Bitter orange (Citrus aurantium L.) peel essential oil compositions obtained with different methods

Abstract

Citrus essential oils are one of the most widely used essential oils in the world. They could be obtained by cold press, hydro-distillation etc. In this study, the effects of cold press and hydro‑distillation applications on essential composition of bitter orange peel oil were investigated. Additionally changes in essential oil compositions by drying were presented. Essential oil composition was affected from extraction techniques and drying process. Limonene was determined as the main component of bitter orange essential oil (94.00-94.65%). The other highest components were β-myrcene (1.77-1.90%), linalool (0.53-0.81%), β-pinene (0.29-0.72%) and α‑pinene (0.45-0.51%) in descending order.  As a result, the essential oil compositions of oil obtained by cold-press were more similar to fresh peel oil than the oils obtained by hydro distillation. On the other hand, the essential oil content of fresh sample significantly decreased during drying process. While essential oil content was 3.00% for the fresh peel, it was 2.50% for dried one. These results showed that drying process only affected essential oil content not its oil composition.

Keywords

• Bitter orange; Essential oil; Cold press; Hydrodistillation

Farklı yöntemlerle elde edilen turunç (Citrus aurantium L.) kabuk yağlarının uçucu yağ bileşimleri

Abstract

Dünyada kullanımı en fazla olan uçucu yağlardan olan turunçgil kabuk yağları soğuk pres ve hidrodistilasyon gibi farklı yöntemlerle üretilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında hidrodistilasyon ve soğuk pres uygulaması yöntemleri ile elde edilmiş kabuk uçucu yağlarının uçucu yağ bileşenleri araştırılmıştır. Buna ilave olarak kurutma ile uçucu yağ bileşim değişimleri de analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre kurutma işlemi ve uçucu yağ elde etme yöntemleri arasında yağ bileşiminde bazı değişiklikler olduğu saptanmıştır. Araştırmada, turunç kabuk yağının en önemli bileşeninin limonen olduğu (%94.00-94.65) bulunmuştur. Örneklerde tespit edilen ve oransal olarak diğer bileşenlere göre daha yüksek olan bileşenler de β‑mirsen (%1.77-1.90), linalol  (%0.53-0.81), β-pinen (%0.29-0.72) ve α‑pinen (%0.45-0.51) şeklinde sıralanmıştır. Çalışma sonucunda uçucu yağ bileşimi açısından taze kabuklardan hidrodistilasyon yöntemi ile elde edilen uçucu yağ ile kurutulmuş kabuklardan soğuk presle elde edilmiş örneğin bileşiminin kurutulmuş kabuklardan hidrodistilasyon yöntemi ile elde edilene göre daha fazla benzerlikler gösterdiği görülmüştür. Kurutma işlemi sırasında turunç kabuk yağı miktarında ise önemli miktarda kayıplar meydana gelmiştir. Taze örnekte tespit edilen kabuk yağı miktarı %3.00 iken kurutulmuş kabukta tespit edilen yağ oranı %2.50 düzeyinde kalmıştır. Bu veriler kurutma işlemi sırasında kabuk yağı bileşiminde önemli farklılıklar meydana gelmese de miktarında önemli kayıplar olduğunu göstermektedir.

Keywords

• Turunç; Uçucu yağ; Soğuk pres; Hidrodistilasyon

References

1. Baker, R.A. (1994). Potential dietary benefits of citrus pectin and fiber. Food Technology, 48: 133-137.
2. Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D., & Idaomar, M. (2008). Biological effects of essential oils – A review. Food and Chemical Toxicology, 46: 446-475.
3. Bourgou, S., Rahali, F.Z., Ourghemmi, I., & Tounsi, M.S. (2012). Changes of peel essential oil composition of four Tunisian citrus during fruit maturation. The Scientific World Journal, 2012: 1-10.
4. Bousbia, N., Vian, M.A., Ferhat, M.A., Meklati, B.Y., & Chemat, F. (2009). A new process for extraction of essential oil from citrus peels: Microwave hydrodiffusion and gravity. Journal of Food Engineering, 90: 409–413.
5. Cemeroğlu, B., & Karadeniz, F. (2001). Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi 2. Cilt: Meyve Suyu Üretim Teknolojisi. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları No: 25, 384 s., Ankara.
6. Chiralt, A., Martinez-Monzo, J., Chafer, T., & Fito, P., (2002). Limonene from citrus. In Functional Foods: Biochemical and Processing Aspects, Vol 2 (eds J. Shi, G. Mazza and M. Le Maguer,.) pp. 163–180, CRC Press, Boca Raton, FL.
7. Çoban, T. (2009). Farklı yöntemlerle elde edilen turunçgil uçucu yağ komponentlerinin karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Anabilim Dalı, Adana.
8. Espina, L., Somolinos, M., Loran, S., Conchello, P., Garcia, D., & Pagan, R. (2011). Chemical composition of commercial citrus fruit essential oils and evaluation of their antimicrobial activity acting alone or in combined processes. Food Control, 22: 896-902.

