Physicochemical characterization of wander seed oil (Citrullus lanatus) and melon (Cucumis melo) considering three extraction methods

Authors

  • Jhonnatan Aldas Morejon UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CUYO
  • Martha Daniela Jacome Calie Facultad de ciencias de la industria y producción, Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador
  • Kary Víctoria Castro Holguín Facultad de ciencias de la industria y producción, Universidad Técnica Estatal de Quevedo
  • Denisse Margoth Zambrano Muñoz Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador
  • Karol Revilla Escobar Facultad de Ciencias Aplicadas, Universidad Nacional del Cuyo, Ecuador
  • Roxanna Mercedes Zambrano Muñoz Plantaciones de Balsa Plantabal S.A, Ecuador
  • Jonathan Alexande Arguello Cedeño Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Ecuador

DOI:

https://doi.org/10.15649/2346075X.3518

Keywords:

Oil, Fatty acids, Extraction, Refractive index

Abstract

Introduction: Fruit processing industries discard by-products, which generate contamination, vegetable oil extracted from oilseeds is considered one of the primordial components of our food. Objective: The objective of this research was to evaluate the physicochemical characteristics of watermelon (Citrullus lanatus) and melon (Cucumis melo) seed oil considering three extraction methods. Materials and Methods: The raw material was obtained from the local market in the canton of Quevedo, Los Ríos province (Ecuador). A completely randomized block design with AxB bifactorial model was used; where factor A= Types of seeds Watermelon and Melon, factor B= Method of extraction, Cold pressed, Solvent and Combined. Results: For the physical-chemical analyses, the refractive index did not show significant differences, while the melon seed + chemical solvent method (T5) stood out in moisture content (2.37%), ash (0.12%) and saponification index (198.33 mg KOH/g). It was also established that the melon seeds + combined method obtained the highest acidity content with 0.48 %, and in relation to the iodine index, the watermelon + cold pressed method stood out with a value of 134.44 %. Conclusion: It is concluded that the peroxide index in the two oils was favorable due to its result. The fatty acid profiles show that the highest content was oleic acid, followed by palmitic acid.

References

Ouassor I, Aqil Y, Belmaghraoui W, EL-Hajjaji S. Characterization of two Moroccan watermelon seeds oil varieties by three different extraction methods. 2020 ; 27(13). doi:https://doi.org/10.1051/ocl/2020010

Mallek-Ayadi S, Bahloul N, Kechaou N. Chemical composition and bioactive compounds of Cucumis melo L. seeds: Potential source for new trends of plant oils. Process Safety and Environmental Protection. 2018; 113: p. 68-77. doi:https://doi.org/10.1016/j.psep.2017.09.016

El-Hamidi M, A.Zaher F. Production of vegetable oils in the world and in Egypt: an overview. Bull Natl Res Cent. 2018 ; 42(19). doi:https://doi.org/10.1186/s42269-018-0019-0

Zhang M, Wang O, Cai S, Zhao L, Zhao L. Composition, functional properties, health benefits and applications of oilseed proteins: A systematic review. Food Res Int. 2023 . doi:10.1016/j.foodres.2023.113061

Tian M, Bai Y, Tian h, Xuebing Z. The Chemical Composition and Health-Promoting Benefits of Vegetable Oils—A Review. Moléculas. 2023 ; 28(17). doi:https://doi.org/10.3390/molecules28176393

Chen K, Yin Y, Ding Y, Chao H, Li M. Characterization of Oil Body and Starch Granule Dynamics in Developing Seeds of Brassica napus. International Journal of Molecular Sciences. 2023 ; 24(4). doi:https://doi.org/10.3390/ijms24044201

Kowalska M, Żbikowska A, Woźniak M, Amanowic A. Quality of Emulsions Based on Modified Watermelon Seed Oil, Stabilized with Orange Fibres. Molecules. 2022 ; 27(2). doi.10.3390/molecules27020513

Li H, Zhang L, Jia Y, Yuan Y, Li H, Cui W, et al. Application of whey protein emulsion gel microparticles as fat replacers in low-fat yogurt: Applicability of vegetable oil as the oil phase. J Dairy Sci. 2022; 105(12 ). doi:10.3168/jds.2022-22314

