نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

2 استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز

چکیده

روش نفوذ خشک مایکروویو و گرانش یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های استخراج به کمک مایکروویو است. هدف از این پژوهش، مقایسه روش استخراج نفوذ خشک مایکروویو و گرانش با روش‌های تقطیر با آب به کمک مایکروویو و تقطیر با آب بر کیفیت اسانس رزماری بود. متغیرهایی چون بازدهی نهایی استخراج، زمان استخراج، ترکیبات شیمیایی، خاصیت آنتی‌اکسیدانی و میزان انرژی مصرفی مقایسه شدند. نتایج این پژوهش نشان داد زمان کل فرایند در روش‌های استخراج اسانس به کمک نفوذ خشک مایکروویو و گرانش، تقطیر با آب به کمک مایکروویو و تقطیر با آب به ترتیب 5، 15 و 120 دقیقه و مصرف انرژی آنها به ترتیب 0/04، 0/13 و 1/00 کیلووات‌ساعت بود. روش استخراج اسانس به‌کمک نفوذ خشک مایکروویو و گرانش مزایای مهمی از جمله، افزایش خاصیت آنتی‌اکسیدانی (10/3 درصد) و تولید اسانس با ارزش‌تر (آلفا پینن، کامفن و 1و-8-سینئول هر کدام به ترتیب 17/0، 2/1 و 2/8 درصد بیشتر) را نسبت به روش تقطیر با آب دارد. تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی گازی/طیف‌سنج جرمی اسانس‌های استخراج شده نشان داد که استفاده از امواج مایکروویو تأثیر مهمی روی ترکیب اسانس‌ها ندارد. روش استخراج نفوذ خشک مایکروویو و گرانش نسبت به روش‌های تقطیر با آب به کمک مایکروویو و تقطیر با آب نیاز به انرژی، هزینه و حلال کمتری داشته و به همین دلیل جزء فن‌آوری‌های دوست‌دار محیط زیست شناخته می‌شود.

کلیدواژه‌ها

Almela, L., Sánchez-Muñoz, B., Fernández-López, J. A., Roca, M. J. & Rabe, V. 2006. Liquid chromatographic–mass spectrometric analysis of phenolics and free radical scavenging activity of rosemary extract from different raw material. Journal of Chromatography A, 1120: 221-229.

AOCS. 1993. Official Method Ja 2a-46, Champaign, IL.

Bousbia, N., Abert Vian, M., Ferhat, M.A., Meklati, B.Y. & Chemat, F. 2009. A new process for extraction of essential oil from Citrus peels: microwave hydrodiffusion and gravity. Journal of Food Engineering, 90: 409-413.

Boutekedjiret, C., Bentahar, F., Belabbes, R. & Bessiere, J. M. 2003. Extraction of rosemary essential oil by steam distillation and hydrodistillation. Flavour and Fragrance Journal, 18: 481-484.

Burt, S. 2004. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods - a review. International Journal of Food Microbiology, 94: 223-253.

Cavero, S., Jaime, L., Martín-Álvarez, P. J., Senorans, F. J., Reglero, G. & Ibañez, E. 2005. In vitro antioxidant analysis of supercritical fluid extracts from rosemary (Rosmarinus officinalis L.). European Food Research and Technology, 221: 478-486.

Craveiro, A., Matos, F., Alencar, J. & Plumel, M. 1989. Microwave oven extraction of an essential oil. Flavour and Fragrance Journal, 4: 43-44.

Daferera, D. J., Ziogas, B. N. & Polissiou, M. G. 2000. GC-MS analysis of essential oils from some Greek aromatic plants and their fungitoxicity on Penicillium digitatum. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48: 2576-2581.

Diouf, P. N., Stevanovic, T. & Cloutier, A. 2009. Study on chemical composition, antioxidant and anti-inflammatory activities of hot water extract from Picea mariana bark and its proanthocyanidin-rich fractions. Food Chemistry, 113: 897-902.

Eskilsson, C. S. & Björklund, E. 2000. Analytical-scale microwave-assisted extraction. Journal of Chromatography A, 902: 227-250.

Ferhat, M. A., Meklati, B.Y., Smadja, J. & Chemat, F. 2006. An improved microwave Clevenger apparatus for distillation of essential from orange peel. Journal of Chromatography A, 1112: 121-126.

Gachkar, L., Yadegari, D., Rezaei, M. B., Taghizadeh, M., Astaneh, S. A. & Rasooli, I. 2007. Chemical and biological characteristics of Cuminum cyminum and Rosmarinus officinalis essential oils. Food Chemistry, 102, 898-904.

