تحقیقات مهندسی صنایع غذایی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

مدلسازی و بهینه یابی شرایط استخراج خشک صمغ دانه ی مرو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 استاد گروه علوم و صنایع غذایی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

3 عضوهیات علمی گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه فردوسی مشهد،

چکیده

در این پژوهش، صمغ دانه مرو بر اساس روش خشک (مبتنی بر اصطکاک) استخراج شد و شرایط استخراج با استفاده از روش سطح پاسخ و در قالب طرح باکس بهنکن بهینه‌یابی گردید. روش استخراج خشک با هدف دستیابی به روشی اقتصادی، سریع، دوست‌دار محیط زیست (تکنولوژی سبز)، پیوسته، با کاربری آسان و خودکار به کار گرفته شد. متغیرهای مستقل این پژوهش شامل: سرعت روتور (750، 825 و 900 دور بر دقیقه)، زاویه سایش (0، 10، 20 درجه) و فاصله سایش (1.5، 2 و 2.5 میلی‌متر) بودند. تأثیر متغیرهای مستقل بر بازده استخراج، مقدار پروتئین و ویسکوزیته ظاهری (نرخ برش 46 بر ثانیه) بررسی شدند. نتایج بررسی‌ها نشان داد که مدل‌های چند جمله‌ای درجه دوم تغییرات داده‌ها و تأثیر آنها را بر پاسخ‌ها به‌خوبی توصیف می‌کند. بهینه شرایط استخراج با معیار بیشترین بازده، ویسکوزیته ظاهری و کم‌ترین مقدار پروتئین در سرعت روتور 900 دور بر دقیقه، زاویه سایش 6.9 درجه و فاصله 2.2 میلی‌متر حاصل شد که در این شرایط بازده استخراج، مقدار پروتئین و ویسکوزیته ظاهری به ترتیب برابر با 10.61 درصد، 7.02 درصد و 112 میلی ­پاسکال ثانیه دست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Modelling and Optimization of Dry Extraction Conditions of Sage Seed Gum

چکیده [English]

In this research, sage seed gum was extracted using the dry method (friction-based) and the extraction conditions was optimized by the response surface method and using the box-Behnken design. Dry extraction method was used to achieve an economical, inexpensive, fast, eco-friendly (green technology), continuous, easy usage and automated method. The independent variables in this research were rotor speed (750, 825, 900 rpm), angle of friction (0, 10, 20 degree) and friction distance (1.5, 2, 2.5 mm). The effects of these variables on extraction yield, protein content and apparent viscosity (at a shear rate 46 1/s) were investigated. The results showed that quadratic polynomial models adequately explained the data variation and represented the actual relationship between independent variables and responses. The optimum conditions with maximum extraction yield and apparent viscosity and minimum protein content were achieved when the rotor speed, angle of friction and friction distance were 900 rpm, 6.9 degree, 2.2 mm, respectively. At the optimized conditions, the extraction yield, protein content and apparent viscosity were obtained 10.61%, 7.02%, and 112 mPa.s, respectively

کلیدواژه‌ها [English]

