مجله علوم و صنایع غذایی ایران

مجله علوم و صنایع غذایی ایران

غنی‌سازی اسیدهای چرب ضروری امگا-۳ از روغن کتان روغنی با استفاده از کمپلکس‌سازی اوره و تبلور سرد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محبوبه زارع 1
محمود کیانی 2
راضیه عظیمی 3
سید علی اندی 4
1 دانشگاه آمل
2 Taleghani st., 35th Abazar
3 گروه گیاهان دارویی و محصولات جانبی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع
4 دانشکده گیاهان دارویی، دانشگاه تخصصی فناوری‌های نوین آمل، آمل، ایران.
10.48311/fsct.2026.118159.82978
چکیده
روغن بذر کتان به‌عنوان منبع گیاهی غنی، سرشار از اسیدهای چرب ضروری شامل اسید لینولنیک (اُمگا-۳) و اسید لینولئیک (اُمگا-۶) است که نقش مهمی در سلامت دارند. در این پژوهش، دو روش برای غنی‌سازی اسیدهای چرب چندغیراشباع، یعنی تشکیل کمپلکس اوره و تبلور در دمای پایین، با هدف مقایسه کارایی آن‌ها در افزایش محتوای اسیدهای چرب ضروری بررسی شد. نیمرخ اسیدهای چرب با کروماتوگرافی گازی–آشکارساز یونش شعله‌ای تعیین شد و بازده بازیابی نیز محاسبه گردید. روغن خام شامل ۵۴/۱۳ درصد آلفا-لینولنیک اسید، ۱۵/۰۲ درصد لینولئیک اسید، ۱۹/۳۶ درصد اولئیک اسید و ۱۰/۵ درصد اسیدهای چرب اشباع بود؛ و مجموع اسیدهای چرب ضروری به ۶۹/۱۵ درصد می‌رسید. تشکیل کمپلکس اوره موجب تولید بخش غیرکمپلکس‌شده با ۶۳ درصد آلفا-لینولنیک اسید، ۱۷ درصد لینولئیک اسید و ۱/۹ درصد اسیدهای چرب اشباع شد؛ اما بازده بازیابی این روش پایین و حدود ۳۷/۴ درصد بود. در مقابل، تبلور در دمای پایین، بخشی مایع با ۵۵/۲ درصد آلفا-لینولنیک اسید، ۱۵/۲۵ درصد لینولئیک اسید و ۶/۶۲ درصد اسیدهای چرب اشباع تولید کرد و بازدهی بسیار بالاتر برابر ۹۶ درصد داشت. این مطالعه نشان می‌دهد که هرچند کمپلکس اوره خلوص بیشتری ایجاد می‌کند، تبلور در دمای پایین از نظر بازیابی ماده کارآمدتر است. این نتایج می‌تواند در انتخاب روش مناسب برای کاربردهای صنعتی و تغذیه‌ دارویی راهگشا باشد.
کلیدواژه‌ها
کتان روغنی
آلفا-لینولنیک اسید
لینولئیک اسید
امگا–۳
Linum usitatissimum
موضوعات

عنوان مقاله English

Enrichment of Essential Omega-3 Fatty Acids from Flaxseed Oil Using Urea Complexation and Cold Crystallization

نویسندگان English

Mahboobeh Zare 1
Mahmoud Kiani 2
Razieh Azimi 3
Seyed Ali Andi 4
1 AMOL UNIVERSITY
2 Faculty of Medicinal Plants, Amol University of Special Modern Technologies, Amol, Iran.
3 Department of Medicinal Plants and Byproducts Research, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
4 Faculty of Medicinal Plants, Amol University of Special Modern Technologies, Amol, Iran.
چکیده English

Flaxseed (Linum usitatissimum) oil is an abundant botanical source of essential fatty acids (EFAs), notably α-linolenic acid (ALA, ω-3) and linoleic acid (LA, ω-6), both of which are associated with a range of health benefits. In this study, two polyunsaturated fatty acid enrichment techniques i.e., urea complexation and low-temperature crystallization (LTC), were comparatively evaluated for their effectiveness in enriching EFAs from flaxseed oil. Fatty acid profiles of crude and processed fractions were determined by gas chromatography (GC-FID), and recovery yields were calculated to assess process efficiency. The crude oil contained 54.13% ALA, 15.02% LA, 19.36% oleic acid, and 10.5% saturated fatty acids (SFAs), with total EFAs comprising 69.15% of the profile. Urea complexation resulted in a non-urea-complexed fraction (NUCF) enriched to 63.0% ALA and 17.0% LA, while reducing SFAs to 1.9%. However, the overall recovery yield was relatively low, with 23.0% recovered in the NUCF and 14.4% in the urea complexed fraction (UCF), totaling 37.4% mass retention. Conversely, LTC yielded a liquid fraction containing 55.2% ALA and 15.25% LA, with SFAs reduced to 6.62%. This method achieved a markedly higher recovery yield, with 75% of the mass retained in the liquid phase and 21% in the crystalline phase, corresponding to an overall recovery of 96%. This work provides the first direct comparative evaluation of these methods for the selective enrichment of EFAs from flaxseed oil, highlighting a critical trade-off between compositional purity and material recovery and offer evidence-based guidance for selecting enrichment strategies tailored to specific industrial or nutraceutical objectives.

