Published February 1, 2024 | Version v1
Publication Open

Ultrasound-assisted extraction (UAE) of Jerusalem artichoke tuber bio-active ingredient using optimized conditions of Box-Behnken response surface methodology

Creators

  • 1. University for Development Studies
  • 2. University of Ngaoundéré

Description

The method of ultrasound-assisted extraction (UAE) was utilized to extract polyphenols from Jerusalem artichokes tuber (JAT). To determine the ideal values for ultrasound power (UP), extraction time (ET), and temperature (TP), a response surface methodology was utilized. JAT extracts were prepared using UAE and their content of total flavonoids (TFC), total polyphenols (TPC), ferric reducing-antioxidant activity (FRAP), and 2, 2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) were determined. Accordingly, optimal settings were obtained where TP = 80.0 °C, ET = 14.99 min, and UP = 99.2 °C. These conditions caused TPC, TFC, FRAP, and % DPPH values to reach 4163.6 mg GAE/kg, 2731.6 mg RE/kg, 2.16 mmol/L, and 85.2% respectively, with general-desirability values of 1.00. In addition, DPPH (R = 0.950) and FRAP (R = 0.962) correlated with TPC, indicating that TPC contributed significantly to antioxidant activity. It was found that UAE extraction yields were higher than conventional extraction yields.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم استخدام طريقة الاستخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) لاستخراج البوليفينول من درنة الخرشوف في القدس (JAT). لتحديد القيم المثالية لقوة الموجات فوق الصوتية (UP) ووقت الاستخراج (ET) ودرجة الحرارة (TP)، تم استخدام منهجية سطح الاستجابة. تم تحضير مستخلصات الجات باستخدام الإمارات العربية المتحدة وتم تحديد محتواها من الفلافونويدات الكلية (TFC)، والبوليفينول الكلي (TPC)، ونشاط مضادات الأكسدة المختزلة للحديد (FRAP)، و 2،2'- ثنائي الفينيل-1 -بيكريل هيدرازيل (DPPH). وفقًا لذلك، تم الحصول على الإعدادات المثلى حيث TP = 80.0 درجة مئوية، ET = 14.99 دقيقة، و UP = 99.2 درجة مئوية. تسببت هذه الظروف في وصول قيم TPC و TFC و FRAP و ٪ DPPH إلى 4163.6 مجم GAE/كجم و 2731.6 مجم RE/كجم و 2.16 مللي مول/لتر و 85.2 ٪ على التوالي، مع قيم تفضيل عامة تبلغ 1.00. بالإضافة إلى ذلك، ارتبط DPPH (R = 0.950) و FRAP (R = 0.962) بـ TPC، مما يشير إلى أن TPC ساهمت بشكل كبير في نشاط مضادات الأكسدة. وجد أن عائدات الاستخراج في الإمارات العربية المتحدة كانت أعلى من عائدات الاستخراج التقليدية.

Translated Description (French)

La méthode d'extraction assistée par ultrasons (eau) a été utilisée pour extraire les polyphénols du tubercule d'artichaut de Jérusalem (JAT). Pour déterminer les valeurs idéales de la puissance ultrasonore (UP), du temps d'extraction (ET) et de la température (TP), une méthodologie de surface de réponse a été utilisée. Les extraits de JAT ont été préparés à l'aide des eau et leur teneur en flavonoïdes totaux (TFC), en polyphénols totaux (TPC), en activité anti-oxydante réductrice ferrique (FRAP) et en 2,2'-diphényl-1-picrylhydrazyle (DPPH) a été déterminée. En conséquence, des réglages optimaux ont été obtenus où TP = 80,0 °C, ET = 14,99 min et UP = 99,2 °C. Ces conditions ont fait que les valeurs de TPC, TFC, FRAP et % DPPH ont atteint 4163,6 mg GAE/kg, 2731,6 mg RE/kg, 2,16 mmol/L et 85,2% respectivement, avec des valeurs générales de désirabilité de 1,00. De plus, la DPPH (R = 0,950) et la FRAP (R = 0,962) étaient en corrélation avec la TPC, ce qui indique que la TPC a contribué de manière significative à l'activité antioxydante. Il a été constaté que les rendements d'extraction des eau étaient plus élevés que les rendements d'extraction conventionnels.

