A Comparative Study on the Extraction of Pumpkin Seed Oil based on Cold, Hot, and Ultrasonic Pressing Methods and Evaluation of its Physicochemical Pproperties as a Salad Oil

Subject Areas :

Paniz Kamali ¹ , Mehrdad Ghavami ²

1 - MSc Graduated of Food Science and Technology, Science and Research Branch, Islamic Azad University,Tehran, Iran.
2 - Professor, Department of Food Science and Technology Science and Research Branch, Islamic Azad University,Tehran, Iran.

Received: 2023-01-05 Accepted : 2023-06-07 Published : 2025-06-01

Keywords: Pumpkin Seed Nut Oil, Cold Pressing Method, Hot Pressing Method, Ultrasound.,

Abstract :

This study aimed to investigate the comparative effects of extraction (hot pressing, cold pressing, and ultrasonic methods) on the properties of pumpkin seed oil and the choice of optimal conditions for the extraction of pumpkin seed oil and the use of its properties. For this purpose, cold press (pressure 10 and 20 MPa for 10 and 20 min), hot press (pressure 10 MPa, temperature 70 and 85 ° C, 30 and 45 min), ultrasonic pressure (power intensity 600, 800 and 1000 for 10 and 20 min) were used to extract pumpkin seed oil. After the pumpkin seed oil was extracted, the refractive index, acid value, peroxide value, oxidative stability, sediment determination, and viscosity were evaluated. Sensory evaluation (pasta aroma, brown specks, oxide taste, bitterness, pungency, flavor, and overall acceptability) was assessed using a 5-point Hedonic method and three replicates in a complete randomized design. Data were analyzed using Minitab 17.2 statistical software and one-way analysis of variance (ANOVA) at α = 0.05. In general, the results of this study showed that a significant difference in refractive index, acid value, peroxide value, oxidative stability, viscosity, and sensory properties of pumpkin seed oil treatments was not observed. Only 20 MPa pressure was observed for 20 min (p≤0.05). In the hot-pressing method, as the temperature and pressing pressure increased, the extraction time, acid index, peroxide value, sedimentation rate, and viscosity also increased, and the free radical inhibition, oxidative stability, and sensory attractiveness of the pumpkin seed oil treatments also decreased. For the ultrasonic method, pumpkin seed oil treatments at 600 and 800 watts were not significantly different from pumpkin seed oil treatments with pumpkin seed oil treatments (P = 0.05). However, at 1000 watts, the ultrasonic method showed the same changes as the hot press method, and sensory scores were also significantly reduced (p≤0.05).

References:

