گیاهان دانه روغنی

اهمیت روغن‌های گیاهی در تغذیه انسان

تأمین خوراک جوامع انسانی در حال حاضر بسیار بحرانی شده است. افزایش جمعیت و کاهش منابع، در بسیاری از مناطق به ویژه در کشورهای کمترتوسعه‌یافته، «دلیل بدیهی» این بحران است که سبب کمبود خوراک (گرسنگی کمّی) و یا عدم تعادل در مصرف گروه‌های مختلف خوراکی (گرسنگی کیفی) توسط انسان گردیده است. پژوهشگران و کارشناسان بخش کشاورزی با شناخت راه‌های افزایش تولید محصولات با کیفیت کشاورزی، سعی در کاهش سطح گرسنگی کمْی و کیفی موجود در جهان داشته‌اند و در این راه‌ها به موفقیت‌هایی هم دست پیدا کرده‌اند.

از جمله اهداف محققان بخش کشاورزی و علوم وابسته به آن، افزایش کیفیت خوراک مصرفی است که به اندازه کمیت آن در سلامت جسمی و روانی نفوس بشر اهمیت دارد. کیفیت خوراک مصرفی به دریافت همه گروه‌های ضروری خوراکی از جمله کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها، ویتامین‌ها و مواد معدنی توسط پیکره انسان گفته می‌شود. چربی‌ها پس از کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها یکی از سه منبع اصلی در تأمین انرژی و سلامت فرایندهای مختلف بافت‌ها و اندام‌ها محسوب می‌شوند و در نتیجه سهم قابل توجهی به ویژه از نظر کیفی در هرم خوراکی انسان دارند.

منبع تأمین چربی‌های مورد نیاز بدن انسان، فرآورده‌های دامی و گیاهی است. چربی‌های گیاهی معمولاً در دمای اتاق به شکل مایع هستند و به همین دلیل به آنها «روغن» گفته می‌شود. برخلاف تصور بسیاری افراد، روغن‌های به‌دست‌آمده از دانه گیاهان زراعی و باغی به دلیل داشتن مقادیری بیشتر اسیدهای چربی غیراشباع، ارزش و کیفیت خوراکی بیشتری در مقایسه با چربی‌های حیوانی دارند. به دلیل کاهش تحرک انسان به ویژه در زندگی شهری و مصرف بیش از حد خوراک‌های با انرژی زیادی، بیماری‌های گوناگونی مانند انواع سرطان‌ها و بیماری‌های قلبی و گوارشی رواج گسترده‌ای یافته‌اند. در چنین شرایطی، روغن‌های خوراکی گیاهی که انرژی کمتری در بدن انسان در مقایسه با چربی‌های حیوانی تولید می‌کنند، اهمیت بیشتری یافته‌اند. به همین دلیل به طور فزاینده‌ای مورد توجه تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان فرآورده‌های کشاورزی قرار گرفته‌اند. این موضوع سبب تمرکز بسیاری از پژوهش‌های کشاورزی بر روی تولید محصولات دانه‌روغنی (Oilseed crops) به ویژه در چند ده سال اخیر گردیده است. در نتیجه دولت‌ها نیز در بسیاری مناطق از جمله در ایران حمایت‌های مالی و برنامه‌ریزی فراوانی را در سیاست‌گذاری‌های بخش کشاورزی تا اندازه زیادی به این بخش معطوف کرده‌اند.

امروزه، آگاهی از روش‌های بهینه زراعت و باغداری و همچنین بهبود ژنتیکی این دسته از گیاهان، از مهم‌ترین دغدغه‌های پژوهشی بخش کشاورزی در سراسر جهان است. تولیدکنندگان موفق نیز خود را بی‌نیاز از این دستاوردها نمی‌دانند و همواره به دنبال راه‌هایی برای افزایش سطح تولیدات خود با استفاده از یافته‌های نوین هستند.

موارد مصرف گیاهان دانه روغنی

همچنان که گفته شد، هدف اصلی از تولید گیاهان دانه روغنی، استفادهاز روغن‌های موجود در دانه این محصولات در جیره خوراکی انسان‌ها است. مهم‌ترین محصولات دانه روغنی که با این هدف تولید می‌شوند، سویا، پنبه‌دانه، کلزا، آفتابگردان و کنجد هستند که بخش عمده تولید و سطح زیرکشت گیاهان دانه روغنی در سرتاسر جهان را تشکیل می‌دهند. برخی روغن‌های گیاهی اغلب مصارف دارویی یا بهداشتی و آرایشی دارند که آن جمله می‌توان به روغن زیتون، بادام و کرچک اشاره نمود.

