مقدمه

چای سبز با نام علمی(Camellia Sinensis , Theaceae) یکی از متداول ترین و محبوب ترین نوشیدنی ها در سراسر جهان محسوب می گردد. در سال های اخیر مصرف چای سبز، به دلیل مزیت های آن در کاهش خطر ابتلا به بیماریهای قلبی- عروقی، پیشگیری از انواع سرطان ها، تورم روده، بیماری کبد و بیماری های عصبی (پارکینسون و آلزایمر)، دیابت، کنترل وزن و افزایش تراکم استخوان ها و همچنین تحریک سیستم ایمنی بدن، افزایش یافته است. این موارد به دلیل مقادیر بالای گالات اپی گالوكاتچین گالات، اپی گالوكاتچین ، اپی كاتچین گالات، اپی كاتچین، گالوكاتچین و كاتچین در این نوع چای می باشد که به عنوان آنتی اکسیدان قوی منجر به غیر فعال شدن گونه های اکسیژن واکنشگر می شود. ماءالشعیر از پرمصرف ترین نوشیدنی ها در کشور می باشد که متاسفانه پژوهش های اندکی بر روی بهینه سازی و سالم تر نمودن فرمولاسیون آن انجام شده است. مصرف این نوشیدنی برای گروه های سنی خاص مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماری های قلبی-عروقی، کبدی و تحت درمان های دارویی و غیره توصیه می شود. به نظر می رسد غنی سازی ماءالشعیر با عصاره چای سبز با نسبت های مشخص منجر به افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی و بهینه نمودن طعم این نوشیدنی شده و خصوصیات حسی– تغذیه ای آن را بهبود بخشد. جنبه های مجهولی که در این رساله مورد تحقیق است، بررسی تاثیر عصاره چای سبز برخصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی ماءالشعیر و ارزیابی حسی آن می باشد.

آب جو بدون الکل برای گروه خاصی از افراد مانند زنان باردار، ورزشکاران حرفه ای، افراد مبتلا به بیماری های قلبی عروقی و کبدی، افرادی تحت درمان های دارویی و غیره توصیه می شوند. این نوشیدنی ها شامل ترکیب پیچیده ای از ترکیبات فنلی هستند که از مالت و رازک که نشان داده شده است که خواص آنتی اکسیدانی قوی دارند. علاوه بر این، سه گروه از پلی فنل ها مسئول طعم آب جو و پایداری فیزیکی آنها هستند، پلی فنل های ساده که از هیدروکسی بنزوئیک اسیدها (گالیک اسید، پروتوکاتچوئیک اسید، سینرژیک اسید و غیره) و هیدروکسی سینامیک اسیدها (فرولیک اسید، پارا-کوماریک اسید، کافئیک اسید، سینرژیک اسید و غیره) گرفته می شوند اغلب در مالت و به میزان کمی در رازک وجود دارند. فلاونول ها (کوئرستین، کمپفرول و غیره) اغلب از رازک ها مشتق می شوند. فلاوان-3-اول ها شامل مونومرها مانند (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین، دیمرها (پرودلفیندین B3 و پروسیانیدین B3، تریمرها (پروسیانیدین C2) تا تانن های مشتق از فلانوئید با وزن های مولکولی بالاتر به طور مساوی از مالت و رازک مشتق می شوند. محتوای نهایی ترکیبات فنلی ماءالشعیر هم به مواد خام اولیه و هم به فرایند تخمیر بستگی دارد. طعم دهنده های فنلی از اسیدهای فنلی حاصل می گردند که به طور طبیعی در مالت وجود دارند. این اسیدها چه از طریق تکه تکه شدن حرارتی و یا از طریق فعالیت های میکروارگانسیمی توانایی بالایی برای تحمل دکربوکسیلاسیون دارند.زنجیره مخمرها با آنزیم های درست فرولیک اسید و پارا- کوماریک اسید را به مشتقات وینیل و یا اسیدهای فینیل پروپئونیک تبدیل می کند. در نتیجه، فنل های با خاصیت طعم دهندگی بالا تولید می شوند که ممکن است در برخی از انواع ماءالشعیر بسیار مورد پسند و در برخی دیگر ممکن است ناخوشایند باشند. فلاوانول ها به عنوان متداول ترین دلیل تیرگی و کدری در ماءالشعیر به دلیل واکنش پروتئین و پلی فنل می باشد. ویژگی آب دوستی پروتئین و ویژگی آبگریزی پلی فنل ها با هم ترکیب می شوند تا مولکولهای شبه سورفاکتانتی تولید کنند. در غلظت کافی، این مولکول ها یک سوسپانسیون بس پاشیده از میسل ها را تشکیل می دهند که منجر به ظاهری تره و کدر در ماءالشعیر می شوند. اکسیژن و دما واکنش بین پروتئین و پلی فنلها را کاتالیز میکند. نوشیدنی های شفاف برای کند کردن شروع شکل گیری کدری پروتئین-پلی فنل پایدارسازی می شوند با کاهش غلظت فنلی پروآنتوسیانیدین ها در ماءالشعیر برای مثال با فیلتراسیون کند یا واکنش دادن با پلی وینیل پلی پیرولیدون (PVPP) به طور موثر و کافی می تاند شکل گیری غبار و کدری در زمان نگهداری را کاهش داد. روش های آنالیزی سریع برای واحد کنترل کیفیت تولید کنندگان ماءالشعیر مورد نیاز است تا ترکیبات فنلی که ممکن است به طور معکوسی بر طعم و پایداری ماءالشعیر تاثیر بگذارند، ارزیابی کنند. روش های تحلیلی برای تعیین ترکیبات فنلی در مخمر ماءالشعیر و ماءالشعیر محدود است.

