نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌‌آموختۀ کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانش‌‌آموختۀ دکتری، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

چکیده

هدف از این پژوهش تولید پروتئین هیدرولیزشده از کنجالۀ کنجد با بالاترین فعالیت ضداکسندگی توسط روش آماری سطح پاسخ بود. پروتئین کنجالۀ کنجد، که یک محصول کم‌ارزش است و اغلب به مصرف دام می‌رسد را می‌توان ازطریق هیدرولیز آنزیمی، توسط آنزیم آلکالاز به پروتئین هیدرولیزشده باارزش افزودۀ مناسب تبدیل نمود. فاکتورهایی که در این پژوهش جهت رسیدن به بیشترین میزان فعالیت ضداکسندگی بررسی شدند شامل: دما (40-55 درجۀ سانتی‌گراد)، زمان (30-180 دقیقه) و نسبت آنزیم به سوبسترا (1-3 درصد) بودند. تأثیر این پارامترها به‌عنوان متغیر مستقل در هیدرولیز بر قابلیت مهار رادیکالآزاد توسط معادلۀ درجۀ دوم برازش گردید. نتایج حاصل از بهینه‌سازی پروتئین هیدرولیزشده براساس میزان مهار رادیکال دی فنیل 2،2 دی فنیل 1، پیکریل هیدرازیل (DPPH) توسط روش سطح پاسخ نشان داد که مقادیر بهینه برای مهار رادیکال DPPH در دمای 52/07 درجۀ سانتی‌گراد، زمان 125/49 دقیقه و نسبت آنزیم به سوبسترا 3 درصد به‌دست می‌آید. حداکثر مقادیر به‌دست‌آمده برای مهار رادیکال DPPH، 66/5 درصد بود. همچنین نتایج حاصل نشان داد که تولید پروتئین هیدرولیزشده به‌صورت مؤثری تحت‌تأثیر شرایط واکنش قرار دارد، در واقع هریک از فاکتورهای دما، زمان و مقدار آنزیم تأثیر معنی‌داری بر خصوصیات محصول دارند و پروتئین هیدرولیزشدۀ کنجالۀ کنجد می‌تواند قابلیت کاربرد در فرمولاسیون مواد غذایی به‌عنوان ترکیب ضداکسندۀ طبیعی داشته باشد

کلیدواژه‌ها

پروانه، و. (1385). کنترل کیفی و آزمایش های شیمیایی مواد غذایی: انتشارات دانشگاه تهران.

رستگار، م. (1384). زراعت گیاهان صنعتی (چاپ دوم): انتشارات برهمند.

مشگین‌فر، ن. (1391). تهیه پروتئین هیدرولیز شده از فراورده‌های جانبی صنایع گوشت و بررسی خاصیت آنتی‌اکسیدانی آن. (پایان نامه کارشناسی ارشد)، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی,

مهرگان نیکو، ع.، صادقی ماهونک، ع.، قربانی، م.، طاهری، ع.، اعلمی، م. و کمالی، ف. (1392). بررسی اثر شرایط هیدرولیز بر فعالیت ضداکسایشی پروتئین‌های هیدرولیز شده حاصل از ماهی کاراس (Carassius carassius). پژوهش و نوآوری در علوم و صنایع غذایی، 2(4)، 351-364. doi:https://doi.org/10.22101/jrifst.2014.03.01.245

نورمحمدی، ا.، صادقی ماهونک، ع.، اعلمی، م.، قربانی، م. و صادقی، م. (2017). بهینه سازی هیدرولیز پروتئین کنجاله دانه کدو با استفاده از آنزیم آلکالاز جهت دستیابی به حداکثر خاصیت ضد اکسایشی. نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی، 9(1)، 1-12. doi:https://doi.org/10.22069/ejfpp.2017.8810.1236

Agyei, D., Ongkudon, C. M., Wei, C. Y., Chan, A. S., & Danquah, M. K. (2016). Bioprocess challenges to the isolation and purification of bioactive peptides. Food and Bioproducts Processing, 98, 244-256. doi:https://doi.org/10.1016/j.fbp.2016.02.003

Ajibola, C. F., Fashakin, J. B., Fagbemi, T. N., & Aluko, R. E. (2011). Effect of peptide size on antioxidant properties of African yam bean seed (Sphenostylis stenocarpa) protein hydrolysate fractions. International Journal of Molecular Sciences, 12(10), 6685-6702. doi:https://doi.org/10.3390/ijms12106685

Alaiz, M., Beppu, M., Ohishi, K., & Kikugawa, K. (1994). Modification of delipidated apoprotein B of low density lipoprotein by lipid oxidation products in relation to macrophage scavenger receptor binding. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 17(1), 51-57. doi:https://doi.org/10.1248/bpb.17.51

Amza, T., Balla, A., Tounkara, F., Man, L., & Zhou, H. (2013). Effect of hydrolysis time on nutritional, functional and antioxidant properties of protein hydrolysates prepared from gingerbread plum (Neocarya macrophylla) seeds. International Food Research Journal, 20(5), 2081-2090.

AOAC. (2008). Official methods of analysis, 18th ed. In Association of official Analytical Chemists: Washington, DC.

