مقایسه اثر نیتریت سدیم و نانوکپسول‌های حامل آستاگزانتین میکروجلبک هماتوکوکوس (Haematococcus pluvialis) با پوشش ترکیبی مالتودکسترین-کازئینات سدیم در کنترل فساد اکسیداتیو و میکروبی سوسیس معمولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سهیل ریحانی پول ¹
• سکینه یگانه ²
• رضا صفری ³

¹ گروه آموزشی فراوری محصولات شیلاتی، دانشکده شیلات و محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

² گروه شیلات، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

³ پژوهشکده اکولوژی دریای خزر، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

https://doi.org/10.22067/ifstrj.2023.78749.1202

چکیده

هدف تحقیق حاضر امکان ­سنجی جایگزینی نیتریت سدیم در فرمولاسیون سوسیس معمولی با استفاده از نانوکپسول­ های حامل آستاگزانتین بود تا از این طریق از مضرات سوسیس کاسته و به ارزش غذایی آن افزوده شود. به‌همین منظور پس از استخراج رنگدانه آستاگزانتین از میکروجلبک هماتوکوکوس پلوویالیس با استفاده از تکنیک اسید-استون و نانو ریزپوشانی آن با پوشش ترکیبی مالتودکسترین-کازئینات سدیم، نانوکپسول­ های حامل با نسبت ­های مختلف، جایگزین نیتریت سدیم در فرمولاسیون سوسیس معمولی شدند و تیمارهای حاصل از نظر اکسیداسیون، فساد میکروبی، شاخص ­های رنگی و خواص حسی طی 28 روز نگهداری در دمای یخچال مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد اثرگذاری نانوکپسول­ های حامل آستاگزانتین در زمینه کنترل دو شاخص فساد اکسیداسیونی یعنی تیوباربیتوریک­اسید و عدد پراکسید به‌صورت معنی­ داری بیشتر از نیتریت سدیم است (0/05>p) و کمترین حد این دو شاخص در تیمارهای دارای بیشترین میزان نانوکپسول های حامل ثبت شد. عکس این نتیجه در مورد بازهای ازته فرار و pH مشاهده شد؛ به این صورت که قدرت نیتریت سدیم در کنترل این دو شاخص به‌صورت قابل ملاحظه ­ای بیشتر از نانوکپسول ­های حامل آستاگزانتین بود (0/05>p). مطابق یافته­ ها، وقتی 30 تا mg/kg 60 از mg/kg 120 حد مجاز نیتریت سدیم در فرمولاسیون سوسیس با نانوکپسول­ های حامل آستاگزانتین جایگزین شد، تیمارهای حاصل از نظر میزان و روند بازهای ازته فرار و pH طی دوره نگهداری با تیماری که صرفا حاوی mg/kg 120 نیتریت سدیم است، فاقد اختلاف معنی ­دار بودند (0/05<p). در ادامه مشخص شد همین تیمارها از نظر شاخص­ های رنگی و ارزیابی حسی (رنگ، بو، طعم و بافت) تفاوت قابل ملاحظه ­ای با تیمار حاوی mg/kg 120 نیتریت سدیم ندارند (0/05<p) و بیشترین پذیرش کلی هم مربوط به همین تیمارها می­ باشد (0/05>p). بنابر یافته­های تحقیق حاضر، نانوکپسول­ های حامل آستاگزانتین پتانسیل مطلوبی جهت جایگزینی نیتریت سدیم در فرمولاسیون سوسیس دارند.

کلیدواژه‌ها

• سوسیس
• فساد اکسیداتیو
• میکروجلبک هماتوکوکوس
• نانوکپسول‌های حامل آستاگزانتین
• نیتریت سدیم

موضوعات

• زیست فناوری مواد غذایی

©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0).