دانه برخی از گیاهان دانه‌روغنی ممکن است بدون فرآوری‌های صنعتی پیچیده و به طور مستقیم در خوراک انسان مصرف شود. چنان‌که دانه آفتابگردان و بادام زمینی به شکل تنقلات و آجیلی مصرف می‌شوند.

بسیاری از روغن‌های گیاهی در گذشته و حال، مصارف صنعتی نیز داشته‌اند. مصرف روغن‌های ارقام قدیمی برخی گیاهان دانه‌روغنی به عنوان روان‌کننده‌های ماشین‌های صنعتی از مدت‌ها پیش متداول بوده است. همچنین تهیه سوخت‌های زیستی از این روغن‌ها برای استفاده در اتومبیل‌ها و حتی هواپیماها مورد توجه بوده است. در حال حاضر در برخی کشورها نیز به موفقیت‌هایی در این زمینه دست یافته و پیش‌بینی می‌شود در سال‌های آینده رویکرد بیشتری هم به این قابلیت روغن‌های گیاهی به عنوان منابع تجدیدشدنی و زیستی انرژی مشاهده گردد.

پس از گذراندن مراحل فرآوری دانه‌های روغنی در کارخانجات روغن‌کشی، بخشی از پسماندهای خط تولید روغن‌های گیاهی مانند کنجاله باقی‌مانده ارزش خوراکی بالایی ناشی از محتوی بالای پروتئین و عناصر ضروری دارند. افزودن کنجاله دانه گیاهانی مانند کلزا و سویا در خوراک‌های دام‌های شیری و پرواری سبب بهبود کیفیت علوفه دام به ویژه در علوفه‌های سیلوشده می‌گردد.

بقایای گیاهان دانه‌روغنی در مزرعه پس از برداشت را می‌توان به شکل‌های علوفه تر، خشک و سیلوشده در تغذیه دام استفاده کرد. برخی محصولات دانه‌روغنی کیفیت مناسبی در این زمینه دارند. در حالی که بقایای برخی گیاهان دانه‌روغنی کاربرد چندان مناسبی در تغذیه دام ندارند و حتی ممکن است مانند بقایای کرچک اثرات مرگ‌آوری در تغذیه دام داشته باشند. البته می‌توان از بقایای سمی گیاهانی نظیر کرچک به عنوان کودهای با کیفیت و غنی از نیتروژن در افزایش حاصلخیزی خاک در تولید محصولات زراعی استفاده کرد.

به طور کلی، گیاهان دانه‌روغنی جوئ مهم‌ترین گیاهان صنعتی هستند. این گیاهان بسته به مورد، کاربردهای فراوانی دارند، به نحوی که در مناطق مختلف جهان صرفه اقتصادی زیادی برای تولیدکنندگان به‌بار می‌آورند. با توجه به اهمیت روزافزون گیاهان دانه‌روغنی در بین محصولات کشاورزی، آگاهی از روش‌های به‌زراعی هرکدام از آنها برای تولید بهینه این محصولات ضروری است.

شاخص‌های ارزیابی کیفی روغن‌های گیاهی

چربی (روغن)ها همانند کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌ها موادی ضروری در خوراک انسان هستند. چربی‌ها یک منبع مهم انرژی هستند و هر گرم آنها حدود ۹ کالری انرژی فراهم می‌کند. در حالی که هر گرم کربوهیدرات و پروتئین حاوی حدود ۴ کالری انرژی تولید می‌کند. نیمی از انرژی شیر مادران از طریق چربی تأمین می‌شود. چربی‌ها سبب حمل ویتامین‌های محلول در چربی شامل ویتامین‌های A, D, E, K و جذب آنها در روده می‌شوند. بخشی از چربی‌ها صرف تولید فوری انرژی در بدن می‌شود، در حالی که بخش اعظم آن در بافت‌های مختلف بدن ذخیره می‌شود. چربی‌ها عامل مهمی برای نگهداری دمای بدن و تقویت اندام فرد هستند.

چربی‌ها همانند کربوهیدرات‌ها، از کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل می‌شوند. تفاوت ساختار مولکولی چربی‌ها با کربوهیدرات‌ها در این است که مقدار کربن و هیدروژن چربی‌ها بیشتر و اکسیژن آنها کمتر است. هر واحد چربی حاصل سه مولکول زنجیروار اسیدی موسوم به اسید چرب (Fatty acid) مختلف و یک مولکول گلیسرین (Glycerin) هستند. تفاوت انواع چربی‌ها که در اینجا از این به بعد «روغن» نامیده می‌شوند، در نوع ئ میزان اسیدهای چرب تشکیل‌دهنده آنهاست. این ویژگی سبب اختلاف معنی‌داری در کیفیت انواغ روغن‌ها می‌شود که به طور مختصر شرح داده می‌شوند:

