پیش تیمار اکوتیپ ایرانی ماریتیغال با امواج مایکروویو و تاثیر آن بر کیفیت روغن استخراجی از دانه قلعه بابک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 استاد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

3 استادیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

کاربرد تکنولوژی‌های نوین از جمله پیش‌تیمار با امواج مایکروویو در دانه‌های روغنی منجر به افزایش راندمان روغن، مواد مغذی- دارویی و نیز پایداری اکسیداتیو بهتر روغن این دانه‌ها می‌شود. در این پژوهش، دانه‌های ماریتیغال (اکوتیپ قلعه بابک، آذربایجان شرقی) تحت پیش تیمار مایکروویو (800 وات) در دو زمان مختلف (2 و 4 دقیقه ) قرار گرفتند و تاثیر آن روی بهبود راندمان روغن استخراجی، ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، پروفیل اسیدهای چرب و میزان توکوفرول‌ها در روغن استخراجی از آن بررسی شد. برای مقایسه نتایج از روغن دانه ماریتیغال بدون تیماردهی با مایکروویو به عنوان نمونه کنترل استفاده شد. نتایج نشان داد که پیش‌تیمار مایکروویو دانه ماریتیغال راندمان روغن استخراج شده، مقدار فنل کل و توکوفرول‌ها را در این نمونه‌ها افزایش داد. همچنین برخی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی روغن ماریتیغال شامل میزان کلروفیل (91/1-03/1 میلی گرم فئوفیتین درکیلوگرم روغن) و عدد صابونی ( 188-181 میلی گرم پتاس درگرم روغن) با تیمار مایکروویو افزایش یافتند، ولی عدد اسیدی (14/2-20/4 میلی گرم پتاس درگرم روغن)، شاخص پراکسید (23/3-22/6 میلی اکی والان اکسیژن درکیلوگرم روغن) و عدد یدی (100-109 گرم ید در100گرم روغن) با تیمار مایکروویو کاهش پیدا کردند. نتایج نشان داد که تاثیر پیش تیمار مایکروویو روی اسیدهای چرب روغن ماریتیغال ناچیز بود، بطوری که برخی از اسیدهای چرب از قبیل اسید اولئیک (C18:1) و اسید لینولئیک (C18:2)، با تیمار مایکروویو کاهش ولی اسید پالمیتیک (C16:0) و اسید استئاریک (C18:0) افزایش یافتند. همچنین نتایج نشان داد که با افزایش زمان تیماردهی با مایکروویو میزان اسیدهای چرب غیر اشباع بطور ناچیزی کاهش یافتند. در کل، نتایج نشان داد که پیش تیمار با مایکروویو منجر به افزایش میزان استخراج روغن و توکوفرول ها در روغن دانه ماریتیغال می‌شود.

چکیده تصویری

پیش تیمار اکوتیپ ایرانی ماریتیغال با امواج مایکروویو و تاثیر آن بر کیفیت روغن استخراجی از دانه قلعه بابک

تازه های تحقیق

  • پیش­تیمار مایکروویو دانه ماریتیغال، راندمان روغن استخراج شده را افزایش داد.
  • روغن دانه های تیمار شده با مایکروویو بیشترین پایداری اکسیداتیو را نشان داد.
  • میزان توکوفرول‌ها و فنل کل به‌طور چشمگیری در روغن دانه‌های تیمار شده افزایش یافت.
  • میزان کلروفیل و عدد صابونی در تمام نمونه های تیمار شده افزایش یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Pretreatment with microwaves and its effect on extracted oil quality from Milk thistle (Silybum marianum L.) seed from Iranian ecotype, namely Babak Castle

نویسندگان [English]

  • Bahram Fathi-Achachlouei 1
  • Sodeif Azadmard-Damirchi 2
  • Younes Zahedi 3
  • Rezvan Shaddel 3
1 Associate Prof, Department of Food Science & Technology, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili
2 Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Assistant Prof, Department of Food Science & Technology, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili,
چکیده [English]

