بینش جدید از کاربرد آب یا عصاره گیاهی اتانول آب غنی از ترکیبات فعال در غذا

بینش جدید از کاربرد آب یا عصاره گیاهی اتانول آب غنی از ترکیبات فعال در غذا

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2023.1118761/full

 آنا پلاسکووا یری ملچک*
گروه تجزیه و تحلیل مواد غذایی و شیمی، دانشکده فناوری، دانشگاه توماس باتا در زلین، زلین، چک

گیاهان به عنوان منابع طبیعی آنتی اکسیدان ها (به عنوان مثال، پلی فنل ها، فلاونوئیدها، ویتامین ها و سایر ترکیبات فعال) شناخته می شوند که می توانند توسط حلال های سبز رنگ مانند آب، اتانول یا مخلوط های دوتایی آنها استخراج شوند. عصاره های گیاهی به دلیل توانایی های آنتی اکسیدانی خود به عنوان افزودنی های غذایی در سیستم های غذایی مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. کاربرد آنها در مواد غذایی با جلوگیری از تغییرات نامطلوب در خواص تغذیه ای و حسی، مانند ایجاد طعم بد در مواد غذایی غنی از چربی، ماندگاری محصولات را افزایش می دهد. این بررسی جدیدترین مقالات در مورد آب یا عصاره‌های گیاهی اتانول آب مورد استفاده به عنوان طعم‌دهنده، رنگ‌ها و مواد نگهدارنده برای تقویت غذا و نوشیدنی‌ها را خلاصه می‌کند. این مطالعه با توجه ویژه به توصیف فواید محصولات غنی شده با عصاره گیاهی مانند گوشت، روغن های گیاهی، بیسکویت، شیرینی، برخی نوشیدنی ها، ماست، پنیر و سایر محصولات لبنی انجام شده است. عصاره های گیاهی غنی از آنتی اکسیدان می توانند با جایگزینی جزئی یا کامل آنتی اکسیدان های مصنوعی، که اخیراً با مسائل ایمنی و بهداشتی مانند پیامدهای سمی و سرطان زا مرتبط شده اند، بر ایمنی مواد غذایی تأثیر مثبت بگذارند. از سوی دیگر، محدودیت ها و چالش های استفاده از عصاره در مواد غذایی مانند ثبات، سطح خلوص، سازگاری با ماتریس، قیمت، جنبه های حسی مانند طعم متمایز و غیره را باید در نظر گرفت. در آینده، توسعه مستمر و تمایل به استفاده از این عصاره های طبیعی به عنوان مواد غذایی مورد انتظار است، همانطور که تعداد آثار منتشر شده در این زمینه، به ویژه در دهه گذشته نشان می دهد.

1. معرفی
از قدیم الایام گیاهان دارویی و دمنوش های گیاهی به دلیل خواص درمانی و درمانی در زندگی روزمره بشر به عنوان داروهای سنتی مورد استفاده قرار می گرفته است ( 1 و 2 ). گیاهان دارویی منبع بسیاری از مواد شیمیایی گیاهی هستند که متابولیت های ثانویه مسئول خواص مفید گیاهان هستند ( 3 ). متابولیسم ثانویه گیاهی می تواند منبع بیوسنتتیکی از چندین ترکیب باشد که برای استفاده در صنایع غذایی و صنایع دارویی، شیمیایی، آرایشی و بهداشتی و کشاورزی جذاب هستند. هدف اساسی گیاهان ایجاد متابولیت های ثانویه به عنوان مکانیزم دفاعی در برابر میکروارگانیسم ها، حشرات و مصرف کنندگانی مانند گیاهخواران است ( 4 ). این متابولیت‌های ثانویه شامل بسیاری از مواد فعال بیولوژیکی هستند، به عنوان مثال، آلکالوئیدها، اسانس‌ها، فلاونوئیدها، تلخ‌ها، کومارین‌ها، تانن‌ها، گلیکوزیدها و ساپونین‌ها. شکل 1 مکان ترکیبات فنلی هدف را در قسمت های مختلف گیاه نشان می دهد. بسیاری از مطالعات ترکیبات فعال بیولوژیکی را مورد بحث قرار داده اند زیرا دارای اثرات آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی، ضد قارچی، ضد التهابی و ضد توموری هستند ( 8-10 ) . در سال‌های اخیر، گیاهان و عصاره‌های آن‌ها حاوی محتوای بالای ترکیبات زیست فعال یا معطر در کاربردهای متعددی در صنایع غذایی به‌عنوان طعم‌دهنده، رنگ‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها و عوامل ضد میکروبی (نگهدارنده)، تقویت‌کننده‌های مواد مغذی، آنزیم‌ها و افزودنی‌های بسته‌بندی استفاده شده‌اند . 11 ).

شکل 1
www.frontiersin.org
شکل 1 . قسمت هایی از یک گیاه و ترکیبات فنلی فعال موجود در آنها ( 5-7 ) .

گیاهان باید به طور مناسب شناسایی شوند و ارزیابی خطر سلامتی باید قبل از استفاده از غذا انجام شود ( 12 ). برای مثال، فاکتور حذف برای گیاهان می‌تواند حاوی فلزات سنگین، مایکوتوکسین‌ها یا بقایای حاصل از عملیات شیمیایی یا لقاح باشد ( 13 ، 14 ). غلظت ترکیبات شیمیایی در گیاهان به خاک، آب و هوا، اعمال کشاورزی، کیفیت آب آبیاری، تصفیه گیاه، فصل برداشت و آلودگی محیطی بستگی دارد ( 10 ، 13 ). در نتیجه، برای کاهش خطرات مصرف‌کننده، اجتناب از برداشت گیاهان در مناطقی که فعالیت‌های صنعتی و ترافیکی بالایی دارند به دلیل احتمال آلودگی فلزات سنگین مهم است ( 14 ، 15 ). علاوه بر این، شیوه های کشاورزی خوب باید در هنگام استفاده از کودهای شیمیایی یا آفت کش ها اجرا شود. مواد گیاهی قبل از فرآیند استخراج معمولاً به پیش تصفیه نیاز دارند که شامل شستشو، خشک کردن، فرآیندهای آنزیمی، تخمیر و آسیاب می شود. با توجه به عملیات شستشو، بارگیری نمونه های گیاهی با آلاینده های فلزات سنگین مانند آلومینیوم و سرب ممکن است اندکی کاهش یابد ( 14 ).

پیش تیمار مواد گیاهی از تخریب ترکیبات زیست فعال و توسعه میکروارگانیسم های نامطلوب جلوگیری می کند و امکان افزایش ماندگاری گیاه را فراهم می کند ( 16 ). خشک کردن یکی از محبوب ترین روش های حفظ مواد گیاهی است زیرا آب برای عملکرد صحیح میکروارگانیسم ها و آنزیم های گیاهی ضروری است ( 16 ، 17 ). کم آبی فرآیندهای متابولیکی خاصی مانند تخریب آنزیمی را که ممکن است ترکیبات فعال زیستی را تجزیه کرده و خواص حسی و تغذیه ای را تغییر دهد، مهار می کند ( 16-18 ) . انتخاب روش خشک کردن صحیح بسیار مهم است زیرا ممکن است به طور قابل توجهی مولکول های حساس به حرارت، ترکیبات فرار، اجزای فلاونوئیدی و رنگدانه های رنگی جذاب در گیاهان را از دست بدهد ( 16 ، 19-21 ) . از طرف دیگر دمای خشک شدن بالا ممکن است آنزیم هایی را در گیاهان که ترکیبات زیست فعال را تجزیه می کنند مهار کند ( 16 ). روش خشک کردن انجمادی این پتانسیل را دارد که گیاهان حاوی مولکول های زیست فعال حساس به دما را تثبیت، غنی و طولانی کند بدون اینکه ساختار شیمیایی آنها را از بین ببرد ( 16 ). به گفته تعدادی از نویسندگان، برای حفظ حداکثر مقدار کاروتنوئیدها و کلروفیل ها در گیاهان، استفاده از خشک کردن انجمادی نسبت به خشک کردن با هوا در دمای اتاق در تاریکی یا در مایکروویو مناسب تر است (3 ، 22 ) . با این حال، دمای خشک شدن بالا ممکن است آنزیم هایی را در گیاهان مهار کند که می توانند مواد فعال زیستی را تجزیه کنند ( 16 ).

گیاهان خشک شده ممکن است قبل از استخراج به پودر تبدیل شوند زیرا افزایش سطح تماس بین ماتریکس گیاه و حلال ممکن است عملکرد عصاره و غلظت مولکول های زیست فعال را از طریق جداسازی بهتر افزایش دهد (23 ) . از سوی دیگر، روش تکه تکه‌سازی مورد استفاده برای همگن‌سازی گیاهان می‌تواند بازده مولکول‌های فرار مانند اسانس‌ها را کاهش دهد، زیرا در طی فرآیند فن‌آوری آزاد می‌شوند، که طی آن ساختار ترشحی از بین می‌رود (24 ) . به عنوان مثال، غلظت اسانس در دانه های نعناع (0.8-2.0 میلی متر) در مقایسه با گیاه خرد نشده حدود 71 درصد کاهش یافت ( 24 ، 25 ).

جداسازی برخی از مولکول‌های فعال زیستی از ماتریس‌های گیاهی با استفاده از حلال‌ها در طول استخراج ممکن است به دلیل محدودیت‌های آنها با اجزای دیواره سلولی چالش برانگیز باشد ( 16 ، 26 ). درمان آنزیمی یک استراتژی موثر است که ممکن است کارایی ترکیبات فعال زیستی هدف استخراج را با آزادسازی بهتر این مواد با تخریب دیواره‌های سلولی و غشاها بهبود بخشد ( 16 ، 26 ). علاوه بر این، این پیش تصفیه به دلیل مدت زمان استخراج کوتاه تر، استفاده کمتر از حلال و شرایط ملایم تر، امکان شیمی سبزتر را ارائه می دهد ( 16 ، 27 ). استخراج به کمک آنزیم می تواند بازیابی فنلی و فلاونوئیدی را بهبود بخشد، در نتیجه فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها را افزایش می دهد ( 28-31 ). به عنوان مثال، Chew et al. از پیش تیمار آنزیمی برگ های توت با پکتیناز قبل از استخراج آب به کمک اولتراسوند و تقویت پنیر دلمه با عصاره توت تقویت شده استفاده کرد ( 28 ).

یک روش استخراج مناسب برای ارائه عملکرد بالاتر با غلظت قابل توجهی از اجزای فعال زیستی مورد نیاز است. ساختار مختلف اجزای زیست فعال ممکن است فرآیند استخراج را به دلیل تفاوت در قطبیت و حلالیت پیچیده کند ( 32 ). علاوه بر این، روش استخراج و پارامترهای مختلف پردازش به شدت بر عملکرد، ترکیب و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره تأثیر می گذارد. در نتیجه، بهینه سازی این فرآیند ضروری است ( 23 ، 33 ). در دهه گذشته، توجه به تکنیک‌های استخراج برای محدود کردن استفاده از مواد خطرناک مانند حلال‌های سمی برای سلامت انسان و محیط‌زیست در عین به حداقل رساندن انرژی مورد نیاز و استفاده از مواد تجدیدپذیر به عنوان بخشی از استراتژی شیمی سبز متمرکز شده است (34 ، 35 ) . علاوه بر این، حلال‌های غیر سمی و آسان برای استخراج گیاهان در صنایع غذایی ترجیح داده می‌شوند ( 23 ). به عنوان مثال، آب امن ترین و کم هزینه ترین حلال سبز است ( 36 ). آب حلال کارآمدی در استخراج مولکول های قطبی است در حالی که در مورد ترکیبات قطبی کمتر، با استفاده از حلال های آلی یا حلال های دوتایی می توان کارایی بیشتری را به دست آورد ( 36-38 ) . به عنوان مثال، اجزای فعال زیستی مانند پلی فنل ها ممکن است در آب کمی محلول باشند اما در حلال های آلی حلالیت بهتری دارند ( 39 ). آب ممکن است با کمک به انتشار اجزای قابل استخراج مانند پلی فنل ها از طریق بافت های گیاهی، کارایی فرآیند استخراج را افزایش دهد ( 40 ، 41 ). علاوه بر این، یک حلال با ویسکوزیته پایین ممکن است برای تهیه عصاره گیاهی به دلیل امکان تسریع انتقال جرم ترجیح داده شود ( 42 ). به عنوان مثال، آب اسیدی شده یا حلال آلی (مثلاً اتانول یا متانول) به طور موثر برای تهیه عصاره گیاهی غنی از آنتوسیانین استفاده می شود ( 43 ). تانن ها ترکیبات فنلی با وزن مولکولی بالا هستند که وقتی در آب حل می شوند، کلوئید تشکیل می دهند ( 44 ، 45 ). علاوه بر این، حلالیت تانن ها متغیر است و بسته به مولکول های هدف، حلال هایی با قطبیت های مختلف مانند آب، اتانول، متانول و استون و همچنین محلول های آبی آنها ممکن است برای استخراج استفاده شود (7 ، 44 ، 45 ) . گلیکوزیدهای فلاونوئیدی بیشتر از آگلیکون ها در آب محلول هستند. علاوه بر این، هر دو گروه ممکن است با مخلوط های دوتایی آب-الکل و الکل های خالص استخراج شوند ( 46 ، 47 ). علاوه بر این، گروه‌های هیدروکسیل فلاونوئیدها و بخش‌های قند بر حلالیت در آب تأثیر می‌گذارند ( 46). در مقابل، فلاونوئیدهای قطبی کمتر مانند فلاوانون ها، فلاوانول ها، ایزوفلاون ها و فلاون های متیله ممکن است با اتیل استات، دی اتیل اتر، کلروفرم و دی کلرومتان استخراج شوند ( 47 ). آلکالوئیدها اغلب به عنوان نمک اسیدهای آلی در گیاهان یافت می شوند که در شرایط اسیدی محلول در آب هستند ( 48 ، 49 ). علاوه بر این، حلالیت در آب به دلیل جایگزینی اسید آلی در نمک های آلکالوئید با نمک اسید معدنی افزایش می یابد ( 49 ).

