مقایسه اثر پیش تیمار فراصوت و مایکروویو در استخراج روغن سویا

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی

محیا حدادی ¹ (دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
مریم قراچورلو ² (دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
بابک غیاثی طرزی ³ (دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1398/04/11 تاریخ پذیرش : 1398/04/11 تاریخ انتشار : 1398/04/01

کلید واژه: امواج فراصوت, امواج مایکروویو, خصوصیات فیزیکی و شیمیایی, روغن سویا, راندمان استخراج,

چکیده مقاله :

مقدمه: نیاز مداوم جامعه بشری به استخراج روغن های گیاهی سبب ایجاد پژوهش‌های زیادی در زمینه معرفی یک فرآیند استخراج کارآمد و اقتصادی شده است. این مطالعه با هدف مقایسه نقش کاربردی امواج اولتراسونیک و مایکروویو به عنوان روش‌های نوین استخراج، جهت استخراج روغن و همچنین بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روغن استخراج شده انجام شده است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش روغن دانه سویا به کمک امواج فراصوت (سه سطح زمانی 60،30 و90 دقیقه و دو دمای 25 و 50 درجه سلسیوس در حضور و بدون حضور حلال) و مایکروویو به عنوان پیش تیمار حرارتی (در سه سطح زمانی 1، 3 و 5 دقیقه و توان 180 وات در حضور و بدون حضور حلال) و سوکسله استخراج شد. راندمان استخراج و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روغن‌های بدست آمده مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها: در مطالعه حاضر دانه‌های در تماس با حلال، تیمار شده با امواج فراصوت تحت شرایط دمایی 50 درجه سلسیوس به مدت 90 دقیقه بیشترین راندمان استخراج روغن را داشتند. استفاده از پیش تیمار فراصوت رنگدانه‌های روغن را نسبت به دو روش دیگر افزایش داد و نسبت به استخراج با پیش تیمار مایکروویو تاثیر کمتری بر روی افزایش اندیس اسیدی و پراکسید روغن گذاشت. نتیجه‌گیری: پیش تیمار فراصوت بیش از پیش تیمار مایکروویو و هر یک از آنها به تنهایی توانایی بالاتری در استخراج روغن دانه سویا نسبت به روش سوکسله داشتند. ضمنا روش استخراج به کمک فراصوت یا مایکروویو اثر نامطلوبی بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی روغن دانه سویا نمی‌گذارد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: The continuous need of human society to extract vegetable oils has led to many studies on the introduction of a more efficient and economical extraction process. The purpose of this study is to determine the effect of ultrasonic and microwave applications as new methods for extracting oil and also studying the physicochemical properties of the extracted oil using two ultrasonic and microwave pre-treatments. Materials and Methods: In this study, soybean oil was extracted by ultrasound at three different time intervals of 30, 60 and 90 minutes, and two different temperatures of 25 and 50 °C in the presence and absence of solvent. Microwave was also applied as heat pre-treatment at three different time intervals of 1, 3 and 5 minutes, and 180 watts in the presence and absence of solvent. Soxhlet method was applied as a mean to extract the oil. The physicochemical properties of the extracted oils were studied. Results: In the present study, the ultrasound treated samples had the highest effect on oil extraction efficiency at 50 °C for 90 minutes by solvent-treated seeds, and this effect was significant (p <0.05). Ultrasound pretreatment increased oil pigments extraction in comparison with other methods and had less effect on acidity and peroxide values than microwave pretreatment. Conclusion: Microwave preheating and ultrasound were superior to Soxhlet's method alone in the extraction efficiency of soybean oil, and ultrasound pre-treatment showed the best results. Additionally, the microwave and ultrasound extraction methods did not have adverse effects on physicochemical characteristics of soybean oil.

منابع و مأخذ:

گرجی، ن.، گلمکانی، م.، مصباحی، غ.، نیاکوثری، م. و مزیدی، س. (1395). بررسی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی روغن دانه نارنج استخراج شده به روش‌های مختلف. علوم و صنایع غذایی ایران، دوره 13، شماره 54، صفحات 133-121.

Aguilera, J. M. & Stanley, D. W. (1999). Microstructural principles of food processing and engineering. Springer Science & Business Media.

