ارزیابی تولید سرکه عناب و نقش مخمر ساکارومایسس سرویزیه و گلوکز بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و خاصیت آنتی اکسیدانی آن

نویسندگان
طیبه شاهی 1
سید مهدی جعفری 2
مرتضی محمدی 3
محسن پویان 4
مهدی ابراهیمی 5
ساره حسینی 6
1 دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان و عضو گروه پژوهشی بهینه‌سازی تولید و فراوری گیاهان دارویی، جهاد دانشگاهی خراسان جنوبی
2 استاد و عضو هیئت علمی گروه مهندسی مواد و طراحی صنایع غذایی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
3 دکتری علوم و صنایع غذایی، موسسه‌ی پژوهشی علوم و صنایع غذایی، مشهد.
4 کارشناسی ارشد بیولوژی، مدیر مجتمع تحقیقات گیاهان دارویی، جهاد دانشگاهی خراسان جنوبی
5 دکتری زراعت و عضو هیئت علمی گروه پژوهشی بهینه سازی تولید و فرآوری گیاهان دارویی، جهاد دانشگاهی خراسان جنوبی،
6 دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی دانشگاه آزاد سبزوار و عضو گروه پژوهشی بهینه‌سازی تولید و فراوری گیاهان دارویی، جهاد دانشگاهی خراسان جنوبی
10.52547/fsct.17.107.185
چکیده
سرکه طبیعی از دو مرحله تخمیر الکلی توسط مخمرها و مرحله تخمیر اسیدی توسط باکتری­های اسید استیک بدست می آید. از مهم­ترین فاکتورهایی که فرآیند تولید سرکه را تحت تاثیر قرار می­دهند، وجود مواد مغذی قابل دسترس و میزان مخمر جهت انجام سریع­تر و بیشتر فرآیندهای تخمیری می­باشد. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر مقدار مخمر (0 ، 2 و 4 درصد) و گلوکز (0 و 10 درصد) بر پارامترهای اسیدیته، pH، بریکس، میزان ترکیبات فنلی و خاصیت آنتی­ اکسیدانی سرکه عناب انجام گردید. برای این منظور نمونه های عناب­ پس ار شستشو تحت تاثیر غلظت­های مختلف گلوکز و مخمر قرار گرفتند. سپس در دمای 26 درجه­ سانتی­گراد به مدت 45 روز جهت تولید سرکه نگهداری شدند. بر اساس نتایج بدست آمده، ارتباط مستقیمی بین افزایش مقدار مخمر و گلوکز با پارامترهای اسیدیته، بریکس، ترکیبات فنلی، خاصیت آنتی­اکسیدانی و کاهش pH وجود داشت که تاثیر مقدار مخمر بیشتر از گلوکز بود. مقدار pH و اسیدیته در تیمارهای مختلف به ترتیب بین 46/3-00/3 و 39/1- 51/3% متغیر بود. با افزایش مقدار ترکیبات فنلی، خاصیت آنتی­اکسیدانی نیز افزایش یافت. کمترین و بیشترین مقدار ترکیبات فنلی و خاصیت آنتی­اکسیدانی mg/L 8/3582 و 87/33%، mg/L 3/6403 و 87/33% بود که به ترتیب مربوط به تیمار 2% مخمر و فاقد گلوکز، 4% مخمر و 10% گلوکز بود. نتایج این تحقیق نشان می­دهد مخمر باعث افزایش خاصیت آنتی­اکسیدانی و کاهش زمان فرآیند تولید سرکه به 35 روز در تیمار 4% نسبت به 2% و 0% می­شود که از نظر اقتصادی فاکتور مهمی در تولید سرکه می­باشد.
کلیدواژه‌ها
عناب
سرکه تخمیری
ترکیبات فنلی
خاصیت آنتی‌اکسیدانی

موضوعات

عنوان مقاله English

Evaluation of jujube vinegar production and the role of Saccharomyces cerevisiae and glucose on its physicochemical and antioxidant properties

