Effects of Ultrasonic-Microwave-Assisted Technology on Hordein Extraction from Barley and Optimization of Process Parameters Using Response Surface Methodology

醇溶蛋白 超声波传感器 萃取(化学) 响应面法 微波食品加热 产量(工程) 材料科学 微波功率 色谱法 化学 普通大麦 农学 计算机科学 声学 复合材料 物理 生物 电信 禾本科
作者
Xiao Guan,Li Lv,Jing Liu,Sen Li
出处
期刊:Journal of Food Quality [Hindawi Publishing Corporation]
卷期号:2018: 1-8 被引量:13
标识
DOI:10.1155/2018/9280241
摘要

We investigated the process intensification of ultrasonic-microwave-assisted technology for hordein extraction from barley. Response surface methodology was utilized to optimize the extraction conditions and to analyze the interaction between four selected variables: temperature, microwave power, ultrasonic power, and extraction time. The validated extraction yield of hordein reached 8.84% at 78°C, microwave power 298 W, and ultrasonic power 690 W after 20 min as optimum conditions. Compared with traditional water-bath extraction (4.7%), the ultrasonic-microwave-assisted technology effectively increased the hordein extraction yield and shortened the extraction time. According to the obtained quadratic model ( R 2 = 0.9457), ultrasonic power and extraction time were the first two significant factors. However, temperature limited the effects of other factors during extraction. SDS-PAGE and scanning electron microscopy were used to identify the hordein extract and to clarify the difference between the two hordein fractions extracted with new and traditional methods, respectively. Ultrasonic-microwave-assisted technology provided a new way to improve hordein extraction yield from barley and could be a good candidate for industrial application of process intensification.
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