مخلوط‌های حلال دوتایی (مثلاً آب و حلال‌های آلی) نسبت به همتایان خود ترجیح داده می‌شوند زیرا تمام مولکول‌های فعال زیستی در مواد گیاهی را نمی‌توان تنها با استفاده از یک حلال استخراج کرد ( 36 ). علاوه بر این، حلال دوتایی مانند استون آبی برای استخراج فلاوانول های با وزن مولکولی بالاتر بهتر است ( 50 ). غلظت مناسب از حلال های آبی و آلی می تواند به طور موثر ترکیبات فعال را استخراج کند ( 50 ). به عنوان مثال، اتانول در آب قابل اختلاط است و قطبیت نسبی حلال های دوتایی اتانول-آب (80:20، cl/L) 0.710 است که به مقدار متانول نزدیک تر از اتانول است (38 ) . علاوه بر این، مخلوط آب و الکل (اتانول) می تواند مخلوط حلال موفق تری نسبت به تک حلال در استخراج پلی فنل ها باشد ( 41 ، 51 ). یک حلال آلی مانند متانول ممکن است به طور موثر مولکول های فنلی قطبی و قطبی متوسط ​​را استخراج کند (به عنوان مثال، گلیکوزیدهای فلاونوئید و اسیدهای فنولیک)، به ویژه آنهایی که وزن مولکولی کمتری دارند ( 42 ، 52 ). این الکل خطرناک ممکن است یک نگرانی برای ایمنی مواد غذایی باشد. حداکثر حد مجاز برای بقایای متانول در مواد غذایی و مواد غذایی استخراج شده 10 میلی گرم بر کیلوگرم است. با این حال، باقی مانده متانول باید کمتر از 1.5 میلی گرم در هر کیلوگرم ماده غذایی با عصاره های اعمال شده از گیاهان معطر استفاده شده به عنوان طعم دهنده باشد ( 23 ، 53 ).

حلال‌های مورد استفاده در تولید عصاره‌های گیاهی ممکن است در پایان مرحله فرآوری حذف شوند (مثلاً با تبخیر در یک اواپراتور چرخشی). با این حال، برخی از حلال های باقیمانده ممکن است ناخواسته باقی بمانند ( 54 ). سطح آنها به دلیل نگرانی های کیفیت و ایمنی محدود است ( 53 ، 55 ). علاوه بر این، حداکثر محدودیت آنها در جدول 1 در زیر نشان داده شده است.

میز 1
www.frontiersin.org
جدول 1 . خواص حلال ها بر اساس کاهش قطبیت مرتب شده اند ( 38 ، 53 ، 55 ، 56 ).

فاکتورهای استخراج تکنولوژی موثر بر ترکیب آب یا عصاره های گیاهی اتانول آب شامل حلال (غلظت اتانول، ترکیب معدنی آب)، زمان و دمای استخراج، نسبت گیاه به حلال، اندازه و بخشی از گیاهان، ظرف مورد استفاده، افزودن مواد دیگری مانند اسیدها، شکر یا شیر و غیره ( 57-60 ). اسیدی شدن حلال می تواند استخراج را افزایش دهد. به عنوان مثال، اسید کلریدریک، اسید استیک یا اسیدهای دیگر ممکن است استفاده شود ( 34 ، 60 ، 61 ). علاوه بر این، لاجوئی و همکاران. ( 62 ) مرتبط ترین رویکردها را برای افزایش پتانسیل حلال آب برای استخراج محصولات طبیعی خلاصه و مقایسه کردند.

تکنیک های مختلفی را می توان برای استخراج ترکیبات زیست فعال از گیاهان استفاده کرد و به عنوان روش های مرسوم و غیر متعارف طبقه بندی می شوند. این روش های استخراج مرسوم ساده، به راحتی در دسترس و کم هزینه هستند، اما استفاده از آنها با انتشار حلال ها در دیواره های سلولی گیاه محدود می شود ( 63 ). این روش ها عبارتند از: جوشانده، لیچینگ، خیساندن، تقطیر با آب و بخار، نفوذ آب، هضم، استخراج سوکسله، گرما، استخراج رفلاکس و غیره ( 63 ، 64 ). با این حال، معایب آنها شامل انتخاب کمتر استخراج، زمان استخراج طولانی تر، و تخریب حرارتی ترکیبات شیمیایی مقاوم در برابر حرارت در دماهای بالاتر است ( 34 ، 63 ). علاوه بر این، این روش‌های مرسوم ممکن است نیاز به استفاده از حلال‌های خالص و گران قیمت داشته باشند که ممکن است سمی باشند. افزایش دما باعث افزایش حلالیت و ضریب انتشار ترکیبات فنلی می شود که فرآیند استخراج را سرعت می بخشد ( 65 ). با این حال، برخی از ترکیبات ممکن است در دماهای بالاتر تجزیه شوند. برای مثال، روتین در دمای 75 درجه سانتی گراد شروع به تجزیه می کند و غلظت آن با افزایش دما کاهش می یابد تا زمانی که دیگر قابل اندازه گیری نباشد (90 درجه سانتی گراد) ( 58 ، 66 ). علاوه بر این، غلظت ترکیبات فرار در عصاره نهایی می تواند به عنوان تابعی از دما افزایش یابد، به این معنی که اگر آب به اندازه کافی گرم نباشد، عطر گیاهان به طور مطلوب آزاد نمی شود (67 ) .

از سوی دیگر، رویکردهای غیر متعارف شامل فراصوت، سیال زیر بحرانی و فوق بحرانی، مایکروویو، آنزیم، میدان های الکتریکی پالسی، افت فشار کنترل شده فوری، اکستروژن و سایر استخراج های کمکی است (34 ، 68 ) . این تکنیک‌های استخراج نوآورانه و امیدوارکننده برای بازیابی مولکول‌های فعال زیستی گیاهان و در عین حال کاهش زمان استخراج، انرژی و مصرف حلال برای کاهش تولید ضایعات استفاده می‌شوند ( 68 ). از مزایای استخراج سیال فوق بحرانی این است که برای ترکیبات حساس به حرارت مناسب است و از اکسید شدن آنها جلوگیری می کند، اکولوژیکی بدون حلال های سمی، زمان استخراج کوتاه تر و ویسکوزیته کم و ضریب انتشار بالاتر است (69 ) . این روش ممکن است ترکیباتی مانند فلاونوئیدها، کاروتنوئیدها، اسانس ها و اسیدهای چرب را از مواد گیاهی طبیعی استخراج کند. علاوه بر این، ممکن است از چندین حلال استخراج مجاز استفاده کند. به عنوان مثال، هیدروکربن های غیر قطبی مانند پروپان و بوتان، دی اکسید کربن، بوتان، اکسید نیتروژن، اتانول و غیره ( 54 ، 69 ، 70 ). از سوی دیگر، استخراج سیال فوق بحرانی برای استخراج ترکیبات قطبی نامناسب است ( 69 ). استخراج توسط میدان الکتریکی پالسی برای تعداد زیادی نمونه برای زمان استخراج کوتاه ایده آل است. علاوه بر این، این تکنیک عصاره خالص شده را تسهیل می کند، تخریب ترکیبات گرماپذیر را به حداقل می رساند و بازده استخراج را افزایش می دهد ( 69 ، 71 ). با این حال، پارامترهای فرآیند باید به دقت پایش شوند زیرا به عوامل مختلفی مانند انرژی ورودی ویژه، تعداد پالس، قدرت میدان و دما بستگی دارند ( 69 ، 71 ). استخراج به کمک اولتراسونیک فرآیندی است که مولکول های هدف را از مخلوط حلال ها با استفاده از انرژی اولتراسوند استخراج می کند. علاوه بر این، مزایای این فناوری شامل عملکرد بالاتر با زمان پردازش کوتاه‌تر و مقدار کمتر مواد شیمیایی و انرژی است ( 69 ، 71 ).

تنوع ساختاری و توزیع گسترده پلی فنول ها بر استخراج آنها از ماتریکس گیاهی پیچیده تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، پلی فنول ها و فلاونوئیدهای نامحلول در دیواره سلولی قرار دارند ( 72 ، 73 ). در مقابل، ترکیبات فنلی محلول مانند آنتوسیانین ها در داخل واکوئل های سلولی یافت می شوند ( 72 ، 74 ). دمای بالای حلال ممکن است باعث توزیع پلی ساکاریدهای دیواره سلولی در حلال شود و یکپارچگی دیواره سلولی را تضعیف کند و به ترکیبات فنلی اجازه دهد به راحتی به داخل انفوزیون منتقل شوند ( 75 ، 76 ). قابلیت استخراج آنها می تواند تحت تأثیر خواص شیمیایی مواد فنلی مانند ساختار مولکولی، قطبیت، غلظت، تعداد حلقه های معطر و گروه های هیدروکسیل قرار گیرد. استخراج کامل برخی از پلی فنل ها ممکن است به دلیل تشکیل کمپلکس با سایر متابولیت ها مانند پروتئین ها و کربوهیدرات ها امکان پذیر نباشد ( 77-79 ). علاوه بر این، غلظت، خالص‌سازی و تفکیک عصاره روش‌های مهمی برای آنالیز ترکیبات فنلی و کاربرد بعدی عصاره‌های گیاهی در غذا و نوشیدنی هستند ( 73 ).

علاوه بر این، در نظر گرفتن این نکته مهم است که فعالیت کلی عصاره‌های گیاهی ممکن است به دلیل ترکیبی از ترکیبات با اثرات هم افزایی، افزایشی یا آنتاگونیستی ایجاد شود. به عنوان مثال، غلظت بالای تیامین (0.1 و 0.8 میلی گرم در 100 گرم) باعث کاهش فعالیت آنتی اکسیدانی (AA) عصاره چای اتانولی می شود ( 80 )، یا موراکامی و همکاران. ( 81 ) یک اثر هم افزایی بین برخی از ترکیبات فنلی و α-توکوفرول مشاهده کردند.

بررسی فعلی بر استفاده از عصاره های گیاهی برای تقویت غذا یا نوشیدنی ها، افزایش عمر مفید آنها، کنترل فعالیت میکروبیولوژیکی یا افزایش خواص حسی و تغذیه ای این محصولات تمرکز دارد. این مطالعه پتانسیل عصاره های آبی یا اتانولی گیاهی غنی از ترکیبات فعال زیستی را به عنوان یک افزودنی غذایی طبیعی ارزیابی می کند. علاوه بر این، مقاله حاضر با هدف جمع آوری و ارائه برخی از جدیدترین مقالات در مورد عصاره های گیاهی آب-اتانولی و کاربردهای غذایی آنها برای ارائه داده های مرتب شده با استفاده از جداول است. کاربرد عصاره های گیاهی فعال در روغن، نوشیدنی، شیرینی، گوشت و محصولات لبنی نیز به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفت.

2. کاربرد عصاره گیاهی در محصولات غذایی
روند فعلی سبک زندگی و رژیم غذایی سالم است. بنابراین، مصرف کنندگان در سراسر جهان خواستار توسعه مواد غذایی با سطح کاهش یافته مواد مصنوعی مانند رنگ ها، طعم دهنده ها، تثبیت کننده ها، نگهدارنده ها و سایر افزودنی های غذایی هستند ( 82 ، 83 ). این الزامات به نگرانی ها در مورد اثرات بالقوه مضر مصرف طولانی مدت افزودنی های مصنوعی بر سلامت انسان پاسخ می دهد ( 84 ). با این حال، تنها درصد کمی از تولیدکنندگان مواد غذایی به دلیل ماندگاری کوتاه کالاها و حساسیت آنها به آلودگی میکروبی، محصولاتی را بدون افزودنی های غذایی تولید می کنند. در نتیجه، تلاشی برای یافتن افزودنی‌های غذایی طبیعی جایگزین با خواص ارگانولپتیک، آنتی‌اکسیدانی یا ضدباکتریایی مناسب وجود دارد که عمر مفید محصولات غذایی را افزایش داده و برای مصرف‌کنندگان جذاب باشد (33 ، 82 ، 83 ، 85 ) .

لیپیدها مواد غذایی هستند که بیشترین حساسیت را به اکسیداسیون دارند، که عمر مفید محصولات را محدود می کند یا کیفیت و ارزش غذایی آنها را تغییر می دهد. شایع ترین علت ترشی، اتواکسیداسیون لیپیدی، یک واکنش زنجیره ای رادیکال آزاد است. گرما، نور، اکسیدان ها، تشعشعات یونیزان، متالوپروتئین ها، فلزات واسطه، آنزیم ها و ترکیبات حساس به برش همولیتیک ممکن است اکسیداسیون لیپید را آغاز کنند. تغییرات اکسیداتیو می تواند منجر به ترشیدگی، تغییر طعم و بو، از دست دادن رنگ، ارزش غذایی یا ترکیبات سمی شود که می تواند برای سلامت مصرف کننده مضر باشد (هیدروپراکسیدها، اندوپروکسیدها و اپوکسیدهای اسیدهای چرب و کلسترول، رادیکال های آلکوکسی و هیدروکسی، آلدئیدها مانند مالون دی آلدئید) ( 86 – 88 ). مصرف کنندگان متوجه بوهای ایجاد شده از مولکول هایی مانند هگزانال، هپتانال و سایر ترکیبات فرار تولید شده توسط اکسیداسیون لیپیدها می شوند و این مواد ماندگاری یک محصول غذایی را کاهش می دهند (89 ) .