Application of novel technologies such as microwaves pretreatment of oil seeds might increase efficiency of oil extraction, a higher quantity of nutraceuticals, and a better oxidative stability of oil. In this study, Milk thistle seeds were pretreated with microwaves (800W) for two different times(2min and 4min), to investigate the process of enhancing oil extraction yield, physicochemical properties, tocopherols and fatty acids profile of milk thistle seeds oil extracted from Iranian ecotype, namely Babak Castle (in East Azarbaijan). To compare the results, oil was also extracted from non-treated Milk thistle seed by solvent as control sample. Results showed that microwave pretreatment of Milk thistle seed increased the oil extraction yield, Total phenolic content, and tocopherols of the oil extracted by solvent. Some physicochemical properties of seed oil such as chlorophyll content (1.03-1.91 mg pheophytin/kg oil) and saponification value (181-188 mg KOH/g oil) increased, but acid value (4.20-2.14 mg KOH/g oil), peroxide value (6.22-3.23 meq O2/kg oil), and iodine value (109-100 g I2/100g oil) decreased by treatment with microwaves. Microwave pretreatment of milk thistle seeds showed negligible influence on profile and the amount of fatty acids in obtained extracts, while among the fatty acids, oleic and linoleic acids decreased, but palmitic and stearic acids increased by treatment with microwaves. Moreover, the results showed that the longer pretreatment with microwaves resulted in slightly lower unsaturated fatty acids contents from Milk thistle seed oil. In conclusion, the results recognized microwaves pretreatment as a promising technique for intensification of oil extraction and tocopherols of oil from milk thistle seeds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Milk thistle seed oil
  • Microwaves pretreatment
  • Physicochemical properties
  • fatty acids profile
  • Tocopherols

[1]  امید بیگی، ر. ( 1376). رهیافت‌های تولید و فراوری گیاهان دارویی. جلد دوم. انتشارات طراحان نشر.

[2] Gazak, R., Walterova, D., Kren, V. (2007). Silybin and silymarin, new and emergining applications in Medicine, Curr.Med.Chem., 14(3), 315-324.

[3] Fathi-Achachlouei, B., Azadmard-Damirchi, S. (2009). Milk thistle seed oil constituents from different varieties grown in Iran, J. Am. Oil Chem.' Soc., 86, 643-649.

[4] Locher,  R., Suter,  P., Weyhenmeyer,  R., Vetter, W. (1998). Inhibitory action of silibinin on low density lipoprotein oxidation, Arzneim. Forsch. Drug Res., 48(3), 236-239.

[5] Kren, V., Ulrichova, J., Kosina, P., Stevenson, D., Sedmera, P., Prikrylova, V., Halada, P., Simanek, V. (2000). Chemoenzymatic preparation of silybin β- glucoronides and their biological evaluation, Drug Metab. Dispos., 28, 1513-1517.

[6] Hadolin, M., Skerget, M., Knez, Z., Bauman, D. (2001). High pressure extraction of vitamin E-rich oil from Silybum marianum, Food Chem., 74, 355-364.

[7] Sultana, B., Anwar, F., Przybylski, R. (2007). Antioxidant potential of corncob extracts for stabilization of corn oil subjected to microwave heating, Food Chem., 104, 997-1005.

[8] Azadmard-Damirchi, S., Alirezalu, K., Fathi-Achachlouei, B. (2011). Microwave pretreatment of seeds to extract high quality vegetable oil, World Acad Sci Eng Technol., 57, 72–75.

[9] Đurđević, S., Milovanović, S., Šavikin, K., Ristić, M., Menković, N., Pljevljakušić, D., Petrović, S., Bogdanović, A. (2017). Improvement of supercritical CO2 and n-hexane extraction of wild growing pomegranate seed oil by microwave pretreatment, Ind Crop  Prod., 104, 21-27.