Rosales-Villao VM. Análisis económico de la producción y comercialización de la sandía (citrullus lanatus) en el centro de práctica manglaralto, provincia de Santa Elena. ; 2018.Tesis de grado https://repositorio.upse.edu.ec/bitstream/46000/4281/1/UPSE-TAA-2018-0005.pdf

Assefa AD, Hur OS, Ro NY, Lee JE, Hwang AJ, Kim BS, et al. Fruit Morphology, Citrulline, and Arginine Levels in Diverse Watermelon (Citrullus lanatus) Germplasm Collections. Plants (Basel). 2020; 9 (9). doi: 10.3390/plants9091054

Rai A, Mohanty B, Bhargava R. Modeling and response surface analysis of supercritical extraction of watermelon seed oil using carbon dioxide. Separation and Purification Technology. 2015 ; 142: p. 354-365. doi:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.12.016

Manivannan A, Lee ES, Han K, Lee HEKDS. Versatile Nutraceutical Potentials of Watermelon—A Modest Fruit Loaded with Pharmaceutically Valuable Phytochemicals. Molecules. 2020 ; 25(22). doi:10.3390/molecules25225258

Bachón-Toro RJ. - Evaluación y selección de cultivares híbridos de melón (Cucumis melo L.) en condiciones de invernadero en la zona de Puerto La Boca, Manabí [Tesis de pregrado]; 2018. Universidad Estatal del Sur de Manabí. Repositorio institucional https://repositorio.unesum.edu.ec/bitstream/53000/1379/1/UNESUM-ECUA-ING.AGROPE-2018-21.pdf

Hashiya S M, Reuben A, Ikoni J O, Ngwuluka NC. Physicochemical characterization and fatty acids composition of four indigenous plant oils. Scientific African. 2023 ; 20. doi:https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2023.e01669

Cabezas-Rodríguez JA. Elaboración y caracterización física de recubrimientos biodegradables obtenidos a partir de cáscara y semilla de sandía (Citrullus lanatus) [Tesis pregrado]; 2020.Universidad Agraria del Ecuador. Repositorio Institucional. https://cia.uagraria.edu.ec/Archivos/CABEZAS%20RODRIGUEZ%20JOSE%20ALBERTO.pdf

Instituto Ecuatoriano de Normalización 0038. Grasas y aceites comestibles determinacion de la acidez.;1978. https://www.academia.edu/8969698/NTE_INEN_0038_Grasas_y_aceites_comestibles_Determinaci%C3%B3n_de_la_acidez

Instituto Ecuatoriano de Normalización 0391. Conservas vegetales. Jugos de frutas de terminación de la densidad relativa. ; 2012. https://archive.org/details/ec.nte.0391.1986

Instituto Ecuatoriano de Normalización. INEN-ISO 662 Aceites y grasas de origen animal y vegetal. Determinación del contenido de húmeda y materias volátiles. (IDT). ; 2013. https://es.scribd.com/document/524203268/ISO-662-DETERMINACION-HUMEDAD

Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN-ISO 3657. Aceites y grasas de origen animal y vegetal. Determinación del índice de saponificación (IDT). ; 2013. https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0064927

Instituto Ecuatoriano de Normalización INEN-ISO 3961. Aceites y grasas de origen vegetal. Determinación del índice de yodo (IDT). ; 2013. https://es.scribd.com/document/378666497/Analisis-de-normas-inen

Instituto Ecuatoriano de Normalización NTE INEN 0277. Grasas y aceites. Determinación del índice de peróxido. ; 1978. https://archive.org/details/ec.nte.0277.1978

Gagandeep S, Singh A, Pawanpreet S. Effect of Moisture Content on the Mechanical Oil Extraction of Canola Seeds. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 2019; 8 (3). doi:https://doi.org/10.20546/ijcmas.2019.803.116

Espinoza-Arias DD. “Estudio de las Características Fisicoquímicas y Compuestos Contaminantes del Aceite de Sandía (Citrullus lanatus) Considerando Distintas Variedades y Métodos de Extracción”. Santo Domingo [Tesis de pregrado]. 2021. Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE. Repositorio institucional: doi:https://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/25981/1/T-ESPESD-003159.pdf