Golmakani, M.T. & Rezaei, K. 2008a. Comparison of microwave-assisted hydrodistillation with the traditional hydrodistillation method in the extraction of essential oils from Thymus vulgaris L. Food Chemistry, 109, 925-930.

Golmakani, M. T. & Rezaei, K. 2008b. Microwave‐assisted hydrodistillation of essential oil from Zataria multiflora Boiss. European Journal of Lipid Science and Technology, 110: 448-454.

Kabouche, Z., Boutaghane, N., Laggoune, S., Kabouche, A., Ait-Kaki, Z. & Benlabed, K. 2005. Comparative antibacterial activity of five Lamiaceae essential oils from Algeria. International Journal of Aromatherapy, 15: 129-133.

Kanner, J., Frankel, E., Granit, R., German, B. & Kinsella, J. E. 1994. Natural antioxidants in grapes and wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 42: 64-69.

Kaufmann, B. & Christen, P. 2002. Recent extraction techniques for natural products: microwave‐assisted extraction and pressurised solvent extraction. Phytochemical Analysis, 13: 105-113.

Lane, D. & Jenkins, S.D. 1984. Presented at the 9th International Symposium on Polynuclear Aromatic Hydrocarbons, Columbus, OH, Abstracts, p. 437.

Luque-Garcıa, J. & De Castro, M. L. 2004. Focused microwave-assisted Soxhlet extraction: devices and applications. Talanta, 64: 571-577.

Manzocco, L., Anese, M. & Nicoli, M. 1998. Antioxidant properties of tea extracts as affected by processing. LWT-Food Science and Technology, 31: 694-698.

Mata, A., Proença, C., Ferreira, A., Serralheiro, M., Nogueira, J. & Araújo, M. 2007. Antioxidant and antiacetylcholinesterase activities of five plants used as Portuguese food spices. Food Chemistry, 103: 778-786.

Mazidi, S., Rezaei, K., Golmakani, M. T., Sharifan, A. & Rezazadeh, S.H. 2012. Antioxidant activity of essential oil from Black zira (Bunium persicum Boiss.) obtained by microwave-assisted hydrodistillation. Journal of Agricultural Science and Technology, 14: 1013-1022.

Metaxas, A. A. & Meredith, R. J. 1983. Industrial microwave heating: The Institution of Engineering and Technology, London.

Panizzi, L., Flamini, G., Cioni, P. & Morelli, I. 1993. Composition and antimicrobial properties of essential oils of four Mediterranean Lamiaceae. Journal of Ethnopharmacology, 39: 167-170.

Paré, J.J. 1992. Microwave assisted process for extraction and apparatus therefore. CA Patents number 2,055,390.

Pare, J.J. 1994. Microwave extraction of volatile oils. US Patents number 5,338,557.

Paré, J.J. & Bélanger, J. M. 1997. Microwave-assisted process (MAP™) principles and applications. Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry, 18: 395-420.

Paré, J.J., Sigouin, M. & Lapointe, J. 1991. Microwave-assisted natural product extraction. US Patents number 5,002,784.

Paré, J.J., Sigouin, M. & Lapointe, J. 1990. Extraction of natural products assisted by microwaves. EP Patents number 398-798.

Quispe-Condori, S., Sánchez, D., Foglio, M. A., Rosa, P. T., Zetzl, C., Brunner, G. & Meireles, M. A. A. 2005. Global yield isotherms and kinetic of artemisinin extraction from Artemisia annua L. leaves using supercritical carbon dioxide. The Journal of Supercritical Fluids, 36: 40-48.

Sacchetti, G., Maietti, S., Muzzoli, M., Scaglianti, M., Manfredini, S., Radice, M. & Bruni, R. 2005. Comparative evaluation of 11 essential oils of different origin as functional antioxidants, antiradicals and antimicrobials in foods. Food Chemistry, 91: 621-632.

Vian, M. A., Fernandez, X., Visinoni, F. & Chemat, F. 2008. Microwave hydrodiffusion and gravity, a new technique for extraction of essential oils. Journal of Chromatography A, 1190: 14-17.

Vinson, J. A., Jang, J., Dabbagh, Y. A., Serry, M. M. & Cai, S. 1995. Plant polyphenols exhibit lipoprotein-bound antioxidant activity using an in vitro oxidation model for heart disease. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 43: 2798-2799.

Wang, W., Wu, N., Zu, Y. G. & Fu, Y. J. 2008. Antioxidative activity of Rosmarinus officinalis L. essential oil compared to its main components. Food Chemistry, 108: 1019-1022.

Xu, J., Chen, S., & Hu, Q. 2005. Antioxidant activity of brown pigment and extracts from black sesame seed (Sesamum indicum L.). Food Chemistry, 91: 79-83.