آنتی اکسیدان ها می توانند اکسیداسیون لیپیدهای موجود در غذا را به تأخیر بیندازند، که با کند کردن رشد ترشی و تغییر رنگ، به حفظ مواد غذایی کمک می کند. آنتی اکسیدان های طبیعی گروهی ناهمگن از ترکیبات با خواص شیمیایی مختلف هستند. این دسته شامل ترکیبات فنلی مانند فلاونوئیدها است و فعالیت آنتی اکسیدانی (AA) تحت تأثیر ساختار شیمیایی و تعامل آنها با غشاهای زیستی است. بسیاری از ترکیبات دارای AA هستند و ممکن است اکسیداسیون را مهار کنند، اما فقط برخی از آنها می توانند در غذا استفاده شوند. طبق برخی مطالعات، عصاره های گیاهی می توانند به سلامت مصرف کنندگان کمک کنند در حالی که ممکن است ظرفیت آنتی اکسیدانی قوی تری نسبت به آنتی اکسیدان های مصنوعی داشته باشند ( 90 ، 91 ). از سوی دیگر، چندین آنتی اکسیدان طبیعی فعالیت آنتی اکسیدانی کمتری نسبت به همتایان مصنوعی خود نشان دادند، که نشان می دهد آنها باید در مقادیر بیشتری روی مواد غذایی اعمال شوند ( 92 ).

اگرچه استفاده سنتی از گیاهان از ایمنی آنها حمایت می کند، و آنها به طور کلی به عنوان افزودنی های غذایی ایمن (GRAS) شناخته می شوند، بسیاری از آنها در تحقیقات علمی مورد مطالعه قرار نگرفته اند، و کارایی و ایمنی آنها به طور کامل ثابت نشده است (93 ) . ارزیابی ایمنی و سمیت آنها مهم است زیرا عصاره گیاهان معمولاً غلیظ بوده و حاوی مقادیر بیشتری از ترکیبات زیست فعال و سمی است. اثر بیولوژیکی عصاره گیاه ممکن است درمانی، عملکردی یا سمی باشد و به کمیت و کیفیت اجزای آن بستگی دارد ( 94 ). به عنوان مثال، استفاده از آنها ممکن است باعث سمیت گیاهی و آلرژی در غلظت های بیش از حد شود ( 85 ، 94 ). علاوه بر این، برخی از پلی فنل های استخراج شده در دوزهای بالاتر ممکن است به توسعه و پیشرفت سرطان کمک کنند ( 42 ). مطالعات ایمنی و سمیت برای تأیید استفاده مداوم گیاهان مهم است و به تعیین دوز عصاره ها برای کاربرد بیشتر کمک می کند ( 95 ، 96 ).

اگر عصاره گیاهی (به عنوان مثال، دم کرده گیاهی) قبلاً سابقه مصرف قابل توجهی در مواد غذایی در اتحادیه اروپا قبل از 15 مه 1997 داشته باشد، به این معنی است که این عصاره در محدوده مقررات غذایی جدید (EC) شماره 258/97 قرار نمی گیرد. و می توان آن را ایمن در نظر گرفت. همچنین، نوع حلال باید در نظر گرفته شود زیرا یک عصاره آبی ممکن است کاملاً متفاوت از عصاره گیاهی تهیه شده با حلال های دیگر طبقه بندی شود ( 97 ). به گفته لوپز-رودریگز و همکاران، در مجموع 18 عصاره گیاهی به عنوان غذا یا مواد تشکیل دهنده جدید تا سال 2022 تایید شده است ( 98 ). نمونه هایی از عصاره برگ در این گروه عبارتند از: عصاره رزماری ( Rosmarinus officinalis L.، عصاره اتانولی یا عصاره های تهیه شده با استخراج CO 2 فوق بحرانی) ( 99 )، عصاره آبی Ilex guayusa ( 98 )، و عصاره خالص شده چای سبز [ Camellia] . sinensis (L.)] Kuntze، حاوی حداقل 90٪ (-) -epigallocatechin-3-gallate ( 100 ). ریشه قسمت دیگری از گیاهان است که می توان از آن برای تهیه عصاره استفاده کرد. به عنوان مثال، پودر سه ریشه گیاهی ( Angelica gigas Nakai، Phlomis umbrosa Turcz.، و Cynanchum wilfordii Hemsley) که با استخراج آبی، تبخیر، و در نهایت، خشک کردن اسپری به دست می آید ( 101 ). علاوه بر این، این پودر ممکن است به عنوان مکمل غذایی مورد استفاده قرار گیرد و حداکثر میزان آن 175 میلی گرم در روز برای بزرگسالان است ( 101 ). سایر ریشه های مورد استفاده برای تهیه عصاره آبی-اتانولی با مالتودکسترین Panax notoginseng و Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge هستند. علاوه بر این، حداکثر سطح مصرف برای بزرگسالان به جز زنان باردار 35 میلی گرم در روز است ( 102 ). علاوه بر این، پودر عصاره زغال اخته با استخراج اتانولی آب غلیظ از میوه Vaccinium macrocarpon به دست می آید و حداکثر سطح آن 350 میلی گرم در روز برای بزرگسالان است ( 103 ).

عصاره Quillaia (E 999، پوست و چوب) احتمالاً در صورت استفاده در مقادیر موجود در غذا بی خطر است. علاوه بر این، دریافت روزانه قابل قبول 0-1 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن در روز تعیین شده است. علاوه بر این، وجود ساپونین ها در عصاره کیلایا مسئول اثرات نامطلوب بر سلامت انسان بود ( 104 ). علاوه بر این، بتانین استخراج شده از چغندر به عنوان افزودنی غذایی E162 پذیرفته شد. این رنگ طبیعی زمانی که روی غذا اعمال می شود، رنگ قرمز-بنفش را ایجاد می کند ( 105 ). اکثر کاربردهای تایید شده عصاره چغندر دارای حداکثر سطح عددی برای افزودنی غذایی نیست و فقط از مقدار لازم عصاره (کوانتوم ساتیس) استفاده می شود ( 106 ). با این حال، استفاده از رنگ ها در هر فرآورده غذایی برای نوزادان و کودکان خردسال ممنوع است ( 106 ).

چای سبز سرشار از کاتچین است که (-)-اپی گالوکاتچین-3-گالات (EGCG) مرتبط ترین و فراوان ترین پلی فنول است ( 107 ، 108 ). با این حال، با توجه به سازمان ایمنی غذایی اروپا، عصاره چای سبز به عنوان مکمل غذایی در غلظت های بالاتر از EGCG بیش از 800 میلی گرم در روز مصرف می شود، احتمال آسیب کبدی را افزایش می دهد (108 ) . در نتیجه، غذای حاوی عصاره چای سبز باید حاوی کمتر از 800 میلی گرم EGCG باشد و تولیدکنندگان باید روی برچسب مشخص کنند که از مجموع دوز روزانه 800 میلی گرم نباید بیشتر شود (100 ) . با این حال، دوز ایمن نمی تواند ایجاد شود ( 107 ). از آنجایی که EGCG یک مولکول قطبی محلول در آب و مخلوط اتانول-آب است ( 108 )، اثرات نامطلوب مربوط به مصرف چای سبز بر روی هر دو عصاره آبی و هیدروالکلی مشاهده شد ( 94 ).

همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، مواد غذایی کاربردی غنی شده با عصاره های گیاهی در سراسر دسته های غذایی ظاهر می شوند . عصاره های گیاهی پتانسیل استفاده در محصولات غذایی مختلف حاوی چربی و روغن، از جمله بیسکویت، گوشت تازه، آماده سازی گوشت، پنیر، ماست، مارگارین، سس مایونز یا سس سالاد و سایر محصولات را دارند (81 ، 83 ، 86 ، 109 ) .

شکل 2
www.frontiersin.org
شکل 2 . استفاده از آب یا عصاره های گیاهی اتانولی آب در غذا و نوشیدنی.

قبل از استفاده غذایی از عصاره، لازم است نوع ماتریکس غذایی که به آن اضافه می شود در نظر گرفته شود زیرا ماهیت برخی از آنتی اکسیدان های طبیعی ممکن است حلالیت آنها را بسته به آبدوست یا آبگریز بودن آنها محدود کند (110 ) . به عنوان مثال، ماهیت چربی دوست کاروتنوئیدها ممکن است حلالیت آنها را در محصولات مبتنی بر آبی محدود کند ( 111 ). در مقابل، مولکول های آبدوست مانند اسیدهای فنولیک را نمی توان به راحتی در محصولات غذایی پرچرب مانند روغن ها و چربی ها گنجاند ( 111 ، 112 ). علاوه بر این، افزودن عصاره های گیاهی به ماتریکس غذایی می تواند چالش برانگیز باشد زیرا ترکیبات زیست فعال در معرض شرایط مختلف پردازش قرار می گیرند و بر پایداری آنها تأثیر می گذارد ( 113 ). به عنوان مثال، اندازه مولکولی و ساختار ساختاری ترکیبات فنلی بر حساسیت آنها در طول پردازش مواد غذایی تأثیر می گذارد ( 113 ). علاوه بر این، مکانیسم‌های مختلف تخریب مولکول‌های فعال زیستی، مانند اکسیداسیون، هیدرولیز، تراکم، زوال آنزیمی، پلیمریزاسیون و غیره، می‌توانند به دلیل ترکیب ناهمگن عصاره رخ دهند ( 111 ، 113 ).

ترکیب عصاره های گیاهی به عنوان یک ماده غذایی می تواند بر کیفیت محصول به دلیل عطر و رنگ متمایز آنها تأثیر منفی بگذارد ( 114 ). از آنجایی که عصاره های گیاهی معمولاً آنتی اکسیدان های قوی و غنی از ترکیبات فنلی هستند، احتمالاً به طعم تلخ، قابض و تیره شدن مواد غذایی و نوشیدنی های ساخته شده کمک می کنند (23 ، 104 ، 115 ، 116 ) . به دلیل تغییرات در خواص ارگانولپتیکی محصولات غذایی، مصرف کنندگان ممکن است غذا یا نوشیدنی های حاوی آنتی اکسیدان های گیاهی را رد کنند، به ویژه آنهایی که دارای اسانس هستند ( 92 ). علاوه بر این، این اسانس های فرار طعمی قوی می دهند و پلی فنل ها ممکن است طعم ناخوشایندی داشته باشند. بنابراین، روش‌های کپسوله‌سازی ممکن است این ترکیبات را قبل از افزودن به غذا بپوشاند ( 92 ، 118 ). برای مثال، لیپوزوم‌ها، نانوامولسیون‌ها، نانوذرات، فیتوزوم‌ها و اتوزوم‌ها ممکن است برای محافظت و بهبود پایداری مولکول‌های زیست فعال گیاهی استفاده شوند ( 111 ). از سوی دیگر، یکی دیگر از استراتژی های بالقوه برای غلبه بر محدودیت های عصاره های طبیعی، بررسی برهمکنش های هم افزایی و افزایشی بین آنتی اکسیدان ها است که ممکن است منجر به سیستم های چند آنتی اکسیدانی موثرتر با کمتر از هر جزء شود (110 ، 118 ) .

2.1. روغن ها
روغن‌های گیاهی خوراکی عمدتاً تری‌اسیل گلیسرول‌ها هستند که از اسیدهای چرب مختلف تشکیل شده‌اند که به شدت به فرآیندهای اکسیداتیو حساس هستند ( 119 ). عصاره های گیاهی را می توان منابع بالقوه آنتی اکسیدان های طبیعی برای تثبیت روغن های خوراکی در نظر گرفت زیرا از تغییرات نامطلوب در طول عملیات نگهداری و سرخ کردن جلوگیری می کند و ممکن است عمر مفید روغن را افزایش دهد. همانطور که در بالا ذکر شد، ویژگی آبدوست اسیدهای فنولیک ممکن است کاربرد بالقوه آنها را به عنوان آنتی اکسیدان در روغن ها محدود کند. با این حال، اصلاح ساختار شیمیایی آنها با ترکیب آنها در تری گلیسرول ها ممکن است حلالیت آنها را افزایش داده و کاربرد آنها را در امولسیون ها گسترش دهد ( 112 ). اکسیداسیون لیپید یکی از مهم ترین مسائل در طی فرآیندهای سرخ کردن و ذخیره سازی است که منجر به تشکیل رادیکال های آزاد، از دست دادن کیفیت غذا می شود و می تواند باعث بیماری شود (120 ، 121 ) .

به گفته سلیمانی و همکاران. ( 122 )، عصاره آبی برگ Hyssopus officinalis L. و عصاره اندام هوایی اکیناسه purpurea L. نرخ اکسیداسیون روغن سویا را در معرض 70 درجه سانتیگراد به مدت 5 روز کاهش داد. تمام نمونه های حاوی 200 تا 1000 پی پی ام عصاره زوفا نسبت به روغن سویا شاهد در هنگام ارزیابی تغییرات اسید پراکسید و تیوباربیتوریک، همانطور که در جدول 2 ارائه شده است، پایدارتر بودند . AA این نمونه ها با آنتی اکسیدان های مصنوعی بوتیل هیدروکسی تولوئن (BHT) و بوتیل هیدروکسی آنیزول (BHA) در ppm 100 قابل مقایسه بود. هر دو عصاره می‌توانند جایگزین مناسبی برای آنتی‌اکسیدان‌های مصنوعی باشند، بدون محدودیت اضافی برای به دست آوردن اثرات مطلوب. پوراشوری و همکاران ( 125 ) دریافتند که عصاره های آبی غلیظ پسته وحشی، چای سبز و رزماری پایداری امولسیون 10 درصد روغن ماهی در آب را برای چند روز افزایش می دهد.