Rivera.Montalván CO, Rivera-Montaván PP, Rizo-Penado JM. Desarrollo de un método analítico alternativo para la determinación del porcentaje de humedad y materia volátil en aceites vegetal de uso comestible [Tesis de grado]; 2015. Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE. Repositorio institucional: https://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/25981/1/T-ESPESD-003159.pdf

Márquez-Sigua M. Refrigeración y congelación de alimentos: Terminología, definiciones y explicaciones [Tesis de pregrado]; 2024. Universidad Nacional de San Agustín. Repositorio institucional: http://repositorio.unsa.edu.pe/handle/UNSA/4188

Romero-Hidalgo LE, Valdiviezo-Rogel CJ, Bonilla-Bermeo SM. Caracterización del aceite de la semilla de Sacha Inchi (plikenetia volubilis) del cantón Sanvicente, Manabí, Ecuador, obtenida mediante procesos no térmicos de extrusión. La Granja. 2019; 30(2). https://doi.org/10.17163/lgr.n30.2019.07

Gómez-Mitjans D, Pita-Bravo V, Zumalacárregui de Cárdenas B. Caracterización de aceites de las semillas de Moringa oleífera a partir de la extracción por diferentes métodos. Rev. Colomb. Biotecnol. 2016 ; 18(2). 10.15446/rev.colomb.biote.v18n2.54324

Paucar-Menacho LM, Salvador-Reyes R, Guillén-Sánchez J, Capa-Robles J, Moreno-Rojo C. Estudio comparativo de las características físico-químicas del aceite de sacha inchi (Plukenetia volubilis l.), aceite de oliva (Olea europaea) y aceite crudo de pescado. Sciencia Agropecuaria. 2015; 6(4). doi: https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2015.04.05

Pantoja-Chamorrro AL, Hurtado-Benavides AM, Martinez-Correa HA. Caracterización de aceite de semillas de maracuyá (Passiflora edulis Sims.) procedentes de residuos agroindustriales obtenido con CO2 supercrítico. Acta Agronómica. 2017; 66 (2). doi:http://dx.doi.org/10.15446/acag.v66n2.57786

Naebi M, Torbati M, Azadmard-Damirchi S, Siabia S, Salvaje GP. Changes in physicochemical properties of cold press extracted oil from Balangu (Lallemantia peltata) seeds during storage. Journal of Food Composition and Analysis. 2022 ; 107. doi:https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.104358

Codex Alimentarius. Norma para aceites vegetales especificados- Codex stan 210. Normas internacionales de los alimentos; 2015. https://alimentosargentinos.magyp.gob.ar/contenido/marco/Codex_Alimentarius/normativa/codex/stan/210-1999.PDF

Yilmaz E, Guneser BA. Cold pressed versus solvent extracted lemon (Citrus limon L.) seed oils: yield and properties. Journal of Food Science and Technology. 2017; 54 (7) doi:10.1007/s13197-017-2622-8.

Bombón-Sandoval AD. Determinación de los índices de degradación en aceites vegetales usados en procesos de fritura en restaurantes de la ciudad de Ambato. Tesis de grado. :; 2021. https://repositorio.unesum.edu.ec/bitstream/53000/1379/1/UNESUM-ECUA-ING.AGROPE-2018-21.pdf

Instituto Ecuatoriano de Normalización. NTE INEN 1640. Aceite comestible de palma africana. , ; 1988-04. https://www.ecolex.org/es/details/legislation/resolucion-no-395-nte-inen-1640-sobre-requisitos-del-aceite-de-palma-africana-oleina-lex-faoc120222/

Artica-Mallqui L, Baquerizo-Canchumanya M, Rodríguez-Paucar G. Ácidos grasos, tocoferoles y fitoesteroles en aceites de semillas de granadilla y zapallo extraído con CO2 supercrítico. Revista de la Sociedad Química del Perú. 2021; 87 (1). doi:http://dx.doi.org/10.37761/rsqp.v87i1.317

