استخراج و خالص سازی فروکتان های سریش (eremurus spectabilis) و بررسی برهم کنش آنها با بیوپلیمرهای آرد گندم با استفاده از روش اسپکتروسکوپی مادون قرمز

فروکتان ها، کاربردهای غذایی و دارویی زیادی دارند که به علت خواص تغذیه ای و تکنولوژیکی، به طور گسترده ای در غذاهای سلامتی زا مورد استفاده قرار می گیرند. گیاه سریش از جمله گیاهانی می باشد که از دیر باز در امور صنعتی و طب سنتی استفاده می شده و یکی از منابع ارزشمند فروکتان به شمار می رود. در این پژوهش، از طرح باکس بنکن برای تعیین شرایط بهینه استخراج فروکتان از پودر ریشه گیاه سریش به روش های استخراج آبی، فراصوت مستقیم و غیرمستقیم، استفاده گردید. متغیرهای روش استخراج آبی شامل نسبت آب به ماده جامد (30-50 برابر)، دما (40-90 درجه سانتی گراد) و زمان (5-40 دقیقه) بودند؛ در حالی که در روش های استخراج با فراصوت مستقیم و غیرمستقیم، متغیرهای شدت صوت (20-100%)، دما (30-70 درجه سانتی گراد) و زمان (5-40 دقیقه) بررسی گردیدند. تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی رویشی، طیف سنجی مادون قرمز، ارزیابی پتانسیل زتا و اندازه ذره، روش های مفیدی در تعیین تفاوت بین روش های استخراج بودند. مقایسه روش های استخراج نشان داد که استخراج با فراصوت غیرمستقیم، یک روش مناسب برای استخراج فروکتان از سریش است. سپس شرایط بهینه ترسیب و جزء به جزء سازی فروکتان با استفاده از اتانول به منظور بدست آوردن بیشترین بازده، درجه خلوص و درجه پلیمریزاسیون، تعیین گردید. شرایط بهینه ترسیب شامل نسبت اتانول به عصاره 56/8 برابر، دمای 51/23 درجه سانتی گراد و غلظت اولیه عصاره 40 درجه بومه بود. در ادامه، خواص فیزیکوشیمیایی فروکتان های خشک شده با روش های انجمادی، پاششی، تحت خلأ و هوای داغ 80 و 105 درجه سانتی گراد، مورد ارزیابی قرار گرفت. مقدار فروکتان، درجه خلوص و درجه پلیمریزاسیون نمونه های فروکتان خشک شده با روش های مختلف، به ترتیب در محدوده 85-87%، 79-80 و 13-14% بود. برای مقایسه روش های مختلف خشک کردن، از رنگ سنجی، تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی، طیف سنجی مادون قرمز، پراش اشعه ایکس، کالریمتری افتراقی، ارزیابی حلالیت، پتانسیل زتا و اندازه ذره، استفاده شد. پس از تولید فروکتان خالص سریش، بر هم کنش آن با بیوپلیمرهای اصلی آرد گندم شامل گلوتن، نشاسته و فسفولیپید در سیستم های مدل و با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز بررسی گردید تا مکانیسم تأثیر فروکتان بر خواص خمیر و نان، مشخص گردد. بر هم کنش بین فروکتان با نشاسته و فسفولیپید نسبت به گلوتن، قابل توجه نبود؛ اما تغییر در انواع این بر هم کنش ها با توجه به نوع و مقدار افزودنی های مورد استفاده در مدل ها، به وضوح قابل مشاهده بود. زمانی که فروکتان به گلوتن افزوده شد، توزیع مجدد آب موجب تشدید آب زدایی جزئی گلوتن و تبدیل ساختارهای حلزونی بتا به صفحه های بتای بین مولکولی گردید. این تغییر ساختاری عمده در گلوتن، ممکن است تفسیر کننده مبنای فیزیکی کیفیت ضعیف نان تولید شده محتوی فروکتان باشد. از طریق برازش داده ها با تابع گاوسیان–لورنزیان، مشخص گردید که با افزودن فروکتان به سیستم های مدل، نسبت پیک های ساختاری مارپیچ بتا و صفحه ای بتای درون مولکولی کاهش اما میزان مارپیچ های آلفا و صفحه های بتای بین مولکولی افزایش یافت.