امکان سنجی استفاده از پیش تیمار مایکروویو جهت افزایش کارایی استخراج روغن از بذرکدو تخم کاغذی (Cucurbita pepo subsp. Pepo var. Styriaca)

نوآوری در علوم و فناوری غذایی

دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 47، فروردین 1400، صفحه 118-107   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jfst.2021.675798

نویسندگان

ماندانا بی مکر^{* 1}؛ فرشته نوروزی¹؛ علی گنجلو²

¹گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

²گروه علوم و مهندسی صنایع غذایى، دانشکده کشاورزى، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

چکیده

در این مطالعه استفاده از تابش مایکروویو به عنوان پیش تیمار جهت امکان سنجی افزایش راندمان استخراج روغن از بذر کدو تخم کاغذی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ها در چهار سطح توان مایکروویو ( 180، 450، 600 و 900 وات) و 4 سطح مدت زمان تابش (30، 60، 90 و 120 ثانیه) پیش تیمار شدند و سپس توسط روش سنتی سوکسله با حلال هگزان روغن آنها استخراج گردید. براساس نتایج حتی اعمال کمترین سطوح متغیرهای پیش تیمار (180 وات و 30 ثانیه) راندمان استحصال روغن (02/0 ± 22/27 درصد) در مقایسه با مقدار روغنبذرهای پیش تیمار نشده (04/0 ± 88/26 درصد) بیشتر است. حداکثر مقدار روغن (04/0 ± 19/35 درصد) با استفاده از پیش تیمار مایکروویو تحت شرایط 600 وات و 90 ثانیه مدت زمان تابش و سپس اجرای روش سوکسله به دست آمد. استفاده از شرایط مذکور پیش تیمار باعث کوتاه‌تر شدن فرایند استخراج از 360 به 300 دقیقه گردید. کوتاه‌تر شدن زمان استخراج منجر به توانایی بیشتر روغن در جهت مهار رادیکال‌های آزاد DPPH و HO گردید. پروفایل اسید چرب نمونه‌های به دست آمده با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی - آشکارساز جرمی شناسایی گردید. لینولئیک اسید فراوان‌ترین اسیدچرب (بیشتر از 38 درصد) موجود در روغن به دست آمده بود. استفاده از پیش تیمار مایکروویو تاثیر قابل توجهی بر ترکیب اسید چرب نمونه‌ها نداشت. نتایج نشان داد که پیش تیمار تابش مایکروویو می‌تواند یک تکنیک امیدبخش در جهت افزایش کمی و کیفی استخراج روغن از بذر‌های کدو تخم کاغذی با استفاده از روش سنتی سوکسله باشد.

کلیدواژه‌ها

مایکروویو؛ کدو تخم کاغذی؛ روغن؛ فعالیت ضد رادیکالی؛ اسید چرب

مراجع

1. دولت آبادی، ز.، مرتضوی، س. ع.، مقیمی، م.، بخش آبادی، ح و استیری، س. ح. 1397. بهینه سازی فرایند استخراج روغن از دانه های گلرنگ با پیش تیمار مایکروویو و تخمین پارامترهای فرایند با کمک شبکه عصبی مصنوعی. نشریه نوآوری در علوم و فناوری غذایی، شماره 4، 118-107.
2. مقیمی، م. 1396. بررسی تاثیر پیش تیمارهای مختلف توان و زمان دستگاه مایکروویو بر میزان ترکیبات فنولی، پایداری اکسایشی و برخی از خصوصیات فیزیکوشیمیایی روغن گیاه دارویی Cannabis sativa. فصلنامه اکوفیتوشیمی گیاهان دارویی، شماره 4، 73-65 .
3. بخارایی، س. تاثیر پیش فراوری مایکروویو بر راندمان استخراج و برخی ترکیبات شیمیایی روغن دانه نسترن وحشی. دومین سمینار ملی امنیت غذایی، 26 و 27 مهرماه 1391 دانشگاه آزاد اسلامی واحد سوادکوه.

 