مراجع

1. Ambati, R.R., Siew Moi, P., Ravi, S., & Aswathanarayana, R.G. )2014(. Astaxanthin: Sources, extraction, stability, biological activities and its commercial applications—A review. Marine Drugs, 12(1), 128-152. https://doi.org/10.3390/md12010128
2. AOAC. (2016). Official Method of Analysis, 20^th International AOAC, Virginia 2016.
3. Abdelmalek, B.E., Sila, A., Ghlissi, Z., Taktak, M.A., Ayadi, M.A., & Bougatef, A. (2016). The influence of natural astaxanthin on the formulation and storage of marinated chicken steaks. Journal of Food Biochemistry, 40(4), 393-403. https://doi.org/10.1111/jfbc.12224
4. Cadun, A., Cakli, S., & Kisla, D. (2005). A study of marination of deepwater pink shrimp (Parapenaeus longirostris, Lucas, 1846) and its shelf life. Food Chemistry, 90(1-2), 53-59. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.03.024
5. Duan, J., Jiang, Y., Cherian, G., & Zhao, Y. (2010). Effect of combined chitosan-krill oil coating and modified atmosphere packaging on the storability of cold-stored lingcod (Ophiodon elongates) fillets. Food Chemistry, 122(4), 1035-1042.
6. Dong, S., Huang, Y., Zhang, R., Wang, S., & Liu, Y. (2014). Four different methods comparison for extraction of astaxanthin from green alga Haematococcus pluvialis. The Scientific World Journal, 1-7. https://doi.org/10.1155/2014/694305
7. Dewati, P.R., Rohman, A., & Budiman, A. (2020). A preliminary study of extraction and purification processes of astaxanthin from Haematococcus pluvialisas a natural antioxidant. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 778, No. 1, p. 012032). IOP Publishing. https://doi:10.1088/1757-899X/778/1/012032
8. Egan, H., & Sawyer, R. (1997). Pearson's chemical Analysis of food. 9^th. Edition, Edinburgh, Scotland, Churchill. Livingstone, UK, 609-634.
9. Fernández, J., Pérez-Álvarez, J.A., & Fernández-López, J.A. (1997). Thiobarbituric acid test for monitoring lipid oxidation in meat. Food Chemistry, 59(3), 345-353.
10. Ferguson, L.R., Philpott, M., & Karunasinghe, N. (2004). Dietary cancer and prevention using antimutagens. Toxicology, 198(1-3), 147-159. https://doi.org/10.1016/j.tox.2004.01.035
11. Ghiretti, G.P., Zanardi, E., Novelli, E., Campanini, G., Dazzi, G., Madarena, G., & Chizzolini, R. (1997). Comparative evaluation of some antioxidants in salame Milano and mortadella production. Meat Science, 47(1-2), 167-176.
12. Gimenez, B., Roncales, P., & Beltran, J.A. (2002). Modified atmosphere packaging of filleted rainbow trout. Journal of the Science of Food and Agriculture, 82(10), 1154-1159. https://doi.org/10.1002/jsfa.1136
13. Goulas, A.E., & Kontominas, M.G. (2005). Effect of salting and smoking-method on the keeping quality of chub mackerel (Scomber japonicus): biochemical and sensory attributes. Food Chemistry, 93(3), 511-520. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.09.040
14. Georgantelis, D., Ambrosiadis, I., Katikou, P., Blekas, G., & Georgakis, S.A. (2007). Effect of rosemary extract, chitosan and α-tocopherol on microbiological parameters and lipid oxidation of fresh pork sausages stored at 4 C. Meat Science, 76(1), 172-181. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2006.10.026
15. Irna, C., Jaswir, I., Othman, R., & Jimat, D.N. (2017). Document details. International Food Research Journal, 24, 508-513.
16. Jeya, S.R., Jeyasekaran, G., & Vijayalakshmi, S.K. (2005). Effect of vacuum packaging on the quality characteristics of seer fish (Scomberomorus commersonii) chunks during refrigerated storage. Journal of Food Science and Technology, 42(5), 438-443.