برخی محققین ترکیبات فنلی در ماتریس های ماءالشعیر از آنجایی که قندهای قابل تخمیر و دکسترین ها و اسیدهای آلی مانع پاسخ کروماتوگرافی می شوند، بعد از فیلتراسیون را با تزریق مستقیم آن به HPLC تعیین کردند. دی پاسکال– ترسا و همکاران یک روش جداسازی HPLC و تشخیص آنلاین با آرایه دیودی اسپکتروسکوپی بعد از واکنش شیمیایی با پارا- دی متیل آمینو سینامان آلدئید (DMACA) را ارائه داده اند. استخراج ترکیبات فنلی در ماءالشعیرها نیز توسط استخراج مایع-مایع (LLE) با حلال های آلی مانند ان-هگزان، ایزواکتان، اتیل استات و استون/آب انجام شد. اسیدهای آلی در ماءالشعیر توسط بلکه و ایروین با یک رزین تبادل آنیون مورد بازیافت قرار گرفت و با تاثیر رزین بر متانول-BF3 به استرهای متیلی آنها تبدیل می شوند. در ضمن، استخراج فاز جامد (SPE) یک روش متداول و معمول مورد استفاده برای پیش غلظت و خالص سازی پیش از جداسازی HPLC ترکیبات فنلی در انواع شراب می باشد، این روش استخراج در مورد ماءالشعیرها انجام نشده است. جداسازی ترکیبات فنلی در ماءالشعیر معمولا توسط کروماتوگرافی مایع معکوس که به دنبال آن آرایه ماورابنفش فوتودیود، فلوریمتری، الکتروشیمیایی و طیف سنجی جرمی قرار دارد، انجام می شود. روشی بر اساس استخراج فاز جامد و به دنبال آن جداسازی کروماتوگرافی مایع و تشخیص ماورابنفش به عنوان یک ابزار تحلیلی مفید برای کنترل کیفیت در صنعت تخمیر برای تعیین اسیدهای فنلی مانند اسید کافئیک، پارا-کوماریک، اسید گالیک، اسید جنتیسیک، فلوریک اسید و اسید سالیسیلیک و فلاون هایی مانند کورستین و (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین ارائه شده است. ساختارهای شیمیایی ترکیات مورد نظر ارائه شده است. روش به آنالیز این ترکیبات در ماءالشعیراعمال شد تا از لحاظ کمی میزان این ترکیبات را در ماءالشعیر اندازه بگیرند.

