Published December 30, 2020 | Version v1
Publication Open

Multi-target response surface optimization of the aqueous extraction of Macauba kernel oil

Creators

  • 1. Universidade Federal de Lavras

Description

Macauba (Acrocomia aculeata) is a promising tropical palm for the production of vegetable oil for both the food and non-food sectors. In this work, a multi-target response surface optimization of the aqueous extraction of Macauba kernel oil aimed to maximize the oil yield and minimize the free acidy and peroxide value. High yield was achieved at a high pH, long extraction periods and moderate temperatures, but these conditions contributed to elevating the peroxide value of the oil. On the other hand, pH presented the only significant effect on the oil's acidity, which decreased with the increase in pH in the aqueous medium. Therefore, the multi-target response surface optimization based on a desirability approach showed that pH 11, room temperature (25 °C) and a 60 min agitation time was preferred to obtain high yield and low free acidity and peroxide values. These conditions resulted in 30% yield (63.1% of the yield obtained by solvent extraction), 0.3% free acidity, and a peroxide value of 2.9 meqO2/kg. The oil from the optimized aqueous extraction had a higher saturated fatty acid content compared to that from solvent extraction, especially fatty acids with < 14 carbon atoms, which can make the oil harder and more useful for producing special fats for specific food applications.

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

Translated Description (Arabic)

Macauba (Acrocomia aculeata) هو نخيل استوائي واعد لإنتاج الزيوت النباتية لكل من القطاعات الغذائية وغير الغذائية. في هذا العمل، يهدف تحسين سطح الاستجابة متعدد الأهداف للاستخراج المائي لزيت نواة ماكوبا إلى زيادة إنتاجية الزيت وتقليل القيمة الحمضية والبيروكسيد الحرة. تم تحقيق عائد مرتفع عند درجة حموضة عالية وفترات استخراج طويلة ودرجات حرارة معتدلة، لكن هذه الظروف ساهمت في رفع قيمة البيروكسيد للزيت. من ناحية أخرى، قدم الرقم الهيدروجيني التأثير الكبير الوحيد على حموضة الزيت، والذي انخفض مع زيادة الرقم الهيدروجيني في الوسط المائي. لذلك، أظهر تحسين سطح الاستجابة متعدد الأهداف بناءً على نهج الاستصواب أن الرقم الهيدروجيني 11 ودرجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية) ووقت التقليب لمدة 60 دقيقة كان مفضلاً للحصول على قيم عالية الإنتاجية ومنخفضة الحموضة الحرة والبيروكسيد. نتج عن هذه الظروف 30 ٪ من الغلة (63.1 ٪ من الغلة التي تم الحصول عليها عن طريق استخراج المذيبات)، و 0.3 ٪ من الحموضة الحرة، وقيمة بيروكسيد 2.9 ميكرو ثانية/كجم. يحتوي الزيت المستخرج من المستخلص المائي المحسن على نسبة أعلى من الأحماض الدهنية المشبعة مقارنةً باستخراج المذيبات، وخاصة الأحماض الدهنية التي تحتوي على أقل من 14 ذرة كربون، والتي يمكن أن تجعل الزيت أكثر صلابة وأكثر فائدة لإنتاج دهون خاصة لتطبيقات غذائية محددة.

Translated Description (French)

Macauba (Acrocomia aculeata) est un palmier tropical prometteur pour la production d'huile végétale pour les secteurs alimentaire et non alimentaire. Dans ce travail, une optimisation de la surface de réponse multi-cible de l'extraction aqueuse de l'huile de noyau de Macauba visait à maximiser le rendement en huile et à minimiser l'indice d'acidité libre et de peroxyde. Un rendement élevé a été atteint à un pH élevé, de longues périodes d'extraction et des températures modérées, mais ces conditions ont contribué à élever l'indice de peroxyde de l'huile. En revanche, le pH présentait le seul effet significatif sur l'acidité de l'huile, qui diminuait avec l'augmentation du pH dans le milieu aqueux. Par conséquent, l'optimisation de la surface de réponse multi-cible basée sur une approche de désirabilité a montré que le pH 11, la température ambiante (25 °C) et un temps d'agitation de 60 min étaient préférés pour obtenir un rendement élevé et de faibles valeurs d'acidité libre et de peroxyde. Ces conditions ont conduit à un rendement de 30% (63,1% du rendement obtenu par extraction au solvant), à une acidité libre de 0,3% et à un indice de peroxyde de 2,9 meqO2/kg. L'huile provenant de l'extraction aqueuse optimisée avait une teneur en acides gras saturés plus élevée que celle provenant de l'extraction par solvant, en particulier les acides gras ayant moins de 14 atomes de carbone, ce qui peut rendre l'huile plus dure et plus utile pour la production de graisses spéciales pour des applications alimentaires spécifiques.

