Research Article

Model development to enhance the solvent extraction of rice bran oil

Développement d’un modèle pour améliorer l’extraction solvant de l’huile de son de riz

¹ Department of Chemical Engineering, Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar, South Sulawesi, 90245, Indonesia
² Department of Agricultural Engineering, Hasanuddin University, Makassar, South Sulawesi, 90245, Indonesia
³ Department of Animal Husbandry, Agricultural Faculty, Gorontalo State University, Gorontalo, 96128, Indonesia

^* Correspondence: fajri888@poliupg.ac.id

Received: 4 November 2018
Accepted: 4 March 2019

Abstract

Rice bran oil (RBO) extraction with ethanol using maceration method accompanied by stirring has been optimized using response surface methodology (RSM) based on central composite design (CCD). Experiments were conducted to investigate the influence of extraction time, ethanol concentration, and ethanol volume on the oil yield, γ-oryzanol, and vitamin E of RBO as the response. The experiment consisted of twenty units including six replicates of the center points. The data were analyzed using Design-Expert 10 software to develop and evaluate models and to plot the response curve as 3D surfaces. The result showed that the maximum of the oil yield, γ-oryzanol, and vitamin E of RBO was achieved under the optimum conditions of x₁ = 5.30 h, x₂ = 89.21% and x₃ = 686.66 mL (50 g rice bran), respectively. Maximum of the response under these conditions was 14.47%, 783.65 mg.L⁻¹, and 127.01 mg.L⁻¹, respectively. This study has resulted in the development of a model for RBO extraction using ethanol as solvent, it is feasible to be applied to the RBO industry with an efficient process, as well as an implementation of the “green” solvent concept.

Résumé

L’extraction de l’huile de son de riz (rice bran oil, RBO) à l’éthanol par la méthode de la macération accompagnée d’une agitation a été optimisée à l’aide de la méthode RSM (response surface methodology) basée sur un plan d’expérience de type composite centré (central composite design, CCD). Des expériences ont été menées pour étudier l’influence du temps d’extraction, de la concentration en éthanol et du volume d’éthanol sur le rendement en huile, en γ-oryzanol et en vitamine E de l’huile de son de riz. L’expérience consistait en vingt essais comprenant six réplicats des points centraux. Les données ont été analysées en utilisant le logiciel Design-Expert 10 pour développer et évaluer les modèles et pour tracer la courbe de réponse sous forme de surfaces 3D. Le résultat a montré que le maximum de rendement en huile, γ-oryzanol et vitamine E de l’huile de son de riz a été atteint dans les conditions optimales de x₁ = 5,30 h d’extraction, x₂ = 89,21 % d’éthanol et x₃ = 686,66 mL de solvant (50 g de son de riz). La réponse maximale dans ces conditions était de 14,47 % d’huile, 783,65 mg.L⁻¹ d’γ-oryzanol et 127,01 mg.L⁻¹ de vitamine E. Cette étude a abouti à la mise au point d’un modèle d’extraction d’huile de son de riz utilisant l’éthanol comme solvant ; le process pourrait être appliquée à l’industrie de l’huile de son de riz de manière efficace et en répondant au concept de solvant « vert ».