1-1- پلی فنل های ماءالشعیر

در بررسی صورت گرفته بر روی نه نمونه ماءالشعیر تولید شده در اسپانیا مشخص شد که کل میزان ترکیبات فنلی اغلب نمونه ها در دامنه 5/3 تا 85/8 میلی گرم بر لیتر می باشد. میزان اسید فرولیک (از 7/0 تا 3/2 )، اسید پارا-کوماریک (1/0 تا 7/0) اسید کافئیک (2/0 تا 4/0) از اسیدهای هیدروکسی سینامیک و اسید پروتوکاتچوئیک در دامنه (7/0 تا 1/5) شناسایی گردید.بنابراین اسید پروتوکاتچئوئیک فراوان ترین ترکیب فنلی موجود بوده و بعد از آن (+)-کاتچین و اسید فرولیک اسید و اسید پارا-کوماریک شناسایی گردید. غلظت های اسید فرولیک تقریبا بالاتر از پارا-کوماریک بود زیرا این اسید از اسید پارا-کوماریک از طریق مسیر تولید اسید شیکمیک تشکیل شده است. اسید کافئیک و اپی کاتچین در برخی از نمونه های ماءالشعیر شناسایی گردید. کوئرستین، اسید گالیک، اسیدجنتیسیک و اسید سالیسیلیک در ماءالشعیرهای صنعتی مشاهده نشد. مقادیر مشخص شده با غلطت های فنلی تعیین شده توسط سایر محققین در مقالات دیگر مطابقت داشت.

مک مورو و همکاران میزان کل اسیدهای فنلی در ماءالشعیر تخمیر شده در ایرلند را تعیین کردند که میزان ترکیبات مذکور در دامنه 5 تا 8 میلی گرم بر

 لیتر بود و دارای اسیدهای وانیلیک، اسید پارا-کوماریک و فرولیک بود. هایس و همکاران ترکیبات فنلی که درآبجوهای ایرلندی یافت می شوند را تعیین کردند که عبارت بودند از مشتقات اسید بنزوئیک و اسیدهای پروتوکاتچوئیک و اسید گالیک اما مقدار آنها به این صورت تعیین شد؛ مشتقات اسید سینامیک، کافئیک ( از 13/0 تا 30/0)، پارا- کوماریک (92/0-57/0) و اسید فرولیک (90/1 –05/1) و در پایان مقدار (+)-کاتچین و (-)-اپی کاتچین نیز تعیین شد. دی پاسکال و همکاران میزان 15 فلاونول را در 56 نوشیدنی (چای، شراب و آبجو) و مواد غذایی اسپانیایی تعیین کردند؛ (+)کاتچین (3/7 میلی گرم برلیتر) و (-)-اپی کاتچین در نمونه های ماءالشعیر شناسایی شد. فلوریدی و اسیرین 19 ترکیب فنلی را در ماءالشعیر شناسایی کردند؛ مقدار میانگین 23 نمونه متفاوت میزان اسید گالیک 6/0 میلی گرم بر لیتر، پروتوکاتچوئیک اسید 84/0 و برای اسید جنتیسیک 4/0 و اسید کافئیک اسید،6/0 ، 4/1 برای اسید پارا-کوماریک اسید،4/1، 4/2 برای اسید فرولیک اسید، 4/2 و اسید سالیسیلیک، 9/2 میلی گرم بر لیتر تعیین شد.

بارتولوم و همکاران ترکیبات فنلی ماءالشعیر را با استاندارد مختلف را با هم مقایسه کردند؛ سطوح اجزای پلی فنلی در ماءالشعیر پایین تر از ماءالشعیرهای استاندارد بود و این امر به دلیل تفاوت در زمان تخمیر مورد استفاده و تلفاتی که در پروسه بدون الکل کردن بر پلی فنل ها مانند پارا-کوماریک، اسیدهای کافئیک و وانیلیک و غیره تاثیر می گذارد، می باشد.در این میان هیچ گونه طعم ناخوشایندی در ماءالشعیرهای صنعتی مورد آزمایش مشاهده نشد. مک مورو و سایر محققین اظهار داشتند که آستانه طعم، مخلوط اسیدهای فنلی 100-50 میلی گرم بر لیتر بود. در ماءالشعیر تولید شده، هیچ گونه کدورتی دیده نشد که این مورد به دلیل استفاده از روش های جداسازی تدریجی پلی فنل ها در فرایند مخلوط و له کردن با افزودن هگزامتیلن تترامین یا سولفیت به وسیله فیلتراسیون یا تاثیردهی PVPP می باشد.

