بهینه سازی شرایط استخراج رنگدانه کورکومین از ریزوم زردچوبه با استفاده از امواج فراصوت و مقایسه آن با روش متداول (ماسراسیون)

بشر امروزی در طی سالیان متمادی به منظور بهبود ویژگی های محصولات از انواع مختلف مواد افزودنی نظیر رنگ ها، نگهدارنده ها و شیرین کننده ها استفاده نموده که متاسفانه برخی از این مواد به شدت برای سلامتی انسان مضر است. اخیرا با محدودیت های اعمال شده از جانب سازمان های بین المللی و انستیتوهای تحقیقاتی درسطح جهانی مطالعه و جستجو برای یافتن پیگمان های طبیعی مناسب به عنوان رنگ افزودنی شدت گرفته است. از جمله پیگمان های مورد بررسی می توان به کورکومین اشاره کرد. این ترکیب از ریزوم گیاه (Curcuma longa L.) به دست می آید. کورکومین علاوه بر رنگ دهندگی دارای خواص درمانی مفیدی از جمله خاصیت آنتی اکسیدانی، ضدمیکروبی، کاهش دهنده عوارض قلبی- عروقی، خاصیت ضد سرطانی و ... می باشد. در این پژوهش در فاز اول بهینه سازی شرایط استخراج کورکومین با حلال صورت گرفت. از متدولوژی رویه سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی به منظور بررسی تاثیر نسبت حلال به ماده جامد، نسبت حلال ها به یکدیگر و زمان بر راندمان کورکومین بهره گرفته شد. بر اساس نتایج به دست آمده در این تحقیق، نسبت حلال به ماده جامد، نسبت حلال ها به یکدیگر و زمان به ترتیب موثرترین فاکتورها بر استخراج کورکومین بودند. بر اساس آزمایش های انجام شده شرایط بهینه استخراج کورکومین جهت حصول بیشینه راندمان (3.80739) شامل نسبت حلال به ماده جامد (2)، نسبت استن (100 درصد) و زمان 48 ساعت تعیین گردید. در فاز دوم به منظور افزایش بازدهی و کاهش زمان استخراج از امواج فراصوت استفاده گردید. متغیرهای مستقل فراصوت شامل زمان صوت دهی (1-15 دقیقه)، دمای فرایند(45-25^oC) و توان دستگاه فراصوت (10-100%) بود. نتابج حاکی از آن بود که زمان صوت دهی به صورت خطی (p<0.01) و نیز اثر متقابل زمان با توان دستگاه فراصوت (p<0.04) تاثیر معنی داری بر استخراج کوکومین از پودر ریزوم زردچوبه داشت. به منظور بهینه سازی اثر زمان صوت دهی، دمای فرایند و توان دستگاه فراصوت بر میزان استخراج کورکومین از روش سطح پاسخ، طرح مرکب مرکزی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل های چند جمله ای 2F به خوبی قادر به توصیف داده ها بوده و به طور معنی داری رابطه بین متغیرهای مستقل و پاسخ را بیان می کند. بهترین سطوح زمان صوت دهی، دمای فرایند و توان دستگاه فراصوت به ترتیب 8 دقیقه، 35^oC و 55 درصد بود.

There are several reports in the literature indicating a variety of pharmacological activities of turmeric, such as antin-flammatory, anti-human immunodeficiency virus, antimicrobial, antioxidant, antiparasitic, antimutagenic and anticancer.
Curcumin is widely used in functional foods throughout the world for its health-promoting & technological properties. In this thesis, to optimize conventional extraction of curcumin with solvent & maceration method is used. In this research, response surface methodology (RSM) & central composite design (CCD) methods were used. In order to investigate the effect of solvent-solid ratio, ratio of solvents on each other and time on curcumin extraction.
The results show that solvent-solid ratio, ratio of solvents on each other and time, respectively are the most effective factors on the extraction of curcumin.
Based on the experiments, the optimal conditions to extract curcumin for the maximum yeild (3.80739) are az follows: solvent-solid ratio (2), aceton ratio (100%) and time (48 hrs). Ultrasound has attracted considerable interest in food science and technology. Due to its promising effects in food processing and preservation. Sonication increased the efficiency of extraction at lower temperatures producing a purer product in a shorter time. The objective of this study was to develop a set of optimum extraction conditions for Turmeric with an aim towards improving curcumin extraction yield. To optimise ultrasound-assisted extraction of curcumin, various combinations were used. The independent variables for ultrasound extraction were sonication amplitude (10–100%), sonication temperature (25-45^oC) and sonication time (1-15 min) while for conventional extraction. It was shown that increasing the amplitude and extraction time increased the extraction yield. Optimum extraction condition was found to be sonication time: 8 min, sonication amplitude 55% and temperature: 35 _C.