Translated Description (Spanish)

Se utilizó el método de extracción asistida por ultrasonido (EAU) para extraer polifenoles del tubérculo de alcachofas de Jerusalén (JAT). Para determinar los valores ideales de potencia de ultrasonido (UP), tiempo de extracción (ET) y temperatura (TP), se utilizó una metodología de superficie de respuesta. Los extractos de JAT se prepararon utilizando EAU y se determinó su contenido de flavonoides totales (TFc), polifenoles totales (TPC), actividad antioxidante reductora férrica (FRAP) y 2, 2'-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH). En consecuencia, se obtuvieron ajustes óptimos donde TP = 80.0 °C, ET = 14.99 min y UP = 99.2 °C. Estas condiciones causaron que los valores de TPC, TFc, FRAP y % DPPH alcanzaran 4163.6 mg GAE/kg, 2731.6 mg RE/kg, 2.16 mmol/L y 85.2% respectivamente, con valores de deseabilidad general de 1.00. Además, DPPH (R = 0.950) y FRAP (R = 0.962) se correlacionaron con TPC, lo que indica que TPC contribuyó significativamente a la actividad antioxidante. Se encontró que los rendimientos de extracción de los EAU eran más altos que los rendimientos de extracción convencionales.

Files

pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:be85e788e6bef63c66ca177761e1536b
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استخراج بمساعدة الموجات فوق الصوتية (الإمارات العربية المتحدة) لمكون نشط حيويًا لدرنة الخرشوف في القدس باستخدام الظروف المثلى لمنهجية سطح استجابة Box - Behnken
Translated title (French)
Extraction assistée par ultrasons (eau) de l'ingrédient bioactif du tubercule d'artichaut de Jérusalem en utilisant des conditions optimisées de la méthodologie de surface de réponse de Box-Behnken
Translated title (Spanish)
Extracción asistida por ultrasonido (EAU) del ingrediente bioactivo del tubérculo de alcachofa de Jerusalén utilizando condiciones optimizadas de la metodología de superficie de respuesta de Box-Behnken

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391787503
DOI
10.1016/j.heliyon.2024.e25645

Is supplement to
https://openalex.org/W4394830689 (Other)
https://openalex.org/W4243740030 (Other)
https://openalex.org/W4200184925 (Other)
https://openalex.org/W3195415025 (Other)
https://openalex.org/W2901823287 (Other)
https://openalex.org/W2570086286 (Other)
https://openalex.org/W2490316842 (Other)
https://openalex.org/W2083461731 (Other)
https://openalex.org/W1987321824 (Other)
https://openalex.org/W164303708 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1484305356
  • https://openalex.org/W1868361743
  • https://openalex.org/W1981421328
  • https://openalex.org/W1989658806
  • https://openalex.org/W1993563593
  • https://openalex.org/W2006111449
  • https://openalex.org/W2010341377
  • https://openalex.org/W2014602395
  • https://openalex.org/W2023913962
  • https://openalex.org/W2028369520
  • https://openalex.org/W2038177317
  • https://openalex.org/W2038591573
  • https://openalex.org/W2039923267
  • https://openalex.org/W2041171075
  • https://openalex.org/W2045677332
  • https://openalex.org/W2047328879
  • https://openalex.org/W2048861091
  • https://openalex.org/W2061116750
  • https://openalex.org/W2061519480
  • https://openalex.org/W2072407047
  • https://openalex.org/W2075217766
  • https://openalex.org/W2078818712
  • https://openalex.org/W2087434221
  • https://openalex.org/W2092099794
  • https://openalex.org/W2093751113
  • https://openalex.org/W2095142150
  • https://openalex.org/W2100757875
  • https://openalex.org/W2114439125
  • https://openalex.org/W2117154880
  • https://openalex.org/W2138571402
  • https://openalex.org/W2165292984
  • https://openalex.org/W2502894560
  • https://openalex.org/W2918408457
  • https://openalex.org/W3125498491
  • https://openalex.org/W3211458570