17. Kunte, L.A., Gennadios, A., Cuppett, S.L., Hanna, M.A., & Weller, C.L. (1997). Cast films from soy protein isolates and fractions. Cereal Chemistry, 74(2), 115-118. https://doi.org/10.1094/CCHEM.1997.74.2.115
18. Kang, C.D., & Sim, S.J. (2007). Selective extraction of free astaxanthin from Haematococcus culture using a tandem organic solvent system. Biotechnology Progress, 23(4), 866-871. https://doi.org/10.1021/bp0700354
19. Kilincceker, O., Dogan, I.S., & Kucukoner, E. (2009). Effect of edible coatings on the quality of frozen fish fillets. LWT-Food Science and Technology, 42(4), 868-873. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2008.11.003
20. Khaleghi, A., Rezaei K., Kasai, M., Khosravi, K., & Soleymani, M. (2013). Evaluation of antioxidant properties of Berberis crataegina extract on fat oxidation of beef sausages during refrigerated storage. Iranian Journal of Nutrition Sciences and Food Technology, 7(5), 345-353. (In Persian)
21. Liu, B.H., & Lee, Y.K. (2003). Effect of total secondary carotenoids extracts from Chlorococcum on Helicobacter pylori-infected BALB/c mice. International Immunopharmacology, 3(7), 979-986. https://doi.org/10.1016/S1567-5769(03)00096-1
22. Liu, D.C., Tsau, R.T., Lin, Y.C., Jan, S.S., & Tan, F.J. (2009). Effect of various levels of rosemary or Chinese mahogany on the quality of fresh chicken sausage during refrigerated storage. Food Chemistry, 117(1), 106-113. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.03.083
23. Liu, Z.W., Zeng, X.A., Cheng, J.H., Liu, D.B., & Aadil, R.M. (2018). The efficiency and comparison of novel techniques for cell wall disruption in astaxanthin extraction from Haematococcus pluvialis. International Journal of Food Science and Technology, 53(9), 2212-2219. https://doi.org/10.1111/ijfs.13810
24. Moerck, K.E., & Ball Jr, H.R. (1974). Lipid autoxidation in mechanically deboned chicken meat. Journal of Food Science, 39(5), 876-879. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1974.tb07265.x
25. Miki, W. (1991). Biological functions and activities of animal carotenoids. Pure and Applied Chemistry, 63(1), 141-146. https://doi.org/10.1351/pac199163010141
26. Moarefian, M., Barzegar, M., & Sattari, M. (2013). Cinnamomum zeylanicum essential oil as a natural antioxidant and antibactrial in cooked sausage. Journal of Food Biochemistry, 37(1), 62-69. https://doi.org/10.1111/j.1745-4514.2011.00600.x
27. Machado, A.R., Assis, L.M., Costa, J.A.V., Badiale-Furlong, E., Motta, A.S., Micheletto, Y.M.S., & Souza-Soares, L.A. (2014). Application of sonication and mixing for nanoencapsulation of the cyanobacterium Spirulina platensis in liposomes. International Food Research Journal, 21(6), 2201-2206.
28. Mohammadpourfard, I., Khanjari, A., Akhonzadeh Basti, A., Herrero‐Latorre, C., Shariatifar, N., & Hosseini, H. (2021). Evaluation of microbiological, chemical, and sensory properties of cooked probiotic sausages containing different concentrations of astaxanthin, thymol, and nitrite. Food Science & Nutrition, 9(1), 345-356. https://doi.org/10.1002/fsn3.2000
29. Nam, K.C., & Ahn, D.U. (2003). Use of antioxidants to reduce lipid oxidation and off-odor volatiles of irradiated pork homogenates and patties. Meat Science, 63(1), 1-8. https://doi.org/10.1016/S0309-1740(02)00043-8
30. Nourbehesht, N., Shekarchizadeh, H., & Soltanizadeh, N. (2019). Production and evaluation of low-fat frankfurter sausage by emulsion filled gel based on inulin and rice bran oil. Iranian Journal of Nutrition Sciences and Food Technology, 14(2), 85-94. (In Persian with English abstrat)
