1. Introduction
Tamarind (Tamarindus indica) is a fruit plant that belongs to the legume family, native to equatorial Africa, India and Southeast Asia and grows in tropical and subtropical regions, with ideal average temperature of 25° C. It is considered an ideal tree for semi-arid regions, tolerating 5–6 months in dry conditions but does not survive at low temperatures ( Pereira et al., 2011).
There are different varieties of Tamarindus indica and they can be divided into acidic and sweet. Acidic varieties are commonly found in most countries, therefore easily develops into warm, sunny locations. The varieties of sweet type are not readily available. In Thailand, two types of Tamarind are found in abundance, so-called sweet and sour varieties ( Sudjaroen et al., 2005).
The sweet variety is rarely found in Brazil, but in the interior of Bahia, in the city of Sento Sé, the Bebedouro farm has a planted area of “sweet” Tamarind, which is the name that was given to the fruit by not presenting the characteristic acidity of the common tamarind. There are few studies in the literature with sweet variety of Tamarindus indica.
Fruits, leaves and seeds are natural sources of antioxidants and several studies have bet on this alternative to replacing synthetic antioxidants (Ramalho and Jorge, 2006).
The extraction with supercritical or subcritical fluid has as one of its advantages the obtaining of solvent-free extract with high purity and, as a disadvantage, the high cost due to the use of materials and structure resistant to high pressures (Brunner, 1994).
Tsuda et al. (1994) identified four antioxidants in the seed coat of Indian tamarind: 2-hydroxy-3′,4′ dihydroxyacetophenome; methyl 3, 4-hidydroxybenzoate; 3,4-dihydrophenyl acetate and (−)-epicatechin.
Sudjaroen et al. (2005) identified the profile of polyphenolics in Tamarind pericarp, the extracts obtained by Soxhlet with methanol, was dominated by proanthocyanidins (73.4%) in various forms (+)-catechin (2.0%), procyanidin B2 (8.2%), ( )-epicatechin (9.4%), procyanidin trimer (11.3%), procyanidin tetramer (22.2%), procyanidin pentamer (11.6%), procyanidin hexamer (12.8%) along with taxifolin (7.4%), apigenin (2.0%), eriodictyol (6.9%), luteolin (5.0%) and naringenin (1.4%) of total phenols. The content of tamarind seeds comprised only procyanidins, represented (%) mainly by oligomeric procyanidin tetramer (30.2), procyanidin hexamer (23.8), procyanidin trimer (18.1), procyanidin pentamer (17.6) with lower amounts of procyanidin B2 (5.5) and (−) epicatechin (4.8).
Luengthanaphol et al. (2004) found only work on sweet tamarind variety supercritical fluid extractions performed on the range of 35–80 °C and 10–30 MPa and met -(−) epicatequinana (≈22.mu.g of (−)- epicatechin, per 100 g of the tamarind seed coat sweet Thai. The use of a co-solvent of 10% ethanol resulted in a much higher yield of (−)- epicatechin, (≈13 mg/100 g), under the best conditions found to be 40 °C and 10 MPa.
Mathematical modeling is crucial for predicting the behavior of the extraction process on an industrial scale, providing the data needed to build equipment and projection of industrial plants, contributing to the evaluation of the economic viability of this process (Mezzomo et al., 2009).
In Brazil, the extraction and characterization of the compounds present in the seed of tamarind are unprecedented, requiring further studies on the and the economic viability of this residue.
The objectives of this work were to obtain the Tamarindus indica seed extracts, sweet variety, with pure CO2 and with ethanol in different concentrations in sub and supercritical conditions (temperatures of 20, 35 and 50 °C and pressures of 100, 175 and 250 bar), and evaluation of its antioxidant activity and fatty acid profile.
2. Materials and methods
2.1. Raw material
The raw material was collected in the city of Sento Sé – Bahia, Brazil, in the months of December 2011 and January 2012. The tamarind seeds, sweet variety, were manually removed from the pulp and stored in the refrigerator at 4 °C.
The seeds were dried at 40 °C for 24 h and stored in a transparent bottle coated with foil protecting it from light and heat. Seeds were ground in a knife mill and separated in a sieve shaker 24–48 mesh. The moisture content was determined by the method of direct drying at 105 °C, described by Institute Adolfo Lutz (Brazil, 2005).
