ประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดข้าวเหนียวดำ ในผลิตภัณฑ์อาหารที่มีไขมันเป็นส่วนประกอบ

Antioxidant Efficiencyof Black Glutinous Rice (Oryza sativa L. (indica)) Extracts: Application in Lipid-Based Food Products

Authors

  • จิตรวดี ตั้งหิรัญรัตน์
  • ขวัญจิต อิสระสุข
  • ปิยนุช พรมภมร
  • นิสุฎา อิ่มเสถียร
  • ณัฏฐรัตน์ ศรีบุรินทร์
  • นเรศ บางศิริ
  • กัลยาภรณ์ จันตรี

Keywords:

สารสกัดข้าวเหนียวดำ , ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ , ผลิตภัณฑ์มายองเนส

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากข้าวเหนียวดำที่สกัดด้วยเอทานอล 70% และ 95% เพื่อนามายับยั้งกลิ่นหืนในมายองเนส โดยศึกษาปริมาณฟีนอลิกรวม ปริมาณแอนโทไซยานินรวม และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระทดสอบด้วยวิธี DPPH ABTS+และ FRAP ผลการทดลองพบว่าสารสกัดข้าวเหนียวดำที่สกัดด้วยเอทานอล 70% มีปริมาณฟีนอลิกรวม และปริมาณแอนโทไซยานินรวม ค่าIC50 ต่อ DPPH•ค่า IC50 ต่อ ABTS+• และค่า FRAP value สูงสุด เท่ากับ97.20±0.08mg GAE/g crude extract 267.62±30.85mg cyanidin-3-glucoside/g crude extract 0.17±0.02 mg/ml 0.43±0.05mg/ml และ 7.82±0.20 mg TE/g crude extract ตามลำดับ ซึ่งปริมาณฟีนอลิกรวม ปริมาณฟลาโวนอยด์รวม ปริมาณแอนโธไซยานินรวม และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดเอทานอล 70% สูงกว่าสารสกัดจากเอทานอล 95% อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) เมื่อนำสารสกัดมาประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์มายองเนสโดยทดสอบค่า Peroxide value (PV) ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) ค่าสี และการวิเคราะห์จำนวนเชื้อจุลินทรีย์ในผลิตภัณฑ์ พบว่าผลิตภัณฑ์มายองเนสที่ใส่สารสกัดข้าวเหนียวดำ 0.20% สามารถยับยั้งการเกิดออกซิเดชันในผลิตภัณฑ์ได้ดีสุด มีค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม ค่าสีมีค่า L* และค่า b* ลดลงแต่มีค่า a* เพิ่มขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างควบคุม (ปราศจากสารต้านออกซิเดชัน) และการวิเคราะห์จำนวนเชื้อจุลินทรีย์ด้วยการทดสอบ Total Plate Count, Salmonella spp., Staphylococcusaureus, Escherichia coliและ Yeast & Mold พบว่าผลิตภัณฑ์มายองเนสมีจำนวนเชื้อจุลินทรีย์ <10 CFU/g ในการวิเคราะห์ Total Plate Count และ Yeast & Mold พบ Escherichia coli<3MPN/g และไม่พบ Salmonella spp. ในอาหาร 25 กรัม และไม่พบ Staphylococcus aureus ในอาหาร 1 กรัม เป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ชุมชนซึ่งแสดงให้เห็นถึงคุณภาพและความปลอดภัยสามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นสารกันหืนจากธรรมชาติในผลิตภัณฑ์อาหารได้    This research aimed to study antioxidant activities of 70% and 95% ethanolic extracts of black glutinous rice for further application as rancidinhibitorin mayonnaise product. The total phenolic content, total anthocyanin content and antioxidant activities such as DPPH, ABTS+, and FRAP assays were tested. The results showed that 70% ethanolic extract containedthe highest total phenolic and total anthocyanin contents (97.20±0.08 mg GAE/g crude extract, 267.62±30.85mg cyanidin-3-glucoside/g crude extract, respectively). ItsIC50 on DPPH•, IC50 on ABTS+•and FRAP value were 0.17±0.02 mg/ml, 0.43±0.05mg/ml, and 7.82±0.20 mg TE/g crude extract, respectively. According to total phenolic content, total anthocyanin content, and the antioxidant activity,70% ethanolic extract hadthese values higher than that of 95% ethanolic extract (p≤0.05). Therefore, the extract was further applied in mayonnaise products. After that, the peroxide value (PV), pH, color value and the microbial counts were evaluated. The results indicated that mayonnaise products containing 0.20% black glutinous rice extract strongly inhibited the lipid peroxidation. The pH compliedThai Industrial Standard. The L* and b* color decreased while a* color increased whencompared to the control (without antioxidant). For the microbial determination, yeast & mold hadless than 10 CFU/g, Escherichia coli< 3 MPN/g, Salmonella spp. was not detected in 25 g, and Staphylococcus aureus was not detected in 1 g of mayonnaise products which were according to Thai Community Product Standards. These results demonstrated the quality and safety of application as a natural antioxidant in food products.

