A Box-Behnken Design for Optimization of Ultrasound-Assisted Extraction of Sinapic Acid From Fragaria Ananassa

Abstract

The present study focuses on optimizing the extraction process of sinapic acid from Fragaria ananassa using ultrasonicassisted extraction (UAE). The extraction process study variables were: temperature in the range of 20 to 60°C, extraction time between 20 and 90 minutes and the solid-to-liquid ratio ranging from 10 to 30 mL/g. Response surface analysis determined that the most favourable conditions for sinapic acid extraction were at a temperature of 60°C, extraction time of 55 minutes and at a liquid-to-solid ratio of 30 mL/g. Under these conditions, the extraction yield of sinapic acid was measured at 23.56 mg/g. The experimental results closely aligned with the predicted values, affirming the reliability of the proposed model. Furthermore, UAE proved to be a highly effective method, exhibiting significantly reduced extraction time and producing higher levels of sinapic acid compared to traditional extraction techniques. HPLC analysis confirmed the presence of substantial amounts of sinapic acid in Fragaria ananassa. In conclusion, the optimized UAE method, in conjunction with HPLC-UV analysis, presents a valuable approach for the efficient extraction and estimation of sinapic acid from Fragaria ananassa. These results have the potential to greatly benefit industrial applications that need for extremely high extraction yields of these organic molecules. RezumatStudiul urmărește optimizarea procesului de extracție a acidului sinapic din Fragaria ananassa folosind metoda cu ultrasunete (UAE). Variabilele de studiu ale procesului de extracție au fost: temperatura (20-60°C), timpul de extracție (20-90 de minute) și raportul solid-lichid (10-30 mL/g). Rezultatele au stabilit condițiile favorabile pentru extracția acidului sinapic: temperatura de 60°C, timpul de extracție de 55 minute și un raport lichid-solid de 30 mL/g. În aceste condiții, randamentul de extracție a acidului sinapic a fost de 23,56 mg/g. În plus, UAE s-a dovedit a fi o metodă foarte eficientă, cu un timp de extracție semnificativ redus și cu niveluri mari de acid sinapic în comparație cu tehnicile tradiționale de extracție. Analiza HPLC a confirmat prezența unor cantități substanțiale de acid sinapic în Fragaria ananassa. Rezultatele obținute au aplicabilitate industrială pentru obținerea moleculelor organice cu randament de extracție mare.