جدول 2
www.frontiersin.org
جدول 2 . کاربرد عصاره های گیاهی در روغن.

عصاره های آبی گیاهان معطر مانند مریم گلی، مرزنجوش شیرین و دیتانی توانایی محافظتی در برابر اکسیداسیون لیپیدها در روغن آفتابگردان تصفیه شده نشان دادند. این توانایی در کند کردن اکسیداسیون لیپیدها احتمالاً به دلیل سطح بالای پلی فنل ها است که ممکن است به طور فعال اکسیژن فعال را از بین ببرد و اثرات منفی آن را سرکوب کند ( 128 ).

Casarotti و Jorge ( 123 ) پایداری حرارتی روغن سویا حاوی عصاره رزماری را طی 20 ساعت حرارت دادن در 180 درجه سانتیگراد مطالعه کردند. افزودن عصاره رزماری پایداری اکسیداتیو روغن را افزایش داد و منجر به تولید کمتر ترکیبات قطبی کل شد. علاوه بر این، این عصاره پتانسیل آنتی اکسیدانی بالاتری در مقایسه با آنتی اکسیدان مصنوعی سوم بوتیل هیدروکینون (TBHQ) نشان داد.

به گفته وانگ و همکاران. ( 127 )، افزودن عصاره رزماری به روغن بذر کتان غنی از اسیدهای چرب امگا 3 ممکن است به طور مثبت اکسیداسیون لیپید و پایداری اکسیداتیو روغن را به تاخیر بیندازد ( 92 ). ترکیبات فنلی مانند کارنوسول، کارنوزیک اسید و رزمارینیک اسید در عصاره رزماری شناسایی شدند ( 124 ، 129 ). این ترکیبات ممکن است بر پایداری اکسیداتیو روغن بذر کتان در طول ذخیره سازی به دلیل تعامل هم افزایی توکوفرول طبیعی با فعالیت پرواکسیدانی بالقوه تأثیر بگذارد ( 127 ). علاوه بر این، Chammem و همکاران. ( 124 ) با موفقیت از عصاره رزماری در مخلوط روغن استفاده کرد تا از اکسیداسیون در طول سرخ کردن جلوگیری کند. این عصاره می تواند اکسیداسیون روغن را در تمام مدت استفاده در سرخ کردن کاهش دهد. روغن تیمار شده با عصاره، پس از 30 ساعت حرارت دادن، اسیدهای چرب غیراشباع بیشتری را حفظ می کند که نشان دهنده مقاومت آن در برابر اکسیداسیون است. طعم دلپذیری در روغن تیمار شده با عصاره رزماری در طی سرخ کردن مشاهده شد.

عصاره رزماری (E392) ممکن است در چربی ها و روغن های مختلف بدون آب استفاده شود. در روغن های گیاهی عملیات حرارتی نشده با غلظت اسیدهای چرب چند غیراشباع بالاتر از 15% (وزنی) از کل اسید چرب، حداکثر حد مجاز 30 میلی گرم در لیتر از مجموع اسید کارنوزیک و کارنوسول است (130 ) . این افزودنی غذایی به صورت تجاری در کدو تنبل (MVDr. Jiří Pantůček – TopVet، چین)، دانه کتان (Green idea sro، بلژیک)، آووکادو (Allnature sro، جمهوری چک)، خار مریم (MVDr. Jiří Pantůček – TopVet، جمهوری چک) استفاده می شود. و روغن برنج (Allnature sro، جمهوری چک). دیگر کاربردهای افزودنی غذایی E392 روغن ماهی و جلبک است. روغن و چربی سرخ کردنی؛ چربی گوشت گاو، مرغ، گوسفند و خوک؛ گوشت خوک؛ روغن‌ها و چربی‌های مورد استفاده در تولید حرفه‌ای وعده‌های غذایی عملیات حرارتی شده ( 130 ). دیگر کاربردهای افزودنی غذایی E392 روغن ماهی و جلبک است. روغن و چربی سرخ کردنی؛ چربی گوشت گاو، مرغ، گوسفند و خوک؛ گوشت خوک؛ روغن ها و چربی های مورد استفاده در تولید حرفه ای وعده های غذایی با حرارت. علاوه بر این، حداکثر حد مجاز (MPL) برای کارنوسول و اسید کارنوزیک در این محصولات 50 میلی گرم در لیتر است ( 130 ). نمونه هایی از اقلام تجاری عبارتند از: روغن ماهی Neuro treska (روغن های Nom، جمهوری چک)، کپسول های روغن جلبک (Kala Health، هلند)، و روغن آفتابگردان حرفه ای برای سرخ کردن (Olitalia، ایتالیا). علاوه بر این، عصاره رزماری را نمی توان برای روغن های بکر، زیتون و تفاله استفاده کرد ( 130 ).

2.2. شیرینی
حفظ کیفیت محصولات پخته شده مانند بیسکویت از نظر اقتصادی مهم است زیرا قبل از مصرف برای مدت طولانی تری نگهداری می شوند. ما می‌توانیم چند مطالعه را پیدا کنیم که با افزودن عصاره‌های اتانولی-آب گیاهی غنی از ترکیبات فنلی به بیسکویت‌ها برای افزایش ماندگاری آن‌ها به تفصیل در جدول 3 می‌پردازند ( 132 ، 133 ، 140 ). عصاره های طبیعی ساخته شده از کشمش ( Vitis vinifera ) و برگ های چوب طبل ( Moringa oleifera ) نسبت به آنتی اکسیدان های مصنوعی BHA فعالیت قوی تری داشتند. بیسکویت های تهیه شده با 1-2٪ از این عصاره ها را می توان در مدت شش هفته ذخیره کرد زیرا مقادیر پراکسید و اسیدهای آزاد کمتر از نمونه های شاهد و تیمار شده با BHA بود ( 131 ). Caleja و همکاران ( 133 ) دریافتند که افزودن افزودنی های مصنوعی BHA یا عصاره های طبیعی AA مشابهی به بیسکویت ها می دهد.

جدول 3
www.frontiersin.org
جدول 3 . کاربرد عصاره های گیاهی در شیرینی.

علاوه بر این، کوزلوفسکا و همکاران. ( 136 ) کلوچه ها را با افزودن عصاره زوفا، گزنه یا بادرنجبویه و جایگزین کردن مقداری از چربی خرما با روغن گردو (فشرده سرد) تهیه می کرد. اگرچه گنجاندن عصاره های زوفا یا بادرنجبویه در فرمولاسیون کلوچه ها ممکن است کیفیت و جذابیت آنها را برای مصرف کنندگان افزایش دهد، آنتی اکسیدان مصنوعی BHA (0.02٪) همچنان مهارکننده موثرتری برای اکسیداسیون لیپیدها نسبت به عصاره های گیاهی بود (136 ) .

تعدادی از نویسندگان به استفاده از عصاره های طبیعی به دست آمده از محصولات جانبی مانند لیمو ( 140 ) یا تفاله انگور ( 135 ، 141 ) در بیسکویت پرداخته اند. بیسکویت های غنی شده با عصاره اتانولی تفاله لیمو مرکبات، فعالیت آنتی اکسیدانی و محتوای فنلی بالاتری را نشان دادند و خواص تغذیه ای بهتری نسبت به نمونه شاهد داشتند ( 140 ).

از عصاره های گیاهی می توان به عنوان افزودنی در محصولات نانوایی از جمله کلوچه، کیک، نان و تنقلات (تارالی – نان گرد) استفاده کرد. افزودن عصاره روزل به کاپ کیک ها باعث افزایش خاکستر، فیبر، اسید اسکوربیک و کل آنتوسیانین ها شد و آخرین مورد باعث شد رنگ کلوچه ها صورتی شود ( 132 ). افزودن عصاره Clitoria ternatea همچنین باعث تغییر رنگ محصول نهایی، افزایش محتوای فنلی کل (TPC) و AA و در عین حال مهار پراکسیداسیون لیپید در کیک اسفنجی شد. سختی، چسبندگی، صمغی بودن و جویدنی کیک با افزایش مقدار عصاره کیک افزایش یافت، در حالی که انسجام، فنری بودن و ارتجاعی کاهش یافت (134 ) . همچنین ندمانی ( 142 ) کیک هایی حاوی عصاره ی Berberis Vulgaris ، لیکوپن و اولئورزین های کلروفیل (گوجه فرنگی، اسفناج) را به عنوان رنگ های طبیعی تهیه کرد. شرکت کنندگان در این جلسه معتقد بودند که کیک های رنگی برای مصرف جذاب تر از کیک های غیر رنگی هستند. با این حال، کیک های ساخته شده با عصاره Berberis vulgaris کمترین امتیاز رنگ، طعم و بو را کسب کردند، در حالی که بافت و تخلخل با نمونه های دیگر قابل مقایسه بود. محصول جدید تارالی با عصاره برگ زیتون دارای کیفیت غذایی بهتر، افزایش TPC، TFC و AA بود. جنبه حسی با نمونه کنترل قابل مقایسه بود ( 138 ).

مطالعات متعددی به افزودن عصاره های گیاهی به نان ساخته شده از پوسته بذر کتان، پوست جو ( 143 )، قسمت های سبز گندم سیاه تارتاری ( 144 )، دانه های انگور ( 145 ) یا نعناع ( 146 ) پرداخته اند. نان غنی شده با عصاره نعناع دارای TPC، فعالیت مهار رادیکال DDPH و توانایی کلات یون آهن (FIC) نسبت به نان شاهد بود. طعم قوی نعناع ممکن است دلیل کاهش نمرات حسی باشد ( 146 ).

عصاره ها ممکن است برای انواع مختلفی از اقلام حاوی غلات مانند ظروف نانوایی خوب (MPL 200 میلی گرم بر کیلوگرم یا 2000 میلی گرم بر کیلوگرم)، پر کردن ماکارونی خشک پر شده (MPL 250 میلی گرم بر کیلوگرم)، رشته فرنگی (MPL 2000 میلی گرم بر کیلوگرم)، خمیر (MPL 12000 mg/kg)، نان و رول سودا (MPL 20000 mg/kg) ( 130 ). علاوه بر این، عصاره رزماری ممکن است در محصولاتی مانند نان ترد غلات کامل (Celpo spol. s ro، اسلواکی)، اسپاگتی کربنارا (HFC GmbH، آلمان)، پیتزا (Dr. Oetker، آلمان)، نان‌های با طعم شکلات (Tims Foods) استفاده شود. Ltd.، بلغارستان)، و کوکی ها با آرد چاودار (Rej sro، جمهوری چک). یکی دیگر از کاربردهای آنتی اکسیدان E392 بیسکویت های غلات کامل (Pečivárne Lipt. Hrádok sro، اسلواکی) است که حاوی عصاره های جو بو داده، برنج و کاسنی است. علاوه بر این، چوب شور (Perfetti Van Melle جمهوری چک، sro، جمهوری چک) شامل عصاره رزماری، عصاره مالت جو و عصاره پاپریکا (رنگ‌دهنده) است. علاوه بر این، عصاره چغندر (E162) در کیک کیک هویج (Wicked، انگلستان)، بوریتو (ال پاسو قدیم، فرانسه)، snuggles (Snack Day، آلمان)، کیک تولد (Fibre One، انگلستان)، و بیسکویت های خانوادگی استفاده می شود. (مینی BN. فرانسه).

2.3. گوشت
گوشت و گوشت چرخ کرده به دلیل محتوای چربی بالا، اسیدهای چرب غیراشباع، رطوبت، بافت و عدم عملیات حرارتی، بسیار مستعد اکسیداسیون و آلودگی میکروبی هستند (23 ) . در طی فرآیند پردازش و ذخیره سازی گوشت، تغییرات متعددی رخ می دهد و چندین ترکیب واکنشی و سمی را تشکیل می دهد. اکسیداسیون محصولات گوشتی می تواند رنگ، عطر، طعم، بافت و ظاهر محصول را تغییر دهد. از این رو، کیفیت های حسی مهم ترین عوامل برای تعیین سطح اکسیداسیون و ماندگاری گوشت هستند ( 147 ). استفاده از عصاره های گیاهی در فرآورده های گوشتی به دلیل خواص آنتی اکسیدانی طبیعی و ضد باکتریایی مفید آنها مورد توجه قرار گرفته است. جدول 4 کاربرد عصاره های مختلف گیاهی را به عنوان آنتی اکسیدان ها و عوامل ضد میکروبی احتمالی که برای چندین فرآورده گوشتی مفید هستند نشان می دهد.

جدول 4
www.frontiersin.org
جدول 4 . کاربرد عصاره های گیاهی در گوشت.