1. آزاد مرد دمیرچی، ص. 1389. روغن ها و چربی های خوراکی، شیمی و تجزیه انتشارات عمیدی تبریز.
2. آگاه ف، عین افشار س، احمدزاده قویدل ر، محمدزاده ج. بررسی تاثیر استخراج آنزیمی-آبی بر راندمان استخراج روغن و میزان پروتئین کنجاله. مجله نوآوری در علوم و فناوری غذایی. 1392؛ 37-32.
3. آمارنامه وزارت کشاورزی، 1400. ناشر مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات وزارت جهاد کشاورزی.
4. بصیری ش، فخری ش، کدخدایی ر، فرهوش ر. بررسی تاثیر امواج فراصوت و روش های پیش فراوری بر استخراج از هسته انار، مجله علوم و صنایع غذایی. 1390؛ 8(31): 122-115.
5. حبیبی نوده ف، آزادمرد دمیرچی ص، حصاری ج، فتحی آچاچلویی ب، احمدی ع. تاثیر تیمار دانه کلزا با مایکروویو بر کیفیت روغن استخراجی. مجله پژوهش های صنایع غذایی. 1389؛ 3(1): 29-19.
6. ذوالفقاری ب، یکدانه ا. پیشرفت های اخیر در زمینه روش های استخراج ترکیب های گیاهی. فصلنامه داروهای گیاهی . 1388؛ 1(1): 55-51.
7. سحري م. ع، رجايي ا، برزگر م. روغن بذر چای و کنجد در نگهداری روغن آفتابگردان. فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، 1384؛ 2(4): 70-61.
8. شهسواری ن، برزگر م، سحری م ع، نقدی بادی ح. بررسی فعالیت آنتی اکسیدانی اسانس گیاه آویشن شیرازی (Zataria multiflora) در روغن سویا. فصلنامه گیاهان دارویی. 1387؛ 7(4): 68-56.
9. صمدلوئی، ح، عزیزی م، برزگر م. اثر آنتی اکسیدانی ترکیبات فنولیک هسته انار بر روغن سویا. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 1386؛ 14(4): 56 -50.
10. فرح زاده ح، قربانی ا، هاشمی ح، موهبت ل، نیک آیین م، حسن زاده ا، یاحی م، صمدانیان ف، جابری ح. اندازه گیری شاخص های فساد روغن مصرفی قنادی ها و اغذیه فروشی¬های شهرستان برخوار و میمه استان اصفهان در سال 1387. مجله تحقیقات نظام سلامت. 1389؛ 6(4): 317-308.
11. فیاض مهر ب، آصفی ن. تاثیر امواج فراصوت بر مقدار و ظرفیت آنتی اکسیدانی لیکوپن استخراج شده از تفاله گوجه فرنگی. نشریه پژوهش های صنایع غذایی. 1391؛ 22(3): 248-241.
12. گلزاری م، راحمی م، حسنی د، وحدتی ک، محمدی ن. بررسی میزان پروتئین،روغن و اسیدهای چرب برخی از ارقام گردو (Juglans regia L.) و تاثیر دانه گرده بر برخی خصوصیات آن. فصلنامه علوم و صنایع غذایی. 1392؛ 10(38): 30-21.
13. گلی، ا .ح . 1382. استخراج ترکیبات فنولیک از پوست سبز پسته و اثر آنتی اکسیدانی آن در روغن سویا. پایان نامه کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، 118ص.
14. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران.1383. روغن ها و چربي هاي خوراكي – تعيين رسوب (لرد) در روغن ها و چربي هاي خام – روش جانبی مرکز استاندارد ملی ایران، شماره 7411.
15. Adhikari P, Zhua X. M, Gautama A, Jung-Ah Sh, Jiang-Ning H, Jeung-Hee L, Casimir C. A, Leea K.T. Scaled-up production of zero-trans margarine fat using pine nut oil and palm stearin. Food Chemistry. 2010; 119: 1332–1338.
16.Albu S, Joyce E, ,Paniwnyk L, Lorimer J. P, Mason TJ. Potential for the use of ultrasound in the extraction of antioxidants from Rosmarinus officinalis for the food and pharmaceutical industry. Ultrasonics Sonochemistry. 2004; 11:261-265.
17.Babayi H, Kolo I, Okogun J, Ijah U. The antimicrobial activities of methanolic extracts of Eucalyptus camaldulensis and Terminalia catappa against some pathogenic microorganisms. Pharmacology & Pharmacy. 2004;16(2):106-111.
18. Bardaa S, Halima N. B, Aloui F, Mansour R. B, Jabeur H, Bouaziz M, Sahnoun Z. Oil from pumpkin (Cucurbita pepo L.) seeds: evaluation of its functional properties on wound healing in rats. Lipids in Health and Disease. 2016; 15:73-79.
19. Barreira J, Ferreira I, Oliveira M, Pereira J. Anitoxtioxidant activity and bioactive commercial almond cultivars. Food and Chemical Toxicology. 2008; 46:2230-2235.
20.Benedito J, Mulet A, Ve lasco J, Dobarganes M. C. Ultrasonic assessment of oil quality during frying.Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002; 50(16):4531-4536.
21.Bimark A, Rahman R, SaleenaTaip F, Adzahan N. M, IslamSarker Z, Ganjloo A. Ultrasound-assisted extraction of valuable compounds from winter melon (Benincasa hispida)seeds.International Food Research Journal. 2013;20(1):331-338.
22.Daudt R. M, Sinrod A. J. G, Avena-Bustillos R. J, Külkamp-Guerreiro I. C, Marczak L. D. F, McHugh T. H. Development of edible films based on Brazilian pine seed (Araucaria angustifolia) flour reinforced with husk powder, Food Hydrocolloids. 2017;71: 60–67.
23. Deepak M, Z. F. Bhat, Sunil K. Pine needles (Cedrus deodara (Roxb.) Loud.) extract as a novel preservative in cheese, Food Packaging and Shelf Life. 2016; 7:20-25.
24.Dolatwoski Z. J, Stadnik J, D. Stasiak. Applications of ultrasound in food technology. ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentrai. 2007; 6(3):89-99.
25.Huang W.W, Wang W, Li J. L, Li Z. H. Study on the preparation process of rice bran oil
by ultrasonic enzymatic extraction. Advance Journal of Food Science and Technology. 2013; 5(2):213-216.
26.Jafari M, Goli S. A. M, Rahimmalek M. The chemical composition of the seeds of Iranian pumpkin cultivars and physicochemical characteristics of the oil extract, European Journal of Lipid Science and Technology. 2012;114: 161–167.
27.Li Y, Jiang L, Sui X, Qi B, Han, Z. The study of ultrasonic-assisted aqueous enzymatic extraction of oil from peanut by response surface method. Advanced in Control Engineering and Information Science. 2011;15:4653-4660.
28.Mason T. J, Danimnyk L. J, Lorimer, J. P. The use of ultrasound in food technology.Ultrasonic Sonochemist. 1996; 3:5253-5260.
29.Murkovic M, Piironen V, Lampi A. M, Kraushofer T, Sontag G. Changes in chemical composition of pumpkin seeds during the roasting process for production of pumpkin seed oil (Part 1: Non-volatile compounds). Food Chemistry. 2004; 84: 359–365.
30. Sidek H. A. A, Chow S. P, Shaari A. H, Senin H. B. Ultrasonic studies of Palm oil and other vegetable oils. ELAEIS. 1996; 8(1).37-44.
31. Wang G. L, Ma C. G, Wang D. Z, Ma BL. Extraction of pine nut oil and analysis of its physicochemical properties. China Oils and Fats. 2010; 35(2):69-71. 32.Zhang Y, Chen X. Q. Technology for supercritical CO2 extraction of Korean pine nut oil and analysis of the fatty acids Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. (Transactions of the CSAE). 2007; 23(12):269-272.
33.Zhang Q. A, Zhang Z. Q, Yue X. F, Fan X. H, Chen S. F. Response surface optimization of ultrasound-assisted oil extraction from autoclaved almond powder. Food Chemistry. 2009; 116:513-518.
34. Zheng M, Sun K. Investigation of the effects of ultrasound on vegetal tissues during solvent extraction, Ultrasonics Sonochemistry. 2006; 8:137-142.