Translated Description (Spanish)

La macauba (Acrocomia aculeata) es una palma tropical prometedora para la producción de aceite vegetal tanto para el sector alimentario como para el no alimentario. En este trabajo, una optimización de la superficie de respuesta multiobjetivo de la extracción acuosa de aceite de grano de Macauba tuvo como objetivo maximizar el rendimiento del aceite y minimizar el valor ácido y de peróxido libre. Se logró un alto rendimiento a un pH alto, largos períodos de extracción y temperaturas moderadas, pero estas condiciones contribuyeron a elevar el valor de peróxido del aceite. Por otro lado, el pH presentó el único efecto significativo sobre la acidez del aceite, que disminuyó con el aumento del pH en el medio acuoso. Por lo tanto, la optimización de la superficie de respuesta multiobjetivo basada en un enfoque de deseabilidad mostró que se prefería pH 11, temperatura ambiente (25 °C) y un tiempo de agitación de 60 min para obtener un alto rendimiento y bajos valores de acidez libre y peróxido. Estas condiciones dieron como resultado un rendimiento del 30% (63.1% del rendimiento obtenido por extracción con solvente), 0.3% de acidez libre y un índice de peróxido de 2.9 meqO2/kg. El aceite de la extracción acuosa optimizada tenía un mayor contenido de ácidos grasos saturados en comparación con el de la extracción con disolventes, especialmente ácidos grasos con < 14 átomos de carbono, lo que puede hacer que el aceite sea más duro y más útil para producir grasas especiales para aplicaciones alimentarias específicas.

Files

2652.pdf

Files (541.3 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:acacbabbd833c8ca7da7bc97f091df2f
541.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين سطح الاستجابة متعدد الأهداف للاستخراج المائي لزيت نواة ماكوبا
Translated title (French)
Optimisation de la surface de réponse multi-cible de l'extraction aqueuse de l'huile de noyau de Macauba
Translated title (Spanish)
Optimización de la superficie de respuesta multiobjetivo de la extracción acuosa de aceite de semilla de Macauba

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3095413253
DOI
10.3989/gya.0788191

Is supplement to
https://openalex.org/W3140120032 (Other)
https://openalex.org/W3139704439 (Other)
https://openalex.org/W3008604603 (Other)
https://openalex.org/W2896427455 (Other)
https://openalex.org/W2401994700 (Other)
https://openalex.org/W2380721866 (Other)
https://openalex.org/W2376442342 (Other)
https://openalex.org/W2348385526 (Other)
https://openalex.org/W2171568541 (Other)
https://openalex.org/W1997072948 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1417050903
  • https://openalex.org/W1846798313
  • https://openalex.org/W1989850594
  • https://openalex.org/W2008467567
  • https://openalex.org/W2023815497
  • https://openalex.org/W2028063187
  • https://openalex.org/W2036426629
  • https://openalex.org/W2039654566
  • https://openalex.org/W2044235899
  • https://openalex.org/W2049443580
  • https://openalex.org/W2062345448
  • https://openalex.org/W2069684395
  • https://openalex.org/W2082193755
  • https://openalex.org/W2120246550
  • https://openalex.org/W2122713230
  • https://openalex.org/W2268024279
  • https://openalex.org/W2352705256
  • https://openalex.org/W2744351020
  • https://openalex.org/W2748295711
  • https://openalex.org/W2756290771
  • https://openalex.org/W2769540310
  • https://openalex.org/W2773346530
  • https://openalex.org/W2791265443
  • https://openalex.org/W2800274939
  • https://openalex.org/W2922070007