Bougatef, A., Hajji, M., Balti, R., Lassoued, I., Triki-Ellouz, Y., & Nasri, M. (2009). Antioxidant and free radical-scavenging activities of smooth hound (Mustelus mustelus) muscle protein hydrolysates obtained by gastrointestinal proteases. Food Chemistry, 114(4), 1198-1205. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.10.075

Chatterjee, R., Dey, T. K., Ghosh, M., & Dhar, P. (2015). Enzymatic modification of sesame seed protein, sourced from waste resource for nutraceutical application. Food and Bioproducts Processing, 94, 70-81. doi:https://doi.org/10.1016/j.fbp.2015.01.007

Chen, H.-M., Muramoto, K., & Yamauchi, F. (1995). Structural analysis of antioxidative peptides from Soybean. beta.-Conglycinin. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 43(3), 574-578. doi:https://doi.org/10.1021/jf00051a004

Diniz, F. M., & Martin, A. M. (1996). Use of response surface methodology to describe the combined effects of pH, temperature and E/S ratio on the hydrolysis of dogfish (Squalus acanthias) muscle. International journal of food science & technology, 31(5), 419-426. doi:https://doi.org/10.1046/j.1365-2621.1996.00351.x

Li, X., Deng, J., Shen, S., Li, T., Yuan, M., Yang, R., & Ding, C. (2015). Antioxidant activities and functional properties of enzymatic protein hydrolysates from defatted Camellia oleifera seed cake. Journal of food science and technology, 52(9), 5681-5690. doi:https://doi.org/10.1007/s13197-014-1693-z

Li, Y., Jiang, B., Zhang, T., Mu, W., & Liu, J. (2008). Antioxidant and free radical-scavenging activities of chickpea protein hydrolysate (CPH). Food Chemistry, 106(2), 444-450. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.04.067

Mehregan-Nikoo, A., Alireza, S.-M., Ghorbani, M., Taheri, A., Alami, M., & Kamali, F. (2013). Effect of hydrolysing condition on antioxidant activity of protein hydrolysate from crucian carp (carassius carassius). Journal of research and innovation in food science and technology, 2(4), 351-364. doi:https://doi.org/10.22101/jrifst.2014.03.01.245 (in Persian)

Meshgin far, N. (2012). Preparation of Hydrolyzed Protein from Side Products of Meat Industries and evaluation of its Antioxidant Properties. (Unpublished master's thesis), Faculty of Agriculture, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, (in Persian)

Nalinanon, S., Benjakul, S., Kishimura, H., & Shahidi, F. (2011). Functionalities and antioxidant properties of protein hydrolysates from the muscle of ornate threadfin bream treated with pepsin from skipjack tuna. Food Chemistry, 124(4), 1354-1362. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2010.07.089

Nourmohammadi, E., Sadeghi[-Mahoonak, A., Alami, M., Ghorbani, M., & Sadeghi, M. (2017). Optimization of pumpkin oil cake protein hydrolysis with Alcalase to achieve the maximum antioxidant activity. Journal of Technology and Food Preservation, 9(1), 1-12 doi:https://doi.org/10.22069/ejfpp.2017.8810.1236 (in Persian)

Parvaneh, V. (2006). Quality control and chemical analysis of food product. (pp. 332): Tehran University Publication (in Persian)

Rajapakse, N., Mendis, E., Byun, H.-G., & Kim, S.-K. (2005). Purification and in vitro antioxidative effects of giant squid muscle peptides on free radical-mediated oxidative systems. The Journal of Nutritional Biochemistry, 16(9), 562-569. doi:https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2005.02.005

Rastegar, M. (2005). Cultivation of Industrial Plants. Agriculture , Borhanmand Publication: (pp. 480, First Printing (in Persian)

Sarmadi, B. H., & Ismail, A. (2010). Antioxidative peptides from food proteins: a review. Peptides, 31(10), 1949-1956. doi:https://doi.org/10.1016/j.peptides.2010.06.020

Sheih, I.-C., Wu, T.-K., & Fang, T. J. (2009). Antioxidant properties of a new antioxidative peptide from algae protein waste hydrolysate in different oxidation systems. Bioresource Technology, 100(13), 3419-3425. doi:https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.02.014

Sumaya‐Martínez, T., Castillo‐Morales, A., Favela‐Torres, E., Huerta‐Ochoa, S., & Prado‐Barragán, L. A. (2005). Fish protein hydrolysates from gold carp (Carassius auratus): I. A study of hydrolysis parameters using response surface methodology. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85(1), 98-104. doi:https://doi.org/10.1002/jsfa.1943

Taheri, A., Abedian Kenari, A., Motamedzadegan, A., & Habibi Rezaie, M. (2011). Optimization of goldstripe sardine (Sardinella gibbosa) protein hydrolysate using Alcalase® 2.4 L by response surface methodology Optimización de hidrolisato de proteína de Sardinela dorada (Sardinella gibbosa) usando Alcalase® 2.4 L a través de RSM. CyTA-Journal of Food, 9(2), 114-120. doi:https://doi.org/10.1080/19476337.2010.484551

Tang, L., Sun, J., Zhang, H. C., Zhang, C. S., Yu, L. N., Bi, J., . . . Yang, Q. L. (2012). Evaluation of physicochemical and antioxidant properties of peanut protein hydrolysate. PloS one, 7(5), e37863.

Wu, H.-C., Chen, H.-M., & Shiau, C.-Y. (2003). Free amino acids and peptides as related to antioxidant properties in protein hydrolysates of mackerel (Scomber austriasicus). Food Research International, 36(9-10), 949-957. doi:https://doi.org/10.1016/S0963-9969(03)00104-2