Average particle diameter (ds) was determined by sifting 100.00 g of powdered seeds for 30 min and the mass retained in each sieve was used in the calculations, as described by Gomide (1983) in semi analytical balance (Quimis, model Q520-5200), accurate to two decimals, were weighed. The sieves were shaken for 30 min, and then weighed masses retained on each sieve for the calculation of average particle diameter as described by Gomide (1983); Determination of aApparent specific mass (ρa) was determined from the ratio of the sample mass used in extractor and the volume occupied by the fixed bed, including the pores of the bed and not the inner pores of the particles. Real specific mass (ρr), was estimated using a gas He pycnometer (AccuPyc II 1340, Micrometrics, 2009). Bed porosity (ɛ) was determined from the ratio by the real and apparent specific mass of tamarind seeds sample, sweet variety, including the pores of the bed and the interior of the particles.
2.2. Supercritical extraction equipment
The supercritical extraction equipment consists of a CO2 cylinder with 99.9% purity (Praxair, Brazil), a heating tape (Teledyne Isco, model 500 D, syringe pump) a liquid pump Alliance HPLC Lab Series III, stainless steel extractor and two thermostatic baths. The first bath (Julabo, model F32), used to cool the solvent prior to entering the syringe pump and the second bath (Quimis, scientific devices Ltda., Model Q214-M2) to maintain the desired temperatures in the heated extractor.
2.3. Preliminary supercritical extraction
The preliminary extractions with wet and dry samples were held in intermediate conditions of temperature and pressure, 35 °C and 175 bar, and subsequently used in the yield tests for 4 h.
The yields of extracts obtained from the use of wet and dry samples determined the choice of which sample would be used for subsequent tests.
2.4. Kinetic experiment – preliminary extraction curve and kinetic parameters
Kinetic curve was constructed by collecting the solute at time intervals of 15–30 min at 250 bar and 50 °C, maximum conditions subsequently used in the experimental design, for approximately 7 h with a flow rate of 2 mL/min, to reach the diffusion period (DCP) of the extraction curve. From the analysis of the kinetic curve, the extraction time for global yield extraction was determined.
The extraction curves were plotted using the software Microsoft Excel Home and Business 2010, version 14.0.4760.1000, for yield evaluation, being the mass of accumulated extract in the function of extraction time.
2.5. Determination of apparent solubility
Solubility is a required parameter for mathematical modeling in Sovová (1994) and Sovová modified by Martínez and Martínez, (2008) models. This was called preliminary because it is not the main objective of the work. This apparent solubility was obtained by the dynamic method of extraction, where solubility is represented by the slope of the extraction curves, in the stage of constant rate (CER).
According to Danielski (2002), the time of contact between the phases needed to achieve balance is between 0.9 g/min to 1.4 g/min for the oleoresins solubility in supercritical CO2. Thus, the flow rate determined for this experiment was 1.1 ± 0.2 g/mL, promoting the saturation of the solvent with the oil at the outlet of the extractor.
The extraction kinetic curve was used for determination of the apparent solubility in this experiment.
2.6. Obtaining extracts
The extracts were obtained by Soxhlet, as described by the Institute Adolfo Lutz (Brazil, 2005), and sub and supercritical CO2, pure and combined with ethanol.
A 22 factorial design experiments with triplicate at the central point was used to verify the effects of temperature (T) and pressure (P) in the global yield of extracts. The temperatures used were 20 °C, 35 °C and 50 °C and pressures were 100, 175 and 240 bar. These values were selected to cover a wide range of temperature, pressure and specific mass of CO2 solvent.
In the condition of 250 bar and 50 °C, the extractions were made with different concentrations of CO2 in ethanol, according to Table 2. The extracts were stored in amber bottles, covered with aluminum foil, under refrigeration.