نوع گوشت بر پایداری اکسیداسیون آن تأثیر می‌گذارد زیرا گوشت قرمز و تیره‌تر حاوی غلظت بالاتری از پروتئین هِم میوگلوبین است ( 160 )، که در درجه اول مسئول رنگ قرمز گوشت خام است و واکنش‌های ردوکس روی اتم آهن باعث تغییر رنگ می‌شود ( 86 ). در طول ذخیره سازی و فرآوری گوشت، هِم آهن (همین) ممکن است از مجموعه هم-گلوبین جدا شود. در نتیجه، هیمین آزاد شده ممکن است یک محرک اصلی اکسیداسیون لیپید باشد و نقش اساسی در کاتالیز پراکسیداسیون لیپیدی ایفا کند ( 161 ، 162 ). علاوه بر این، گونه های فعال اکسیژن و هم اکسیژناز ممکن است حلقه هِم را تخریب کرده و آهن را از آن آزاد کند ( 161 ).

عصاره چای سبز می تواند ثبات رنگ محصولات گوشتی تازه را افزایش دهد ( 163 ). رنگ سرخابی گوشت توسط اکسی میوگلوبین ایجاد می شود، در حالی که رنگ قهوه ای ناشی از متمیوگلوبین است که از اکسیداسیون اکسی میوگلوبین تشکیل می شود ( 86 ). عصاره چای سبز حاوی کاتچین است که AA بالایی را در گوشت مرغ و گاو نشان می دهد ( 163 ).

افزودن آنتی اکسیدان ها اکسیداسیون لیپیدها را به تاخیر می اندازد، تحول اکسیداتیو را مهار می کند و کیفیت گوشت را بهبود می بخشد. آنتی اکسیدان های طبیعی می توانند به طور قابل توجهی در توسعه محصولات گوشتی عملکردی با مزایای تغذیه ای و سلامتی بالاتر، ماندگاری طولانی و کیفیت برتر محصول کمک کنند. به عنوان مثال، عصاره اتانولی رزماری و آویشن ( 157 ) و کنسانتره میخک ( 147 ) به عنوان نگهدارنده طبیعی به گوشت چرخ کرده اضافه شد. عصاره‌های لیوفیلیزه‌شده از دانه‌های شنبلیله و ریزوم‌های زنجبیل اضافه‌شده به گوشت گاو، AA قوی قابل مقایسه با آنتی‌اکسیدان‌های تجاری را نشان دادند. این عصاره های لیوفیلیزه می توانند اکسیداسیون لیپیدها را در طول نگهداری در سرد مهار کنند و از تغییر رنگ و ایجاد بوی ترش و اسید تیوباربیتوریک جلوگیری کنند ( 164 ).

در مطالعات دیگر، آنها عصاره های گیاهی را در پته های گوشتی به کار بردند، برای مثال Betula pendula ( 145 )، Moringa oleiferia ( 156 ) و Humulus lupulus L. ( 148 ). به گفته آزمون و همکاران. (2017)، کاهش اکسیداسیون لیپید در نمونه های گوشت با عصاره Betula pendula مشاهده شد و به دنبال آن غلظت کمتر متمیوگلوبین و ثبات رنگ طولانی مدت گوشت مشاهده شد. عصاره توانایی به تاخیر انداختن تخریب لیپیدهای موجود در ماهیچه گوشت را نشان داد ( 156 ). ترکیب عصاره میخک در تهیه نان گوشت گاو پخته شده منجر به کاهش قابل توجهی در مقدار مواد واکنش دهنده تیوباربیتوریک اسید (TBARS)، محتوای کربونیل و افزایش پایداری ویژگی های حسی شد. برای جلوگیری از اکسیداسیون پروتئین و لیپید استفاده شد ( 147 ). عصاره مورینگا TPC بالاتری داشت و نسبت به BHT در نگه داشتن نان های گوشت بز سرد شده از قبل در سطح TBARS پایین موثرتر بود که نشان می دهد پراکسیداسیون لیپیدی کند شده است ( 148 ). علاوه بر این، دم کرده رازک باعث افزایش ثبات چربی و رنگ نبات خام در طول نگهداری در یخچال شد، البته به میزان کمتری نسبت به سدیم آسکوربات (عامل کاهنده). مصرف‌کنندگان نان‌های حاوی رازک را بر آنهایی که پودر رازک دارند ترجیح می‌دهند ( 150 ). پت های گوشت گاو تیمار شده با عصاره پریلا نمرات حسی بالاتری نسبت به نمونه های شاهد داشتند. همچنین، این فرآورده گوشتی ممکن است با مهار رشد اشریشیا کلی و باکتری های هوازی در طول دوره نگهداری، ماندگاری را افزایش داده باشد ( 152 ).

علاوه بر گوشت گاو، مرغ، گوسفند و بز، از عصاره گیاهی نیز در گوشت ماهی استفاده می شد. توپ های ماهی سوریمی با عصاره پریلا غنی شده بودند که ماندگاری محصول را بهبود بخشید. این اکسیداسیون لیپید و پروتئین را در طول نگهداری در دمای 4 درجه سانتی گراد کند کرد و مقادیر TBARS و محتوای کربونیل پروتئین را کاهش داد ( 158 ). علاوه بر این، عصاره های گیاهی دانه انگور، پوست انار ( 165 ) و رزماری ( 166 ) به ماهی چرخ کرده اضافه شد. این عصاره ها این پتانسیل را دارند که به عنوان یک آنتی اکسیدان طبیعی در بافت ماهی خرد شده خام برای کند کردن تغییرات اکسیداتیو و افزایش زمان نگهداری منجمد استفاده شوند ( 165 ، 166 ).

یکی دیگر از کاربردهای بالقوه عصاره های گیاهی در سالامی، سوسیس و کالباس و سایر فرآورده های فرآورده های خوراکی است. به گفته د کاروالهو و همکاران. ( 159 )، عصاره زردچوبه که می تواند جایگزین آنتی اکسیدان مصنوعی سدیم اریتوربات (500 ppm) شود، AA سوسیس بره تازه را افزایش داد. افزودن 0.5% تا 1.0% عصاره jabuticaba که دارای اثر آنتی اکسیدانی قوی بود، بر کیفیت حسی سوسیس‌های نوع بولونیا تأثیری نداشت و ممکن است از کاهش پذیرش حسی آنها در طول نگهداری به مدت 35 روز جلوگیری کند (153 ) . علاوه بر این، بالدین و همکاران. (2018) ترکیبی از سوسیس مورتادلا با عصاره آب Jabuticaba میکرو کپسوله شده ( Myrciaria cauliflora ) غنی از آنتوسیانین های رنگارنگ ( 167 ). این افزودن عصاره طعم و بافت قابل قبول را بهبود بخشید. با این حال، رنگ، عطر و مقدار pH کاهش یافت ( 167 ). Latoch و Stasiak گزارش کردند که افزودن عصاره آبی گزنه (600ppm) باعث کاهش مقدار TBARS و افزایش ثبات رنگ و پارامترهای حسی (کیفیت کلی، طعم، بو) در سوسیس شد (154 ) .

جونز و همکاران ( 168 ) از عصاره رویبوس ( Aspalathus linearis ) برای افزایش پایداری اکسیداتیو droëwors شکار، یک سوسیس گوشت خشک تولید شده از گوشت های blesbok و Springbok همراه با گوشت گاو برای بهبود محتوای چربی استفاده کرد. غلظت 1.0 درصد عصاره رویبوس در کاهش سرعت اکسیداسیون لیپید موثر بود و با افزایش غلظت عصاره، سطح اکسیداسیون لیپید به طور معنی‌داری کاهش یافت. علاوه بر این، مخلوطی از 10٪ رویبوس، 4٪ لاکتات پتاسیم و دی استات سدیم به طور قابل توجهی باعث کاهش مقدار کلستریدیوم پرفرنجنس در ران خوک در دمای 10 درجه سانتیگراد شد. Aspalathus linearis این پتانسیل را دارد که یک نگهدارنده طبیعی باشد زیرا از اکسیداسیون لیپیدها جلوگیری می کند که از رشد باکتری C. perfringens و همچنین رشد و جوانه زنی هاگ آنها جلوگیری می کند ( 149 ). افزودن عصاره های گیاهی ممکن است جایگزینی برای کاهش محتوای نمک در محصولات گوشتی باشد. به عنوان مثال، استفاده از عصاره ریحان طعم شور ژامبون های کم سدیم را افزایش داد ( 116 ). کاربرد دیگر عصاره گیاهی می تواند به عنوان رنگ طبیعی باشد ( 105 ، 167 ). به عنوان مثال، عصاره چغندر و پودر (خشک شده در انجماد) ممکن است به عنوان جایگزینی برای کارمین در فرآوری سوسیس استفاده شود. علاوه بر این، این افزودن عصاره تأثیر مثبتی بر پذیرش کلی، ظاهر، رنگ و طعم سوسیس گذاشت ( 105 ).

فقط چند مطالعه اثرات هم افزایی بین عصاره های گیاهی و اسانس ها را بر روی محصولات گوشتی بررسی کردند ( 169 ، 170 ). به عنوان مثال، اثرات ترکیبی عصاره آبی دانه انگور (0.08٪، 0.16٪) و اسانس دارچین (0.02٪، 0.04٪) باعث کاهش اکسیداسیون لیپیدها، افزایش عمر مفید و بهبود کیفیت حسی مانند رنگ و بو می شود. سوسیس مرغ پخته ( 170 , 171 ). علاوه بر این، تیمول و کارواکرول ترکیبات زیست فعال مسئول اثر هم افزایی بودند ( 169 ). در مطالعه دیگری، آنها کوفته خوک تهیه کردند و از عصاره آبی زغال اخته و انار (2% وزنی در حجم)، اسانس پونه کوهی و آویشن (0.150 میکروگرم در گرم) به تنهایی یا به صورت ترکیبی استفاده کردند. ترکیبات این نگهدارنده های طبیعی می تواند جایگزین آنتی اکسیدان های مصنوعی در یک کوفته خوک چرخ شده با فعالیت های ضد میکروبی و آنتی اکسیدانی معادل شود ( 169 ). علاوه بر این، تعامل هم افزایی بین اسیدهای آلی مانند اسید مالیک و سیتریک (عصاره‌های گیاهی) و تیمول، p-cymene، و کارواکرول (اسانس‌ها) مشاهده شد (169 ) .

غلظت عصاره با فعالیت آنتی اکسیدانی در فرآورده های گوشتی در چند مطالعه به دلیل بدتر شدن کیفیت ارگانولپتیک، پیدایش طعم های بد و تلخی محصول محدود شد (23 ، 172 ، 173 ) . این ممکن است به دلیل برهمکنش ترکیبات فنلی با سایر اجزای گوشت مانند لیپیدها، عناصر معدنی و پروتئین ها در عضلات رخ دهد ( 23 ، 172 ، 173 ). علاوه بر این، اثر ضد باکتریایی عصاره گیاه به مقدار مولکول‌های فعال زیستی بستگی دارد. غلظت بیش از حد این ترکیبات بر ویژگی‌های ارگانولپتیک منفی تأثیر می‌گذارد که کاربرد آن‌ها در مواد غذایی را به دلیل تأثیر بر مقبولیت غذا محدود می‌کند ( 110 ، 172 ).

عصاره های گیاهی به طور فزاینده ای برای جایگزینی نیتریت ها استفاده می شود، عمدتاً با استفاده از گیاهانی مانند تربچه، چغندر، ترخون، کرفس، کاهو، نعناع، ​​اسفناج، ریحان و سایر گیاهان غنی از نیتریت های طبیعی (174 ) . افزودن این جایگزین‌های نیتریت طبیعی می‌تواند به تولید محصولات گوشتی با رنگ صورتی معمولی گوشت نگهداری‌شده و سطوح قابل مقایسه ایمنی میکروبیولوژیکی کمک کند ( 175 ).

در صنایع غذایی می توان از عصاره های ادویه به دست آمده از تقطیر به صورت اسانس یا اولئورزین استفاده کرد. با این حال، استفاده از آنها نیاز به دقت در دوز و پراکندگی کافی دارد ( 176 ). علاوه بر این، عصاره گیاه را می توان بر روی یک حامل جامد پراکنده کرد، که طعم و طعم طبیعی گیاهان را حفظ می کند و در عین حال امکان استفاده آسان و خلوص میکروبیولوژیکی بالا را فراهم می کند ( 176 ). علاوه بر این، عصاره رزماری را می توان در گوشت های فرآوری شده غیرحرارتی و همچنین در گوشت های فرآوری شده با حرارت مانند سوسیس های خشک (MPL 100 mg/kg)، گوشت دهیدراته (MPL 150 mg/kg)، سوسیس صبحانه (MPL 5000 mg/kg) استفاده کرد. نرم تنان و سخت پوستان منجمد و منجمد (MPL 5000 mg/kg)، و محصولات شیلات فرآوری شده ( 130 ). عصاره رزماری (E392) ممکن است در انواع محصولات گوشتی، از جمله ناگت مرغ سرخ شده (Carnj Societa Cooperativa Agricola، ایتالیا)، پخش گوشت خوک (Uzeniny Pbram، جمهوری چک)، سوسیس گوشت خوک csabai (Kaiser Food Kft، مجارستان) استفاده شود. سوسیس Pickstick (PICK Szeged، مجارستان)، سوسیس Chorizo ​​Artesano (Indústrias Carnicas Navarra، SA، اسپانیا)، سوسیس پاریس (Pick Szeged، مجارستان) و سوسیس بوقلمون (Embutidos Carchelejo، اسپانیا). عصاره چغندر به عنوان رنگ خوراکی E162 استفاده می شود. یکی از محبوب ترین کاربردها در سوسیس و کالباس است. به عنوان مثال، سالامی Bolzano (Aubel، بلژیک)، سالامی FinBec و سالامی سیر (Boni، بلژیک)، سالامی (Delifin، فرانسه)، و سس‌های تنقلات اصلی (Isla Mondial، فرانسه).