Daru F, Nwachukwu CO, Ochulor DO, Ohaegbulam P. Physicochemical Characteristics of Oils Extracted from Melon and Watermelon seeds. In Conference: Science and Technopreneurship as Tools for National Development; 2019; Nigeria. https://www.researchgate.net/publication/342851931_Physicochemical_Characteristics_of_Oils_Extracted_from_Melon_and_Watermelon_seeds

Ramirez Nieves T. Evaluación de las propiedades fisicoquímicas de aceites y grasas residuales potenciales para la producción de biocombustibles [Tesis de pregrado]; 2018. Universidad Técnica Estatal de Quevedo. Repositorio institucional: https://cideteq.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1021/369/1/Evaluaci%C3%B3n%20de%20las%20propiedades%20fisicoqu%C3%ADmicas%20de%20aceites%20y%20grasas%20residuales%20potenciales%20para%20la%20producci%C3%B3n%20de%20biocombustibles_rees.pdf

León-Mendoza L, Casanova-Pavel D, González-Cabeza J. Estabilidad de la calidad sensorial de aceites de oliva Olea europea (Oleaceae) extra virgen varietal y mono varietal. Aenaldoa. 2021; 28 (3). doi:http://doi.org/10.22497/arnaldoa.283.28308

Soliman HM, Abdel-Wahhab MA. Synthesis of Antibacterial Bioactive Compounds Using Linoleic Acid Extracted from Melon Seeds Oil and Evaluation of Its Waste Meal Ash for Fried Oil Regeneration. Springer link. 2023. doi: 10.1007/s12649-023-02161- 0

Zhang H, Yuan Y, Xu R, Shen H, Zhang Q, Ge X. The Effect of Different Extraction Methods on Extraction Yield, Physicochemical Properties, and Volatile Compounds from Field Muskmelon Seed Oil. Foods. 2022; 11(5). doi:10.3390/foods11050721

León-Sánchez G, Monteagudo-Borges R, Rodríguez-Jiménez E. Caracterización del procedimiento de obtención de aceite de Moringa oleifera con relación al tipo de semillas. Tecnología Química. 2022; 42(1). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2224-61852022000100024

Campos-Souza AV, Sponholz-Oliveira B, Sari-Hey GB, Henrique-Witt S, Balbi ME, Ramos-Campos F. Análises química e bromatológicas de sementes e de óleo fixo de melancia (citrullus lanatus, cucurbitaceae). Visao Academica. 2019; 20(1). oi:https://revistas.ufpr.br/academica/article/download/66842/38564

Arévalo-Aguilar LP. Desarrollo y validación de un método analítico para determinar ácidos grasos oleico palmítico y esteárico por HPLC en aceites vegetales: Universidad Central del Ecuador; 2021. doi:http://www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/23565/1/

Chaves-Yela JA, Ortiz-Tobar DP, Bahos-Ordoñez EM, Ordoñez-Forero GA, Villota-Padilla DC. Análisis del perfil de ácidos grasos y propiedades fisicoquímicas del aceite de palma de mil pesos (Oenocarpus Bataua). Perspectivas en nutrición humana. 2020; 22(2). doi: 10.17533/udea.penh.v22n2a05

Rabadán A, M.Antonia N, Bessada SMF, Pardo JE, Olivera BM, Álvarez-Ortí M. From By-Product to the Food Chain: Melon (Cucumis melo L.) Seeds as Potential Source for Oils. Foods. 2020; 9(10). doi:https://doi.org/10.3390/foods9101341

Djuricic I, Calder PC. Beneficial Outcomes of Omega-6 and Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids on Human Health: An Update for 2021. Nutrients. 2021; 13 (7). doi:10.3390/nu13072421

Published

2023-12-01 — Updated on 2023-12-02

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How to Cite

Aldas Morejon, J., Jacome Calie, M. D., Castro Holguín, K. V., Zambrano Muñoz, D. M., Revilla Escobar, K., Zambrano Muñoz, R. M., & Arguello Cedeño, J. A. (2023). Physicochemical characterization of wander seed oil (Citrullus lanatus) and melon (Cucumis melo) considering three extraction methods. Innovaciencia, 11(1). https://doi.org/10.15649/2346075X.3518 (Original work published December 1, 2023)

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