[10] Azadmard-Damirchi, S., Habibi-Nodeh, F., Hesari, J., Nemati, M., Fathi-Achachlouei, B. (2010). Effect of pretreatment with microwaves on oxidative stability and nutraceuticals content of oil from rapeseed, Food Chem., 121 (4), 1211–1215.

[11] Yang, M., Huang, F., Liu, C., Zheng, C., Zhou, Q., Wang, H. (2013). Influence of microwave treatment of rapeseed on minor components content and oxidative stability of oil, Food Bioprocess Tech., 6(11), 3206–3216.

[12] Ali, M.A., Nargis, A., Othman, N.H., Noor, A.F., Sadik, G., Hossen, J. (2017). Oxidation stability and compositional characteristics of oils from microwave roasted pumpkin seeds during thermal oxidation, Int. J. Food Prop., 20 (11), 2569–2580.

[13] Azadmard-Damirchi, S., Savage, G.P., Dutta, P.C. (2005). Sterol fractions in Hazelnut and virgin olive oils and 4,4'- Dimethylsterols as Possible Markers for Detection of Adulteration of virgin olive oil, J. Am. Oil Chem.' Soc., 82, 717- 725.

[14] Uquiche, E., Jeréz, M., Ortíz, J. (2008). Effect of pretreatment with microwaves on mechanical extraction yield and quality of vegetable oil from chilean hazelnuts, Innov Food Sci Emerg., 9, 495-500.

[15] Pokoprny, J., Kalinova, L., Dysseler, P. (1995). Determination of chlorophyll pigments in crude vegetable oils, Pure Appl. Chem., 67(10), 1781-1787.

[16] American Oil Chemists’ Society (AOCS). (1997). Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemist’s Society, 5th ed.; AOCS Press: Champaign, IL, USA.

[17] Parry, J., Su, L., Luther, M., Zhou, K., Yurawecz, M.P., Whittaker, P., Yu, L. (2005). Fatty acid composition and antioxidant properties of cold-pressed marionberry, boysenberry, red raspberry and blueberry seed oils, J. Agric. Food Chem., 53 (3), 566-573.

[18] Yu, L., Perret, J., Harris, M., Wilson, J., Haley, S. (2003). Antioxidant properties of bran extracts from “Akron” wheat grown at different locations, J.Agric. Food Chem., 51(16), 1566–1570.

[19] Savage, G.P., McNeil, D.L. (1998). Chemical composition of Hazelnuts (Corylus avellana L.) grown in New Zealand, Int. J. Food Sci Tech., 49, 199-203.

[20] Azadmard-Damirchi, S., Dutta, P.C. (2006). Novel Solid-phase extraction method to separate 4-desmethyl-, 4-monomethyl-, and 4,4'-dimethylsterols in vegetable oils, J. Chromatogr.A., 1108, 183- 187.

[21] Savage, G.P., McNeil, D. L., Dutta, P.C. (1997). Lipid composition and oxidative stability of oils in Hazelnuts (Corylus avellana L.) grown in New Zealand, J. Am. Oil Chem.' Soc., 74, 755- 759.

[22]   ناصری، ف. (1371). دانه‌های روغنی (ترجمه). چاپ اول، انتشارات آستان قدس رضوی مشهد، ص 53-136.

[23] Anjum, F., Anwar, F., Jamil, A., Iqbal M. (2006). Microwave roasting effects on the physico-chemical composition and oxidative stability of sunflower seed oil, J. Am. Oil Chem.' Soc., 83, 777-784.

[24] Steele, R.J. (1991). Safe Storage of Rapeseed and other Oilseeds. Oilseeds Research Council, Canberra, pp 32.

 [25]گلی، س. ا.ح. کدیور، م، بهرامی، ب، سبزعلیان، م. ( 1386). خصوصیات فیزیکی و شیمیایی روغن دانه ماریتیغال. فصلنامه علوم و صنایع غذایی ایران، جلد 4، شماره 4، ص 27-31.

