بهينه سازي استخراج تركيبات آنتي اكسيداني از پوسته بادام با روش سطح پاسخ

Optimization of antioxidant compounds extraction from almond shell by response surface method

مقدمه و هدف: استخراج تركيبات آنتي اكسيدان طبيعي اخيرا توجه محققان مختلف را به خود جلب كرده است. بادام از جمله محصولات بومي ايران است كه ساليانه حجم زيادي از ضايعات در طي توليد و فرآوري آن حاصل مي­شود. هدف از تحقيق حاضر، بررسي عوامل زمان و درصد حلال (اتانول) بر ميزان استخراج تركيبات فنولي و خواص آنتي اكسيداني عصاره استخراج شده از پوست بادام با كمك روش اولتراسوند و بهينه سازي شرايط استخراج با استفاده از روش RSM است. روش تحقيق: پوسته سبز بادام به پودر تبديل شد و به منظور استخراج به نسبت 1:20 با حلال (اتانول-آب) مخلوط و در دماي 35 درجه سانتيگراد تحت تاثير امواج اولتراسوند براي مدت زمان كافي قرار داده شد. به منظور بهينه سازي فرايند دو فاكتور زمان (در سه سطح شامل 30، 45 و 60 دقيقه) و غلظت اتانول (در سه سطح شامل 0، 35 و 70%) در نرم افزار Design Expert وارد و درنهايت 13 آزمون براي استخراج عصاره طراحي شد. در ادامه غلظت تركيبات فنوليك كل با روش فولين سيوكالتيو و فعاليت آنتي اكسيداني باروش DPPHاندازه گيري شد. نتايج وبحث: براساس نتايج حاصل از بهينه سازي، شرايط نقطه بهينه براي حداكثر استخراج تركيبات آنتي اكسيداني، شامل 74/35دقيقه زمان استخراج و استفاده از حلا لي حاوي 69/43درصد اتانول پيش بيني شد. تحت اين شرايط بهينه، حداكثر فعاليت آنتي اكسيداني19/47 درصد و غلظت تركيبات فنوليك كل 917/ (mg/ml) بدست آمد. مقايسه نتايج پيش بيني شده توسط نرم افزار و مقادير تجربي نشان داد كه مدل از دقت كافي براي پيش بيني نقطه بهينه برخوردار است. توصيه كاربردي/صنعتي: اين پژوهش نشان داد كه پوسته سبز بادام مي­تواند بعنوان يك منبع ارزان و قابل دسترس براي استخراج تركيبات با فعاليت آنتي­اكسيداني مورد استفاده قرار گيرد. همچنين، اين تحقيق نشان داد اولتراسوند روش مناسبي در تسريع استخراج تركيبات آنتي­اكسيداني مي باشد.

Background and aim: Extraction of natural antioxidant compounds has recently attracted the attention of researchers. Almond is one of the native products of Iran, which annually during the process of production , large volumes of waste is achieved. The aim of this study is investigating the impact of two parameters (time and ethanol percentage) on the extraction of phenol and antioxidant compounds from almond shell optimization of these parameters using the RSM method. In this study, extraction process was assisted by ultrasound. Experimental: The fine powder was prepared from dried almond green shell. The powder was mixed with water- ethanol solvent in the ratio of 1:20 and exposed to ultrasound for a sufficient time at 35 °C. The tow variables of this study, eg the ethanol concentration (%) and time of extraction (each in 3 levels), were determined by the Design Expert software, and totally 13 experiments were performed for extraction. Afterwards, the concentration of phenolic compounds and antioxidant activity were analysed by Folin-Ciocalteu and DPPH methods, respectively. esults and discussion:According to the results of the optimization, the optimal condition for extraction of maximum antioxidant compounds determined as 35.74 min, using a solvent contains 43.69 % of ethanol. In this condition, the antioxidant activity and concentration of phenolic compounds were 47.19 % and 0.917 (mg/mol) respectively. These results were confirmed by experimental analysis and it was shown that the model could well predict efficiency at the optimal point. Industrial and practical recommendations: This study showed that the green shell of almonds can be as a cheap and accessible source for extracting the compounds or antioxidant activities. Furthermore, we showed that the ultrasonic-assisted extraction is an efficient and quick method for extraction of antioxidant compounds.