بهینه سازی استخراج رنگدانه های کاروتنوئیدی از ضایعات خرچنگ آبی (portunus pelagicus) ومیگوی ببری سبز (penaeus semisulcatus) توسط امواج فراصوت و مایکروویو

ضایعات خرچنگ و میگو می‌توانند به‌عنوان ارزان‌ترین مواد اولیه جهت استخراج رنگدانه‌های کاروتنوئیدی و جایگزینی با رنگ‌های مصنوعی استفاده شوند. استخراج این ترکیبات ارزشمند از ضایعات آبزیان نه-تنها موجب رونق صنعت فرآوری آبزیان می‌شوند، همچنین آلودگی زیست محیطی را نیز کاهش می‌دهند. در این تحقیق از آستاگزانتین به‌عنوان ترکیب هدف استخراج با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا جهت آنالیز مقدار رنگدانه های استخراجی توسط امواج فراصوت و مایکروویو با توجه به فاکتورهای تعداد دفعات و مدت زمان استخراج، توان دستگاه فراصوت و مایکروویو و نسبت حلال به ضایعات برای بدست آوردن بهترین شرایط استخراج استفاده گردید. نتایج بدست آمده جهت استخراج رنگدانه‌ی کاروتنوئیدی توسط امواج فراصوت از ضایعات خرچنگ،3بار استخراج با نسبت 15 برابر حلال به ضایعات با توان90وات به مدت30ثانیه می‌باشد. که در نهایت مقدار رنگدانه‌یµg/g0.584±1407.12 بدست آمد و از ضایعات میگو1بار استخراج با نسبت10برابر حلال به ضایعات با توان150وات به مدت105ثانیه می-باشد که در نهایت مقدار رنگدانه‌یµg/g0.023±1257.43بدست آمد. بهترین شرایط استخراج رنگدانه‌ی کاروتنوئیدی به کمک مایکروویو از ضایعات خرچنگ،3بار استخراج با نسبت15برابر حلال به ضایعات با توان400وات به مدت6ثانیه می‌باشد که در نهایت مقدار رنگدانه‌ی بدست آمدهµg/g0.25±1082.07می باشد و از ضایعات میگو3بار استخراج با نسبت15برابر حلال به ضایعات با توان600وات به مدت6ثانیه میباشد که در نهایت مقدار رنگدانه‌ی استخراج شدهµg/g0.47± 1470.25بدست آمد. در مقایسه با روش مرسوم (خیساندن)،حداقل میزان استخراج رنگدانه های کاروتنوئیدی از ضایعات خرچنگ و میگو به ترتیب95و17برابر شده است. در نتیجه روش سطح پاسخ در بهینه‌سازی شرایطفرآیند، از روش‌های موثر برای استخراج رنگدانه‌های کاروتنوئیدی از ضایعات خرچنگ و میگو می باشد.

The optimization of extraction of carotenoids pigments from blue crab (Portunus pelagicus) and shrimp (Penaeus semisulcatus) wastes using ultrasound and microwave

Crab and shrimp wastes could be used as the cheapest raw materials for carotenoid pigments and also as an alternative to synthetic colors. The recovery of these valuable components from the aquatic waste could improve the aquatic processing industryand minimize the pollution potential of these wastes. In this research, Astaxanthin was used as thetarget extractionby using highperformance liquid chromatography to analyze the extended pigments under different ultrasound assisted extraction and microwave-assisted extractionconditions; namely, number of extraction times, theextraction duration, ultrasoundand microwave power andsolvent to waste ratio, inorderto understand the best condition of extraction. Theoptimal conditions forextracting crab wastes by UAE were at3times extraction with the solventtowaste ratio of15:1ml/g, and a power of 90W lasting for30second.Finally the astaxanthinyieldwas1407.12±0.58µg/gand for shrimp wastes were at 1 times extraction with thesolvent to waste ratio of 10:1 ml/g, and a power of150W lasting for150second that ultimately the astaxanthin yield was1257.43±0.02 µg/g. The optimal conditions for extracting crab wastes by MAE were at3times extraction withthe solvent towaste ratio of15:1ml/g, and a power of400W lasting for6second. Finally the astaxanthin yield was1082.07±0.25µg/g and for shrimp wastes were at 3 times extraction with the solvent to waste ratio of 15:1 ml/g, and a power of 600 W lasting for6second that ultimately the astaxanthin yield was1470.25±0.47µg/g. In comparison to the traditional method (soaking), the minimum amounts of carotenoid extraction from craband shrimp wastes were respectively95and11times, respectively.Therefore, the method of responsesurface methodology in optimizing the process condition is one ofthe effectivemethods for carotenoid extraction from crab and shrimp wastes.