References

AOCS. (1999). Official Method and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society. 4th ed. Tirestone, D., Champaign, lllinois.

Bacteriological Analytical Manual Online. (2001). Chapter 3: Aerobic Plate Count. USFDA. 10 pp. Retrieved June 2, 2020, from http://www.cfsan.fda.gov

Bacteriological Analytical Manual Online. (2002). Chapter 4: Enumeration of Escherichia coli and the coliform bacteria. USFDA. 10 pp. Retrieved June 2, 2020, from http://www.cfsan.fda.gov

Chooklin, S. (2014). Extraction of brown rice extract and application in refined palm olein during accelerated storage. Journal of International Food Research, 21(1), 291-296.

Community product standards. (2004). Salad dressing. Community product standards Institute, Ministry of Indrustry. (in Thai)

Guyton, A.C. & Hall, J.E. (2006). Textbook of medical physiology. 11th ed. Philadelphia: WB Saunders Company.

Itsarasook, K., Ingkaninan, K. & Viyoch, J. (2014). Artocarpin-enriched extract reverses collagen metabolism in UV-exposed fibroblasts. Biologia, 69(7), 943-951.

International Organization for Standardization 6579:2002. (2004). Microbiology of food and animal feeding stuffs-Horizontal method for the detection of Salmonella spp. Retrieved June 2, 2020, from https://www.iso.org/standard/29315.html

Jansom, C., Skulkhu, E., Jansom, V., Lerdvuthisopon, N. & Bhamarapravati, K. (2016). Study on appropriate methods for extraction of antioxidant compounds from black glutinous rice. Thammasat Medical Journal, 16(4), 625-633. (in Thai)

Kaaladee, D. (2011). purple glutinous rice the neglected thai rice resources. Purple Rice Research Unit, Chiang Mai University. (in Thai)

Khayat, A. & Schwall D. (1983). Lipid oxidation in seafood. Food Technology, 37, 130-140.

Li, CY., Kim, HW., Li, H., Lee, DC. & Rhee, HI. (2014) Antioxidative effect of purple corn extracts during storage of mayonnaise. Food Chemistry, 152, 592–596.

Moko, E.M., Ngangi, J. & Rahardiyan, D. (2019). Oxidative stability of crude extract of red variety rice bran from Minahasa, North Sulawesi on lipid-based food products. Food Research, 3(3), 249-257.

Noiduang, P., Tapaothong, N. & Masileerungsri, K. (2015). Use of dried aril of gac fruit powder as an antioxidant in mayonnaise product. Journal of Food Technology Siam University, 10(1), 9-18. (in Thai)

Noridayu, A. R., Hii, Y. F., Faridah, A., Khozirah, S., & Lajis, N. (2011). Antioxidant and antiacetylcholinesterase activities of Pluchea indica Less.International Food Research Journal, 18(3), 925-929.

Ozdemir, N., Kantekin-Erdogan, M. N., Tat, T. & Tekin, A. (2018). Effect of black cumin oil on the oxidative stability and sensory characteristics of mayonnaise. Journal of Food Science and Technology, 55, 1562-1568.