1-2- فرضیه ها

1- استفاده از عصاره چای سبز در فرمولاسیون ماء الشعیر می تواند فعالیت آنتی رادیکالی آن را افزایش دهد.

2- انتخاب دقیق نسبت های عصاره چای سبز در بهبود خصوصیات حسی تغذیه ای ماء الشعیر تاثیر بسزایی دارد.

1-3- اهداف تحقیق

تولید یک نوشیدنی جدید سلامتی بخش که خواص آنتی اکسیدانی و رادیکال گیرندگی بالایی دارد. ارائه فرمولاسیون بهینه ای از ماءالشعیر با طعم و رنگ مطلوب که باعث افزایش مقبولیت مصرف کننده می شود.

ضرورت دارد که دستاوردهای این مطالعه در اختیار صنایع تولیدی نوشیدنی ماءالشعیر و سازمان های ذیربط در ارتقاء سطح سلامت جامعه قرار گیرد. صنایع تولید ماءالشعیر (تولید کنندگان نوشیدنی در سطح کشور)- وزارت بهداشت درمان و آموزش پزشکی (اداره نظارت بر مواد غذایی و دارویی)- وزارت صنعت، معدن و تجارت – وزارت جهاد کشاورزی– مراکز تحقیقاتی و سایر متولیان صنایع غذایی کشور. تاكنون درباره بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و کیفی عصاره های چای سبز در فرمولاسیون ماءالشعیر در کشور و سایر نقاط جهان مطالعه ای صورت نگرفته است و این مطالعه کاملا جدید می باشد. چای دارای کاتچین تحت عنوان یک آنتی اکسیدان می باشد. در برگ تازه چای، کاتچین 30 درصد کل وزن خشک برگ را تشکیل می دهد. بالاترین مقدار کاتچین در چای های سفید و سبز متمرکز شده است اما اساساً چای سیاه به دلیل استعداد اکسید شوندگی خود کمتر از آن برخوردار است. چای همچنین دارای ترکیبات محرکی مانند کافئین (حدود 3 درصد وزن چای خشک و برابر با 40 میلی گرم به ازای هر فنچان چای دم کرده) تئوفیلین و تئوبرومین است که مقدار دو ماده اخیر بسیاراندک می باشد(Carloni et al., 2012). پلی فنل ها گروهی از ترکیبات شیمیایی گیاهی هستند که در چای سبز به وفور یافت می شوند و دارای خاصیت ضد سرطانی(Bender et al., 2010)، ضدمیکروبی (Lambert and Elias, 2010) بوده وسبب پیشگیری از بروز بیماری های قلبی می شوند که طعم تلخ و گسی چای سبز به دلیل وجود ترکیبات پلی فنلی است. مهمترین فلاوونوئید موجود در چای، فلاوونول (کاتچین) می باشد (Domingues-Perles, 2011). کاتچین ها دارای چهار ترکیب اصلی اپی گالوکاتچین گالات (EGCG)، (-)- اپی کاتچین(EC)، اپی کاتچین گالات (ECG)، (-)- اپی گالوکاتچین(EGC) و چهار ترکیب فرعی که اپی مر های چهار ماده اصلی فوق هستند، تقسیم می شوند(Nie et al., 2007).کاتچین ها از دسته پلی فنل ها هستند که در چای سبز به وفور یافت می شوند. 10 تا 50 درصد کاتچین کل در چای سبز را اپی گالو کاتچین گالات تشکیل می دهد که خاصیت آنتی اکسیدانی آن نسبت به بقیه انواع کاتچین بیشتر است(Frankel, 1999).

 2-1- مقدمه