بهینه سازی شرایط استخراج ترکیبات فنلی فلفل قرمز با استفاده از امواج فراصوت به روش سطح پاسخ

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

مقاله 7، دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 39، فروردین 1398، صفحه 87-97   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2019.541229

نویسندگان

راحله دهقان تنها¹؛ الهام مهدیان¹؛ محمدحسین امینی فرد²؛ حسن بیات^{* 2}؛ رضا گاراژیان³

¹گروه علوم و صنایع غذایی ، واحد قوچان، دانشگاه آزاد اسلامی، ، قوچان، ایران

²گروه علوم باغبانی ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند، ، بیرجند، ایران

³پژوهشکده علوم و فناوری غذایی ، جهاد دانشگاهی خراسان رضوی

چکیده

امروزه استفاده از امواج فراصوت با توجه به اثرات مؤثر آن در نگهداری و فرآیند مواد غذایی رو به افزایش می‌باشد. فرآیند فراصوت، روش غیرحرارتی مؤثر در استخراج مواد می‌باشد. این پژوهش با هدف بررسی کارآیی امواج فراصوت در استخراج ترکیبات فنلی از فلفل قرمز و بهینه‌سازی شرایط استخراج به روش سطح پاسخ انجام شد. فاکتورهای مورد بررسی شامل زمان (10، 25 و 40 دقیقه)، دما (30 ،40 و 50 درجه سلسیوس) و شدت صوت (30، 60 و 90 درصد) بودند. نتایج نشان داد میزان ترکیبات فنلی در فرآیند فراصوت‌دهی در دمای 49 درجه سلسیوس، زمان 39 دقیقه و شدت صوت 8/89 درصد دارای بیشترین  مقدار  ترکیبات فنلی (6/49 میلی‌گرم در صد گرم فلفل) بود. همچنین با آزمون 2 و 2 دی ﻓﻨﯿﻞ- ا-  ﭘﯿﮑﺮﯾﻞ ﻫﯿﺪرازین (DPPH) بیشترین میزان قدرت ترکیبات آنتی‌اکسیدانی فلفل (9/84 درصد) تحت شرایط دمای 30 درجه سلسیوس، زمان 10 دقیقه و شدت صوت 90 درصد بدست آمدکه در مقایسه با نمونه شاهد (بدون فراصوت‌دهی) افزایش چشم‌گیری داشت. بنابراین امواج فراصوت می‌توانند تأثیرمعنی‌داری بر استخراج متابولیت‌های ثانویه فلفل داشته باشد.

کلیدواژه‌ها

فلفل قرمز؛ فراصوت؛ بهینه‌سازی؛ ترکیبات فنلی؛ قدرت ترکیبات آنتی اکسیدانی

مراجع

 

1.امیدبیگی، ر. 1384. تولید و فراوری گیاهان دارویی. مؤسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی، چاپ اول.

2.امینی فرد، م.ح. 1392. بررسی و مقایسه اثر کودهای مختلف آلی بر خصوصیات مورفولوژی، فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی فلفل تند و شیرین. پایان نامه دکتری باغبانی، دانشگاه فردوسی مشهد.

3.پدرام نیا، ا.، شریفی، ا. و توکلی پور ،ح. 1389. بهینه سازی فرایند استخراج آنتوسیانین زرشک در حضور امواج فراصوت. مجله علوم و فناوری غذایی. جلد 2، شماره 1،52- 45 .

4.پیوست، غ. 1381. سبزیکاری (تألیف). چاپ دوم، نشر علوم کشاورزی.

5.زندی، م. و نیا کوثری، م. 1389. بررسی کارایی سیستم های فراصوت در فرایندهای مواد غذایی. مجله کشاورزی و غذا، جلد 106، 83- 80.

6.ﺷﺮﯾﻌﺘﯽ، ا.، ﭘﺮدﻟﯽ، ح. ر.، ﺧﺎدﻣﯿﺎن، آ. ن. و آﯾﺪاﻧﯽ، م. 1389، ارزﯾﺎﺑﯽ ﭘﺘﺎﻧﺴﯿل ﻋﺼﺎره گونه های Capsicum annuum و Capsicum frutescens فلفل قرمز ﻋﻠیه ﺳﻮیه های اﺳﺘﺎﻓﯿﻠﻮکوﮐﻮس اورﺋﻮس ﻣﻘﺎوم. ﻪ فصلنامه پژوهشهای علوم گیاهی. 5: 125-134.

7.شیرانی، م و فیاض، ن. 1390. کاشت انواع فلفل و خواص آنها. نشر نصوح. 132 ص.

8..فیاض مهر، ب. و آصفی، ن. 1391. تأثیر امواج فراصوت بر مقدار و ظرفیت آنتی اکسیدانی لیکوپن استخراج شده از تفاله گوجه فرنگی. نشریه پژوهش های صنایع غذایی. جلد 22، شماره 3، 248- 242.