9. FAO (2015). Agricultural Production Data. http://faostat3.fao.org/home/E. Erişim tarihi: 4 Şubat 2015.
10. Farnworth, E.R., Lagace, M. Couture, R. Yaylayan V., & Stewart, B. (2001). Thermal processing, storage conditions, and the composition and physical properties of orange juice. Food Research Interational, 34: 25-30.
11. Franz, C., & Novak, J. (2010). Sources of essential oils. pp: 39-82. In: Başer, K.H.C., Buchbauer, G. (Eds.), Handbook of Essential Oils Science, Technology and Applications. CRC Press, USA.
12. Garcia-Viguera, C., Tomas-Barberan, A., Ferreres, F., Artes, F., & Tomas-Lorente, F. (1993). Determination of citrus jams genuineness by flavonoid analysis. Zeltschrift für Lebensmittel-Untersuchung und-Forschung, 197: 255-259.
13. Gölükcü, M. 2009. Turunçgillerin antioksidan özellikleri. Tarımın Sesi, 23-24: 18-21.
14. Gölükcü, M., Tokgöz, H., Toker, R., Çelikyurt, M.A., & Tuğrul Ay, S. (2011). Tıbbi Aromatik Bitki İşletmelerinin Yapısal Analizi. Erdem Ofset, 88 s., Antalya.
15. Hosni, K., Zahed, N., Chrif, R., Abid, I., Medfei, W., Kallel, M., Brahim, N.B., & Sebei, H. (2010). Composition of peel essential oils from four selected Tunisian citrus species: Evidence for the genotypic influence. Food Chemistry, 123: 1098-1104.
16. Karoui, I.J., & Marzouk, B. (2013). Characterization of bioactive compounds in Tunisian bitter orange (Citrus aurantium L.) peel and juice and determination of their antioxidant activities. BioMed Research International, 2013: 1-12.
17. Ladaniya, M. (2008). Citrus Fruit: Biology, Technology and Evaluation. Elsevier Inc, USA.
18. Liu Y, Heying E, & TAnumihardjo SA (2012). History, global distribution, and nutritional importance of citrus fruits. Comprehensive Revievs in Food Science and Food Safety, 11: 530-545.
19. Moraes, T.M., Kushima, H., Molerio, F.C., Santos, R.C., da Rocha, L.R.M., Marques, M.O., Vilegas, W., & Hiruma-Lima, C.A. (2009). Effects of limonene and essential oil from Citrus aurantium on gastric mucosa: Role of prostaglandins and gastric mucus secretion. Chemico-Biological Interactions, 180: 499-505.
20. Park, H.M., Lee, J.H., Yaoyao, J., Jun, H.J., & Lee, S.J. (2011). Limonene, a natural cyclic terpene, is an agonistic ligand for adenosine A(2A) receptors. Biochemical and Biophysical Research Commununcitaion, 404: 345-348.
21. Rouseff, R.L., & Nagy, S. (1994). Health and nutritional benefits of citrus fruit components. Food Techology, 48: 125-132.
22. Shahidi, F., & Zhong, Y. (2005). Citrus oils and essences. pp. 49-66. In: Shahidi, F. (Ed.), Bailey’s Industrial Oil and Fat Products, Six Edition. John Wiley & Sons, Inc. USA.
23. Singh, P., Shukla, R., Prakash, B., Kumar, A., Singh, S., Mishra, P.K., & Dubey, N.K. (2010). Chemical profile, antifungal, antiaflatoxigenic and antioxidant activity of Citrus maxima Burm. and Citrus sinensis (L.) Osbeck essential oils and their cyclic monoterpene, DL-limonene. Food and Chemical Toxicology, 48: 1734-1740.
24. Steuer, B., Schulz, H., & Läger, E. (2001). Classification and analysis of citrus oils by NIR spectroscopy. Food Chemistry, 72: 113-117.
25. Tokgöz, H., Gölükcü, M., & Toker, R. (2010). Moro kan portakalının meyve suyuna işlemeye uygunluğunun tespiti ve antosiyanin stabilitesi üzerine ışık, sıcaklık ve pH’nın etkisi. Derim, 27 (2): 34-44.
26. TS, (2011). Türk Standardı (TS EN ISO 6571-Baharatlar, Çeşniler ve Tıbbi Bitkiler - Uçucu Yağ Muhtevasının Tayini (Hidrodistilasyon yöntemi).
27. Turhan, İ., Tetik, N., & Karhan, M. (2006). Turunçgil kabuk yağlarının elde edilmesi ve gıda endüstrisinde kullanımı. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3: 71-77.
28. Tuzcu, Ö. (1990). Türkiye’de Yetiştirilen Başlıca Turunçgil Çeşitleri. Akdeniz İhracatçı Birlikleri Yayınları, Mersin.
29. TÜİK (2015). Türkiye İstatistik Kurumu. http://tuikapp.tuik.gov.tr. Erişim tarihi: 23 Haziran 2015.
30. Yılmaz, E. (2002). Turunçgil meyvelerinin insan sağlığına etkileri. Gıda Mühendisliği Dergisi, 13: 47 52.