الف) نسبت اسیدهای چرب اشباع و غیراشباع؛ در بین ویژگی‌های کیفی، این شاخص به ویژه در مورد روغن‌های خوراکی اهمیت بسیار زیادی دارد. اسید چرب در مبحث بیوشیمی به یک اسید کربوکسیلیک و دارای زنجیره بلند و خطی آلیفاتیک گفته می‌شود. بر اساس نوع پیوندهای میان بنیان‌های کربن در زنجیره اسیدهای چرب طبیعی، می‌توان این مواد را به سه دسته تقسیم کرد:

1. اسیدهای چرب اشباع (Saturated fatty acids)
2. اسیدهای چرب غیراشباع با یک پیوند دوگانه (One unsaturated fatty acids)

1. اسیدهای چرب غیراشباع با بیش از یک پیوند دوگانه (Poly unsuaturated fatty acids)

در اسیدهای چربِ اشباع، بنیان‌های کربن با پیوندهای منفرد به یکدیگر متصل شده‌اند و در نتیجه طول زنجیره اسیدهای چربِ اشباع زیاد می‌شود. با افزایش طول زنجیره اسید چرب، نقطه ذوب آنها افزایش می‌یابد. روغن‌های حیوانی به علت داشتن اسیدهای چرب اشباع در دمای اتاق به صورت جامد هستند. در اسیدهای چرب غیراشباع که بیشتر در روغن‌های گیاهی وجود دارند، پیوندهای دوگانه بین بنیان‌های کربن، طول زنجیره اسید چرب و نیز نقطه ذوب آنها را کاهش می‌دهد. بنابراین، اکثر روغن‌های گیاهی در شرایط معمول محیط به صورت مایع هستند.

توصیه متخصصین این است که در افراد عادی حدود ۲۵ تا ۳۰ درصد از انرژی‌های روزانه باید از طریق روغن‌ها تأمین شود. همچنین توصیه می‌شود که در این افراد باید حدود ۷۰ درصد از روغن مصرفی، روغن‌های غیراشباع باشند.

روغن‌های اشباع را «روغن‌های بد» نیز می‌نامند. مصرف زیاد این روغن‌ها احتمال ابتلا به آسم و حساسیت‌های پوستی از دوران کودکی را افزایش می‌دهد. همچنین این نوع روغن‌ها سبب افزایش کلسترول بد خون (LDL) می‌شوند که تصلب شرایین را در پی خواهد داشت. علاوه بر روغن‌های حیوانی، روغن بادام زمینی، روغن نارگیل و روغن هسته خرما نیز حاوی مقادیر قابل توجهی از اسیدهای چرب اشباع هستند.

اسیدهای چرب غیراشباع با یک پیوند دوگانه (یک درجه غیراشباع) مانند اسید اولئیک و یا بیش از یک پیوند دوگانه (چند درجه غیراشباع) مانند اسید لینولئیک جزو «روغن‌های خوب» هستند. روغن‌های خوب در برخی از سبزیجات مانند سیر، روغن ماهی، و به ویژه در دانه گیاهانی مانند کلزا، سویا، آفتابگردان، کنجد و گلرنگ به وفور یافت می‌شود. این روغن‌ها فواید زیستی زیادی دارند و کمبود آنها سبب اختلالات متعدد متابولیسمی خواهد شد. مصرف این روغن‌ها سبب کاهش کلسترول بد خون می‌شود و در نتیجه برای سلامتی قلب و عروق و کاهش ابتلا به سرطان‌ها مفید خواهد بود. اسیدهای چرب غیراشباع برای اغلب حیوانات و انسان‌ها ضروری هستند، زیرا بدن آنها قادر به ساخت تعدادی از آنها نیست و از این رو این اسیدهای چرب باید در جیره غذایی روزانه وجود داشته باشند.

به طور مشخص، نقطه ذوب بالای اسیدهای چرب اشباع از اصلی‌ترین دلایل مضر بودن آنها است. اسیدهای چرب اشباع در دمایی حدود ۴۴ درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شوند، در حالی که اسیدهای چرب غیراشباع نقطه ذدوبی حدود ۱۳ درجه سانتی‌گراد دارند و در نتیجه در دمای اتاق مایع هستند. از این رو در دمای بدن شکل مایع خود را حفظ می‌کنند و برای سلامتی مضر نیستند. در حالی که اسیدهای چرب اشباع به دلیل جامد بودن در دمای محیط و بدن، خطراتی مانند گرفتگی رگ‌ها و امراض قلبی و کبدی را به دنبال خواهند داشت.