نویسندگان English

Tayebe shahi 1
seid mahdi jafari 2
morteza mohammadi 3
mohsen pouyan 4
mahdi ebrahimi 5
sareh hoseini 6
1 PhD student of Food Science and Technology, Member of Optimizing the Production and Processing of Medicinal Plants, Academic Center for Education, Culture and Research, Southern Khorasan Province, Birjand
2 PhD, Prof, Food Material and Process Design Engineering, Gorgan,
3 Research Institute of Food Science and Technology, Mashhad,
4 4Head of Medicinal Plants Research Complex, Academic Center for Education, Culture and Research, Southern Khorasan Province, Birjand
5 5Assistant Professor of Research Group for Optimizing the Production and Processing of Medicinal Plants, Academic Center for Education, Culture and Research, Southern Khorasan Province, Birjand
6 6Member of Optimizing the Production and Processing of Medicinal Plants, Academic Center for Education, Culture and Research
چکیده English

abstract

Natural vinegar is produced from two stages of alcoholic fermentation by yeasts and acid fermentation by acetic acid bacteria. The most important effective factors in vinegar production process are availability of nutrients and yeast content for faster and higher rate of fermentation processes. This study was carried out to evaluate the effect of yeast level (0, 2 and 4%) and glucose concentration (0 and 10%) on parameters including acidity, pH, brix, phenolic compounds and antioxidant properties of jujube vinegar. For this purpose, washed jujubes were exposed to different concentrations of glucose and yeast. Then the samples were kept for 45 days at 45 ° C to produce vinegar. Our results showed that there was a direct correlation between the increase of yeast and glucose content with acidity, brix, phenolic compounds, antioxidant properties and pH reduction; the amount of yeast was more effective than glucose. Also, we found that pH and acidity were between 3.00-3.46 and 1.39-3.51, respectively. A good correlation was observed between total phenolic content and antioxidant activity. The minimum and maximum phenolic compounds and antioxidant properties were 3582.8 mg / L and 33.87%, 6403.3 mg / L and 45.37%, respectively which was obtained with 2% yeast and 0% glucose, and 4% yeast and 10% glucose. Obtained results indicated that yeast increases the antioxidant property and reduces vinegar production time to 35 days in 4% yeast than 2% and 0%, which is an important economic factor in the production of vinegar.