  • Apparent viscosity
  • Green technology
  • Friction
  • Seed mucilage
مراجع
AOAC. 2005. Official Methods of Analysis. Arlington: Association of Official Analytical Chemists.
Blanco-Pascual N., Aleman A., Gomez-Guillen M. C., and Montero M. P. 2014. Enzyme-assisted extraction of κ/ι-hybrid carrageenan from Mastocarpus stellatus for obtaining bioactive ingredients and their application for edible active film development. Food and Function. 5(2): 319– 329.
Bostan, A., Razavi, S. M. A. and Farhoosh, R. 2010. Optimization of hydrocolloid extraction from wild wage seed (Salvia macrosiphon) using response surface. International Journal of Food Properties. 13(6): 1380–1392.
Chemat, F., Huma, Z. and Khan, M. K. 2011. Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction, Ultrasonics Sonochemistry. 18(4): 813–835.
Cravotto, G., Boffa, L., Mantegna, S., Perego, P., Avogadro, M., and Cintas, P. 2008. Improved extraction of vegetable oils under high-intensity ultrasound and/or microwaves. Ultrasonics Sonochemistry. 15(5): 898-902.
Esclapez, M. D., García-Pérez, J. V., Mulet, A., and Cárcel, J. A. 2011. Ultrasound-assisted extraction of natural products. Food Engineering Reviews. 3(2): 108–120.
Farahnaky, A., Bakhshizadeh-Shirazi, S., Mesbahi, G., Majzoobi, M., Rezvani, E., and Schleining, G. 2013. Ultrasound-assisted isolation of mucilaginous hydrocolloids from Salvia macrosiphon seeds and studying their functional properties, Innovative Food Science and Emerging Technologies 20, 182-190.
Francavilla M., Pineda A., Lin C. S. K., Franchi M., Trotta P., Romero A. A., and Luque R. 2013. Natural porous agar materials from macroalgae. Carbohydrate Polymers, 92, 1555–1560.
Glicksman, M. 1982. Food Hydrocolloids. FL: CRC Press Inc.
Imeson, A. 2010. Food Stabilizers, Thickeners and Gelling Agents, Wiley-Blackwell, Oxford.
Keisandokht, S., Haddad, N., Gariepy, Y., and Orsat, V. 2018. Screening the microwave-assisted extraction of hydrocolloids from Ocimum basilicum L. seeds as a novel extraction technique compared with conventional heating-stirring extraction. Food Hydrocolloids. 74, 11-22.
Koocheki, A., Mortazavi, S. A., Shahidi, F., Razavi, S. M. A., Kadkhodaee, R., and Milani, J. 2010. Optimization of mucilage extraction from Qodume Shirazi seed (Alyssum homolocarpum) using response surface methodology. Journal of Food Process Engineering. 33(5): 861-882.
Latufa, Y., Laura, L., Pierre,G., Faiza, F., Archana, B., Olivier, M., Christian Lef`ebvre, D., Dhanjay, D., and Jo¨el, C. 2017. Ultrasound-assisted extraction and structural characterization by NMR of alginates and carrageenans from seaweeds, Carbohydrate Polymers. 166, 55-63.
Luque-Garcia, J. L., and Luque de Castro, M. D. 2003. Ultrasound: A powerful tool for leaching. Trends in Analytical Chemistry. 22(1): 41-47.
Rafiquzzaman S. M., Ahmed R., Lee J. M., Noh G., Jo G., and Kong I-S. 2016. Improved methods for isolation of carrageenan from Hypnea musciformis and its antioxidant activity. Journal of Applied Phycology. 28(2): 1265–1274.
Razavi, S. M. A. 2019. Emerging Natural Hydrocolloids: Rheology and Functions. Chichester, England: John Wiley and Sons Ltd.
Razavi, S. M. A., Cui, S.W., Guo, Q., and Ding, H. 2014. Some physicochemical properties of sage (Salvia macrosiphon) seed gum. Food Hydrocolloids. 35, 453-462.
Razavi, S. M. A., Mortazavi, S. A., Matia-Merino, L., Hosseini-Parvar, S. H., Motamedzadegan, A., and Khanipour, E. 2009. Optimization study of gum extraction from Basil seeds (Ocimum basilicum L.) using response surface methodology. International Journal of Food Science and Technology. 44(9): 1755-1762.
Razavi, S. M. A., and Akbari, R. 2018. Biophysical Properties of Agricultural Products and Food. Mashhad, Iran: Ferdowsi University Publication.
Sousa A. M. M., Morais S., Abreu M. H., Pereira R., Sousa-Pinto I., Cabrita E. J., Delerue-Matos C., and Goncalves M. P. 2012. Structural, physical, and chemical modifications induced by microwave heating on native agar-like galactans. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 60(19): 4977–4985.
Varadarajam S. A., Ramli N., Ariff A., Said M., and Yasir S. M. 2009. Development of high yielding carrageenan extraction method from Eucheuma cotonii using cellulose and Aspergillus niger. In ‘Prosiding Seminar Kimia Bersama UKM-ITB VIII, Bangi, Malaysia’ 461–469.
Vazquez-Delfin E., Robledo D., and Freile-Pelegrin Y. 2014. Microwave-assisted extraction of the carrageenan from Hypnea musciformis (Cystocloniaceae, Rhodophyta). Journal of Applied Phycology. 26(2): 901–907.
Wang, L., and Weller, C. L. 2006. Recent advances in extraction of nutraceuticals from plants. Trends in Food Science and Technology. 17(6): 300-312.
Williams, P. A., and Phillips, G. O. 2008. Handbook of Hydrocolloids (Second edition). New York: CRC Press.
Wu, Y., Cui, S. W., Tang, J., and Gu, X. 2007. Optimization of extraction process of crude polysaccharides from boat-fruited sterculia seeds by response surface methodology. Food Chemistry. 105(4): 1599-1605.
Yusaf, T., and Al-Juboori, R. A. 2014. Alternative methods of microorganism disruption for agricultural applications. Applied Energy. 114, 909–923.
Zhang, H. F., Yang, X. H., and Wang, Y. 2011. Microwave assisted extraction of secondary metabolites from plants: Current status and future directions. Trends in Food Science and Technology. 22(12): 672-688.
Zhang, H. F., Yang, X. H., Zhao, L. D., and Wang, Y. 2009. Ultrasonic assisted extraction of epimedin C from fresh leaves of Epimedium and extraction mechanism. Innovative Food Science and Emerging Technologies. 10(1): 54-60.
تحقیقات مهندسی صنایع غذایی
دوره 20، شماره 1 - شماره پیاپی 70
بهار و تابستان
شهریور 1400
صفحه 79-94
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار