استخراج سبز و آب پایه روغن بادام زمینی با استفاده از مایکروویو و دمولسیفایر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

هبأت علمی سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران

چکیده

در این مطالعه از آب مقطر به عنوان یک حلال پایا برای استخراج روغن از بادام زمینی، با استفاده از روش ماکروویو و به کمک نمک  به عنوان دمولسیفایر استفاده شد. در این روش، پارامترهای مهم و اثر­گذار بر بازدهی استخراج روغن بررسی و بهینه­سازی شدند. نتیجه بازدهی روغن، با بازدهی بدست آمده توسط روش سوکسوله (43%) با استفاده از هگزان به عنوان حلال مقایسه شد. در این روش از NaCl  و CaCl2  به عنوان دمولسیفایر برای بهبود جداسازی مخلوط آب-روغن استفاده شد. بازدهی استخراج روغن در شرایط بهینه شامل 4/0 مول کلسیم کلراید، 20 میلی­لیتر بر گرم نسبت آب به نمونه جامد، 120 دقیقه زمان خیساندن نمونه در آب مقطر، 8 دقیقه مدت زمان تابش­دهی با امواج ماکروویو در توان تابش­دهی 720 وات، 08/32%  بدست آمد. نتایج آنالیز گاز کروماتوگرافی تفاوت قابل ملاحظه­ای را در پروفایل اسیدهای چرب در روغن استخراج شده توسط دو روش نشان نداد. اولئیک اسید و لینولئیک اسید، اسید­های چرب غالب در روغن استخراج شده در دو روش بودند. برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی روغن شامل عدد اسیدی، عدد یدی، عدد پراکسید، دانسیته و ضریب شکست بررسی شدند که تفاوت چندانی بین دو روش استخراج نبود تنها عدد اسیدی در روغن استخراج شده توسط روش ماکروویو اندکی از روغن استخراج شده توسط روش سوکسوله بیشتر بود. محتوای فنولی کل و فعالیت آنتی اکسیدانی در روغن استخراج شده توسط ماکروویو تا حدودی نتایج بهتری را نسبت به روغن استخراج شده توسط روش سوکسوله داشت. با توجه به نتایج، روش استخراج آب پایه روغن با استفاده از ماکروویو و به کمک نمک به عنوان دمولسیفایر، روشی معتبر برای بدست آوردن بخشی سالم از روغن بادام زمینی برای استفاده در صنایع غذایی است.

چکیده تصویری

استخراج سبز و آب پایه روغن بادام زمینی با استفاده از مایکروویو و دمولسیفایر

تازه های تحقیق

  • روش سبز برای استخراج روغن از بادام زمینی بدون استفاده از حلال های آلی
  • استفاده موفقیت آمیز از آب به عنوان وسیله ای برای استخراج روغن از بادام زمینی به روش استخراج به کمک مایکروویو در حضور نمک ها به عنوان دمولسیفایر.
  • روشی معتبر برای به دست آوردن روغن بادام زمینی با کیفیت و بازده استخراج خوب برای استفاده در صنایع غذایی.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Green Aqueous Extraction of Peanut Oil using Microwave and Demulsifier

نویسنده [English]

  • Anvar Shalmashi
چکیده [English]

