بهینه سازی اثر همزمان تغییر عوامل موثر بر رنگبری بر کیفیت روغن آفتابگردان به روش سطح پاسخ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 استاد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده علوم کشاورزی و صنایع غذایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 دانشیار پژوهشگاه استاندارد

4 استاد، مرکز تحقیقات گیاهان داروئی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر قدس، تهران، ایران

چکیده

رنگبری در تصفیه روغن ‌های خوراکی یک مرحله اساسی می باشد. جاذب های مورد استفاده برای رنگبری، رنگدانه‌ها و دیگر ناخالصی‌ها مانند صابون، فلزات، فسفولیپیدها و محصولات اکسیداسیون را حذف می کند. حذف این ناخالصی ها خواص حسی و مقاومت اکسیداتیو روغن بی بو شده را بهبود می بخشد.
باتوجه به اهمیت فرآیند رنگبری در عملیات تصفیه روغن‌های خوراکی، در این تحقیق روغن آفتابگردان انتخاب شد و اثر فرایند رنگبری بر ویژگی‌های شیمیایی روغن به منظور بهینه‌سازی فرایند موردمطالعه قرار گرفت. برای این منظور اثر زمان (15، 25، 35، 45 و 55 دقیقه)، دما (80، 90، 100، 110 و120 درجه سانتی‌گراد)، و غلظت خاک رنگبر (4/0، 6/0، 8/0، 1 و 2/1درصد) با استفاده از طرح آماری حداقل سطح پاسخ در 5 سطح به روش Central composite design ( (CCDبا هدف کاهش مصرف خاک رنگبر بررسی شد. پاسخ‌های موردمطالعه شامل اندازه گیری کاروتنوئیدها، استرول، توکوفرول و مقدار فلزات مس و آهن بودند. پس از انجام بهینه‌سازی با هدف باقی‌ماندن حداقل عوامل نامطلوب پس از رنگبری و حداقل مصرف خاک‌رنگبر بهترین شرایط در روغن آفتابگردان زمان min18/39، دمای ˚C85/103 و غلظت خاک رنگبر 94% پیش بینی شد که قادر بود 57% انتظارات ما را برآورده کند. نتایج عملی هیچ اختلاف معناداری با مقادیری که از طریق تئوری بدست آمده بود نشان نداد و مؤید این نتایج بود.

چکیده تصویری

بهینه سازی اثر همزمان تغییر عوامل موثر بر رنگبری بر کیفیت روغن آفتابگردان به روش سطح پاسخ

تازه های تحقیق

    • روش سطح پاسخ یک مدل سودمند به منظور مطالعه اثر فاکتورهای مختلف روی فاکتور پاسخ توسط تغییر همزمان آن ها می باشد.
    • هدف اصلی روش سطح پاسخ شناسایی شرایط بهینه برای فرایند می باشد.
    • بهینه سازی شرایط رنگبری در افزایش کیفیت روغن میتواند  موثر باشد.
    • استفاده از تکنیک های طرح آماری میتواند منجر به کاهش هزینه ها و همچنین بهبود کارایی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimizing the simultaneous effect of change in bleaching parameters on the quality of sunflower oil using response surface methodology (RSM)

نویسندگان [English]

  • Leila Sedaghat Boroujeni 1
  • Mehrdad Ghavami 2
  • Zahra Piravi vanak 3
  • Abdollah Ghasemi Pirbalouti 4
1 Ph.D Student, Department of Food Science and Technology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Food Science and Technology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Food Industries and Agriculture Research Center, Standard Research Institute of Iran
4 Professor, Research Center for Medicinal Plants, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehan, Iran
چکیده [English]