9.ﻣﺤﻤﺪی، م.، عطای صالحی، ا. و اسماعیل زاده کناری، ر. 1394. ﺑﺮرﺳﯽ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت آﻧﺘﯽ اﮐﺴﯿﺪاﻧﯽ ﻋﺼﺎره ﻓﻠﻔﻞ ﻗﺮﻣز راﯾﺞ در اﯾﺮان. نشریه نوآوری در علوم و فن آوری غذایی.1: 54-45.

10.مرادی نژاد، ف. 1390. آنتی اکسیدانها، انقلابی برای سلامتی. مؤسسه انتشارات شعرا. 130 ص.

11.میلانی، ا.، کدخدایی، ر.، گلی موحد، غ. و حسینی، ف. 1391. بهینه‌سازی استخراج اینولین از ریشه باباآدم توسط امواج فراصوت با استفاده از روش سطح پاسخ. فصلنامه گیاهان دارویی، جلد 11، شماره 2، 76-68.

12. Albu, S., Joyce, E., Paniwnyk, L., Lorimer, P. and Mason, J. 2004. Potential for the use of ultrasound in the extraction of antioxidants from Rosmarinus offcinalis for the food and pharmaceutical industry. Ultrasonics Sonochemistry, 11:261-265.

13. Barbero, G.F., Liazid, A., Palma, M. and Barroso, C.G. 2008. Ultrasound- assisted extraction of capsaicinoids from peppers. Talanta, 75:1332-1337.

14.Bimakr, M., Abduirahman, R. and Taipe, F. 2012. Optimizition of ultrasound- assisted extraction of crude oil from winter melon seed using response surface methodology. Molecules, 17:11749-11756.

15.Boonkird, S., Phisalaphong, C. and Phisalaphong, M. 2008. Ultrasound- assisted extraction of capsaicinoids from Capsicum Frutescens on a lab and pilot-plant scale. Ultrasonics Sonochemistry, 15: 1075-1079.

16. Chemat, S., Lagha, A., Aitamar, H., Bartels, P.V. and Chemat, F. 2004. Comparison of conventional and ultrasound - assisted extraction of carvone and limonene from caraway seeds. Flavors and Fragrance Journal, 19:188-195.

17.Chemat, F., Huma, Z. and Khan, M.K. 2011. Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonics Sonochemistry, 18:813-835.

18. Das, S. 2013. Optimization of ultrasound-assisted extraction of total flavonoides and antioxidant properties from Trigonella Foenum seeds with response surface methodology. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 4(11):4308-4318.

19.Gu, X., Cai, J., Zhang, Z. and Su, Q. 2007. Dynamic ultrasound-assisted extraction of catechins and caffeine in some tea samples. Annali di Chemical, 97:321-330.

20.Li, J., Dong, S. and Xiao-lin, D. 2007. Optimization of the ultrasonically assisted extraction of polysaccharides from Zizyphus jujube cv. jinsixiaozao. Journal of Food Engineering, 80: 176-183.

21. Myers, R.H. and Montgomery, D.C. 2002. Response surface methodology: process and product optimization using designed experiments. 2^nd Ed. Wiley, New York.

22.Morella, L. and Prado, M.A. 2012. Extraction optimization for antioxidant phenolic compounds in red grape jam using ultrasound with a response surface methodology. Ultrasonics Sonochemistry, 19:1144-1149.

23.Rostagno, A., Palma, M. and Barroso, C. 2003. Ultrasound-assisted extraction of soy isoflavones. Journal of Chromatography, 1012:119-128.

24.Sahin, S. and Samli, R. 2013. Optimization of olive leaf extract obtained by ultrasound - assisted extraction with a response surface methodology. Ultrasonics Sonochemistry, 20: 595-602.

25.Sharma, A. and Gupta, M.N. 2004. Oil extraction from almond, apricot and rice bran by three-phase partitioning after Ultrasonication. European Journal of Lipid Science and Technology, 106:183-186.

26- Shotipruk, A., Kaufman, B. and Wang, Y. 2001. Feasibility study of repeated harvesting of menthol from biologically viable Mentha xpiperata using ultrasonic extraction, Biotechnology Progress, 17:924-928.

27.Singleton, V.L. and Rossi, J.A. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphor molybdic- phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16:144-158.

28.Turkmen, N., Sari, F. and Velioglu, Y.S. 2005. The effect of cooking methods on total phenolics and antioxidant activity of selected green vegetables. Food Chemistry, 93:713-718.

29.Vilkha, K., Mawson, R., Simons, L. and Bates, D. 2008. Applications and opportunities for ultrasound -assisted extraction in the food industry - A review. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9:161-169.

30- Wang, J., Sun, B., Cao, Y., Tian, Y. and Li, X. 2008. Optimization of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from wheat bran. Food Chemistry, 106:804-810.

31.Ya-Qin, M. and Jian-Chu, C. 2009. Simultaneous extraction of phenolic compound of citrus peel extracts: Effect of ultrasound. Journal of Ultrasonics Sonochemistry, 16:57-62.