2.4. لبنیات
غنی سازی لبنیات با گیاهان یا ادویه ها می تواند به ارائه محصولات کاربردی با خواص تغذیه ای و درمانی کمک کند. مشکل اصلی استفاده از گیاهان دارویی در تولید پنیر، احتمال آلودگی میکروبی در سطح آنها است. بنابراین، تحقیقات علمی در حال حاضر بر توسعه روش های جدید برای استفاده از عصاره های طبیعی به عنوان نگهدارنده متمرکز است ( 177 ). عصاره های گیاهی با فعالیت های آنتی اکسیدانی یا ضد باکتریایی در محصولات لبنی استفاده شده است، به عنوان مثال، برای افزایش ظاهر و جذابیت کلی (افزودن رنگ، طعم و مزه) برای مصرف کنندگان و بهبود ماندگاری، غلظت آنتی اکسیدان ها و فنول کل مواد غذایی. . جدول 5 نمای کلی از کاربردهای فعلی عصاره های آبی یا اتانولی گیاهی در محصولات لبنی را ارائه می دهد.

جدول 5
www.frontiersin.org
جدول 5 . کاربرد عصاره های گیاهی در محصولات لبنی.

به دلیل رطوبت بیشتر، آلودگی میکروبی در پنیرهای نرم بیشتر از پنیرهای سخت یا نیمه سخت است. آلودگی باکتریایی می تواند در طول پردازش فنی به دلیل حمل و نقل بیشتر در طول تولید، میکروارگانیسم های مضر در کشت پنیر، یا سرد شدن ناکافی در طول تولید تا زمان مصرف رخ دهد. وجود میکروب‌ها و کپک‌های بیماری‌زا ممکن است ماندگاری پنیر را کاهش دهد، اما همچنین باعث نگرانی مصرف‌کنندگان می‌شود. هدف به حداقل رساندن این خطرات سلامتی ناشی از میکروارگانیسم ها با حداقل تغییرات فیزیکی، شیمیایی و ارگانولپتیکی است ( 33 ، 82 ).

به عنوان مثال، عصاره سوزن کاج ( Cedrus deodara (Roxb.) Loud.) با کاهش قابل توجه TBARS و مقادیر اسیدهای چرب آزاد، پایداری اکسیداتیو لیپید را بهبود بخشید ( 179 ). این عصاره سرو کیفیت حسی را در حین نگهداری پنیر سفت و خشک کم چرب “Kalari” بهبود بخشید و ممکن است به عنوان یک نگهدارنده پنیر طبیعی مورد استفاده تجاری قرار گیرد ( 179 ). علاوه بر این، پنیر خامه ای تخمیر شده با موروس آلبا دارای خواص غذایی برتر بود و عصاره آن دارای فعالیت آنتی اکسیدانی بالایی DPPH بود ( 28 ). افزودن عصاره اینولا بریتانیکا باعث افزایش محتوای پروتئین و خاکستر پنیرهای نوع چدار و کاهش همزمان کل مواد جامد، محتوای چربی و pH شد. AA با افزایش زمان ذخیره سازی کاهش می یابد که با کاهش محتوای مواد فنلی مرتبط است. کاهش می تواند مربوط به تخمیر و بلوغ باشد، که طی آن ترکیبات فنلی می توانند با پروتئین های شیر برهم کنش داشته باشند. علاوه بر این، غنی سازی عصاره Inula britannica بافت مطلوب تری به پنیرها داد و امتیاز آنها را برای بو و طعم افزایش داد ( 190 ، 191 ). برخی از پنیرهای تیمار شده با عصاره‌های گیاهی، محتوای پروتئین، خاکستر و پلی‌فنل کل بیشتری نسبت به شاهد و همچنین کاهش pH، چربی و مقدار ماده خشک کل نشان دادند. افزودن عصاره احتمالاً باعث شد که پلی فنل ها با پروتئین شیر برهمکنش داشته باشند که منجر به رسوب پروتئین و ایجاد پیوند متقابل می شود و مقدار بیشتری آب پنیر از ماتریکس پنیر آزاد می شود ( 180 ، 192 ، 193 ). روند مشابهی از افزایش بازده پروتئین در پنیرهای تیمار شده با عصاره پس از افزودن عصاره چای سبز آبکی ( 194 ) و عصاره اتانولی آب از پوست انگور ( 192 ) مشاهده شد. افزودن عصاره‌های گیاهی غنی از فنولیک می‌تواند بر سینتیک تولید پنیر تأثیر بگذارد، زیرا تغییر در pH، ساختار و منبع پلی‌فنل‌ها بر انعقاد کشک و در نتیجه بر استحکام محصول تأثیر می‌گذارد (195 ، 196 ) .

محصولات لبنی تخمیر شده، مانند ماست و شیر، ماتریس عالی برای افزودن عصاره های گیاهی حاوی مواد فعال زیستی و تهیه غذای کاربردی هستند. عصاره های گیاهی باعث افزایش ترکیبات زیست فعال و AA این محصولات لبنی می شود، رنگ، ویژگی های حسی و تغذیه ای را بیشتر بهبود می بخشد و در نهایت ثبات میکروبی را در طول نگهداری در یخچال بهبود می بخشد ( 83 ، 197 ). افزودن عصاره های گیاهی درجات مختلفی بر کیفیت فیزیکوشیمیایی ماست تأثیر داشت. به عنوان مثال، افزایش خواص آنتی اکسیدانی، محتوای فنل کل، اسیدیته و ویسکوزیته. اما pH و سینرزیس ماست نسبت به نمونه شاهد کاهش یافت ( 117 ، 187 ، 188 ). به گفته امیردیوانی و بابا ( 198 )، عصاره های آبی نعناع، ​​شوید و ریحان احتمالاً فعالیت متابولیکی باکتری های ماست را افزایش می دهد که تخمیر شیر را بهبود می بخشد و منجر به افزایش اسیدیته ماست ها می شود. این ماست های غنی شده با محتوای بالای پپتیدهای فعال زیستی و بهبود فعالیت های آنتی اکسیدانی مشخص می شدند. علاوه بر این، در ماست با عصاره نعناع، ​​باکتری‌ها بیشترین فعالیت پروتئولیتیک را در طول تخمیر و نگهداری در یخچال داشتند ( 198 ). فعالیت آنتی اکسیدانی ماست تحت تأثیر تخمیر باکتریایی قرار می گیرد که منجر به آزاد شدن پپتیدهای فعال زیستی می شود ( 199 ).

به گفته حسنین و همکاران. ( 185 )، کمترین غلظت استفاده شده از عصاره زردچوبه، مرزنجوش و مریم گلی اضافه شده به ماست شیر ​​بدون چربی، 0/1 درصد (وزن بر وزن)، بهترین ارزیابی ارگانولپتیکی کلی بود. محتوای پروتئین، چربی و خاکستر ماست غنی شده با عصاره گیاهی هیچ تغییری در مقایسه با کنترل نشان نداد. ماست تقویت‌کننده با 1.0% عصاره زردچوبه رشد هر دو سویه ماست باکتریایی ( Streptococcus thermophilus ، Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus ) را تشویق کرد. با این حال، عصاره مرزنجوش و مریم گلی رشد خود را اندکی نسبت به نمونه شاهد کاهش داد. تفاوت در اسیدیته قابل تیتراسیون وجود دارد. عصاره مرزنجوش و مریم گلی رشد اسید را در ماست کند کرد و در نتیجه مقادیر pH بالاتری در محصولات حاصل شد ( 185 ). علاوه بر این، افزودن عصاره گل رز زمان نگهداری ماست را در دمای 4 درجه سانتی گراد طولانی کرد و خواص حسی و کیفی آن در طول 14 روز نگهداری در یخچال حفظ شد ( 182 ).

سریواستاوا و همکاران ( 200 ) ماست را از انواع مختلف شیر با تغییر مقادیر عصاره ریزوم چغندر و زنجبیل تهیه می کرد. آنها کشف کردند که فعالیت آنتی اکسیدانی با غلظت عصاره ها (حداکثر 2٪) افزایش می یابد. علاوه بر این، نوع شیر استفاده شده می تواند بر AA تأثیر بگذارد. بالاترین میزان در ماست بز و پس از آن در ماست شیر ​​گاو و گاومیش مشاهده شد ( 200 ). تانگ و همکاران ( 189 ) از عصاره برگ دارچین به عنوان یک ماده کاربردی در ماست هم زده استفاده کرد. فعالیت زیستی عصاره دارچین در ماست مورد بررسی قرار گرفت و کاهش قابل توجهی در فعالیت مهارکننده DPPH و قدرت آنتی اکسیدانی کاهش دهنده آهن (FRAP) در ماست مشاهده شد. فعالیت آنتی اکسیدانی در ماست با کپسوله کردن عصاره از هدر رفت حفظ شد ( 189 ).

چندین تحقیق عصاره هیبیسکوس سابداریفا را به محصولات لبنی اضافه کردند زیرا دارای اجزای فعال زیستی مختلف و AA بالا است ( 181 )، پروفایل های حسی محصول، ماندگاری و سلامت انسان را بهبود می بخشد. به گفته نورائنی و همکاران. ( 178 ) افزودن عصاره آبی گل رز به کومیس تأثیر قابل توجهی بر کیفیت شیمیایی یا میکروبیولوژیکی این شیر بز تخمیر شده نداشت. علاوه بر این، عصاره روزل برای تهیه ماست غنی شده با شیر بز با قدرت ضد دیابت به دلیل افزایش فعالیت مهاری آلفا گلوکوزیداز استفاده شد ( 183 ). همچنین گزارش شد که عصاره رزول می تواند رشد باکتری اشرشیاکلی و کلیفرم را در شرایط آزمایشگاهی سرکوب کند و می تواند در محصولات لبنی به عنوان یک عامل ضد باکتریایی و رنگ طبیعی غذایی استفاده شود ( 178 ، 201 ). علاوه بر این، عصاره گل سرخ را می توان برای جایگزینی رنگ های قرمز مصنوعی در غذا استفاده کرد زیرا حاوی آنتوسیانین های محلول در آب است که می تواند به عنوان یک افزودنی رنگ طبیعی استفاده شود ( 202 ). علاوه بر این، آنتوسیانین (E163) به عنوان یک رنگ طبیعی توسط اتحادیه اروپا تایید شده است. با این حال، آنتوسیانین ها را می توان به عنوان مولکول های ناپایدارتر در محصول غذایی نسبت به رنگ های مصنوعی در نظر گرفت زیرا ثبات رنگ آنها به شدت تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند pH، دمای بالا، نور، اکسیژن، حلال ها، آنزیم ها و سایر عوامل است (203 ، 204 ) . . علاوه بر این، ریزپوشانی روشی موثر برای حفاظت از فعالیت این گروه از ترکیبات فنلی است ( 205 ). به گفته روزان و همکاران. ( 181 )، ترکیب عصاره هیبیسکوس با آب هویج منجر به یک ماست کاربردی با بهبود رنگ و ماندگاری طولانی 21 روز شد. علاوه بر این، ماست توسعه یافته ترکیبات فنلی کل و کاروتنوئیدهای کل را افزایش داده بود ( 181 ).

عصاره رزماری (E392) ممکن است در محصولات لبنی مختلف، مانند شیر UHT، شیر خشک، محصولات لبنی تخمیر شده طعم‌دار، خامه‌ها، پنیر نارس و پنیر فرآوری شده استفاده شود (206 ) . اقلام تجاری با عصاره رزماری عبارتند از: پنیر (Fabriqué par Fromagerie Neufchâteau، فرانسه)، پنیر هالومی (Dodoni، انگلستان)، پنیر (St Môret، فرانسه)، Apérifrais (Tartare، سوئیس)، روله فرانسوی (Chêne d’argent، فرانسه) ، پنیر خامه ای تازه (ریانس، ایالات متحده)، فیلادلفیا فرم گرفته (فیلادلفیا، فرانسه)، پنیر بوفالو (شرکت Milton G. Waldbaum، ایالات متحده)، و دیپ خامه ای گورگونزولا (Finesse Records، ایالات متحده). یکی دیگر از افزودنی های غذایی قرمز چغندر (E162) است که به عنوان رنگ در محصولات لبنی مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال، ماست خامه ای میبلو (کافلند، آلمان)، شیر توت فرنگی (Dairy Manor، انگلستان)، ماست توت فرنگی (Yoplait، فرانسه)، دسر منجمد (اسکی، فرانسه)، نوشیدنی های ماست توت فرنگی (نستله، انگلستان)، و تمشک میان وعده پروتئینی (والیو، اسپانیا). علاوه بر این، شیر تخمیر شده با افزودن عصاره آبی علف لیمو (Activia، Danone) در حال حاضر در بازار موجود است.

2.5. نوشیدنی ها
غنی سازی نوشیدنی ها یکی دیگر از کاربردهای عصاره های گیاهی است. Pluháčková و همکاران. (2020) آبجوهایی را که با پنج عصاره گیاهی مختلف غنی شده بودند را تجزیه و تحلیل کرد و به عنوان بالقوه برای سلامت مصرف کنندگان مفید ارزیابی شد ( 207 ). جدول 6 نام گیاهان و گیاهان دارویی، اطلاعات اولیه در مورد تهیه عصاره ها و غلظت آنها را در نوشیدنی ها نشان می دهد. افزودن عصاره گیاهان دارویی به آبجو باعث افزایش محتوای کل پلی فنل ها، برخی از اسیدهای فنولیک و اسانس ها شد. کافور و توجون فراوان‌ترین اسانس‌ها در آبجو غنی‌شده با عصاره مریم گلی بودند، در حالی که آبجو با عصاره بابونه شامل α-بیزابولول، p-cymene، لیمونن و فارنسن بود. حتی غلظت کم عصاره های گیاهی بر عطر، طعم و درک کلی آبجوی غنی شده تأثیر می گذارد ( 207 ).

