بهینه‌سازی شرایط استخراج بتالاین از چغندر قرمز به کمک مایکروویو و ارزیابی فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره بدست آمده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شیراز

چکیده

چکیده
سابقه و هدف: استخراج به کمک مایکروویو یکی از روش‌های نوین، سریع و کارآمد جهت استخراج ترکیبات زیست فعال می‌باشد. هدف از این پژوهش بهینه‌سازی استخراج بتالاین و ارزیابی فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره متانولی چغندر قرمز به کمک مایکروویو بود.
مواد و روش‌ها: اثر متغیرهای مستقل سطح توان مایکروویو (300-100 وات)، زمان (15-1 دقیقه) و نسبت حلال به نمونه (30-10 میلی‌لیتر بر گرم) بر بازدهی کل استخراج، فعالیت بازدارندگی رادیکال آزاد، میزان فنل، فلاوونوئید و بتالاین (بتازانتین و بتاسیانین) کل با استفاده از طرح آماری مرکب مرکزی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: طبق نتایج بدست آمده، میزان فنل، فلاوونوئید و بتالاین کل با افزایش زمان استخراج کاهش معنی‌داری یافتند. افزایش همزمان توان مایکروویو و نسبت حلال به نمونه منجر به افزایش معنی‌دار (05/0p) میزان فنل، فلاوونوئید و بتالاین کل گردید. شرایط بهینه استخراج فنل، فلاوونوئید و بتالاین به کمک مایکروویو شامل توان 300 وات، زمان 1 دقیقه و نسبت حلال به نمونه 30 میلی‌لیتر بر گرم بود. برعکس، افزایش همزمان توان مایکروویو و نسبت حلال به نمونه منجر به کاهش معنی‌دار (05/0p) بازدهی کل استخراج گردید. شرایط بهینه بالاترین بازدهی کل استخراج توان 100 وات، زمان 15 دقیقه و نسبت حلال به نمونه 10 میلی‌لیتر بر گرم بود.
استنتاج: از روش استخراج به کمک مایکروویو می‌توان جهت استخراج ترکیبات زیست فعال در مدت زمان کوتاه‌تر و با مصرف انرژی کمتر استفاده نمود.


چکیده
سابقه و هدف: استخراج به کمک مایکروویو یکی از روش‌های نوین، سریع و کارآمد جهت استخراج ترکیبات زیست فعال می‌باشد. هدف از این پژوهش بهینه‌سازی استخراج بتالاین و ارزیابی فعالیت آنتی‌اکسیدانی عصاره متانولی چغندر قرمز به کمک مایکروویو بود.
مواد و روش‌ها: اثر متغیرهای مستقل سطح توان مایکروویو (300-100 وات)، زمان (15-1 دقیقه) و نسبت حلال به نمونه (30-10 میلی‌لیتر بر گرم) بر بازدهی کل استخراج، فعالیت بازدارندگی رادیکال آزاد، میزان فنل، فلاوونوئید و بتالاین (بتازانتین و بتاسیانین) کل با استفاده از طرح آماری مرکب مرکزی مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: طبق نتایج بدست آمده، میزان فنل، فلاوونوئید و بتالاین کل با افزایش زمان استخراج کاهش معنی‌داری یافتند. افزایش همزمان توان مایکروویو و نسبت حلال به نمونه منجر به افزایش معنی‌دار (05/0p) میزان فنل، فلاوونوئید و بتالاین کل گردید. شرایط بهینه استخراج فنل، فلاوونوئید و بتالاین به کمک مایکروویو شامل توان 300 وات، زمان 1 دقیقه و نسبت حلال به نمونه 30 میلی‌لیتر بر گرم بود. برعکس، افزایش همزمان توان مایکروویو و نسبت حلال به نمونه منجر به کاهش معنی‌دار (05/0p) بازدهی کل استخراج گردید. شرایط بهینه بالاترین بازدهی کل استخراج توان 100 وات، زمان 15 دقیقه و نسبت حلال به نمونه 10 میلی‌لیتر بر گرم بود.
استنتاج: از روش استخراج به کمک مایکروویو می‌توان جهت استخراج ترکیبات زیست فعال در مدت زمان کوتاه‌تر و با مصرف انرژی کمتر استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimization of microwave-assisted extraction of betalains from red beet (Beta vulgaris) and evaluating the antioxidant activity of obtained extract

نویسنده [English]

  • Mohammad-Taghi Golmakani
Shiraz University
چکیده [English]

Abstract
Background and objective: Microwave-assisted extraction (MAE) is one of the novel, fast, and efficient methods for extraction of bioactive compounds. The aim of this study was optimization of MAE of betalains from red beet (Beta vulgaris) and evaluating antioxidant activity of its methanolic extract.
Materials and methods: The effects of independent variables namely, microwave power level (100-300 W), extraction time (1-15 min), and liquid-to-solid ratio (10-30 ml/g) were investigated on total extraction yield, free radical scavenging activity, phenolics, flavonoids, and betalains (betaxanthin and betacyanin) contents using central composite design.
Results: According to obtained results, the total phenolic, flavonoid, and betalains contents were significantly decreased by increasing extraction time. Simultaneous increase of microwave power level and liquid-to-solid ratio resulted in significant increase of total phenolic, flavonoid, and betalains contents (p0.05). The optimized condition of MAE of phenolics, flavonoids, and betalains was microwave power level of 300 W, liquid-to-solid ratio of 30 ml/g, and extraction time of 1 min. In contrast, simultaneous increase of microwave power level and liquid-to-solid ratio resulted in significant decrease of total extraction yield (p0.05). The optimized condition of the highest total extraction yield was microwave power level of 100 W, liquid-to-solid ratio of 10 ml/g, and extraction time of 15 min.
Conclusion: We can apply MAE method for extraction of bioactive compounds at shorter extraction time and energy saving.

Abstract
Background and objective: Microwave-assisted extraction (MAE) is one of the novel, fast, and efficient methods for extraction of bioactive compounds. The aim of this study was optimization of MAE of betalains from red beet (Beta vulgaris) and evaluating antioxidant activity of its methanolic extract.
Materials and methods: The effects of independent variables namely, microwave power level (100-300 W), extraction time (1-15 min), and liquid-to-solid ratio (10-30 ml/g) were investigated on total extraction yield, free radical scavenging activity, phenolics, flavonoids, and betalains (betaxanthin and betacyanin) contents using central composite design.
Results: According to obtained results, the total phenolic, flavonoid, and betalains contents were significantly decreased by increasing extraction time. Simultaneous increase of microwave power level and liquid-to-solid ratio resulted in significant increase of total phenolic, flavonoid, and betalains contents (p0.05). The optimized condition of MAE of phenolics, flavonoids, and betalains was microwave power level of 300 W, liquid-to-solid ratio of 30 ml/g, and extraction time of 1 min. In contrast, simultaneous increase of microwave power level and liquid-to-solid ratio resulted in significant decrease of total extraction yield (p0.05). The optimized condition of the highest total extraction yield was microwave power level of 100 W, liquid-to-solid ratio of 10 ml/g, and extraction time of 15 min.
Conclusion: We can apply MAE method for extraction of bioactive compounds at shorter extraction time and energy saving.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Betalain
  • Extraction
  • Microwave
  • Red Beet