Please use this identifier to cite or link to this item: https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/8475
Title: Optimization of ultrasound-assisted alkaline extraction of pumpkin seed meal protein isolate by response surface methodology
Other Titles: Оптимізація ультразвукової підтримки лужний екстракції ізолятів білка борошна з гарбузового насіння за методологією поверхні відгуку
Оптимизация ультразвуковой поддержки щелочной экстракции изолятов белка муки из тыквенных семечек по методологии поверхности отклика
Authors: Gao, Dan
Helikh, Anna
Duan, Zhenhua
Гао, Д.
Геліх, А. О.
Дуан, З.
Гао, Д.
Гелих, А. А.
Дуан, З.
Keywords: Box-behnken
ultrasound-assisted alkaline extraction
pumpkin seed meal protein isolate
Бокс-Бенкена
ультразвукова лужна екстракція
білковий ізолят борошна з насіння гарбуза
Бокс-Бенкен
ультразвуковая щелочная экстракция
белковый изолят муки из семян тыквы
Issue Date: 2020
Citation: Helikh A. О. Optimization of ultrasound-assisted alkaline extraction of pumpkin seed meal protein isolate by response surface methodology [Electronic resource] / A. О. Helikh, D. Gao, Z. Duan // Вчені записки таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. – Сер. «Технічні науки». – Київ, 2020. – Т. 31 (70), № 1. – Ч. 2. – C. 44-49.
Abstract: As an alternative to animal proteins, pumpkin seed meal protein isolate (PSMPI) can be applied in food processing as dietary supplements and functional foods. The conventional extraction process of protein is alkaline solution and acid precipitation, which consumes a long time. Ultrasound method is an environmentally friendly technique, which can be used to improve the efficiency of protein extraction. In the present study, a method of ultrasound-assisted alkaline extraction (UAAE) of PSMPI was established. Response surface methodology (RSM) was utilized to optimize the UAAE conditions (ultrasonic power, ultrasonic time and ratio of liquid to solid) by implementing a three-factor, three level Box–Behnken design. A quadratic polynomial equation was obtained by polynominal regression analysis of the experimental dada and appropriate statistical methods. The interaction effects of the independent variables on the extraction yield of PSMPI were illustrated by response surfaces and counter plots. Besides, by solving the regression equation and analyzing the response surface contour plots, the determined optimal PSMPI extraction conditions were obtained, which was at ultrasonic power of 456 W, ultrasonic time of 22 min, and ratio of liquid to solid of 27 mL/g. The efficiency of UAAE on PSMPI was determined. The result showed that the experimental value (80.76 g/100g) of the yield of PSMPI was reasonably close to the predicted one (81.86 g/100g). This suggested that there was a high fit degree between experimental value and the predicted value from the regression model. Thus, it obtained that the equation of the response surface can be utilized effectively to predict the extraction condition of the PSMPI. В якості альтернативи твариним білкам ізолят білка борошна з насіння гарбуза (ІББНГ) може застосовуватися в харчовій промисловості в якості харчових добавок і функціональних харчових продуктів. Звичайний процес екстракції білка представляє собою лужний розчин і кислотні осади, які перетворюють тривалий час. Ультразвуковий метод є екологічно чистим методом, який можна використовувати для підвищення ефективності екстракції білка. У цьому дослідженні був розроблений метод ультразвукової лужної екстракції (УЛЕ) білка борошна з насіння гарбуза. Методологія поверхні відгуку (МПВ) була використана для оптимізації умов УЛЕ (потужність ультразвуку, час ультразвуку і співвідношення рідини до твердого речовини) шляхом реалізації трьохфакторної трирівневої конструкції Боксу-Бенкена. Квадратичне поліноміальне рівняння було отримано за допомогою поліноміального регресійного аналізу експериментальних даних і відповідних статистичних методів. Вплив взаємодії незалежних змінних на вихід екстракції ІББНГ було проілюстровано за допомогою поверхонь відгуку та контрольних графіків. Крім того, шляхом вирішення рівняння регресії і аналізу контурних графіків поверхні відгуку були отримані певні оптимальні умови екстракції ІББНГ, які мали потужність ультразвуку 456 Вт, час ультразвуку 22 хв і співвідношення рідини до твердої речовини 27 мл / м. Була визначена ефективність УЛЕ по виходу ІББНГ. Результат показав, що експериментальне значення (80,76 г / 100 г) виходу ІББНГ було досить близько до прогнозованого (81,86 г / 100 г). Це говорить про те, що існує висока ступінь відповідності між експериментальним значенням і прогнозним значенням з регресійній моделі. Таким чином, доведено, що рівняння поверхні відгуку може ефективно використовуватися для прогнозування умови вилучення ІББНГ.
Description: В качестве альтернативы животным белкам изолят белка муки из семян тыквы (ИББНГ) может применяться в пищевой промышленности в качестве пищевых добавок и функциональных пищевых продуктов. Обычный процесс экстракции белка представляет собой щелочной раствор и кислотные осадки, которые превращают длительное время. Ультразвуковой метод является экологически чистым методом, который можно использовать для повышения эффективности экстракции белка. В этом исследовании был разработан метод ультразвуковой щелочной экстракции (УЛЕ) белка муки из семян тыквы. Методология поверхности отклика (МПО) была использована для оптимизации условий УЛЕ (мощность ультразвука, время ультразвука и соотношение жидкости к твердому вещества) путем реализации трехфакторная трехуровневой конструкции Бокса-Бенкен. Квадратическое полиномиальное уравнение было получено с помощью полиномиального регрессионного анализа экспериментальных данных и соответствующих статистических методов. Влияние взаимодействия независимых переменных на выход экстракции ИББНГ было проиллюстрировано с помощью поверхностей отклика и контрольных графиков. Кроме того, путем решения уравнения регрессии и анализа контурных графиков поверхности отклика были получены определенные оптимальные условия экстракции ИББНГ, которые имели мощность ультразвука 456 Вт, время ультразвука 22 мин и соотношение жидкости к твердого вещества 27 мл / м. Была определена эффективность УЛЕ по выходу ИББНГ . Результат показал, что экспериментальное значение (80,76 г / 100 г) выхода ИББНГ было достаточно близко к прогнозируемому (81,86 г / 100 г). Это говорит о том, что существует высокая степень соответствия между экспериментальным значением и прогнозным значением с регрессионной модели. Таким образом, доказано, что уравнение поверхности отклика может эффективно использоваться для прогнозирования условия изъятия ИББНГ.
URI: http://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/8475
Appears in Collections:Статті, тези доповідей



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.