منصة المخرجات البحثية الإبتكارية

بالمركز القومي للبحوث

دخول المستخدم تواصل معنا استفسارات

رمز الاستجابة السريعة لصفحة المنتج

🟡 TRL 5 – متوسطة

المنتج في مرحلة التحقق أو التجارب النصف صناعية.

🧾 تفاصيل المنتج

عامل استحلاب مضاد للأكسدة طبيعي

A Natural Antioxidant Emulsifying Agent

المنتج هو مادة جديدة من مواد طبيعية تعمل كعامل استحلاب و كمضاد للأكسدة في ذات الوقت من خلال ربط مشتق دهني (مستخلص من زيت بذور المانجو بعد التعرف على جميع خواصه الكيميائية و الفيزيائية و ايضاً على محتواه من الأحماض الدهنية و تفكيكه) وحمض الجلوكونيك والكيرسيتين كيميائياً. فالمشتق الدهني يمثل الشق المحب للدهن و حمض الجلوكونيك هو الشق المحب للماء اما الكيريستين فهي مادة طبيعية عديدة الفينولات تنتمي لعائلة الفلافونويد و تعرف بنشاط قوي جدا ضد الاكسدة. و قد تم استخدام هذه الماده في تصنيع الدهن المخلوط القابل للفرد. حيث تمت مفاعلة المشتق الدهني و حامض الجلوكونيك و الكيريستين عبر سلسله من التفاعلات لإنتاج كرومنيل جلوكونيل دهني . ثم تم تقييمه كمادة مضادة للأكسدة من خلال 1) مقياس الكسح الجذري DPPH • و2) مقياس الكسح الكاتيوني الجذري ABTS•+ و مقارنته في هاتين التجربتين ب BHT و 3) أكسدة الدهون في زيت دوار الشمس على جهاز الرانسيمات و مقارنته ب TBHQ. ثم تم تقييم الكرومنيل جلوكونيل الدهني كمادة خافضة للتوتر السطحي و مقارنتها بليثيسين الصويا من خلال 1) قياس التوتر السطحي بين الزيت والماء γo/w. 2) تحديد تركيز المذيلة الحرجة (critical micelle concentration) بطريقة التوتر السطحي للهواء والماء. 3) قياس استقرار المستحلب . كما تم اجراء اختبار السمية الحادة و اختبارات وظائف الكبد والكلى للفئران للتأكد من سلامة استخدام الكرومنيل جلوكونيل الدهني كمادة مضافة للاغذية. بعدها تم تم حساب قيمة HLB (توازن المحبة للماء والدهون) لمادة Chromenyl gluconyl lipid و كانت 8.4. يشير هذا الرقم إلى امكانية إستخدام هذه المادة كعامل مشتت للماء في الزيت ، و كعامل مساعد للفرد مما يجعله مناسبا للاستخدام في تحضير دهن مخلوط قابل للفرد. بالفعل تم استخدامه كعامل استحلاب مضاد للأكسدة لإنتاج الدهون المخلوطه القابلة للفرد حسب النسب التالية: الطور الدهني الذي يمثل(65%) يتكون من دهن الحليب اللامائي 9.75% و زيت دوار الشمس 45.4935% و زيت نواة النخيل 9.75%، وبيتا كاروتين 0.0065% و الطور المائي الذي يمثل(35%) يتكون من ماء 34.4% ، ومادة الكرومنيل جلوكونيل الدهني 0.6% و استبدالها بليسيثين الصويا لعينة التحكم.( تم إستخدام دهن الحليب اللامائي للتأكد من أن مادة الاستحلاب الوحيدة الموجودة هى الكرومنيل جلوكونيل الدهني أو ليسيثين الصويا). و تم تحديد الخواص الفيزيائية و الكيميائية (معايير الجودة) و التعرف على الأحماض الدهنية و قياس الثبات التأكسدي لكل من دهن الحليب اللامائي، وزيت عباد الشمس، وزيت نواة النخيل، و الدهون المخلوطة القابلة للفرد. كما تم تحديد جودة الدهون المخلوطة القابلة للفرد التي تم تحضيرها اعتماداً على قيم اللون لكل عينة باستخدام مقياس الألوان و كذلك التقييم النسيجي بإستخدام محلل النسيج للحصول على قيم لسمات النسيج، مثل الصلابة وقابلية الإنتشار والتلاصق والتماسك. تم قياس اللزوجة الظاهرة . ايضا من خلال تحديد محتوى الدهون الصلبة (SFC) باستخدام الرنين المغناطيسي النووي منخفض الدقة. اخيرا تم التقييم الحسى لكل من مخلوط الدهون القابل للفرد و المزود ب الكرومنيل جلوكونيل الدهني والليسيثين ( كل على حده ) ومقارنتهما بعينة تجارية. اظهرت النتائج نجاح تحضير مادة الكرومنيل جلوكونيل الدهني وفقا للتحاليل الطيفية و العنصرية. و ان قدرةها على التقات الشارد الحر من جزيئ DPPH • البنفسجي و اختزاله الى DPPH الاصفر و كذلك التقات الشارد الحر الكاتيوني من جزيئ (ABTS•+) الازرق و اختزاله الى ABTS عديم اللون أعلى من نظيرتها لمضاد الاكسدة المعروف BHT ومماثله لقدرة الكيريستين عند التركيزات المختلفة. كما اظهرت النتائج ان ثبات زيت دوار الشمس النقي ضد الاكسدة على جهاز الرانسيمات يصل حتى5.32 ساعة و ان اضافة مادة TBHQ المستخدمة صناعيا لحفظ الزيت ترفع من ثباته ضد الاكسدة حتى 10.83 اما اضافة الكرومنيل جلوكونيل الدهني بنفس التركيز رفع الثبات حتى 19.88 ساعة. و ان اضافة الكرومنيل جلوكونيل الدهني لخليط من الماء و الزيت أدى لخفض التوتر السطحي بشكل أفضل من ذلك الناتج عن اضافة مادة الاستحلاب المستخدمة صناعيا المعروفة بليثيسين الصويا. و أن إضافة مادة الكرومنيل جلوكونيل الدهني للماء أدت لخفض توتره السطحي بشكل أفضل من ذلك الناتج عن إضافة مادة الاستحلاب المستخدمة صناعيا ليثيسين الصويا. كما توضح النتائج ان تركيز المذيلة الحرجة (CMC) لمادة الكرومنيل جلوكونيل الدهني اقل من نظيرة للثيسين الصويا مما يعني ان المادة الاولى تؤدي عملها المطلوب عند تركيزات أقل من المادة الثانية. و أن قدرةها على الحفاظ على ثبات المستحلب خلال ال 12 ساعة الأولى أقل من نظيرة لليثيسين الصويا و لكنه مماثلا له بعد 12 ساعة و حتى 24 ساعة.و لم تسفر تجربه السمية الحادة عن أي حالة وفاة كما أن التغيرات في وظائف الكبد و الكلى للفئران كانت ضمن الحدود المقبولة و الامنة. ايضاً اوضحت النتائج ان الثبات ضد الاكسدة باستخدام جهاز الرانسيمات لكل من مخلوط الدهن القابل للفرد الذي يحتوى على الكرومنيل جلوكونيل الدهني كان 30.74 ساعة اما مخلوط الدهن القابل للفرد الذي يحتوى على نفس التركيز من ليثيسين الصويا فكان 10.54 ساعة. و ان نسبة المواد الصلبة عند درجة حرارة الغرفة (10-40 درجة مئوية) لعينة الدهن المخلوط و المزود ب الكرومنيل جلوكونيل الدهني تزيد عن 10% مما يعنى ان المخلوط في شكل شبه صلب و ليس سائل . كما ان التقييم الحسي لعينات الدهن المخلوط القابل للفرد و المزود ب الكرومنيل جلوكونيل الدهني حاز على اعلى تقييم عند مقارنته بعينة مزودة بليثيسين الصويا و بعينة تجارية. و يعد هذا البحث هو الاول من نوعه، حيث تم ربط مركب عديد الفينولات طبيعي معروف بقوته كمضاد أكسدة بحمض الجلوكونيك و بمشتق دهني لإنتاج عامل استحلاب مضاد للأكسدة تم إستخدامة في تصنيع دهن قابل للفرد. و قد تم تسجيل هذه الدراسة بمكتب براءات الإختراع بأكاديمية البحث العلمي و التكنولوجيا برقم127/2024 بتاريخ 23/1/2024.