Ahmadi, H., Noroozy, J., Farhoodi, M., Mohammad, M. & Rahmatzadeh, B. (2016). Extraction and Physicochemical Properties of Salicornia (Salicornia persica Akhani sub sp. Rudshurensis Akhani) Oil. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 11(1), 67-74.

Bruhn, C. M. (1995). Consumer attitudes and market response to irradiated food. Journal of Food Protection, 58(2), 175-181.

Chemat, F. & Khan, M. K. (2011). Applications of ultrasound in food technology: processing, preservation and extraction. Ultrasonics sonochemistry, 18(4), 813-835.

Demirdöven, A. & Baysal, T. (2008). The use of ultrasound and combined technologies in food preservation. Food Reviews International, 25(1), 1-11.

Dunnuck, J. (1991). NTP technical report on the toxicity studies of of n-Hexane in B6C3F1 Mice (Inhalation Studies)(CAS No. 110-54-3). Toxicity report series, 2, 1-32.

Firestone, D. (1994). Official methods and recommended practices of the American Oil Chemists' Society. AOCS press.

Gang, X., Hong, Z. & Jian, H. (2000). Leaching method of flavone from bamboo leaves. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 28(7), 857-859.

Hassanein, M. M., El-Shami, S. M. & El-Mallah, M. H. (2003). Changes occurring in vegetable oils composition due to microwave heating. Grasas y aceites, 54(4), 343-349.

Jiménez, A., Beltrán, G. & Uceda, M. (2007). "High-power ultrasound in olive paste pretreatment. Effect on process yield and virgin olive oil characteristics." Ultrasonics sonochemistry, 14(6), 725-731.

Kaufmann, B. & Christen, P. (2002). Recent extraction techniques for natural products: microwave‐assisted extraction and pressurised solvent extraction. Phytochemical analysis, 13(2), 105-113.

Li, T., Qu, X. Y., Zhang, Q. A. & Wang, Z. Z. (2012). Ultrasound-assisted extraction and profile characteristics of seed oil from Isatis indigotica Fort. Industrial crops and products,35(1), 98-104.

Luque-Garcıa, J. & De Castro, M. L. (2003). Ultrasound: a powerful tool for leaching. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 22(1), 41-47.

Mason, T., Paniwnyk, L. & Lorimer, J. (1996). The uses of ultrasound in food technology. Ultrasonics sonochemistry,3(3), S253-S260.

Pokorny, J., Kalinova, L. & Dysseler, P. (1995). Determination of chlorophyll pigments in crude vegetable oils: Results of a collaborative study and the standardized method (Technical Report). Pure and applied chemistry, 67(10), 1781-1787.

Povey, M. & Mason, T. (1998). Ultrasound in Food Processing. London, Blackie Academic & Professional.

Romanik, G., Gilgenast, E., Przyjazny, A. & Kamiński, M. (2007). Techniques of preparing plant material for chromatographic separation and analysis. Journal of biochemical and biophysical methods,70(2), 253-261.

Romdhane, M. & Gourdon, C. (2002). Investigation in solid–liquid extraction: influence of ultrasound. Chemical Engineering Journal, 87(1), 11-19.

Tian, Y., Xu, Z., Zheng, B. & Lo, Y. M. (2013). Optimization of ultrasonic-assisted extraction of pomegranate (Punica granatum L.) seed oil. Ultrasonics sonochemistry, 20(1), 202-208.

Vilkhu, K., Mawson, R., Simons, L. & Bates, D. (2008). Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry—A review. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 9(2), 161-169.

Wang, T. & Johnson, L. A. (2001). Survey of soybean oil and meal qualities produced by different processes. Journal of the American Oil Chemists' Society, 78(3), 311-318.

Weaver, C. M. & Daniel, J. R. (2003). The food chemistry laboratory: a manual for experimental foods, dietetics, and food scientists. CRC Press.

Zhang, Z. S.,Wang, L. J., Li, D., Jiao, S.S., Chen, X. D. & Mao, Z. H. (2008). Ultrasound-assisted extraction of oil from flaxseed. Separation and Purification Technology, 62(1), 192-198.