31. Sallam, K.I., Ishioroshi, M., & Samejima, K. (2004). Antioxidant and antimicrobial effects of garlic in chicken sausage. LWT-Food Science and Technology, 37(8), 849-855. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2004.04.001
32. Sebranek, J.G., Sewalt, V.J.H., Robbins, K., & Houser, T.A. (2005). Comparison of a natural rosemary extract and BHA/BHT for relative antioxidant effectiveness in pork sausage. Meat Science, 69(2), 289-296. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2004.07.010
33. Sarada, R., Vidhyavathi, R., Usha, D., & Ravishankar, G.A. (2006). An efficient method for extraction of astaxanthin from green alga Haematococcus pluvialis. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(20), 7585-7588. https://doi.org/10.1021/jf060737t
34. Sun, W., Lin, H., Zhai, Y., Cao, L., Leng, K., & Xing, L. (2015). Separation, purification, and identification of (3S, 3′ S)- trans-astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Separation Science and Technology, 50(9), 1377-1383. https://doi.org/10.1080/01496395.2014.976873
35. Suganya, V., & Asheeba, S. (2015). Antioxidant and antimicrobial activity of astaxanthin isolated from three varieties of crabs. International Journalof Recent Scientific Research, 6(10), 6753-6758.
36. Seo, J.K., Parvin, R., Park, J., & Yang, H.S. (2021). Utilization of astaxanthin as a synthetic antioxidant replacement for emulsified sausages. Antioxidants, 10(3), 1-11. https://doi.org/10.3390/antiox10030407
37. Safari, R., Mirbakhsh, M., Ghaffari, H., Reyhani Poul, S., Rahmati, R., & Ebrahimzadeh, M. (2022a). Effect of temperature, pH, and time factors on the stability and antioxidant activity of the extracted astaxanthin from Haematococcus microalgae (Haematococcus pluvialis). Iranian Scientific Fisheries Journal, 31(1), 109-120. (In Persian). http://dorl.net/dor/20.1001.1.10261354.1401.31.1.10.2
38. Safari, R., Raftani Amiri, Z., Reyhani Poul, S., & Ghaffari, H. (2022b). Nanoencapsulation of phycocyanin extracted from the alga Spirulina (Spirulina platensis) and use of resulting nanoparticles in ice cream formulation. Iranian Journal of Food Science and Technology, 123(19), 145-159. (In Persian with English abstrat). http://dx.doi.org/10.52547/fsct.19.123.145
39. Tanaka, T., Morishita, Y., Suzui, M., Kojima, T., Okumura, A., & Mori, H. (1994). Chemoprevention of mouse urinary bladder carcinogenesis by the naturally occurring carotenoid astaxanthin. Carcinogenesis, 15(1), 15-19. https://doi.org/10.1093/carcin/15.1.15
40. Tracy, R.P. (1999). Inflammation markers and coronary heart disease. Current Opinion in Lipidology, 10(5), 435-441. https://doi.org/10.1097/00041433-199910000-00008
41. Toldrá, F., Aristoy, M.C., & Flores, M. (2009). Relevance of nitrate and nitrite in dry-cured ham and their effects on aroma development. Grasas y Aceites, 60(3), 291-296.
42. Uchiyama, K., Naito, Y., Hasegawa, G., Nakamura, N., Takahashi, J., & Yoshikawa, T. (2002). Astaxanthin protects β-cells against glucose toxicity in diabetic db/db mice. Redox Report, 7(5), 290-293. https://doi.org/10.1179/135100002125000811
43. Yuan, J.P., & Chen, F. (2000). Purification of trans-astaxanthin from a high-yielding astaxanthin ester-producing strain of the microalga Haematococcus pluvialis. Food Chemistry, 68(4), 443-448. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(99)00219-8