تأثیر پیش تیمار خیساندن بر سینتیک استخراج ترکیبات زیست فعال فنولی از برگ گیاه زولنگ(Eryngium caucasicum Trautv) به کمک امواج فراصوت

نویسندگان

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

چکیده

در این پژوهش تأثیر پیش تیمار خیساندن بر سینتیک استخراج ترکیبات زیست فعال فنولی از برگ گیاه زولنگ با استفاده از حلال به کمک امواج فراصوت تحت شرایط بهینه (50٪ شدت امواج فراصوت، دما ºC 42 و زمان اعمال امواج فراصوت معادل min51) مورد مطالعه قرار گرفت. متغیرهای مستقل پیش تیمار خیساندن شامل مدت‌زمان (min 30، 60 و 90) و دما (ºC 25، 35، 45 و 55) بود. از مدل پلگ جهت بررسی تأثیر پیش تیمار خیساندن بر سینتیک استخراج ترکیبات زیست فعال فنولی استفاده شد. مقادیر بالای ضریب تبیین (98/0<R2) و ریشه میانگین مربعات خطا (16/0˂RMSE) و مدول میانگین انحراف نسبی (44/0˂E) پایین حاکی از آن است که می‌توان از مدل پلگ به‌صورت موفقیت‌آمیزی برای بیان سینتیک استخراج ترکیبات زیست فعال فنولی استفاده نمود. نتایج تجربی نشان دادند که استفاده از پیش تیمار خیساندن به‌صورت معنی­داری (05/0˂P) منجر به بهبود کار آیی استخراج ترکیبات زیست فعال فنولی با حلال به کمک امواج فراصوت می­شود. مقدار ضریب باد کردگی و کل ترکیبات زیست فعال فنولی استخراج‌شده تحت بهترین شرایط پیش تیمار خیساندن (دمای  ºC45 به مدت min  60) به ترتیب معادلmL/g  05/0±50/14 و mg GAE/g 11/0±50/95 به­دست آمد. در این شرایط مقدار فعالیت ضد رادیکالی عصاره معادل 15/0±20/67٪ مهار رادیکال­های آزاد DPPH و 12/0±11/36٪ مهار رادیکال­های آزاد OH تعیین گردید. به علاوه، مقدار ثابت سرعت استخراج پلگ (K1) تحت بهترین شرایط معادلmin.g/mg  009639/0 به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of soaking pretreatment on kinetics of total phenolic compound extraction from Eryngium Caucasicum Trautv leaves using ultrasound waves

نویسندگان [English]

