بهینه سازی استخراج موسیلاژ از دانه میوه "به" به کمک مایکروویو و با استفاده از روش سطح پاسخ

نویسندگان
بهاره گودرزی شمس آبادی 1
محمدامین مهرنیا 2
محمد نوشاد 3
بهروز علیزاده بهبهانی 2
حسن برزگر 3
1 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان
2 2- استادیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
3 3- دانشیار، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ملاثانی، ایران
10.22034/FSCT.19.131.101
چکیده
صمغهای غذایی از جمله افزودنیهایی هستند که نقشهای گوناگونی از قبیل قوام دهندگی، ژل دهندگی و پایدارکنندگی را در محلولهای غذایی ایفا میکنند. در این پژوهش بهترین شرایط استخراج صمغ دانه "به" و همچنین خصوصیات آنتی اکسیدانی و فیزیکو شیمیایی آن مورد بررسی قرار گرفت. راندمان استخراج صمغ دانه به، با استفاده از متغیرهای توان مایکروویو (850-250 وات)، نسبت آب به دانه (20-60) و زمان استخراج (9-2 دقیقه)، با روش سطح پاسخ بهینه سازی شد. خصوصیات فیزیکوشیمیایی صمغ شامل خاکستر، رطوبت، پروتئین و چربی اندازه گیری و خواص آنتی اکسیدانی با روش DPPH ، ABTS، FRAP و آزمون بی رنگ شدن بتاکاروتن ارزیابی گردید. بازدهی استخراج در دامنه %9/8 تا 2%/15 بود. با افزایش توان مایکروویو در زمان ثابت، بازده استخراج صمغ افزایش می یابد، لیکن افزایش توان هم زمان با افزایش زمان تیمار منجر به کاهش میزان استخراج صمغ گردید. افزایش زمان همزمان با ثابت نگه داشتن توان در ابتدا منجر به افزایش استخراج و پس از آن منجر به کاهش میزان حصول صمغ شد. قدرت مهار کنندگی و خاصیت آنتی اکسیدانی با روشهای DPPH، FRAP، ABTS و آزمون بی رنگ شدن بتاکاروتن ، به ترتیب 19/53 میکروگرم بر میلی لیتر، 06/1 میکروگرم بر میلی لیتر، 61/69 میکروگرم برمیلی لیتر، 92/2 میلی گرم در 100 گرم، میزان فنل و فلاونوئید کل 66/74 میلی گرم معادل اسید گالیک در گرم نمونه و 21/670 میلی گرم کوئرستین بر گرم خشک نمونه به دست آمد.
کلیدواژه‌ها
استخراج با مایکروویو
موسیلاژ دانه به
روش سطح پاسخ
ویژگی آنتی اکسیدانی

موضوعات

عنوان مقاله English

Optimization of Microwave Extraction of Quince Seed mucilage using Response Surface Methodology

نویسندگان English

Bahareh Goodarzi ShamsAbadi 1
Mohammad Amin Mehrnia 2
Mohammad Noshad 3
Behrooz Alizadeh Behbahani 2
Hassan Barzegar 3
1 Agricultural sciences and natural resources of Khuzestan
2 Agricultural sciences and natural resources university of Khuzestan
3 Agricultural sciences and natural resources university of khuzestan
چکیده English

Food gums are additives that play variety of roles such as consistency, gel formation, and stabilizing in food solutions. In this study, the best conditions for extracting Quince seed gum as well as its antioxidant and physicochemical properties were investigated. Extraction of gum was optimized using microwave power (250 -850 W), water to grain ratio (20-60) and time (2-9 min), by the response surface methodology. Gum physicochemical properties including ash, moisture, protein and fat were measured and antioxidant properties were evaluated by DPPH, ABTS, FRAP and β-carotene/linoleic acid bleaching assay. The extraction efficiency was in the range of 8.9% to 15.2%. As the microwave power increases in constant time, gum extraction efficiency increases, but the simultaneous power increases with increasing treatment time, resulted in decreasing gum extraction. Increasing time by keeping the power constant, initially resulted in an increase in extraction and afterward resulted in lower gum extraction. Results of scavenging capacity and antioxidant properties measured using DPPH, FRAP, ABTS and beta –carotene bleaching assay were 53.19 μg/ml, 1.06 μg/ml, 69.61 μg/ml, 2.92 μg/100g respectively, and the amount of total phenol and flavonoids were 74.66 mg GAE/g and 670.21mg QE/g respectively.