1. บทนำมะขาม (Tamarindus indica) เป็นพืชผลไม้ที่เป็นของครอบครัว legume พื้นเมืองแอฟริกา อินเดีย และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เส้นศูนย์สูตร และเติบโตในเขตร้อน และแบบภูมิภาค กับห้องอุณหภูมิเฉลี่ย 25 องศาเซลเซียส ถือว่าเป็นต้นไม้เหมาะสำหรับพื้นที่กึ่งแห้งแล้ง tolerating 5-6 เดือนในสภาพแห้ง แต่ความอยู่รอดในอุณหภูมิต่ำ (Pereira et al., 2011)มีสายพันธุ์แตกต่างกันของ Tamarindus indica และสามารถแบ่งออกได้เป็นเปรี้ยว และหวาน พันธุ์เปรี้ยวจะพบบ่อยในประเทศมากที่สุด ดังนั้นจึง ได้พัฒนาเป็นสถานที่อบอุ่น ซันนี่ พันธุ์ชนิดหวานไม่พร้อม ในประเทศไทย มะขามสองชนิดจะพบในความอุดมสมบูรณ์ เรียกว่าหวานอม เปรี้ยวพันธุ์ (Sudjaroen et al., 2005)ความหวานไม่ค่อยพบในบราซิล แต่ในภายในของเฮีย ในการเมืองของสาธารณะ Sé ฟาร์ม Bebedouro มีพื้นที่ planted "หวาน" มะขาม ซึ่งเป็นชื่อที่ให้ผล โดยไม่นำเสนอว่าลักษณะของมะขามทั่วไป ยังมีการศึกษาน้อยในวรรณคดีกับหวานหลากหลาย Tamarindus indicaผลไม้ ใบไม้ และเมล็ดพืชเป็นแหล่งของสารต้านอนุมูลอิสระธรรมชาติ และมีเดิมพันหลายการศึกษาในทางนี้แทนสารต้านอนุมูลอิสระสังเคราะห์ (Ramalho และ Jorge, 2006)สกัด ด้วยน้ำมัน supercritical หรือ subcritical ได้เป็นหนึ่งในข้อดีของการได้รับของฟรีตัวทำละลายสารสกัด มีความบริสุทธิ์สูง และ ข้อ เสีย ค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากการใช้วัสดุและความกดดันทนโครงสร้างสูง (บรูนเนอร์ 1994)สารต้านอนุมูลอิสระ 4 ในตราเมล็ดมะขามอินเดียระบุ Tsuda และ al. (1994): 2-hydroxy 3′, 4′ dihydroxyacetophenome methyl 3, 4-hidydroxybenzoate (−) และ 3, 4 dihydrophenyl acetate-epicatechinระบุส่วนกำหนดค่าของ polyphenolics ใน pericarp มะขาม สารสกัดจากที่ได้รับ โดย Soxhlet ด้วยเมธานอ Sudjaroen et al. (2005) ถูกครอบงำ โดย proanthocyanidins (73.4%) แบบ (+) -สารสกัดจาก (2.0%) procyanidin B2 (8.2%), ()-epicatechin (9.4%), procyanidin trimer (11.3%), procyanidin tetramer (22.2%), procyanidin pentamer (11.6%) procyanidin hexamer (12.8%) taxifolin (7.4%), apigenin (2.0%), eriodictyol (6.9%), luteolin (5.0%) และ naringenin (1.4%) ของ phenols รวม เนื้อหาของเมล็ดมะขามประกอบด้วยเฉพาะ procyanidins เงิน (%) ส่วนใหญ่เป็น tetramer oligomeric procyanidin (30.2), procyanidin hexamer (อมิโลส 23.8), procyanidin trimer (18.1) procyanidin pentamer (17.6) ต่ำจำนวน procyanidin B2 (5.5) กับ (−) epicatechin (4.8)Luengthanaphol et al. (2004) พบในมะขามหวานหลาย supercritical fluid สกัดเฉพาะงานดำเนินการในช่วง 35-80 ° C และ 10 – 30 แรง และพบ-(−) epicatequinana (≈22.mu.g (−) -epicatechin ต่อ 100 กรัมของหวานหุ้มเมล็ดมะขามเป็นภาษาไทย การใช้ตัวทำละลายร่วมของเอทานอล 10% ส่งผลให้ผลผลิตสูงของ (−) -epicatechin, (≈13 มิลลิกรัม/100 กรัม), ภายใต้เงื่อนไขดีที่สุดต้องมี 40 ° C และ 10 แรงสร้างโมเดลทางคณิตศาสตร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการคาดการณ์ลักษณะของการแยกบนเครื่องชั่งอุตสาหกรรม ให้ข้อมูลที่จำเป็นในการสร้างอุปกรณ์และฉายภาพของโรงงานอุตสาหกรรม การสนับสนุนการประเมินศักยภาพทางเศรษฐกิจของกระบวนการนี้ (Mezzomo et al., 2009)ในบราซิล การสกัดและสมบัติของสารที่อยู่ในเมล็ดของมะขามได้เป็นประวัติการณ์ ต้องการศึกษาชีวิตทางเศรษฐกิจ และของตกค้างนี้เพิ่มเติมวัตถุประสงค์ของงานนี้ที่ได้รับสารสกัด Tamarindus indica เมล็ด อาหารหวาน และเอทานอลในความเข้มข้นแตกต่างกันในการย่อยและเงื่อนไข supercritical CO2 บริสุทธิ์ (อุณหภูมิ 20, 35 และ 50 ° C และความดัน 100, 175 และ 250 บาร์), และการประเมินผลของการต้านอนุมูลอิสระกิจกรรมและกรดไขมันกลุ่มโพรไฟล์2. วัสดุและวิธีการ2.1. ดิบวัตถุดิบรวบรวมในการเมืองของสาธารณะ Sé – เฮีย บราซิล ในเดือนมกราคมและ 2554 ธันวาคม เมล็ดมะขาม อาหารหวาน ด้วยตนเองออกจากเนื้อเยื่อ และเก็บไว้ในตู้เย็นที่ 4 องศาเซลเซียสเมล็ดแห้งที่ 40 ° C ใน 24 ชม และเก็บไว้ในขวดใสที่เคลือบ ด้วยฟอยล์ป้องกันจากแสงและความร้อน เมล็ดมีพื้นในโรงมีด และคั่นในเชคเกอร์เป็นตะแกรงตาข่าย 24 – 48 ชื้นที่ถูกกำหนด โดยวิธีการแห้งที่ 105 ° C โดยสถาบัน Adolfo แลนลุตซ์ (บราซิล 2005) โดยตรงเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาค (ds) ถูกกำหนด โดยตะแกรง 100.00 กรัมของผงเมล็ดใน 30 นาที และมวลสะสมในแต่ละตะแกรงใช้ในการคำนวณ ตามที่อธิบายไว้ โดย Gomide (1983) ในดุลวิเคราะห์กึ่ง (Quimis รุ่น Q520 5200), ความถูกต้องถึงทศนิยมสองตำแหน่ง ชั่งน้ำหนัก Sieves ถูกเขย่าใน 30 นาที แล้ว น้ำหนักมวลชนสะสมบนตะแกรงแต่ละสำหรับการคำนวณเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ยของอนุภาคตามที่อธิบายไว้ โดย Gomide (1983); กำหนดเฉพาะมวล aApparent (ρa) ถูกกำหนดจากอัตราส่วนของตัวอย่างโดยรวมใช้ในการระบายและปริมาตรด้วยเตียงถาวร รวมถึงรูขุมขนของนอน และภายในไม่ pores ของอนุภาค จริงเฉพาะมวล (ρr), ถูกประเมินโดยใช้แก๊สเขา pycnometer (AccuPyc II 1340, Micrometrics, 2009) เตียง porosity (ɛ) ที่ถูกกำหนดจากอัตราส่วน โดยแท้จริง และชัดเจนเฉพาะมวลของตัวอย่างเมล็ดมะขาม อาหารหวาน รูขุมขนของนอนและภายในอนุภาค2.2. supercritical แยกอุปกรณ์อุปกรณ์แยก supercritical ประกอบด้วยถัง CO2 มีความบริสุทธิ์ 99.9% (บริษัทแพรกซ์แอร์ บราซิล), เทปความร้อน (Teledyne Isco รุ่น 500 D เข็มปั๊ม) ปั๊มของเหลวพันธมิตร