4. Fruhwirth, G. O. and Hermetter, A. 2007. Seeds and oil of the Styrian oil pumpkin: components and biological activities. European Journal of Lipid Science and Technology, 109: 1128–1140.
5. Gohari Ardabili, A., Farhoosh, R. and Haddad Khodaparast, M. H. 2011. Chemical composition and physicochemical properties of pumpkin seeds (Cucurbita pepo Pepo var. Styriaca) grown in Iran. Journal of Agricultural Science and Technology, 13: 1053-1063.
6. DehghaniTafti, A. R., Alahdadi, I., Nadjafi, F., Kianmehr, M. H., Bagheri, M., Akbari, G. A. and Sharifi–Rad, J. 2014. Evaluation of different amounts of pelleted manure with urea and micro elements on yield and seed quality of medicinal plant, pumpkin (Cucurbita pepo Styriaca). International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research, 2: 2663-2677.
7. Baxter, G. G., Murphy, K. and Paech, A. 2012. The potential to produce pumpkin seed for processing in north east Victoria. Rural Industries Research and Development Corporation (RIRDC).Publication No. 11/145.
8. Perez Gutierrez, R. M. 2016. Review of Cucurbita pepo (Pumpkin) its phytochemistry and pharmacology. Medicinal chemistry, 6: 12-21.
9. Yadav, M., Jain, Sh., Tomar, R., Prasad, G. B. K. S. and Yadav, H. 2010. Medicinal and biological potential of pumpkin: an updated review. Nutrition Research Reviews, 23: 184-190.
10. Dar, A. H., Sofi, S.A. and Rafiq, S. 2017. Pumpkin the functional and therapeutic ingredient: A review. International Journal of Food Science and Nutrition, 2: 165-170.
11. Wang, L. and Weller, C. L. 2006. Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science and Technology, 17: 300-312.
12. Azmir, J., Zaidul, I. S. M., Rahman, M. M., Sharif, K. M., Mohamed, A., Sahena, F., Jahurul, M. H. A., Ghafoor, K., Norulaini, N. A. N. and Omar, A. K. M. 2013. Techniques for extraction of bioactive compounds from plant materials. A review. Journal of Food Engineering, 117: 426-436.
13. Bimakr, M., Russly, A.R., Farah, S.T., Noranizan, M.A., Zaidul, I.S.M. and A. Ganjloo. 2012.Antioxidant activity of winter melon (Benincasa Hispida) seeds using conventional soxhlet extraction technique. International Food Research Journal, 19(1): 229-234.
14. Ameer, K., Shahbaz, H. M. and Kwon, J. 2017. Green extraction methods for polyphenols from plant matrices and their byproducts: A Review. Food Science and Food Safety, 16: 295-315.
15. Bimakr, M., Russly, A.R. and Ganjloo, A. 2015. Antioxidant and antimicrobial potential of polyphenols from foods, In: Preedy, V., (Ed.), Processing and impact on active components in foods. Elsevier publishing, New York, pp 407-414.
16. Bimakr, M., Russly, A.R., Farah, S.T., Noranizan, M.A., Zaidul, I.S.M. and Ganjloo, A. 2016. Characterization of valuable compounds from winter melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) seeds using supercritical carbon dioxide extraction combined with pressure swing technique. Food and Bioprocess Technology, 9: 396-406.
17. Poodi, Y., Bimakr, Y., Ganjloo, A. and Zarringhalami, S. 2018. Intensification of bioactive compounds extraction from Feijoa (Feijoa sellowiana) leaves using ultrasonic waves. Food and Bioproducts Processing, 108: 37-50.
18. Boulekbache-Makhlouf, L., Medouni, L., Medouni-Adrar, S., Arkoub, L. and Madani, K. 2013. Effect of solvents extraction on phenolic content and antioxidant activity of the byproduct of eggplant. Industrial Crops and Products, 49: 668-674.
19. Sayyar, S., Abidin, Z.Z., Yunus, R. and Muhammad, A. 2011. Solid liquid extraction of jatropha seeds by microwave pretreatment and

 

ultrasound assisted methods. Journal of Applied Sciences, 11: 2444-2447.

20. Rekas, A., Scibisz, I., Siger, A. and Wroniak, M. 2017. The effect of microwave pretreatment of seeds on the stability and degradation kinetics of phenolic compounds in rapeseed oil during long-term storage. Food Chemistry, 222: 43-52.
21. Porto, C. D., Decorti, D. and Natolino, A. 2016. Microwave pretreatment of Moringa oleifera seed: Effect on oil obtained by pilot-scale supercritical carbon dioxide extraction and Soxhlet apparatus. Journal of Supercritical Fluids, 107: 38-43.
22. Durdevic, S., Milovanovic, S., Savikin, K., Ristic, M., Menkovic, N., Pljevljakusic, D., Petrovic, S. and Bogdanovic, A. 2017. Improvement of supercritical CO₂ and n-hexane extraction of wild growing pomegranate seed oil by microwave Industrial Crops and Products, 104: 21-27.
23. Uquiche, E., Jerez, M. and Ortiz, J. 2008. Effect of pretreatment with microwaves on mechanical extraction yield and quality of vegetable oil from Chilean hazelnuts (Gevuinaavellana). Innovative Food Science and Emerging Technologies, 9: 495-500.
24. Terigar, B.G., Balasubramanian, S., Sabliov, C.M., Lima, M. and Boldor, D. 2011. Soybean and rice bran oil extraction in a continuous microwave system: From laboratory- to pilot-scale. Journal of Food Engineering, 104: 208-217.
25. Jin, R., Fan, L. and An, X. 2011. Microwave assisted ionic liquid pretreatment of medicinal plants for fast solvent extraction of active ingredients. Separation and Purification Technology, 83:45-49.
26. Wroniak, M., Rekas, A., Siger, A. and Janowicz, M. 2016. Microwave pretreatment effects on the changes in seeds microstructure, chemical composition and oxidative stability of rapeseed oil. LWT - Food Science and Technology, 68: 634-641.
27. Moreno, A.O., Dorantes, L., Galindez, J. and Guzman, R.I. 2003. Effect of different extraction methods on fatty acids volatile compounds, and physical and chemical properties of avocado (Persea americana) oil. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51: 2216-2221.
28. Bimakr, M., Ganjloo, A., Zarringhalami, S. and Ansarian, E. Ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from Malva sylvestris leaves and its comparison with agitated bed extraction technique. Food Science and Biotechnology, 26: 1481-1490.
29. Bimakr, M., Russly, A.R., Farah, S.T., Noranizan, M.A., Zaidul, I.S.M. and Ganjloo, A. 2012b. Optimization of ultrasound-assisted extraction of crude oil from winter melon (Benincasa hispida) seed using response surface methodology and evaluation of its antioxidant activity, total phenolic content and fatty acid composition. Molecules, 17, 11748-11762.