کلیدواژه‌ها English

Flaxseed, &alpha
-linolenic acid, Linoleic acid, Omega-3, Linum usitatissimum
[1]    Bodkowski, R., Czyż, K., Sokoła-Wysoczańska, E., Janczak, M., Cholewińska, P., & Wyrostek, A. (2020). The effect of low-temperature crystallization of fish oil on the chemical composition, fatty acid profile, and functional properties of cow’s milk. Animals, 10(10), 1834.
[2]    De Carvalho, C. C., & Caramujo, M. J. (2018). The various roles of fatty acids. Molecules, 23(10), 2583.
[3]    Eskandari, Z., Hosseini, S. F., & Yaghmur, A. (2024). Production of Omega-3 Fatty Acid Concentrates from Common Kilka Oil: Optimization of the Urea Complexation Process. Molecules, 29(11), 2430.
[4]    Ghasemian, S., Sahari, M. A., Barzegar, M., & Gavlighi, H. A. (2015). Concentration of Omega-3 polyunsaturated fatty acids by polymeric membrane. International Journal of Food Science and Technology, 50(11), 2411-2418.
[5]    Gul, K., Singh, A., & Jabeen, R. (2016). Nutraceuticals and functional foods: the foods for the future world. Critical reviews in food science and nutrition, 56(16), 2617-2627.
[6]    Homayooni, B., Sahari, M., & Barzegar, M. (2014). Concentrations of omega-3 fatty acids from rainbow sardine fish oil by various methods. International Food Research Journal, 21(2), 743.
[7]    Khourang, M., Talaei, G. H., Rezaei, M., & Brumand, P. (2011). Research Article Effect of Some Chemical and Biological Fertilizers on Productivity of Medicinal Flax (Linum usitatissimum) Plant.
[8]    Kosasih, W., Rosmalina, R., Tanuwidjaja, S., Mulyaningsih, N., & Priatni, S. (2023). Production of omega-3 concentrate from lemuru fish (Sardinella longiceps) oil by two-step urea complexation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,
[9]    Maruyama, H., Fukuchi, K., & Seki, H. (2022). Modeling of separation of fatty acid methyl esters derived from fisheries waste by urea complexation method. Biochemical Engineering Journal, 188, 108689.
[10]  Muir, A. D., & Westcott, N. D. (2003). Flax: the genus Linum.
[11]  Peterson, J., Dwyer, J., Adlercreutz, H., Scalbert, A., Jacques, P., & McCullough, M. L. (2010). Dietary lignans: physiology and potential for cardiovascular disease risk reduction. Nutrition reviews, 68(10), 571-603.
[12]  Safdar, B., Zhihua, P., Xinqi, L., Jatoi, M. A., & Rashid, M. T. (2020). Influence of different extraction techniques on recovery, purity, antioxidant activities, and microstructure of flaxseed gum. Journal of Food Science, 85(10), 3168-3182.
[13]  Sheppard, K. W., & Cheatham, C. L. (2018). Omega-6/omega-3 fatty acid intake of children and older adults in the US: dietary intake in comparison to current dietary recommendations and the Healthy Eating Index. Lipids in health and disease, 17, 1-12.
[14]  Simopoulos, A. P. (2016a). Evolutionary aspects of the dietary omega-6/omega-3 fatty acid ratio: medical implications. Evolutionary Thinking in Medicine: From Research to Policy and Practice, 119-134.
[15]  Simopoulos, A. P. (2016b). An increase in the omega-6/omega-3 fatty acid ratio increases the risk for obesity. Nutrients, 8(3), 128.
[16]  Soleimanian, Y., Sahari, M. A., & Barzegar, M. (2015). Influence of processing parameters on physicochemical properties of fractionated fish oil at low temperature crystallization. Nutrition & Food Science, 45(1), 2-19.
[17]  Wanasundara, U. N., & Shahidi, F. (1999). Concentration of omega 3-polyunsaturated fatty acids of seal blubber oil by urea complexation: optimization of reaction conditions. Food Chemistry, 65(1), 41-49.
[18]  Zhang, Y., Wang, X., Xie, D., Li, Y., & Wang, X. (2017). One‐step concentration of highly unsaturated fatty acids from tuna oil by low‐temperature crystallization. Journal of the American Oil Chemists' Society, 94(3), 475-483.