Comparison of quality characteristics of red-flesh dragon fruit seed (Hylocereus polyrhizus) oil using n-hexane and ethanol as extraction solvents
,
and
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
Red-flesh dragon fruit seeds contain high amounts of oil. n-hexane is the solvent of choice in most solvent extraction oils, although it has been graded as highly toxic and hazardous to the environment. The present study was undertaken to explore the possibility of using ethanol as a non toxic solvent in place of n-hexane. This study aimed to evaluate the feasibility of replacing n-hexane with ethanol for the extraction of oil from dragon fruit seed. Besides, extraction time in ethanol was determined. The results indicated that ethanol has oil extraction efficiency lower than n-hexane, however, the content of antioxidant activity content such as vitamin E, total phenolic content and DPPH free radical scavenging were found approximately 2 times higher than n-hexane. In addition, dragon fruit seeds were extracted in aqueous ethanol for the combination of 24 hours (28-30oC) and 2 hours (45oC), helping to increase oil extraction efficiency from 49.64% (extraction time of 3 hours at 45oC) to 57.37% w/w of total fat in the seeds.
Tóm tắt
Hạt thanh long ruột đỏ chứa hàm lượng dầu cao. n-hexan là dung môi được dùng phổ biến để trích ly dầu, mặc dù nó được xếp vào loại có độc tính cao và nguy hiểm cho môi trường. Nghiên cứu được thực hiện nhằm khai thác khả năng sử dụng ethanol như một dung môi không độc hại để thay thế n-hexan. Mục đích của nghiên cứu là đánh giá tính khả thi của việc thay thế n-hexan bằng ethanol trong quá trình trích ly dầu từ hạt thanh long ruột đỏ. Bên cạnh đó, thời gian trích ly bằng dung môi ethanol cũng được xác định. Kết quả cho thấy ethanol cho hiệu suất trích ly dầu thấp hơn n-hexan, tuy nhiên hàm lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học như vitamin E, polyphenol tổng số và khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH cao gần gấp 2 lần so với dầu trích ly với n-hexan. Đồng thời, hạt thanh long được ngâm trích trong ethanol kết hợp 24 giờ (28-30oC) và 2 giờ (45oC) giúp tăng hiệu suất trích ly dầu từ 49,64% (ngâm trích 3 giờ ở 45oC) đến 57,37% w/w chất béo trong hạt.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Adnan, L., Osman, A., & Abdul Hamid, A. (2011). Antioxidant activity of different extracts of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) seed. International Journal of Food Properties, 14(6), 1171–1181. https://doi.org/10.1080/10942911003592787
Alam, M., Biswas, M., Ahmed, J., Hosain, M. A., Alam, A., Khan, M. H. H., & Molla, M. M. (2023). Physico-chemical properties, antioxidant activity and bioactive compounds in edible and non-edible portions of dragon fruit cultivars native to Bangladesh. Food Research, 7(4), 194–203. https://doi.org/10.26656/fr.2017.7(4).243
Arawande, J. O. (2015). The antioxidative effect of chaya leaf extract on refined soybean oil. Food Studies: An Interdisciplinary Journal, 5(4), 59–69. https://doi.org/10.18848/2160-1933/CGP/v05i04/40515
Baümler, E. R., Carrín, M. E., & Carelli, A. A. (2016). Extraction of sunflower oil using ethanol as solvent. Journal of Food Engineering, 178, 190–197. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2016.01.020
Berezin, O. Yu., Tur’yan, Ya. I., Kuselman, I., & Shenhar, A. (1996). Rapid and complete extraction of free fatty acids from oilseeds for acid value determination. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 73(12), 1707–1711.
https://doi.org/10.1007/BF02517976
Bhatnagar, A. S., & Krishna, A. G. G. (2013). Effect of extraction solvent on oil and bioactives composition of commercial Indian niger (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.) seed. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 90(8), 1203–1212. https://doi.org/10.1007/s11746-013-2263-7
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2010). TCVN 6127:2010 về Dầu mỡ động vật và thực vật – xác định trị số axit và độ axit.
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2011). TCVN 8948:2011 về Hạt có dầu - Xác định hàm lượng dầu (phương pháp chuẩn).
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2011). TCVN 8949:2011 về Hạt có dầu - Xác định độ ẩm và hàm lượng chất bay hơi.
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2018). TCVN 6121:2018 về Dầu mỡ động vật và thực vật - xác định trị số peroxit - phương pháp xác định điểm kết thúc chuẩn độ iôt (quan sát bằng mắt).
Bộ Khoa học và Công nghệ. (2018). TCVN 7597:2018 về Dầu thực vật.
Brglez, M. E., Knez, H. M., Škerget, M., Knez, Ž., & Bren, U. (2016). Polyphenols: Extraction methods, antioxidative action, bioavailability and anticarcinogenic effects. Molecules, 21(7), 901. https://doi.org/10.3390/molecules21070901
Feduraev, P., Chupakhina, G., Maslennikov, P., Tacenko, N., & Skrypnik, L. (2019). Variation in phenolic compounds content and antioxidant activity of different plant organs from Rumex crispus L. and Rumex obtusifolius L. at different growth stages. Antioxidants, 8(7), 237. https://doi.org/10.3390/antiox8070237
Fisk, I. D., White, D. A., Carvalho, A., & Gray, D. A. (2006). Tocopherol—An intrinsic component of sunflower seed oil bodies. Journal of the American Oil Chemists’ Society, 83(4), 341–344. https://doi.org/10.1007/s11746-006-1210-2
Fitria, M., Mulyawan, R., Sulhatun, S., Muarif, A., & Bahri, S. (2023). Effect of solvent and extraction time variation on the coffee oil extraction results. Chimica Didactica Acta, 11(1), 26–30. https://doi.org/10.24815/jcd.v11i1.32550
Hà, L. T. N., Na, N. T., & Trang, L. T. (2010). Mô hình hoá quá trình chiết polyphenol từ quả sim thu hái tại Hòa Bình. Tạp chí Dinh dưỡng và Thực phẩm, 6(3+4), 191–201.