جدول 6
www.frontiersin.org
جدول 6 . کاربرد عصاره های گیاهی در نوشیدنی ها

گوگلیلموتی و همکاران (2020) آبجو را با تزریق یا عصاره اتمیزه شده برگ زیتون تهیه کرد که باعث افزایش محتوای پلی فنل کل آبجوها شد. با این حال، غلظت بالای پلی فنل ممکن است بر ثبات و کیفیت کلوئیدی آبجو تأثیر منفی بگذارد. ایجاد مه غیر بیولوژیکی ممکن است در طول ذخیره سازی به دلیل فعل و انفعالات پروتئین-پلی فنل ایجاد شود ( 213 ).

خیساندن گیاهان در عرقیات یا شراب یک روش محبوب در سراسر جهان است که عصاره های مختلفی را تولید می کند که به عنوان مشروبات الکلی و شراب گیاهی شناخته می شوند ( 214 ، 215 ). شراب یک نوشیدنی تخمیری کاربردی است که ممکن است با عصاره های گیاهی برای دستیابی به فواید سلامتی غنی شود. به عنوان مثال، Purkait و Pandey ( 216 ) شراب قرمز غنی شده را با 10% عصاره رزل و 6% نعناع تهیه کردند که شرکت کنندگان در پانل، شراب بدون گیاهان را ترجیح دادند. علاوه بر این، افزودن گل رز خشک به این نوشیدنی تخمیری اسیدیته آن را افزایش می‌دهد که ممکن است مقاومت در برابر فساد میکروبی و قابلیت نگهداری را بهبود بخشد. علاوه بر این، عصاره های گیاهی را می توان به شراب های میوه ای که با پایه آب انگور ایجاد شده اند نیز اضافه کرد. به عنوان مثال، افزودن چهار عصاره (علف لیمو، تولسی، زنجبیل و نعناع فلفلی) به شراب پرتقالی منجر به تولید محصول جدیدی با کیفیت بهتر، افزایش پذیرش و کاربردهای گسترده تر شده است. این عصاره های گیاهی ویژگی های اساسی شراب مرکبات را در صورت استفاده در مقادیر خاص افزایش می دهند ( 209 ). یکی دیگر از شراب‌های میوه‌ای سالم، شراب amLa با 15 میلی‌لیتر عصاره Phyllanthus niruri بود . این نوشیدنی به دلیل ترکیب کامل طعم، عطر و ظاهر، بالاترین میزان پذیرش کلی را به خود اختصاص داد ( 212 ). بیشترین غلظت اسید اسکوربیک، تانن ها و فنولیک ها در شراب amLa با 20 میلی لیتر عصاره گیاهی مشاهده شد. علاوه بر این، این شراب بیشترین افزایش فعالیت رادیکال آزاد را داشت ( 212 ).

فواید سلامتی آب میوه ها به سطح بالای مولکول های آنتی اکسیدانی آنها مربوط می شود. از این رو، چندین مطالعه نشان می دهد که محتوای بالای منابع آنتی اکسیدانی افزوده شده با خواص مفید آب میوه ها مرتبط است ( 217 ). عصاره های گیاهی را نیز می توان به آب میوه ها برای افزایش و تکمیل فواید سلامتی میوه ها اعمال کرد ( 218 ، 219 ). به عنوان مثال، آب سیب با عصاره نعناع غنی از مولکول های فعال زیستی فعالیت آنتی اکسیدانی نشان داد. علاوه بر این، اعضای پانل به این آب میوه غنی شده از نظر بو و طعم مطبوع بالاتر از آبمیوه خالص امتیاز دادند ( 210 ). علاوه بر این، مگایا کیلیما و همکاران. ( 208 ) گزارش کردند که ترکیب آب میوه های استوایی با عصاره روزل باعث بهبود ترکیب معدنی، آنتوسیانین های مونومر تام و محتوای فنل کل در مخلوط ها بر اساس غلظت عصاره های اضافه شده به محصولات نهایی شده است. از سوی دیگر، محتوای ویتامین C در مخلوط‌ها کمتر از آب میوه‌های منفرد بود و روند مشابهی نیز توسط Fasoyiro و همکارانش توصیف شد. ( 220 ). تامر و همکاران ( 211 ) لیموناد را با عصاره نعناع، ​​زنجبیل، نعناع یا هدر تهیه کردند. افزودن این عصاره های گیاهی باعث افزایش قابل قبولی محصول، محتوای فنولیک و فعالیت آنتی اکسیدانی آن شد. افزودن عصاره های گیاهی با ظرفیت آنتی اکسیدانی بالا به لیمونادها می تواند به پایداری آب میوه در برابر اکسیداسیون کمک کند اما بر رنگ آن نیز تأثیر می گذارد ( 217 ). آنتی اکسیدان های طبیعی، مانند اسید اسکوربیک، ممکن است برای بهبود ثبات رنگ آب میوه ها و پایداری کاروتنوئیدها استفاده شود ( 221 ، 222 ).

از عصاره های گیاهی در نوشیدنی ها برای افزودن عطر، رنگ، طعم و کف استفاده می شود. مصرف کنندگان ممکن است جذب طعم طبیعی منحصر به فرد عصاره شوند که طعم یک نوشیدنی را افزایش می دهد. به عنوان مثال، پودر عصاره زغال اخته در ابتدا در انواع مختلف نوشیدنی ها و در گروه های سنی مختلف جمعیت استفاده می شد. با این حال، از سال 2017، EFSA استفاده از آن را فقط برای بزرگسالان مجاز دانسته و همه کودکان، از نوزادان تا نوجوانان را مستثنی کرده است ( 98 ، 223 ). علاوه بر این، آنتوسیانین ها ممکن است به عنوان یک عامل رنگ آمیزی طبیعی، تحت شماره افزودنی E163، در نوشیدنی های اسیدی مانند میوه یا شراب های معطر، سیب، نوشابه های گازدار طعم دار و گازدار استفاده شوند ( 224 ، 225 ). علاوه بر این، این افزودنی رنگ‌آمیزی طبیعی در اشکال مختلف مانند E163a-سیانیدین (قرمز)، E163b-دلفینیدین (آبی)، E163c-مالویدین (بنفش)، E164d-elargonidin (نارنجی)، E164e-peonidin (قرمز-قهوه‌ای)، در دسترس است. و E165f-petunidin (قرمز تیره) ( 225 ). یکی دیگر از افزودنی های غذایی عصاره آبی کیلایا (E999) است که به عنوان عامل کف کننده در نوشیدنی های طعم دار غیر الکلی، آبجو، سیب و سیب زمینی استفاده می شود. علاوه بر این، حداکثر غلظت در این نوشیدنی ها 200 میلی گرم در لیتر است ( 226 ). نمونه هایی از کاربردهای تجاری این افزودنی غذایی عبارتند از: آبجو زنجبیل (Ceylon Cold Stores PLC، سریلانکا)، آبجو ریشه (A&W، ایالات متحده)، خامه سودا (Crush، کانادا)، و نیترو پپسی (پپسی، ایالات متحده). علاوه بر این، نوشیدنی هلو پشن (تیم هورتونز، کانادا) حاوی عصاره کیلایا و پاپریکا بود.

عصاره رزماری (E392) در نوشیدنی‌های مختلفی مانند اورانژینا شوپ (Schweppes، فرانسه)، آبجو غیر الکلی (Tourtel، فرانسه)، پودر پروتئین (Orgain، آلمان)، لیموناد انار (Turkey Hill، ایالات متحده)، میکسر کوکتل استفاده شد. (شرکت کوکتل هلا، ایالات متحده)، و کامبوچا (کویتا، ایالات متحده). علاوه بر این، نوشیدنی لایف اید (شرکت نوشیدنی LIFEAID، ایالات متحده) حاوی هفت عصاره مختلف به دست آمده از زردچوبه، رزماری، زنجبیل، پونه کوهی، استویا، پیپرین و فلفل کاین است. محدودیت استفاده از عصاره رزماری در نوشیدنی ها، به عنوان مثال، آب سفره و نوشیدنی های ورزشی طعم دار (MPL 500 میلی گرم در لیتر) است. نوشیدنی های طعم دار (MPL 700 میلی گرم در لیتر)؛ سیب و پری، مید، نوشیدنی های الکلی، شراب میوه ای، شراب های معطر، و نوشیدنی های الکلی با کمتر از 15 درصد اتانول (MPL 1000 میلی گرم در لیتر). نوشیدنی های لبنی شکلات و مالت، نوشیدنی های مبتنی بر قهوه و چای فوری (MPL 2000 میلی گرم در لیتر). پروتئین آب پنیر – نوشیدنی های ورزشی (MPL 4000 میلی گرم در لیتر)؛ و نوشیدنی های پروتئین گیاهی (MPL 20000 mg/kg) ( 206 ).

سایر نوشیدنی‌هایی که از عصاره‌های گیاهی استفاده می‌شود، آب با عصاره گیاهی (راجک، جمهوری چک)، نوشیدنی با گل داوودی و عصاره‌های برگ چای Pu’er (Yeo’s، مالزی)، یک نوشیدنی انرژی‌زا با عصاره گوارانا (Big Shock sro، چک است. جمهوری)، و یک نوشیدنی چای شیر (MineShine، تایوان)، که حاوی چای سیاه (برگ) و عصاره جو است. علاوه بر این، نوشیدنی های الکلی نیز حاوی عصاره های مختلف گیاهی هستند. به عنوان مثال، شراب گازدار با عصاره طبیعی لیچی (کافه د پاریس، فرانسه)، شراب سفید با ماسرات گل رز (Rybízák sro، جمهوری چک)، ورموت با عصاره گیاهان معطر (مارتینی، ایتالیا)، سنگریا با عصاره مرکبات (Dom Josué, فرانسه)، و سیب با عصاره اسطوخودوس (Joker Cider sro، جمهوری چک).

3. بحث
ترجیحات غذایی مصرف کنندگان در حال تغییر است و مصرف کنندگان بیشتری محصولات فرآوری شده طبیعی و ایمن را بدون افزودنی های مواد غذایی مصنوعی ترجیح می دهند. علاوه بر این، عصاره های گیاهی به دلیل کم هزینه بودن، ویژگی های عملکردی و در برخی موارد منبع تجدیدپذیر اجزای فعال بیولوژیکی در صنایع غذایی محبوب تر می شوند (227 ) . علاوه بر این، عصاره ها طعم و طعم غلیظی دارند و ماندگاری طولانی تری نسبت به گیاهان تازه دارند، و آنها را به عنوان مواد تشکیل دهنده محصولات غذایی ایده آل می کند. آنتی اکسیدان های طبیعی موجود در این عصاره ها پتانسیل غنی سازی مواد غذایی و افزایش عمر مفید آن، بهبود خواص تغذیه ای و حسی را دارند. عصاره‌های گیاهی می‌توانند اکسیداسیون لیپیدها را مهار یا کند کنند، اما همچنین می‌توانند بر خواص کیفی محصولات غذایی به دو صورت مثبت و منفی تأثیر بگذارند. در نتیجه، فقط باید از عصاره های مرتبط با سم شناسی آزمایش شده برای تولید محصولات جدید غنی شده و به دنبال آن تجزیه و تحلیل حسی استفاده شود. حواس انسان برای ارزیابی ویژگی های محصول استفاده می شود و ادراکات و واکنش های مصرف کننده به ویژگی های محصول مورد مطالعه قرار می گیرد. برخی از عصاره های گیاهی می توانند طعم متمایزی به غذا بدهند که ممکن است برای مصرف کنندگان غیرقابل قبول باشد. از این رو، کیفیت حسی یکی از جنبه های مهم بازاریابی موفق است ( 86 ، 228 ). از دیدگاه تجاری، مقبولیت کلی یک محصول اغلب مهمتر از ارزیابی محصول غنی شده از نظر فعالیت ضد میکروبی و کاهش یا مهار اکسیداسیون لیپید است. علاوه بر این، کاربرد سنتی عصاره طبیعی به طور مستقیم بر روی سطح غذا، مانند اسپری کردن، پودر کردن و غوطه وری، ممکن است با ترکیب عصاره و ترکیبات ضد میکروبی فعال آن در مواد بسته بندی فعال جایگزین شود. این بسته‌بندی‌های فعال جدید می‌توانند به افزایش عمر مفید مواد غذایی و جلوگیری از تغییرات طعم ناشی از مقادیر بیش از حد ترکیبات زیست فعال کمک کنند ( 11 ، 156 ، 229 ، 230 ). این به فیلم بسته بندی اجازه می دهد تا به یک عنصر پویا و تعاملی در روند نگهداری محصولات غذایی تبدیل شود ( 231 ).

همانطور که در جداول قبلی نشان داده شده است، چندین محقق بسیاری از ترکیبات فعال مفید را از ضایعات مواد غذایی استخراج کردند و سپس آنها را در محصولات جدید به کار بردند ( 135 ، 140 ، 153 ، 184 ). در حال حاضر یک روند جهانی در استفاده از محصول مشترک یا ضایعات وجود دارد که به میزان قابل توجهی در طول تولید مواد غذایی به وجود آمده است و استخراج ترکیبات کاربردی از آن می تواند به کاهش بار زیست محیطی زباله کمک کند و همچنین به محصول غذایی کاربردی توسعه یافته ارزش افزوده کند (232) . ).