[26] Khraisha, Y.H. (2000). Retorting of oil shale followed by solvent extraction of spent shale: experiment and kinetic analysis, Energy Sources., 22, 347-355.

[27] Rafiee, Z., Jafari, S.M., Alami, M., Khomeiri, M. (2011). Microwave-Assisted Extraction of Phenolic Compounds from Olive Leaves; A Comparision with Maceration, J. Anim. Plant Sci., 21(4), 738-745.

[28] Yan, M.M., Liu, W., Fu, Y.J., Zu, Y.G., Chen, C.Y., Luo, M. (2010). Optimization of the microwave assisted extraction process for four main astragalosides in Radix Astragali, Food Chem., 119,1663–1670.

[29] Xiao, W., Han, L., Shi, B. (2008). Microwave assisted extraction of flavonoids from Radix Astragali,  Sep Purif Technol., 62, 614–618.

[30] Hemwimon, S., Pavasant, P., Shotipruk, A. (2007). Microwave-assisted extraction of antioxidative anthraquinones from roots of Morinda citrifolia Sep Purif Technol., 54,44 –50.

[31] El- Mallah, M.H., El-Shami, S.M., Hassanein, M.M. (2003). Detailed studies on some lipids of Silybum marianum (L.) seed oil, Grasas-y-Aceites., 54(4), 397-402.

[32] Deraz, S., Bayram, E. (1995). Evaluation of chemical contents of medicinal plant (Silybum marianum (L.) Gaertn) wild-growing in Turkey, Ege Üniv. Ziraat Fak. derg., 32(3), 79-85

[33] Parry, J., Hao, Z., Luther, M., Su, L. (2006). Characterization of cold pressed onion, parsley, cardamom, mullein, roasted pumpkin, and milk thistle seed oils, J. Am. Oil Chem.' Soc., 83 (10), 847-854.

[34] Kanitkar, A.V. (2010). Parameterization of microwave assisted oil extraction and its transesterification to biodiesel, Master’s Thesis. Louisiana State University, Baton Rougue, LA.

[35] Tan, C.P., Che Man, Y.B., Jinap, S., Yusoff, M.S.A. (2001). Effects of microwave heating on changes in chemical and thermal properties of vegetable oils, J. Am. Oil Chem.' Soc., 78 (12), 1227-1232.

[36] Yoshida, H., Shigezaki, J., Takagi, S., Kojimoto, G. (1995).Variations in the composition of various acyl lipids, tocopherols and lignans in sesame seed oils roasted in a microwave oven. J. Sci Food Agr., 68 (4), 407-415.

[37]  علیرضالو، ک، حصاری، ج، علیرضالو، ا، محمدی، م، فتحی آچاچلویی، ب. (1390). بررسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و ترکیب اسید چرب روغن ماریتیغال، پژوهش های صنایع غذایی، جلد 21 ، شماره 1، ص 25-33.

[38] Gunstone, F.D. (2000). Composition and properties of edible oils. In: Hamm W, Hamilton RJ (eds) Edible oil processing. Sheffield Academic Press, Sheffield, England, pp 1-33.

[39] Ko, S.N., Kim, C.J., Kim, C.T., Kim, H., Chung, S.H., Lee, S.M. (2003). Changes of vitamin E content in rice bran with different heat treatment. Eur J Lipid Sci Tech., 105(5), 225-228.

[40] Lee, Y.C., Kim, I.H., Chang, J., Rhee, Y.K., Oh, H.I., Park, H.K. (2004).Chemical compositions and oxidative stability of safflower oil prepared with expeller from safflower seeds roasted at different temperatures. J. Food Sci., 69 (1), 33-38.

[41] Yen, G.C. (1990). Influence of seed roasting process on the changes in composition and quality of sesame (Sesame indicum) oil, J. Sci Food Agr., 50 (4), 563–570.