استخراج بتاکاروتن با استفاده از حلال سبز: تاثیر پیش‌تیمارهای آنزیمی و سورفاکتانت

با توجه به افزایش درخواست مصرف کنندگان به استفاده از مواد غذایی سالم و ایمن، توسعه ی یک روش سالم تر برای استخراج ترکیبات غذایی در مقایسه با حلال های آلی نیاز جدی پیش روی صنعت غذای کشور است. از طرف دیگر صنایع تولید آبمیوه فرصت خوبی برای استفاده از ضایعات تولید شده در این واحدها را برای استخراج ترکیبات زیست فعال از قبیل کاروتنوئیدها فراهم می کند. از اینرو هدف پژوهش حاضر استخراج بتاکاروتن به عنوان کاروتنوئید اصلی هویج، از ضایعات تفاله ی هویج با استفاده از حلال سبز (آب مقطر حاوی 2 % اتانول و 4 % سورفاکتانت) می باشد. نتایج نشان داد که در بین حلال های آلی مورد مطالعه، 1پروپانول و اتانول به ترتیب با 0.56 و 0.51 میلی گرم بر گرم پودر هویج، بدون داشتن تفاوت آماری معنی دار با هم (p>05.0) بالاترین کارایی را در استخراج یک مرحله ای نشان دادند، در حالی که استخراج 4 مرحله ای اتانول ( mg/g cp0.92) کارایی بالاتری از حلال 1پروپانول (mg/g cp0.87) داشت. همچنین، کارایی پائین حلال سبز آب مقطر حاوی 2 % اتانول (mg/g cp0.04) بعد از اعمال پیش تیمار آنزیمی (61 واحد پکتینازی از آنزیم پکتیناز تجاری) به شکل معنی داری افزایش یافت (mg/g cp0.18) که کارایی بالاتری نسبت به آنزیم های سلولاز مورد مطالعه (celluclast 1.5 l و celluclast bg) داشت. علاوه بر این، حضور 4 % از هر یک از سورفاکتانت های لسیتین سویا، اسپن 20، تویین 20 و 80 منجر به افزایش چشمگیر کارایی استخراج حلال سبز گردید که در این بین، تویین 80 کارایی بالاتری را نشان داد ( mg/g cp0.29). در کل تمامی سورفاکتانت ها با پیش تیمار آنزیمی اثر هم افزایی داشته و ترکیب پیش تیمار پکتینازی با تویین 80 منجر به افزایش کارایی تا 62 % حلال آلی (اتانول چهارمرحله ای) گردید و نهایتا پیش تیمار آنزیمی و استفاده همزمان از سورفاکتانت های تویین 80 و اسپن 20 (1:1 w/w)، این کارایی را تا بیش از 90 % اتانول افزایش داد ( mg/g cp0.84).

BetaCarotene Extraction via GreenSolvent: Effect of Enzyme and Surfactant Pretreatments

To meet the consumerchr('39')s interests for natural remedies, food and pharmaceutical industries calls for a safe and green methods for food aims extraction. Besides, carrot juice industry, possess high potential for processing the less expensive byproducts to extract highvalue ingredients named carotenoids. The purpose of the present study was therefore to extract betacarotene from carrot pomace using green solvent (distilled water containing 2% ethanol and 4% surfactant). Results showed that among the used solvents for onecycle extraction, 1propanol and ethanol without significant differences (P> 0.05) were the most efficient with respectively 0.56 and 0.51 mg/g of CP betacarotene content. Whiles, for fourcycle extraction the ethanol was the most capable (0.92 mg/g of CP). In addition, the poor ability of 2% ethanol containing distilled water (0.04 mg/g of CP) was significantly increased in the expense of enzyme hydrolysis via Endozym ® Pectofruit  (61 U as pectinase activity). Moreover, the 4% of all of the surfactants (soy lecithin, span 20, tween 20 and 80) were significantly increased the extraction capability of the green solvent, wherein, the highest betacarotene content was extracted with tween 80 (0.29 mg/g of CP). As well, all surfactants showed synergistic effect with enzyme pretreatment resulting up to 62% efficiency for tween 80 compared to fourcycle extraction with ethanol. All in all, the composed of distilled water: ethanol: tween 80: span 20 (94:2:2:2) led to a green extraction of betacarotene from carrot pomace with 0.84 mg/ g of CP betacarotene content and 90% extraction yield.