استخراج پنتوزان‌ها از سبوس گندم با استفاده از روش‌های متداول و ترکیبی

سبوس، محصول جانبی فرایند آسیاب گندم، دارای ترکیبات مختلف از جمله پنتوزان ها می باشد که این ترکیب می تواند برای افزایش خواص سلامت بخش و عملکردی محصولات غذایی کاربردهای صنعتی پیدا کند. در این تحقیق ابتدا بازدهی استخراج پنتوزان از سبوس گندم با استفاده از آب داغ 80 درجه سلسیوس، هیدروکسید سدیم 0.01 میلی مولار و پراکسید هیدروژن قلیایی 2 درصد به عنوان روش های مرسوم استخراج بررسی گردید. سپس، تاثیر پیش تیمارهایی از قبیل آنزیم سلولاز، فراصوت، اتوکلاو و مایکروویو در حضور هیدروکسید سدیم و آب بر افزایش بازدهی استخراج مطالعه شد. در نهایت به منظور افزایش بازده استخراج پنتوزان ها، تیمارهای مراحل قبل با بالاترین درجه استخراج (فراصوت، آنزیم سلولاز، آب داغ، هیدروکسید سدیم و پراکسید هیدروژن) به صورت تیمارهای ترکیبی ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که خلوص پنتوزان های استخراج شده با هیدروکسید سدیم به صورت معنی داری بیشتر از آب داغ و پراکسید هیدروژن بود (p<0.05). همچنین، از میان پیش تیمارهای آنزیم سلولاز، امواج فراصوت، اتوکلاو و مایکروویو در حضور آب یا هیدروکسید سدیم، بیشترین میزان بازده استخراج پنتوزان ها به ترتیب در تیمار ترکیبی آنزیم+هیدروکسید سدیم و فراصوت+هیدروکسید سدیم مشاهده شد. تیمار ترکیبی آب داغ 80 درجه سلسیوس، آنزیم سلولاز 0.1 درصد و توان فراصوت 560 وات به مدت 2 دقیقه و تیمار ترکیبی آب داغ 80 درجه سلسیوس و پراکسید هیدروژن 4 درصد با ph=11.5 به ترتیب به عنوان بهترین عوامل ترکیبی در افرایش بازده استخراج و خلوص پنتوزان از سبوس گندم شناخته شدند.

Extraction of pentosans from wheat bran by conventional and combined methods

Wheat bran as a byproduct of milling contain various compounds such as pentosans which have health promoting effects and functinal properties in industrial applications. In this study the extraction yield of pentosans by hot water 80oC, 0.01 mM sodium hydroxide and 2% alkaline hydrogen peroxide solutions as the conventional methods for pentosan extraction was evaluated. Then, the effects of pretreatments such as cellulase, ultrasound, autoclave and microwave in the presence of sodium hydroxide and water to increase the pentosan extraction yield were studied. Finally, in order to increase the extraction yield of the pentosans, pretreatments with the highest extraction yield (sonication, cellulase enzyme, hot water, sodium hydroxide, hydrogen peroxide) were evaluated as combined treatments. The results showed that the purity of pentosans extracted with sodium hydroxide was significantly higher than the hot water and hydrogen peroxide solution (p<0.05). Also, among the pretreatments of cellulase enzyme, ultrasound, autoclave and microwave in presence of water or sodium hydroxide, the combination of cellulasesodium hydroxide and ultrasoundsodium hydroxide treatments resulted in the higher yields. The combined treatment of hot water (80oC)+cellulase enzyme+(0.1%)+ultrasound power (560 w, 2 minutes) and the combined treatment of hot water (80oC)+hydrogen peroxide (4%, pH=11.5) were identified respectively as the best combination factors to maximize extraction yield and pentosans purity from wheat bran.