Hanmoungjai, P., Pyle, L., & Niranjan, K. (2000). Extraction of rice bran oil using aqueous media. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 75(5), 348–352. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4660(200005)75:5<348::AID-JCTB233>3.0.CO;2-P
Hùng, H. (2023). Tăng sức cạnh tranh cho quả thanh long xuất khẩu.
https://nhandan.vn/tang-suc-canh-tranh-cho-qua-thanh-long-xuat-khau-post777165.html
Huang Y., Brennan, M. A., Kasapis, S., Richardson S. J., & Brennan, C. S. (2021). Maturation process, nutritional profile, bioactivities and utilisation in food products of red pitaya fruits: A Review. Foods, 10(11), 1–21. https://doi.org/10.3390/foods10112862
Ishaq, G. M., Saidu, Y., Bilbis, L. S., Muhammad, S. A., Jinjir, N., & Shehu, B. B. (2013). Effects of α‑tocopherol and ascorbic acid in the severity and management of traumatic brain injury in albino rats. Journal of Neurosciences in Rural Practice, 04(03), 292–297. https://doi.org/10.4103/0976-3147.118784
Liaotrakoon, W., N. De Clercq, V. Van Hoed, & K. Dewettinck. (2012). Dragon fruit (Hylocereus spp.) seed oils: their characterization and stability under storage conditions. Journal of the American Oil Chemists' Society, 90(2), 207–215. https://doi.org/10.1007/s11746-012-2151-6
Lim, H. K., Tan, C. P., Karim, R., Ariffin, A. A., & Bakar, J. (2010). Chemical composition and DSC thermal properties of two species of Hylocereus cacti seed oil: Hylocereus undatus and Hylocereus polyrhizus. Food Chemistry, 119(4), 1326–1331. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2009.09.002
Mẫn, L. V. V., Đạt, L. Q., Hiền, N. T., Nguyệt, T. N. M., & Trà, T. T. T. (2011). Công nghệ chế biến thực phẩm. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
Mensor, L. L., Menezes, F. S., Leitão, G. G., Reis, A. S., Santos, T. C. dos, Coube, C. S., & Leitão, S. G. (2001). Screening of Brazilian plant extracts for antioxidant activity by the use of DPPH free radical method. Phytotherapy Research, 15(2), 127–130. https://doi.org/10.1002/ptr.687
Okeleye, A. A., & Betiku, E. (2019). Kariya (Hildegardia barteri ) seed oil extraction: comparative evaluation of solvents, modeling, and optimization techniques. Chemical Engineering Communications, 206(9), 1181–1198. https://doi.org/10.1080/00986445.2018.1550397
Quế, P. T. T., Thủy, N. T. T., & Ngọc, T. T. Á. (2018). Khảo sát đặc tính và sự ổn định của dầu hạt thanh long (Hylocereus spp.) ở các điều kiện bảo quản khác nhau. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 54(Nông nghiệp), 192–201. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2018.082
Russin, T. A., Boye, J. I., Arcand, Y., & Rajamohamed, S. H. (2011). Alternative techniques for defatting soy: A practical review. Food and Bioprocess Technology, 4(2), 200–223.
https://doi.org/10.1007/s11947-010-0367-8
Saxena, D. K., Sharma, S. K., & Sambi, S. S. (2011). Comparative extraction of cottonseed oil by n-hexane and ethanol. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 6(1), 84–89.
Uoonlue, N., & Muangrat, R. (2019). Effect of different solvents on subcritical solvent extraction of oil from Assam tea seeds (Camellia sinensis var. assamica): Optimization of oil extraction and physicochemical analysis. Journal of Food Process Engineering, 42(2), e12960. https://doi.org/10.1111/jfpe.12960
Vilas-Franquesa, A., Saldo, J., & Juan, B. (2022). Sea buckthorn (Hippophae rhamnoides) oil extracted with n-hexane, ethanol, diethyl ether and 2-MTHF at different temperatures – An individual assessment. Journal of Food Composition and Analysis, 114, 104752. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2022.104752
Wang, Y., Su, Y., Shehzad, Q., Yu, L., Tian, A., Wang, S., Ma, L., Zheng, L., & Xu, L. (2023). Comparative study on quality characteristics of Bischofia polycarpa seed oil by different solvents: Lipid composition, phytochemicals, and antioxidant activity. Food Chemistry: X, 17, 100588. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2023.100588
Zhang, W., Li, K., Zheng, H., Liu, L., Ge, S., & Zhang, H. (2017). Antioxidant and hyaluronidase inhibitory activities of diverse phenolics in Phyllanthus emblica. Science and Technology of Food Industry, 38(2), 261–265. https://doi.org/10.1080/14786419.2015.11375