به گفته لورنچ و همکاران. ( 92 )، عصاره های گیاهی که اکسیداسیون را مهار می کنند نیز باید غیر سمی و برای مصرف انسان مناسب باشند. علاوه بر این، استفاده از عصاره های گیاهی باید در غلظت های پایین، بین 0.001 و 0.01٪، موثر باشد، زیرا خواص ارگانولپتیکی مانند طعم، بو، رنگ و پایداری ماتریکس غذایی احتمالاً تأثیر منفی نخواهد گذاشت. در نهایت، جنبه اقتصادی و پایداری عصاره در طول پردازش، ذخیره سازی و به عنوان بخشی از غذا نیز مهم است. پایداری پلی فنل ها تحت تأثیر مقدار pH است. به عنوان مثال، یک محلول آبی با کاتچین های چای در pH بسیار اسیدی کمتر از 4 پایدارتر بود تا در pH کمی اسیدی بالاتر از 6 ( 233 ). علاوه بر این، پیش تیمار اسیدی ممکن است پایداری آنتوسیانین ها را با ایجاد محیط استخراج مطلوب تر و غیرفعال کردن آنزیم هایی که قادر به از بین بردن آنتوسیانین هستند، بهبود بخشد ( 234 ). در یک محیط آبی اسیدی، آنتوسیانین ها در حالت تعادل هستند، در حالی که تخریب آنها با افزایش pH بالاتر از 6 اتفاق می افتد ( 233 ).

روش استخراج سیال فوق بحرانی (SFE) در مقیاس صنعتی، به ویژه برای استخراج اسانس استفاده می شود. با این حال، به دنبال یک اصلاح بالقوه، این تکنیک ممکن است برای استخراج ترکیبات غیر قطبی استفاده شود ( 235 ). SFE یک روش کارآمد است که ممکن است برای استخراج مولکول های فنلی و فلاونوئیدها استفاده شود ( 69 ).

ترکیبات زیست فعال مانند فلاونوئیدها، اسیدهای فنولیک، اسانس‌ها، تانن‌ها، کاروتنوئیدها، ترکیبات آلی گوگردی، فیتواسترول‌ها و توکوفرول‌ها در صنایع غذایی در فرآوری روغن‌های گیاهی، گوشت و محصولات دریایی، شیرینی‌ها، محصولات لبنی، نوشیدنی‌ها و غیره استفاده می‌شوند. ( 236 ). علاوه بر این، عصاره‌های گیاهی ممکن است حاوی هزاران مولکول مختلف باشد و تعیین کننده اجزای مسئول یک اثر بیولوژیکی خاص می‌تواند چالش برانگیز باشد زیرا رفتار مخلوط‌ها همیشه نمی‌تواند با حضور تنها چند ترکیب شناسایی مشخص شود (237 ) . علاوه بر این، عصاره گیاهی به عنوان یک کل یا چندین گیاه در فرمولاسیون های پیچیده می تواند اثربخشی بهتری نسبت به دوزهای معادل مولکول های بیواکتیو منفرد یا گیاهان منفرد نشان دهد ( 238 ).

مهم است که به یاد داشته باشید که گیاهان دارویی و مخلوط آنها می توانند به دلیل فلزات غیر ضروری و سمی مانند سرب، کادمیوم، آلومینیوم، جیوه یا کروم که می توانند در گیاهان تجمع کنند، خطری برای سلامتی ایجاد کنند (239 ) . این فلزات سمی را می توان در حین آماده سازی داخل دم کرده استخراج کرد و می تواند برای سلامت مصرف کنندگان خطرناک باشد. حداکثر مقادیر برای این فلزات در مکمل‌های غذایی توسط مقررات کمیسیون (EC) شماره 629/2008 تعریف شده است، به‌ویژه سرب (3.0 mg·kg-1)، کادمیوم ( 1.0 mg·kg- 1 ) و جیوه (0.10). mg·kg -1 ) ( 240 ). غلظت کلی آنها عمدتاً آزاد شدن فلزات در دم کرده گیاه، تمایل فلز به ماتریکس گیاهی، حلالیت فلز در محلول و قابلیت استخراج اجزا در دماهای بالا را تعیین می کند (77 ، 241 ) . برخی از فلزات سمی، مانند آرسنیک و سرب، می‌توانند به صورت ارگانیک توسط بیوماکرومولکول‌ها – پلی فنول‌ها که با آنها لیگاند تشکیل می‌دهند، متصل شوند و بنابراین از نظر بیولوژیکی در تزریق‌های گیاهی در دسترس نیستند. در نتیجه، انفوزیون ها می توانند کمتر خطرناک باشند ( 241 ، 242 ). به عنوان مثال، آرپاجان و همکاران. ( 242 ) مشاهده کردند که سرب ممکن است وارد دمنوش های تهیه شده از گیاهان آلوده به سرب نشود، زیرا اغلب در آب ضعیف حل می شود و ضریب استخراج بسیار پایینی دارد. از سوی دیگر، اتیل الکل به عنوان یک حلال قدرت استخراج بالاتری نسبت به آب نشان داد، زیرا اتانول می تواند ماتریس های آلی را جدا کرده و سرب محدود شده را آزاد کند ( 243 ).

تکنیک های مورد استفاده برای تولید مواد غذایی غنی شده باید برای جلوگیری از دناتوره شدن پروتئین یا از دست دادن مواد مغذی ایجاد شود. علاوه بر این، انتخاب کاربرد مناسب عصاره‌های گیاهی برای غذا ضروری است زیرا یک رویکرد خوب می‌تواند کارایی عصاره‌ها را حتی در دوز پایین‌تر بهبود بخشد. به عنوان مثال، روش‌های لیوفیلیزاسیون یا کپسوله‌سازی عصاره برای تهیه عصاره برای تقویت غذا قابل قبول به نظر می‌رسد. خشک کردن انجمادی یکی از محبوب ترین روش ها برای حفظ ترکیبات زیست فعال در عصاره های گیاهی بود که به عنوان مواد غذایی در مطالعات تجزیه و تحلیل شده استفاده می شد.

یک محصول غذایی غنی شده با عصاره ریز کپسوله شده ممکن است ارزیابی حسی بهتری نسبت به عصاره آزاد داشته باشد به دلیل پوشاندن عطر و طعم مواد گیاهی ( 117 ، 244 ). علاوه بر این، روش کپسوله‌سازی ممکن است از آسیب‌پذیری ترکیبات در برابر فرآیند هضم و از بین رفتن AA عصاره در طول هضم جلوگیری کند ( 189 ). کپسوله شدن عصاره به طور بالقوه می تواند خواص زیست فعال آن را حفظ کند و ماندگاری، پایداری ذخیره سازی، فراهمی زیستی و حلالیت آن را افزایش دهد و همچنین رطوبت سنجی و حفظ ریزساختار را کاهش دهد (245 ) . با این حال، اندازه ذرات آماده شده می‌تواند بر مقبولیت محصول غذایی جدید غنی‌شده با آنها تأثیر بگذارد، زیرا ذرات بزرگ‌تر می‌توانند باعث ایجاد احساس شن در دهان شوند ( 246 ).

پایداری پلی فنل ها در عصاره ها برای کاربردهای مختلف غذایی بسیار مهم است زیرا ممکن است به راحتی تحت تأثیر اکسیژن، دما، pH، نور، آنزیم ها و عوامل دیگر قرار گیرند ( 247 ). پلی فنول ها به عنوان مواد شیمیایی گیاهی مفید برای سلامت انسان شناخته می شوند. با این وجود، این ترکیبات می‌توانند با پروتئین‌ها، کربوهیدرات‌ها، لیپیدها و سایر اجزای ماتریکس غذایی تعامل داشته باشند که ممکن است به طور قابل‌توجهی بر پتانسیل تغذیه‌ای و غذایی محصولات غنی‌شده تأثیر بگذارد ( 248-251 ). به عنوان مثال، تانن ها ممکن است کمپلکس های تانن-پروتئین ایجاد کنند که توانایی آنتی اکسیدانی آنها را کاهش می دهد ( 44 ، 45 ). به دلیل پیچیدگی فعل و انفعالات پلی فنل در ماتریکس غذایی ( 252 )، مهم است که هر ماتریس غذایی به صورت جداگانه با توجه به ترکیبات فنلی متقابل آن در طول توسعه غذای کاربردی غنی شده با عصاره گیاهی غنی از فنول ارزیابی شود. فعل و انفعالات ترکیبات زیست فعال با سایر مواد غذایی می تواند آزادسازی کامل آنها را در طول هضم دستگاه گوارش محدود کند. علاوه بر این، فراهمی زیستی پلی‌فنل‌ها یک عامل محدودکننده اثربخشی آن‌ها در پیشگیری از برخی بیماری‌ها است، زیرا ساختار شیمیایی و فعالیت بیولوژیکی این مولکول‌ها ممکن است در طی فرآیندهای متابولیکی و تعامل با میکروبیوتای روده تبدیل شود (247 ، 253 ) .

علاوه بر این، مطالعات بی شماری در مورد آنتی اکسیدان های با منشاء طبیعی در ادبیات وجود دارد. با این حال، سمیت آنها و میزان ترکیبات فعال بیولوژیکی که به نقطه مورد نظر در بدن انسان می رسند به طور کامل بررسی نشده است. استفاده آتی از عصاره های گیاهی به عنوان عوامل ضد میکروبی یا آنتی اکسیدانی برای حفظ مواد غذایی مستلزم آن است که اثربخشی آنها به عنوان یک افزودنی غذایی ثابت شده و مورد تایید نظارتی باشد. غذای غنی شده با عصاره های گیاهی ممکن است فواید سلامتی داشته باشد. در آن صورت، تحقیقات بیشتر در مورد آزمایش‌های آزمایشگاهی (مثلاً هضم همزمان) و آزمایش‌های حیوانی برای ارزیابی مزایای سلامتی برای مصرف‌کنندگان مورد نیاز است.

ما می توانیم دریابیم که استفاده از عصاره ها در ترکیبات گیاهی، مانند عصاره گیاهی در غذا و نوشیدنی، در سراسر جهان در حال رشد است. در حال حاضر محبوب ترین کاربردهای عصاره گیاهی عمدتاً نوشیدنی های غیر الکلی و الکلی است. همچنین می‌توانیم شیرینی‌ها، شیرینی‌ها و محصولات لبنی با مواد گیاهی مانند پنیر و ماست را پیدا کنیم.

با توجه به مطالعه KerryDigest، تنها 11 درصد از مشتریان اروپایی معتقدند که به طور کامل تمام مزایای گیاه شناسی را درک می کنند. در نتیجه، آنها آموزش بیشتر در مورد مواد گیاهی و چگونگی افزایش سلامت انسان را توصیه می کنند ( 254 ). طبق گزارش‌های Future Market Insight، انتظار می‌رود بازار جهانی مواد غذایی از 10.9 میلیارد دلار در سال 2022 به 34.5 میلیارد دلار در سال 2032 رشد کند که نرخ رشد سالانه مرکب (CAGR) 12.2٪ را نشان می‌دهد (255 ) . به طور خاص، تخمین زده می شود که بازار جهانی تقاضای گیاه شناسی مواد غذایی در این 10 سال 3.2٪ CAGR رشد کند. انتظار می‌رود که تا پایان سال 2032، بازار مواد غذایی گیاه‌شناسی از 1.95 میلیارد دلار فراتر رود. ما رشد بازار در مواد غذایی و نوشیدنی ها را با عصاره گیاهی کاربردی پیش بینی می کنیم ( 256 ). علاوه بر این، لوپز-رودریگز و همکاران. (2022) فرض می‌کنند که عصاره‌های گیاهی محتمل‌ترین گروه مورد بررسی در ادبیات علمی خواهند بود، زیرا این نوع عصاره‌ها در 5 سال گذشته بیش از عصاره‌های جلبکی، قارچی و حیوانی به عنوان غذای جدید مورد تایید قرار گرفته‌اند. 98 ).

4. نتیجه گیری
در پایان، استفاده از عصاره های گیاهی در صنایع غذایی در سال های اخیر مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته است. عصاره‌های گیاهی دارای خواص عملکردی و حسی مانند فعالیت‌های مغذی، آنتی‌اکسیدانی (از بین‌برنده رادیکال‌ها) و فعالیت‌های ضد میکروبی و رنگ و طعم جذاب هستند که آن‌ها را برای استفاده به عنوان یک افزودنی طبیعی برای کاربردهای غذایی مناسب می‌سازد. آنها همچنین در برنامه های غذایی مورد استفاده قرار می گیرند زیرا غیر سمی، مقرون به صرفه، به راحتی در دسترس هستند و از نظر زیست محیطی قابل قبول هستند. عصاره‌های گیاهی با AA بالا ممکن است تجاری شوند و در فرمول‌های غذایی مختلف استفاده شوند زیرا ممکن است کیفیت محصول را بهبود بخشند و آن را به غذای کاربردی تبدیل کنند. علاوه بر این، این عصاره ها ممکن است گزینه هایی برای جایگزینی ترکیبات مصنوعی باشند که می توانند به طور بالقوه برای سلامت انسان مضر باشند. از سوی دیگر، توجه به این نکته مهم است که عصاره‌های گیاهی مورد استفاده به عنوان مواد غذایی ممکن است چالش‌های مختلفی در رابطه با پایداری، سطوح خلوص، سازگاری با ماتریس غذایی، محدودیت‌های نظارتی و جنبه‌های مبتنی بر هزینه (عصاره‌گیری و کاربرد آن‌ها مقرون به صرفه باشد) ایجاد کند. .