HPLC Lab ชุด III สเตนเลสระบายและอาบน้ำ thermostatic สอง แรกบาท (Julabo รุ่น F32), ใช้ในการเย็นตัวทำละลายก่อนที่จะป้อนปั๊มเข็มและห้องที่สอง (Quimis อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ Ltda. รุ่น Q214 M2) เพื่อรักษาอุณหภูมิต้องใน extractor อุ่น2.3 แยก supercritical เบื้องต้นการสกัดเบื้องต้น ด้วยตัวอย่างเปียก และแห้งได้จัดขึ้นในระหว่างกลางของอุณหภูมิ และความดัน 35 ° C และบาร์ 175 และมาใช้ในการทดสอบผลผลิตใน 4 hอัตราผลตอบแทนได้รับจากการใช้ตัวอย่างเปียก และแห้งสารสกัดจากกำหนดตัวเลือกซึ่งตัวอย่างจะใช้สำหรับการทดสอบต่อไป2.4. เดิม ๆ ทดลอง – โค้งแยกเบื้องต้นและพารามิเตอร์เดิม ๆเส้นโค้งเดิม ๆ ถูกสร้างขึ้น โดยการรวบรวมตัวที่ในช่วงเวลา 15-30 นาทีที่บาร์ 250 และ 50 ° C เงื่อนไขสูงสุดมาใช้ในการออกแบบการทดลอง ประมาณ 7 h กับอัตราการไหลของ 2 mL/min ถึงระยะแพร่ (DCP) โค้งแยก จากการวิเคราะห์ของโค้งเดิม ๆ ได้กำหนดเวลาแยกสำหรับสกัดผลผลิตทั่วโลกเส้นโค้งแยกถูกพล็อตใช้ซอฟต์แวร์ Microsoft Excel บ้านและธุรกิจ 2010 เวอร์ชัน 14.0.4760.1000 สำหรับการประเมินผลผลิต มีมวลของสารสกัดสะสมในฟังก์ชันของเวลาสกัด2.5 การกำหนดละลายชัดเจนละลายเป็นพารามิเตอร์ที่ต้องการสร้างโมเดลทางคณิตศาสตร์ Sovová (1994) และ Sovová โดย Martínez และ Martínez รุ่น (2008) นี้มีเรียกเบื้องต้นเนื่องจากไม่ใช่วัตถุประสงค์หลักของการทำงาน ละลายนี้ชัดเจนถูกรับ โดยวิธีการสกัด แบบไดนามิกที่ละลายจะถูกแสดง ด้วยความชันของเส้นโค้ง สกัดในระยะคงที่อัตรา (CER)ตาม Danielski (2002), เวลาติดต่อระหว่างระยะที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุ ยอดอยู่ระหว่าง 0.9 g/min ไป 1.4 g/นาที สำหรับละลาย oleoresins ใน supercritical CO2 จึง อัตราการไหลที่กำหนดสำหรับการทดลองนี้เป็น 1.1 ± 0.2 g/mL ส่งเสริมความเข้มของตัวทำละลายที่ มีน้ำมันที่ร้านของ extractorแยกโค้งเดิม ๆ ถูกใช้สำหรับการกำหนดละลายปรากฏในการทดลองนี้2.6 รับสารสกัดจากสารสกัดได้รับ โดย Soxhlet โดยสถาบัน Adolfo แลนลุตซ์ (บราซิล 2005), และ sub และ supercritical CO2 บริสุทธิ์ และรวมกับเอทานอลการทดลองออกแบบแฟก 22 กับ triplicate ที่จุดศูนย์กลางถูกใช้เพื่อตรวจสอบผลของอุณหภูมิ (T) และความดัน (P) ในผลผลิตทั่วโลกของสารสกัดจาก อุณหภูมิที่ใช้ได้ 35 ° C, 20 ° C และ 50 ° C และความดันได้ 100, 175 และ 240 บาร์ ค่าเหล่านี้ได้เลือกครอบคลุมหลากหลายของอุณหภูมิ ความดัน และมวลระบุของตัวทำละลาย CO2ในสภาพของบาร์ 250 และ 50 ° C การสกัดจัดทำกับแตกต่างความเข้มข้นของ CO2 ในเอทานอล ตามตารางที่ 2 บางส่วนถูกเก็บไว้ในขวดสีเหลืองอำพัน ปกคลุม ด้วยอลูมิเนียมฟอยล์ ภายใต้การแช่แข็ง
การแปล กรุณารอสักครู่..