ب) عدد یدی (Iiodinie value)؛ این عدد نشان‌دهنده تعداد پیوندهای دوگانه موجود در نمونه روغن است. عدد یدی درجه غیراشباعین روغن‌هاست. بنابراین در روغن‌هایی که حالت نرم و مایع دارند، عدد یدی بالاست. این روغن‌ها مستعد فساد اکسیداسیونی هستند و در برابر حرارت پایداری کمتری دارند. به همین دلیل برای غلبه بر این مشکل، روغن را در اصطلاح هیدروژنه می‌کنند تا پیوندهای دوگانه حذف شود و نقطه ذوب آنها افزایش یابد. این موضوع همان‌طور که قبلاً گفته شد باعث جامد شدن روغن‌های هیدروژنه می‌گردد. به طور کلی می‌توان گفت که عدد یدی نشان‌دهنده گرم ید جذب‌شده توسط ۱۰۰ گرم روغن در هنگام هیدروژناسیون است. هرچقدر این عدد بزرگ‌تر باشد، یعنی پیوندهای دوگانه بیشتر است و برای اشباع کردن روغن نیاز به هیدروژناسیون بیشتری است. معمولاً گفته می‌شود که هرچه عدد یدی در یک روغن بالاتر باشد، از نظر ارزش خوراکی مرغوب‌تر است. در حای که ممکن است بهدلیل کاهش مقاومت در برابر حرارت، مرغوبیت کمتری داشته باشد.

ج) گرانروی (Viscosity)؛ گرانروی روغن نیز به ترکیب اسیدهای چرب آن بستگی دارد. گرانروی روغن‌هایی که اسیدهای چرب آنها زنجیره‌های غیراشباع کوتاه و متوسط دارند، در مقایسه با روغن‌هایی که اسیدهای چرب با زنجیره‌ای بلند و اشباع دارند، کمتر است. بدیهی است که هرچه گرانروی روغن کمتر باشد، کیفیت خوراکی آن نیز بیشتر است.

د) عدد اسیدی (Acid value)؛ این شاخص عبارت از مقدار پتاس مورد نیاز بر حسب میلی‌گرم برای خنثی کردن اسیدهای چرب آزاد موجود در یک نمونه روغن است. واحد این شاخص میلی‌گرم بر گرم است. این عدد نشان‌دهنده فاسد یا سالم بودن نمونه مورد آزمایش بر اساس خاصیت اسیدی روغن است. در روغن‌هایی که در آنها واکنش هیدرولیز (تجزیه) صورت گرفته است، عدد اسیدی بالاست. عدد اسیدی معمولاً به تدریج و با سرعت کم در نمونه‌های روغن افزایش می‌یابد. روغن‌ها در اثر عوامل گوناگونی مانند گرما و آلودگی به مرور زمان دستخوش تغییرات کیفی می‌شوند که عدد اسیدی یکی از شاخص‌های این تغییرات است. هرچه عدد اسیدی روغن پایین‌تر باشد، دوام آن بالاتر خواهد بود.

د) اسیدهای چرب آزاد (Free fatty acid)؛ این شاخص نیز برای بررسری فساد ناشی از تجزیه روغن‌ها تعیین می‌شود. هرچقدر میزان اسیدهای چرب آزاد در یک نمونه روغن بیشتر باشد، نشان‌دهنده فساد و تجزیه بیشتر و در نتیجه کهنگی روغن است.

ه) عدد پراُکسید (Peroxide value), پراکسید اولین ترکیبی است که بعد از اکسیداسیون چربی‌ها و روغن‌ها به وجود می‌آید و می‌تواند زمین[ساز بیماری‌های مختلفی از جمله تصلب شرائین، سرطان، پیری زودرس، التهاب آلرژیگ، ایسکمی قلبی و مغزی، سندرم دیسترس تنفسی و اختلالات مختلف کبدی گردد. عدد پراکسید عبارت از میلی‌اکی‌والان گرم پراکسید یا اکسیژن فعال موجود در یک کیلوگرم از نمونه روغن است. این شاخص میزان فساد اکسیداتیو در روغن‌ها را نشان می‌دهد. برای روغن‌های سالم این عدد باید زیر ۶ باشد.

و) ضریب شکست (Refractive value)؛ ضریب شکست یک ماده، نسبت سرعت نور در خلأ به سرعت نور در ماده است. هر نوع روغن دارای ضریب شکست مخصوص به خود است و مرتبط با میزان اشباع بودن روغن است. میزان اسید چرب آزاد، اکسیداسیون و فرایندهای حرارتی هم ضریب شکست را تحت تأثیر قرار می‌دهند. هرچه ضریب شکست بیشتر باشد، مرغوبیت روغن کاهش خواهد یافت. این ضریب نشان‌دهنده اشباع بیشتر اسیدهای چرب و همچنین فساد بیشتر نمونه روغن است.