In this study, distilled water was used as a sustainable solvent for extracting oil from peanuts using a salt-aided microwave technique. Furthermore several critical parameters were considered to achieve an optimal oil yield result. The oil extraction yield was compared to that obtained by soxhlet (43%) with n-hexan. In aqueous salt-aided microwave extraction (ASME) method, NaCl and CaCl2 were considered to promote the oil-water demulsification. Accordance to the results, an oil extraction yield of 32.08% was obtained at optimum operating conditions including of the calcium chloride concentration of 0.4 M, water to sample ratio of 20 ml/g, leaching time of 120 min, microwave radiation time of 8 min and microwave power of 720 w. The GC analysis did not show significant differences between the fatty acids profile of the oil extracted through the ASME and the soxhlet extraction (SOXE) methods. In both the extraction methods oleic and linoleic acid were the dominant fatty acids in the peanut oil. Some of the physicochemical properties of the oil such as acid value, iodine value, peroxide value, density and refract index were considered that there were no considerable differences between the two methods, just the acid value of the extracted oil by the ASME method was slightly more than the SOXE method. Also, the research on the total phenolic content and antioxidant activity of the extracted oil showed slightly better results for the ASME method compared to the SOXE method. So the ASME method is a valid technique to obtain an extra green part of peanut oil to consume in the food industry.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Peanut
  • Oil
  • Extraction
  • Water
  • Microwave
  • Demulsifier
[1]. Isanga, J. & Zhang, G.N. (2007). Biologically active components & nutraceuticals in peanuts and related products: review. Food Rev. Int., 23, 123–140.
­[2]. Yol, E., Ustun, R., Golukcu, M. & Uzun, B. (2017). Oil content, oil yield and fatty acid profile of groundnut germplasm in mediterranean climates. JAOCS., 94, 787-804.
[3]. Berkani, F., Serralheiro, M.L., Dahmoune, F., Ressaissi, A., Kadri N. & Remini, H. (2020). Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from a jujube by-product with valuable bioactivities. Processes, 8, 1441.
[4]. Dzah, C.S., Duan, Y., Zhang, H., Wen, C., Zhang, J., Chen, G. & Ma, H. (2020). The effects of ultrasound assisted extraction on yield, antioxidant, anticancer and antimicrobial activity of polyphenol extracts: A review. Food Biosci, 35, 100547.
[5]. Azaroual, L., Liazid, A., El Mansouri, F., Brigui, J., Ruíz-Rodriguez, A., Barbero, G.F. & Palma, M. (2021). Optimization of the microwave-assisted extraction of simple phenolic compounds from Grape skins and seeds. Agronomy, 11, 1527.
[6]. Fernández-Marín, R., Fernandes, S.C.M. Andrés, M.A. & Labidi, J. (2021). Microwave-assisted extraction of Curcuma longa L. oil: optimization, chemical structure and composition, antioxidant activity and comparison with conventional soxhlet extraction. Molecules, 26, 1516.
[7]. Marcus, Y. (2018). Extraction by subcritical and supercritical water, methanol, ethanol and their mixtures. Separations, 5, 4.
 [8]. Yu, X., Li, Q., Du, S., Zhang, R. & Xu, C. (2013). A novel process for the aqueous extraction of oil from Camellia oleifera seed and its antioxidant activity. Grasas Aceittes, 64, 407-414.
[9]. Chan C.C. & Chen Y.C. (2002). Demulsification of W/O emulsions by microwave radiation. Sep. Sci. Technol., 37, 3407-3420.
[10]. Abdurahman, N.H., Yunus, R.M., Azhari, N.H., Said, N. & Hassan, Z. (2017). The potential of microwave heating in separating water-in-oil (w/o) emulsions. Energy Procedia, 138, 1023-1028.
[11]. Xia, L.X., Lu S.W. & Cao, G.Y. (2004). Salt-assisted microwave demulsification chemical engineering communications. Chem. Eng. Comm., 191, 1053-1063.
[12]. Zolfaghari, R., Fakhru’l-Razi, A., Abdullah, L.C., S.E.H. Elnashaie, S. & Pendashteh, A. (2016). Demulsification techniques of water-in-oil and oil-in-water emulsions in petroleum industry. Sep. Purif. Technol., 17, 377-407.
[13]. Martinez-Palou, R., Ceron-Camacho, R., Chavez, B., Vallejo, A. A., Villanueva-Negrete, D., Castellanos, J., Karamat, J., Reyes, J. & Aburto, J. (2013). Demulsification of heavy crude oil-in-water emulsions: A comparative study between microwave and thermal heating. Fuel, 113, 407-414.
[14]. Suri, K., Singh, B., Kaur, A. & Singh, N. (2019). Impact of roasting and extraction methods on chemical properties, oxidative stability and Maillard reaction products of peanut oils. Food Sci. Technol., 56, 2436-2445.
[15]. Anggrianto, K., Salea, R., Veriansyah, B. & R.Tjandrawinata, R. (2014). Application of supercritical fluid extraction on food processing: Black-eyed Pea (Vigna Unguiculata) and Peanut (Arachis Hypogaea). Procedia Chem., 9, 265-272.
[16]. AOCS. (1986). Sampling and analysis of commercial fats and oils. American Oil Chemist's Society, Washington D.C.
[17]. AOCS. (1997). Official methods and recommended practices of the American Oil Chemist's Society, Washington D.C.
 [18]. Shad, M.S., Pervez, H., Zafar, Z.I., Nawaz, H. & Khan, H. (2012). Physicochemical properties, fatty acid profile and antioxidant activity of Peanut oil. Pak. J. Bot., 44, 435-440.
[19]. Zio, S., Tarnagda, B., Guira, F., Elothmani, D., Meurlay, D. L., Verdier, V.L., Picoue, P. & Savadogo, A. (2021). Study on antioxidant activity of crude peanut oils and refined cottonseed oils from Burkina Faso. AIMS Agric. Food, 6, 920–931.
[20]. Mohd Jaih, A. A., Abdul Rahman, R., Abdull Razis, A. F., Al-Awaadh, A., Suleiman, N. & Ariffin, A. A. (2019). Fatty acid, triacylglycerol composition and antioxidant properties of date seed oil. Int. Food Res. J., 26, 517-527
[21]. Lee, S.K., Mbwambo, Z.H., Chung, H.S., Luyengi, L., Games, E.J.C., & Mehta, R.G.  (1998). Evaluation of the antioxidant potential of natural products. Comb. Chem. High Throughput Screen, 1, 35-46.
­[22]. Neas, E.D. & Collins, M.J. (1988). Microwave Heating, 1th ed., American Chemical Society, Washington, Chapter 2, pp 7-22.
[23]. Fortuny, M., Oliveira, C. B. Z., Melo, R. L. F. V., Nele, M., Coutinho, R. C. C. & Santos, A.F. (2007). Effect of salinity, temperature, water content, and pH on the microwave demulsification of crude oil emulsions. Energy Fuels, 21, 1358-1364.
 [24]. Sun, N. N., Jiang, H. Y., Wang, Y. L. & Qi, A. J. (2018). A comparative research of microwave, conventional-heating, and microwave/chemical demulsification of the heavy-oil-in-water emulsion.  Spe. Prod. Oper., 33, 371-381.
 [25]. Musa Özcan, M., Al-Juhaimi, Y.F., Mohamed Ahmed, A.I., Osman, A.M. & Gassem,  M. A. (2019).  Effect of different microwave power setting on quality of chia seed oil obtained in a cold press. Food Chem., 278, 190 -196.
 [26]. Hu, H., Liu, H., Shi, A., Liu, L., Fauconnier, M. L. & Wang, Q. (2019). The effect of microwave pretreatment on micronutrient contents, oxidative stability and flavor quality of Peanut oil. Molecules, 24, 62.
 [27]. Mallyele S. V. & Kahemela, I.F. (2008) Investigation of the effect of particle size on groundnut oil solvent extraction. TJET, 2, 1-13.