نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• الناز میلانی ¹
• هاشم پورآذرنگ ²
• رسول کدخدایی ³
• حنه وکیلیان
• شهرزاد وطن خواه

¹ جهاد دانشگاهی مشهد، خراسان رضوی.

² گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

³ موسسه پژوهشی علوم و صنایع غذایی

چکیده

اینولین به علت دارا بودن ویژگی‌های مفید تغذیه ای و اثرات پروبایوتیک به طور گسترده ای در جهان مورد استفاده می‌باشد. گیاه سیب زمینی ترشی یکی از منابع مهم استخراج صنعتی اینولین می‌باشد. امروزه استفاده از امواج فراصوت با توجه به اثرات مؤثر آن در نگهداری و فرآیند مواد غذایی رو به گسترش می‌باشد. اثرات مکانیکی امواج فراصوت و کاویتاسیون‌های تولید شده در اثر این امواج باعث افزایش نفوذپذیری حلال به داخل سلول‌های گیاهی و افزایش انتقال جرم و به دنبال آن افزایش بازدهی استخراج در دماهای پایین تر می‌گردد. هدف از این مطالعه بررسی کارآیی امواج فراصوت در استخراج اینولین از غده سیب زمینی ترشی و بهینه یابی شرایط استخراج به روش سطح پاسخ بود، در این بررسی اعمال امواج فراصوت به صورت مستقیم بوده و ترکیب‌های مختلف زمان (5-40 دقیقه)، دما (20- 60 درجه سانتی گراد) و شدت صوت ( 20 -100٪) مورد مطالعه قرار گرفت. طراحی آزمایش شامل استفاده از نرم افزار رویه سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی بود. با توجه به مدل تجربی به دست آمده توسط روش سطح پاسخ، ارتباط میان متغیرهای مورد مطالعه مناسب تشخیص داده شد. بر اساس آزمایش‌های انجام شده شرایط بهینه استخراج اینولین با اعمال امواج فراصوت مستقیم و دستیابی راندمان 85 درصد، دمای 43 درجه سانتی گراد، زمان37 دقیقه و شدت صوت 20٪ تعیین گردید.

واژه‌های کلیدی: سیب زمینی ترشی، اینولین، استخراج، امواج فراصوت، روش سطح پاسخ

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Ultrasonic Application for Inulin Extraction from Helianthus Tuberosus & Optimization of Extraction Conditions Using Response Surface Methodology (RSM)

نویسندگان [English]

• Elnaz Milani ¹
• Hashem Pourazerang ²
• Rassoul Kadkhodaee ³
• Haneh Vakilian
• Shahrzad Vatankhah

¹ ACECR; Khorasan Razavi

² Department of Food Science and Technology, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran.

³ Research Institute of Food Science and Technology (RIFST)

چکیده [English]

Inulin is widely distributed throughout the plant kingdom. It has been increasingly used in various foods due to its beneficial nutritional attributes as prebiotic ingredient. The Helianthus tuberosus could be a source of inulin, but scarce studies about its extraction exist. Ultrasound has attracted considerable interest in food science and technology due to its promising effects in food processing and preservation. The use of power ultrasound significantly improves the extraction of organic compounds contained within the body of plants and seeds. The mechanical effects of ultrasound provide a greater penetration of solvent into cellular materials and improve mass transfer. In some cases sonication increased the efficiency of extraction at lower temperatures producing a purer product in a shorter time. It seems that the application of ultrasound would be a promising method to enhance the extraction process. The objective of this study was to develop a set of optimum extraction conditions for Helianthus tuberosus with an aim towards improving inulin extraction yield. Experiment design employed central composite design (CCD) and response surface methodology (RSM). Determination of inulin content was measured with the difference between total carbohydrate and reducing sugars. Then, Inulin extraction yield (%) was calculated too. Based on canonical analysis, the optimal conditions for maximizing inulin extraction yield (91.26%) were at 45.95 °C for 31.44 min and amplitude of 100%.

Keywords: Inulin, Extraction, Helianthus Tuberosus, Ultrasonic technique