  • A Nouroozi
  • M Bimakr
  • A Ganjloo
  • S Zarighalami
بویه ب، کاشفی ب، رامئه و، علی پور، 1391، بررسی پتانسیل‌های کشت پایدار در گیاه دارویی زولنگ Eryngium caucasicum Trautv.، اولین کنفرانس ملی راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار در بخش‌های کشاورزی، منابع طبیعی و محیط‌زیست، تهران، وزارت کشور، صفحه 15-20.
رئیسی س، اسمعیلی م، هاشمی س.م.ب، 1396، تاثیر دامنه فراصوت پالسی و دما بر بازده، سینتیک و ترمودینامیک استخراج با حلال روغن هسته انگور (رقم سیاه سردشت). مجله پژوهش­های صنایع غذایی، جلد 27 شماره 2، صفحه 41-50.
صالحی ف، کاشانی نژاد م، 1392، مدل‌سازی استخراج صمغ دانه بالنگو (Lallemantia royleana). فصلنامه علوم و فناوری‌های نوین غذایی، شماره 1، صفحه13-20.
فیاض مهر ب، آصفی ن،1391، تاثیر امواج فراصوت بر مقدار و ظرفیت آنتی اکسیدانی لیکوپن استخراج شده از تفاله گوجه فرنگی. مجله پژوهش­های صنایع غذایی، جلد 22 شماره 3، صفحه 241-248.
قربانی م، ابونجمی م، قربانی جاوید م، عرب حسینی ا، 1396، تأثیر امواج فراصوت بر میزان استخراج آسکوربیک اسید از دانه رازیانه و توانایی عصاره آن در بهبود ویژگیهای آنتی اکسیدانی. مجله پژوهش­های صنایع غذایی، جلد 27 شماره 1، صفحه 59-71.
کرمی پور اصفهانی م ، عابدی محمد، 1394، استاندارد سازى گیاهان دارویى و فراورده‌های دارویی و غذایى گیاهی. فصلنامه فناوری‌های نوین غذایی، سال سوم، شماره 10 ، صفحه56-76 .
گوهرگانی م، محمدی ع،1396، مقایسه روش‌های استخراج (مایکروویو، فراصوت و ماسراسیون) جهت استخراج ترکیبات آنتی‌اکسیدانی از میوه‌ی بلوط. مجله پژوهش­های صنایع غذایی، جلد 27 شماره 1، صفحه 27-35.
مظفریان و، 1386، فلور ایران، تیره چتریان. موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، شماره 54، صفحه 50-52.
نوروزی ع، بی­مکر م، گنجلو ع، زرین قلمی س، 1396، مدل‌سازی و بهینه‌سازی فعالیت ضد رادیکالی ترکیبات استخراج‌شده به کمک امواج فراصوت از برگ گیاه زولنگ (Eryngium caucasicum Trautv). فصلنامه علوم و فناوری‌های نوین غذایی، شماره 15، صفحه 25-37.
Bimakr M, Rahman RA, Ganjloo A, Taip FS, Adzahan NM and Sarker MZI, 2016. Characterization of valuable compounds from winter melon (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.) seeds using supercritical carbon dioxide extraction combined with pressure swing technique. Food Bioprocess Technology 9: 396-406.‏
Bimakr M, Rahman RA, Taip FS, Adzahan NM, Sarker MZI and Ganjloo A, 2012. 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.‏
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.
Chemat F, Rombaut N, Sicaire AG, Meullemiestre A, Fabiano-Tixier AG and Abert-Vian M, 2017. Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry 34: 540-560.
Dey S and Rathod VK, 2013. Ultrasound assisted extraction of β-carotene from Spirulina platensis. Ultrasonics Sonochemistry 20: 271-276.‏
Ebrahimzadeh MA, Nabavi SF, Nabavi SM and Pourmorad F, 2010. Nitric oxide radical scavenging potential of some Elburz medicinal plants. African Journal of Biotechnology 9: 5212-5217.
Ganjloo A, Rahman RA, Bakar J, Osman A and Bimakr M, 2012. Kinetics modeling of mass transfer using Peleg’s equation during osmotic dehydration of seedless guava (Psidium guajava L.): effect of process parameters. Food Bioprocess Technology 5: 2151-2159.‏
Hemwimon S, Pavasant P and Shotipruk A, 2007. Microwave-assisted extraction of antioxidative anthraquinones from roots of Morinda citrifolia. Separation and Purification Technology 54: 44-50.
Jadhav D, Rekha BN, Gogate PR, Rathod VK, 2009. Extraction of vanillin from vanilla pods: A comparison study of conventional soxhlet and ultrasound assisted extraction. Journal ofFood Engineering 93: 421-426.‏
Jokic S, Velic D, Bilic M, Bucic-kojic A, Planinic M and Tomas S, 2010. Modelling of the process of solid-liquid extraction of total polyphenols from soybeans. Czech Journal of Food Sciences 28: 206-212.‏
Kanatt SR, Chander R and Sharma A, 2007. Antioxidant potential of mint (Mentha spicata L.) in radiation-processed lamb meat. Food Chemistry 100: 451-458.
Karacabey E, Bayindirli L, Artik N and Mazza G, 2013. Modeling solid–liquid extraction kinetics of trans-resveratrol and trans-ε-viniferin from grape cane. Journal of Food Process Engineering 36: 103-112.‏
Khoshbakhat K, Hammer Kand Pistrick K, 2007. Eryngium caucasicum Trautv cultivated as a vegetable in the Elburz mountains (Northern Iran). Genetic Resources and Crop Evolution 54: 445-448.
Kukic J, Popovic VN, Petrovic S, Mucaji P, Ciric A, Stojkovi D and Sokovic M, 2008. Antioxidant and antimicrobial activity of Cynaracardunculus extracts. Food Chemistry 107: 861-868.
Nabavi SM, Ebrahimzadeh MA, Nabavi SF and Jafari M, 2008. Free radical scavenging activity and antioxidant capacity of Eryngium caucasicum Trautv and Froripia subpinnata. Pharmacology 3: 19-25.
Pimenov MG and Leonov MV, 1993. The Genera of the Umbelliferae. Royal Botanic Gardens, Landon, Pp 92-93.
Ratkowsky D A, 2003. Model fitting and uncertainty. In modeling microbial responses in food. CRC Press.
Shirsath SR, Sable SS, Gaikwad SG, Sonawane SH, Saini DR and Gogate PR, 2017. Intensification of extraction of curcumin from Curcuma amada using ultrasound assisted approach: Effect of different operating parameters. Ultrasonics Sonochemistry 38: 437-445.‏
Shyu YS and Hwang LS, 2002. Antioxidant activity of the crude extract of lignin glycosides from unroasted Burma black sesame meal. Food Research International 35: 357-365.
Tao Y, Zhang Z and Sun DW, 2014. Kinetic modeling of ultrasound-assisted extraction of phenolic compounds from grape marc: influence of acoustic energy density and temperature. Ultrasonics Sonochemistry 21: 1461-1469.‏
Teh S and Brich JB, 2014. Effect of ultrasonic treatment on the polyphenol content and antioxidant capacity of extract from defatted hemp, flax and canola seed cakes. Ultrasonics Sonochemistry 21: 346-353.
Toma M, Vinatoru M, Paniwnyk L, Mason TJ, 2001. Investigation of the effects of ultrasound on vegetal tissues during solvent extraction. Ultrasonics Sonochemistry 8: 137-142.‏
Vetal MD, Lade VG and Rathod VK, 2013. Extraction of ursolic acid from Ocimum sanctum by ultrasound: process intensification and kinetic studies. Chemical Engineering Processing 69: 24-30.‏
Wangensteen H, Samuelsen AB, and Malterud KE, 2004. Antioxidant activity in extracts from coriander. Food Chemistry 88: 293-297.
Witrowa‐Rajchert D and Lewicki PP, 2006. Rehydration properties of dried plant tissues. International Journal of food Science and Technology 41: 1040-1046.
Worz A, 2004. On the distribution and relationships of the South-West Asian species of Eryngium L. (Apiaceae-Saniculoideae). Turkish Journal of Botany 28: 85-92.