Parnsakhorn, S. & Noomhorm, A. (2012). Effects of storage temperature and chemical properties of brown rice, parboiled brown rice and parboiled paddy. Thai Journal of Agricultural Science,45(4), 221-231. (in Thai)

Pengkumsri, N., Chaiyasut, C., Saenjum, C., Sirilun, S., Peerajan, S., Suwannalert, P., Sirisattha, S. & Sivamaruthi, B.S. (2015). Physicochemical and antioxidative properties of black, brown and red rice varieties of northern Thailand. Food Science and Technology, 35(2), 331-338.

Pereira-Caro, G., Watanabe, S., Crozier, A., Fujimura, T., & Yokota, T. (2013). Phytochemical profile of Japanese black-purple rice. Food Chemistry,141, 2821-2827.

Phengrat, J. & Jearakongman, S. (2010). Black glutinous rice: various benefits, composite thinking, enhancing thai economic opportunities. Bureau of Rice Research and Development. (in Thai)

Reineccius, G. (2006). Changes in food flavor due to processing, in flavor chemistry and technology. Boca Raton: Taylor and Francis Group.

Sangkitikomol, W., Tencomnao, T.& Rocejanasaroj, A. (2010). Effects of Thai black sticky rice extract on oxidative stress and lipid metabolism gene expression in HepG2 cells. Genetics and Molecular Research,9(4), 2086-2095.

Saenkod, C., Liu, Z., Huang, J. & Gong, Y. (2013). Anti-oxidative biochemical properties of extracts from some Chinese and Thai rice varieties. African Journal of Food Science, 7(9), 300-305.

Soontornkul, K., Vichitpan, S. &Vichitpan, K. (2012). Antibacterial activity of red rice wine production from black sticky rice with Monascus purpureus TISTR 3002. M.sc. thesis in Biotechnology, Faculty of Technology, Khon Kaen University. (in Thai)

Suwannalert, P., & Rattanachitthawat, S. (2011). High levels of phytophenolics and antioxidant activities in Oryza sativa-unpolished thai rice strain of Leum Phua.Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 10(4), 431-436.

Tananuwong, K. & Tewaruth, W. (2010). Extraction and application of antioxidants from black glutinous rice. Food Science and Technology,43, 476-481.

Tewaruth, W. (2007). Antioxidant activity of black glutinous rice Oryza sativa L. extract. Ms. thesis in Food Science and Technology, Faculty of Science, Chulalongkorn University. (in Thai)

Thai Industrial Standards. (1997). Mayonnaise and salad Cream. Thai Industrial Standards Institute, Ministry of Industry. (in Thai)

Thitipramote, N., Pradmeeteekul, P., Nimkamnerd, J., Chaiwut, P., Pintathong, P. &Thitilerdecha, N. (2016). Bioactive compounds and antioxidant activities of red (Brown Red Jasmine) and black (Kam Leum Pua) native pigmented rice. International Food Research Journal, 23(1), 410-414.

Vichapong, J., Sookserm, M., Srijesdaruk, V. & Swatsitang, P. (2010). High performance liquid chromatographic analysis of phenolic compounds and their antioxidant activities in rice varieties. Food Science and Technology,43, 1325-1330.

Viskelis, P., Rubinskine, M., Jasutiene, I., Sarkinas, A., Daubaras, R. & Cesoniene, L. (2009). Anthocyanins, antioxidative, and antimicrobial properties of American cranberry (VacciniumMacrocarpon Ait) and their press cakes. Journal of Food Science, 74, 157-161.

Zhang, X., Shen, Y., Prinyawiwatkul, W., King, J. M. & Xu, Z. (2013). Comparison of the activities of hydrophilic anthocyanins and lipophilic tocols in black rice bran against lipid oxidation. Food Chemistry,141, 111–116.

Zhao, X., Chao Zhang, C., Guigas, Y., Ma, M., Corrales, B. T. & Hub, X. (2009). Composition, antimicrobial activity, and antiproliferative capacity of anthocyanin extracts of purplecorn (Zea mays L.) from China. European Food Research and Technology, 228, 759-765.

Downloads

Published

2022-11-30