کلیدواژه‌ها English

Microwave extraction
Quince seed
response surface methodology
Antioxidant capacity
[1] Dehghan Sekachai, Athena. 2015. Doctoral Thesis, optimizing the extraction of fruit seed gum and investigating the physicochemical, functional properties and interaction of this gum with whey protein.
[2] Patel, N C, Rathod, B, G, Shah, V. N, & Mahajan, A, N. 2011. Cydonia vulgaris Pers.: A review on diversity.
[3] Abbas Tabar, Bahman. 2012. Extraction and investigation of physicochemical and rheological characteristics of seed gum. Master's thesis. Tarbiat Modares University.
[4] Yousefi, Negin, Zeynali, Fariba, Alizadeh, mohammad.2017. Optimization of low-fat meat hamburger formulation containing quince seed gum using response surface methodology .J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):598–604 https://doi.org/10.1007/s13197-017-2969
[5] KhajeNouri, Maryam and Haghigi Asl, Ali. 2013. investigation of extracting natural compounds of plants with the help of microwave and ultrasound waves, https://civilica.com/doc/792115
[6] Jabrouti, Ali, Ghofrani, Ali Akbar. 2014. Introduction of response level methodology. The fourth national conference of new technologies of chemistry and chemical engineering.
[7] Moqbal, Abdul Hossein, Tayibi, Maryam. 2013. Extraction, preparation of dry powder and physicochemical investigations of oblonga cydona seed mucilage". Jundishapur Scientific Journal of Medicine, Volume 13, Number 5, 572-557.
[8] Rostami, H and Gharibzahedi, S.M.T. 2016. Microwave-assisted extraction of jujube polysaccharide: Optimization purification and functional characterization. Carbohydrate Polymers. 143, 100-107.
[9] Behbahani, BA., Noshad, M. and Falah, F. 2019. Cumin essential oil: Phytochemical analysis, antimicrobial activity and investigation of its mechanism of action through scanning electron microscopy. Microb Pathogenesis. 136: 103716
[10] Shan, B.Cai, YZ. Sun, M. and Corke, H. 2005. Antioxidant capacity of 26 spice extracts and characterization of their phenolic constituents. J Agric Food Chem. 53(20): 7749-7759.
[11] Mirzai, Ziba and Dehghan, Gholamreza. 2015. Relationship between changes in antioxidant activity with different amounts of phenolic compounds. Journal of Medical Sciences Studies (Medical Journal of Urmia University of Medical Sciences). Period 27. Number 4. Page 321-329.
[12] Sadeghi Zahra, Valizadeh Jafar, Azizian Sharme Omid. 2014. Investigation of total phenol, flavonoids and antioxidant activity of Pistacia atlantica gum from Saravan region (Sistan and Baluchistan province). Ekofito Chemical Journal of Medicinal Plants. Volume 3, Number 2; Pages 18-27.
[13] Fekri, N, Khayami, M, Heidari, R., & Jamee, R. 2008. Chemical analysis of flaxseed, sweet basil, dragon head and quince seed mucilages. Research Journal of Biological Sciences, 3 (2), 166-170
[14] Jouki, M., Mortazavi, S.A., Yazdi, F. T and Koochaki. 2014.Optimization of extraction, antioxidant activity and functional properties of quince seed mucilage by RSM. International journal of biological macromolecules. 66: 113-124
[15] Samavati, V, & Skandari, F. 2014. Recovery, chemical and rheological characterization of gum from Assyrian palm. International Journal of Biological Macromolecules, 67, 172-179.
[16] Yan, M, M, Liu, W, Fu, Y, J, Zu, Y G, Chen, C. Y, & Luo, M. 2010. Optimization of the microwave-assisted extraction process for four minastragalosides in Radix Astragali. Food Chemistry, 119 (4), 1663-1670.
[17] Ghobadi, Elnaz, Varidi, Mehdi, Varidi, Mohammad Javad and Kochaki, Arash. 2017. Fenugreek seed gum: optimization of extraction and evaluation of antioxidant properties. Quarterly journal of new food technologies. Volume 5, No. 3, 447-468
[18] Sardroudian Maryam, Arian Far Akram, Mohammadi Thani Kakhki Ali, Naji Tabasi Sara. 2019. Enzymatic purification of balango seed gum (Lallemantia royleana) and investigation of its functional and antioxidant properties. Journal of Food Processing and Preservation. The twelfth volume. First issue. 113-95.
[19] Tahanejad, Mohammad, Barzgar, Mohsen, Sahari, Mohammad Ali and Naghadi Badi, Hassan Ali. 2018. Evaluation of the antioxidant activity of lavender essential oil (Lavandula angustifolia) in crude soybean oil system. Quarterly Journal of Medicinal Plants. 11th year First period. Visa letter number eight. 127-140.
[20] Alizadeh Bebahani, B, Noshad, M, Rahmati Joneid Abad, M.2022.Antioxidant potential and antimicrobial activity of ethanolic extract of bay leaves (Laurus nobilis) on Shigella dysentery, Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus bacteria in vitro