The product is a novel natural substance that serves as both an emulsifying agent and an antioxidant. It is created by chemically bonding a fatty derivative extracted from mango seed oil, gluconic acid, and quercetin. The fatty derivative acts as the lipophilic component, while gluconic acid serves as the hydrophilic component. Quercetin, a potent antioxidant from the flavonoid family, is incorporated into the substance. This substance was used to produce a spreadable fat blend. The process involved reacting the fatty derivative, gluconic acid, and quercetin to form chromenyl gluconyl lipid. The antioxidant activity of chromenyl gluconyl lipid was assessed through DPPH• and ABTS•+ radical scavenging assays, comparing it to BHT. Additionally, its effectiveness in inhibiting lipid oxidation in sunflower oil was evaluated on a Rancimat device, comparing it to TBHQ. The surfactant properties of chromenyl gluconyl lipid were compared to soy lecithin by measuring oil-water interfacial tension, determining critical micelle concentration (CMC), and assessing emulsion stability. Safety tests, including acute toxicity and liver and kidney function tests on rats were conducted to ensure the safety of using chromenyl gluconyl lipid as a food additive. The HLB value of chromenyl gluconyl lipid was calculated to be 8.4, indicating its potential as a water-in-oil dispersing agent and spreading aid for blended spreadable spreads. Margarines were prepared using chromenyl gluconyl lipid as an antioxidant emulsifier in specific proportions of fat and aqueous phases. Physicochemical properties, fatty acid composition, and oxidative stability of the prepared margarines were evaluated. Color values, texture attributes, apparent viscosity, and solid fat content were determined for the margarines. Sensory evaluation of the margarines supplemented with chromenyl gluconyl lipid and lecithin was conducted and compared to a commercial sample. The results confirmed the successful preparation of chromyl gluconyl lipid through spectroscopic and elemental analyses. It exhibited superior free radical scavenging abilities compared to BHT and similar to quercetin at various concentrations. The stability of pure sunflower oil against oxidation in the rancimat was 5.32 hours, which increased to 10.83 hours with the addition of TBHQ. Adding lipid chromyl gluconyl extended the stability to 19.88 hours. It also improved surface tension reduction in water and oil mixtures compared to soy lecithin. The critical micelle concentration of lipid chromyl gluconyl was lower than soy lecithin, indicating better performance at lower concentrations. Acute toxicity tests showed no adverse effects on mice. The margarine with chromyl gluconyl lipid had higher antioxidant stability (30.74 hours) than soy lecithin (10.54 hours). The margarine supplied with chromyl gluconyl lipid has a solid content of over 10% at room temperature (10-40°C), indicating that the mixture is in a semi-solid state rather than a liquid. Sensory evaluation rated the margarine sample with chromyl gluconyl lipid the highest. This innovative research combined a natural polyphenolic compound with gluconic acid and a fatty derivative to create an antioxidant emulsifying agent for spreadable fat production. The study is patented under No. 127/2024 by the Patent Office of the Academy of Scientific Research and Technology on January 23, 2024.