In edible oil refining, the bleaching treatment is a essential step. The adsorbents used for bleaching can remove pigments and other impurities, such as soap, trace metals, phospholipids, and oxidation products. The removal of these impurities improves the sensory quality and the oxidative stability of the deodorized oil.
Considering the importance of bleaching in edible oil purification, in this research sunflower oil was selected and the effect of bleaching on chemical properties in order to optimization the process was investigated. For this matter, the effect of time (15, 25, 35, 45, and 55 min), temperature (80, 90, 100, 110, and 120˚C), and concentration of bleaching clay (0.4, 0.6, 0.8, 1, and 1.2%) using Response Surface Methodology (RSM) in 5 levels by CCD method have been studied with the aim of reduction in bleaching clay consumption. Chemical tests were carotenoid, sterol, tocopherol, heavy metals. Results indicated that the best situation in corn oil was time 39.18min, temperature 103.85˚C, and concentration of bleaching clay 94% that meet 57% of our desirable demands. Practical results showed no significant difference between software suggestions and practical data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimization
  • Sunflower oil
  • bleaching
  • RSM
[1] Gunstone, F.D. (2005). Vegetable oils. in: Shahidi, F. (Eds). Bailey’s industrial oil and fat products. 6th ed., Wiley-interscience publication.
[2] Grompone, M.A. (2005). Sunflower oil. in: Shahidi, F. (Eds). Bailey’s industrial oil and fat products. 6th ed. Wiley-interscience publication.
[3] Ahmadi, F., Kadivar, M & Shahedi, M. (2007). Antioxidant activity of Kelussia odoratissima Moza. in model and food systems. Food Chem., 105, 57-64.
[4] Thomas, M.J. (2000). The role of free radicals antioxidants. Am J Clin Nutr., 16, 716 - 724.
[5] Roy, P., Amdekar, S., Kumar, A. and Singh, V. (2011). Preliminary study of the antioxidant properties of flowers and roots of Pyrostegia venusta (Ker Gawl) Miers. BMC Complement Altern. Med., 11, 69.
[6] Seng, C. E., Lee, C. G. and Liew, K. Y. (2001). Adsorption of chromium (VI) and nickel (II) ions on acid- and heatactivated deoiled spent bleaching clay. J. AOCS., 78(8), 831-835.
[7] Skevin, D., Domijan, T., Kraljic, K., Gajdoš, J., Neđeral, S. and Obranovi, M. (2012). Optimization of bleaching parameters for soybean oil. Food Technol Biotech., 50(2), 199–207.
[8] Foletto, E.L., Alves, C.C.A., Sganzerla, L. R. & Porto, L. M. (2002). Regeneration and utilization of spent bleaching clay. Lat Am Appl Res., 32(2), 205-208.
[9] Nwabanne, J.T. and Ekwu, F.C. (2013). Experimental Design Methodology Applied to Bleaching of Palm Oil Using Local Clay. Int J Appl Sci Technol., 3, 69-70.
[10] National Standard of Iran. (2015). Animal and vegetable fats and fats - Gas chromatography of fatty acid methyl esters - Part 2: Preparation of fatty acid methyl esters. No. 13126-2 and 13126-4. [In Persian]
 [11] Anon. (1999). Animal and vegetable fats and oils – Determination of Individual and Total Sterols Contents – Gas Chromatographic Method, ISO Method 12228:1999, Geneva, Switzerland.
[12] Anon. (2006). Animal and vegetable fats and oils – Determination of Tocopherols and Tocotrienols Content by High-Performance Chromatography, ISO Method 9936:2006, Geneva, Switzerland.
[13] AOCS. (2007). Official methods and recommended practices of the American oil chemist's Society.
[14] AOCS. (1998). Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists’ Society. 4th edition, Champaign, IL: AOCS Press.
[15] Codex Stan 210. (1999). Codex Alimentarius International Food Standards, www.codexalimentarius.org.
[16] Ortega-Garc´ıa, J., G´amez-Meza, N., Noriega-Rodriguez, J. A., Dennis-Qui˜nonez, O., Garc´ıa Galindo, H. S., Angulo-Guerrero, J.O.  and Medina-Ju´arez, L.A. (2006). Refining of high oleic safflower oil: Effect on the sterols and tocopherols content. Eur Food Res Technol., 223, 775–779
[17] O’Brien, D.R., Jones, L.A., King, C.C., Wakelyn, P.J. and Wan, P.J. (2005) Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, Sixth Edition, Six Volume Set. Edited by Fereidoon Shahidi.
[18] Wu, Y., Zhou, R., Wang, Z., Wang, B., Yang, Y. and Ju, X. (2019). The effect of refining process on the physicochemical properties and micronutrients of rapeseed oils. PLoS One., 14(3), 1-16.ID
[19] Ergönül, P.G. and Köseoğlu, O. (2014). Changes in α-, β-, γ- and δ-tocopherol contents of mostly consumed vegetable oils during refining process. J Food., 12(2), 199-202.
[20] Ayerdi, A. and Rhazi, L. (2016). Effects of refining process on sunflower oil minor components: A review. J Food Sci Technol., 52(7), 4613-4618.
[21] Mukasa-Tebandeke, I.Z., Mukasa Ssebuwufu, P.J.,Nyanzi, S.I., Schumann, A., Nyakairu, G.W. and Lugolobi, F. (2014). Using trace metals, peroxide, acid and iodine values to characterize oils bleached using clays from central and Eastern Uganda. Am J Analyt Chem ., 5, 1302-1312.
[22] Sanei, M., Goli, A.M., Keramat, J., Shirvani, M. and Vatankhah, H. (2014). Optimization of soybean oil bleaching process by response surface methodology. Third International Conference on New Approaches to Energy Conservation. [In Persian]