کلیدواژه‌ها English

Ziziphus jujube
Fermented vinegar
phenolic compounds
Antioxidant properties
1- Budak, N. H., Doguc, D. K., Savas, C. M., Seydim, A. C., Tas, T. K., Ciris, M. I and Guzel-Seydim, Z. B. (2011). Effects of apple cider vinegars produced with different techniques on blood lipids in high-cholesterol-fed rats, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59: 6638-6644.
2- Pazuch, C. M., Siepmann, F. B., Canan, C and Colla, E. (2015). Vinegar: functional aspects. Científica, Jaboticabal, 43:4, 302-308.
3- Sugiyama, M. A.C., Tang, Y., Wakaki, Y., Koyama, w. (2003). Glycemic index of single and mixed meal foods among common Japanese foods with white rice as a refrencefood. Eur. J. Clin. Nutr. 57 : 743-752.
4- Walker, G.M. (1988).Yeast Physiology & Biotechnology; John Wiley & Sons: Chichester, UK; New York, NY, USA..
5- Solieri, L., Giudici, P. (2008). Yeasts associated to traditional balsamic vinegar: ecological and tech-nological features. International Journal of Food Microbiology, 125:36-45.
6- Sharifi, M., Saeedi Asl, M. R., Haddad khodaparast, M. H., Jahed, I., Abedinia, A. R., Saerdarian, A. (2014). Investigation of the Stimulant Effect of date Kabakab & Mordabsang Core Powder on the Growth of Saccharomyces cerevisiae yeast in Vinegar Production. Journal of Innovation in science and food technology, 6 (4): 9-18.
7- Raspor, P., and Goranovic, D. (2009). Biotechnological application of acetic acid bacteria in food Production. Fundamentals in Biotechnology, 7: 178–198.
8- Li, S., Li, P., Feng, F and Luo, L. X. (2015). Microbial diversity and their roles in the vinegar fermentation process. Applied Microbiology and Biotechnology, 99(12): 4997–5024.
9- Benammar, C. (2010). Zizyphus lotus L. (Desf.) modulates antioxidant activity and human T-cell proliferation. BMC Complement Altern Med, 10: 45-54.
10- Pouyan, M. (2015).Comprehemsive Introduction of Medicinal Plants of South Khorasan. Isalmic Azad university of Birjand. 582.
11- Tripathi, M., Pandey, M.B., Jha, R.N., Pandey, V.B., Tripathi, P.N. and Singh, J.P. 2011. Cyclopeptide alkaloids from Zizyphus jujube. Fitoterapia. 72: 507-510.
12- Kubota, T., Kato, H., Tanijiri, S and Matsuda, H. (1988). Process for production vinegar. US patent 4770881.
13- Vithlani, V. A. and Patel, H. V. (2010). Production of Functional Vinegar from Indian Jujube(Zizyphus mauritiana) and its Antioxidant Properties. Journal of Food Technology, 8(3): 143-149.
14- Jo, Y., Han, J. W., Min, D., Lee, Y. U., Choi, Y. J. and Lim, S. (2015). Optimization of Acetic Acid Fermentation for Producing Vinegar from Extract of Jujube (Zizyphus jujuba Mill.) Fruits. J. Food Science Technology, 47(6): 711-718.
15- AOAC, (1990). Official methods of analysis, 15th ed. Washington, DC: Association of Official Analytical Chemist, 930.35j.
16- Singleton, V.L. and Rossi, J.A. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture 16(3): 144-158.
17- Williams, W. B., Cuvelier, M. E and Berset, C. (1995). Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensmittelm Wissenschsft Technology, 28: 25-30.
18- Walker, G. M and Stewart, G. G. (2016). Saccharomyces cerevisiae in the Production of Fermented Beverages. Beverages.2(30): 1-12.
19- Ubeda, C., Callejón, R. M., Hidalgo, C., Torija, M. J., Mas, A., Troncoso, A. M., & Morales, M. L. (2011). Determination of major volatile compounds during the
production of fruit vinegars by static headspace gas chromatography-mass spectrometry method. Food Research International, 44, 259–268.
20- Arachchige, P., Perumpuli, B. N., Watanabe, T and Toyama, H. (2014). Pellicle of thermotolerant Acetobacter pasteurianus strains: Characterization of the polysaccharides and of the induction patterns. J. Biosci. Bioeng,118: 134–138.
21- Walker, G.M. (2014).Fermentation (Industrial). Media for Industrial Fermentations. In Encyclopedia of Food Microbiology; Batt, C., Tortorello, M.L., Eds.; Elsevier Science Publishers: Boston, MA, USA.
22- Adebayo-Oyetoro, A. O., Adenubi, E., Ogundipe, O. O., Bankole, B. O and Adeyeye, S. A. O. (2017). Production and quality evaluation of vinegar from mango. Cogent Food and Agriculture, 3: 127-138.
23- Chen, G. L, Zheng, F. J, Sun, J, Li, Z. C, Lin, B and Li, Y. R. (2015). Production and
characteristics of high quality vinegar from sugarcane juice. Sugar Tech, 17(1): 89–93.
24- Saeki, A., Theeragool, G., Matsushita, K., Toyama, H., Lotong, N and Adachi, O. 1997. Development of thermotolerant acetic acid bacteria useful for vinegar fermentation at higher temperatures. Bioscience and Biotechnology and Biochemistry, 64: 138-145.
25- Cheirsilp, B. 2008. Processing of banan-based wine product using pectinase and α-amylase. Food Process Eng, 31: 78-90.
26- Berry, D.R. (1984). Physiology and microbiology of Scotch whisky production. In Progress in Industrial Microbiology; Bushell, M.E., Ed.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, Volume 19, pp. 199–243.
27- Ordoudi, S. A., Mantzouridou, F., Daftsiou, E., Malo, C., Hatzidimitriou, E., Nenadis, N. & Tsimidou, M. Z. (2014). Pomegranate juice functional constituents after alcoholic and acetic acid fermentation. Journal of Functional Foods, 8, 161–168.
28- Gulcin I., Oktay M., Kufrevioglu I.Ö., and Aslan A. (2002).Determination of antioxidant activity of Lichen Cetriariaislandca (L) Ach, Journal of Ethnopharmacology, 79:325-329.
29- Selli, S. (2017). Phenolic compounds in pomegranate vinegares. Journal of Science and Technology. 7(4): 162- 167.