بهینه‌سازی استخراج ترکیبات زیست‌فعال از اندام هوایی پروانش به کمک مایکروویو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

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

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

چکیده

در این مطالعه استخراج ترکیبات زیست‌فعال از اندام هوایی پروانش با کمک مایکروویو بر اساس روش‌شناسی سطح-پاسخ و طرح باکس-بنکن بررسی و بهینه‌یابی شد. قدرت مایکروویو (100-300 وات)، نسبت نمونه به حلال (1:20-1:40 وزنی/حجمی) و ﻣﺪت زﻣﺎن تابش مایکروویو (9-14 دقیقه) متغیّرهای مستقل مورد بررسی در این مطالعه بودند. بهینه‌یابی با استفاده از تکنیک عددی و با هدف به حداکثر رساندن عملکرد کمی استخراج و میزان ترکیبات فنولی کل صورت پذیرفت. بر اساس نتایج به دست آمده اثر کلیه متغیرهای مستقل مورد مطالعه بر پاسخ‌ها (عملکرد کمی استخراج و میزان ترکیبات فنولی کل) معنی‌دار بود (05/0>p). شرایط بهینه استخراج به کمک امواج مایکروویو با قدرت مایکروویو 250 وات، مدت زمان تابش مایکروویو 11 دقیقه و نسبت نمونه به حلال 1:33 وزنی/حجمی به دست آمد. تحت شرایط بهینه میزان عملکرد کمّی استخراج و میزان ترکیبات فنولی کل به ترتیب 21/18 درصد و 40/118 میلی‌گرم معادل گالیک ‎اسید بر گرم بود. از روش سنتی سوکسله جهت بررسی کارایی فناوری استخراج به کمک امواج مایکروویو استفاده شد. روش سنتی از لحاظ کمی عملکردی بهتر (19/0±68/29 درصد) اما از لحاظ کیفی (میزان ترکیبات فنولی کل (18/0±19/16 میلی‌گرم معادل گالیک اسید بر گرم) و ﻣﯿﺰان ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ مهار رادیکال‌های آزاد DPPH (14/0±17/10 درصد) و HO (17/0±34/8 درصد)) عملکردی کمتر از روش استخراج به کمک مایکروویو داشت. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با استفاده از روش استخراج به کمک مایکروویو می‌توان به ترکیبات زیست‌فعال فنولی بیشتر و با فعالیت آنتی اکسیدانی مطلوب در مدت زمان کوتاه‌تر و با مصرف انرژی کمتر دست یافت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimization of microwave-assisted extraction of bioactive compounds from aerial parts of Catharanthus roseus L.

نویسندگان [English]

  • Parivash Zandi 1
  • Mandana Bimakr 2
  • Ali Ganjloo 1
1 Department of Food Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
2 Department of Food Science and Engineering, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan, Iran
چکیده [English]

In this study, the recovery of bioactive compounds from Catharanthus roseus L. using microwave-assisted extraction technology was evaluated and optimized through response surface methodology based on the Box-Behnken design. Microwave power (100-300 W), sample to solvent ratio (1:20-1:40 w/v) and microwave irradiation time (9-14 min) were independent variables. Optimization was performed using numerical technique with the aim of maximizing the extraction yield and total phenolic content. Based on the obtained results, the effect of all studied independent variables on the extraction yield and total phenolic content was significant (p<0.05). Optimal extraction conditions were microwave power of 250 W, microwave irradiation time of 11 min and sample to solvent ratio of 1:33 w/v. Under optimal conditions, the amount of extraction yield and total phenolic content were 18.21% and 118.40 mg GAE/g, respectively. The traditional Soxhlet method was used to evaluate the efficiency of microwave-assisted extraction technology. The traditional method performed better quantitatively (29.68±0.19%) but qualitatively (total phenolic content (16.19±0.18 mg GAE/g) and free radical scavenging activity (10.17±0.14%DPPHsc and 8.34±0.17%HOsc)) was far less effective than the microwave-assisted extraction method. The results revealed that more phenolic bioactive compounds can be achieved with the desired anti-radical activity in a shorter time and with less energy consumption using microwave-assisted extraction method.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Catharanthus roseus L
  • Microwave-assisted extraction
  • Optimization
  • Total phenolic content

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 18 مرداد 1401
  • تاریخ دریافت: 12 تیر 1401
  • تاریخ بازنگری: 13 مرداد 1401
  • تاریخ پذیرش: 18 مرداد 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 18 مرداد 1401