Z. 2007. Effects of inulin and sugar levels on the viability of yogurt and probiotic bacteria and the physical and sensory characteristics in probiotic ice cream. Food Chemistry, 104: 93-99.

AOAC, 2000a. Official methods of analysis. Method 990.20. Determination of solids by direct forced air oven drying method. Washington, DC: AOAC.

AOAC, 2000b. Official methods of analysis. Method 945.46. Determination of ash by gravimetric method. Washington, DC: AOAC.

Bosscher, D., Van, L.J. & Frank, A. 2006. Inulin and oligofructose as prebiotic in prevention of intestinal infection and diseases. Nutrition Research Reviews, 9: 216-226.

Buriti, F. C.A., Inar, A. C. & Saad, S. M.I. 2010. Effects of refrigeration, freezing and replacement of milk fat by inulin and whey protein concentrate on texture profile and sensory acceptance of synbiotic guava mousses. Food Chemistry, 123: 1190–1197.

Chandrashekar, P. M., Harish Prashanth, K.V. & Venkatesh, Y.P. 2011. Isolation, structural elucidation and immunomodulatory activity of fructans from aged garlic extract. Phytochemistry, 72: 255–264.

Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K. & Smith, F. 1956. Colorimetric method for determination of sugar and related substances. Analytical Chemistry, 28: 350-356.

Gibson, G. R., Beatty, E. R., Wang, X. & Cummings, J. H. 1995. Selective stimulation of bifidobacteria in the human colon by oligofructose and inulin. Gastroenterology, 108: 975-982.

Lingyun, W., Jianhua, W., Xiaodong, Zh, Da, T. Yalin, Y. Chenggang, C., Tianhua, F. & Fan Zh. 2007. Studies on the extracting technical conditions of inulin from Jerusalem artichoke tubers. Journal of Food Engineering, 79: 1087–1093.

Lopez-Molina, D., Navarro-Martinez, M.D., Rojas-Melgarejo, F., Hiner, A.N.P., Chazarra, S. & Rodriguez-Lopez, J.N. 2005. Molecular properties and prebiotic effect of inulin obtained from artichoke (Cynara scolymus L.). Photochemistry, 66: 1476-1488.

Meyer, D., Vermulst, J., Tromp, R. H., & de Hoog, E. H. A. 2011. The effect of inulin on tribology and sensory profiles of skimmed milk. Journal of Texture Studies, 42: 387-393.

Miller, G. L. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, 31: 426-428.

Moerman, F. T., Vanleeuwen, M. B. & Delcoyr, J. A. 2004. Enrichment of higher molecular weight fractions in inulin. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 52: 3780-3783.

Muir, J. G., Shepherd, S. J., Rosella, O., Rose, R., Barrett, J. S. & Gibson, P. R. 2007. Fructan and free fructose content of common Australian vegetables and fruit. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55: 6619-6627.

Paseephol, T., Small, D. & Sherkat, F. 2007. Process optimization for fractionating Jerusalem artichoke fructans with ethanol using response surface methodology. Food Chemistry, 104: 73-80.

Pourfarzad, A., Habibi Najafi, M. B., Haddad Khodaparast, M.H. & Hassanzadeh Khayyat, M. 2014. Characterization of fructan extracted from Eremurus spectabilis tubers: a comparative study on different technical conditions. Journal of Food Science and Technology, 33: 10-20.

Roberfroid, M. B. 2002. Functional foods: concepts and application to inulin and oligofructose. British Journal of Nutrition, 87: 139-144.

Roberfroid, M.B. 2007. Inulin-type fructans: functional food ingredients. Journal of Nutrition, 137: 2493–2502.

Saengthongp, W. 2005. Influence of harvest time and storage temperayure on charactrestics of inulin from Jerusalem artichoke and physicochemical properties of inulin – starch mixed gel. A thesis submitted in partial fulfillment of the requirement for the degree of doctor of philosophy (food science) graduate school, Kasetsart University.

Swennen, K., Christophe, M., Courtin, B.B., Vandecasteele, C. & Delcour .J A .2005. Ultrafiltration and ethanol precipitation for isolation of arabinoxy looligosaccharides with different structures. Carbohydrate Polymers, 62: 283–292.

Trrega, A. & Costell, E. 2006. Effect of inulin addition on rheological and sensory properties of fat-free starch-based dairy desserts. International Dairy Journal, 16: 1104-1112.

Trrega, A., Rocafull, A. & Costell, E. 2010. Effect of blends of short and long-chain inulin on the rheological and sensory properties of prebiotic low-fat custards. Journal of Food Science and Technology, 43: 556–562.

Trrega, A., Torres, J.D. & Costell, E. 2011. Influence of the chain-length distribution of inulin on the rheology and microstructure of prebiotic dairy desserts. Journal of Food Engineering, 104: 356–363.

Tungland, B. & Meyer, D. 2002. Non digestible and polysaccharides (dietary fiber): their physiology and role in human health and food. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 1: 73-77.