Production of Iced Tea from Hibiscus (Hibiscus sabdariffa L.) Extract Powder: Antioxidant Activity and Sensory Properties

Abstract

Hibiscus is a plant with important biological activities that is often consumed as herbal tea. In this study, it was aimed to microencapsulated hibiscus extract by a spray dryer, and to use the resulting microcapsules in iced tea formulations and to investigate some physicochemical and sensory properties of produced iced teas. The extract was obtained from the leaves of the hibiscus plant with a shaking water bath and microencapsulated using maltodextrin in a spray dryer. The obtained microencapsulated hibiscus extract powder (MHET) was used as an input for the formation of iced tea formulations. Color, total acidity, total phenolic content, total flavonoid content, antioxidant capacity and sensory analyses of the produced iced teas were performed. The total phenolic content of hibiscus iced teas was determined as 194,4-444,4 mg gallic acid equivalent (GAE)/L. The antioxidant capacity was determined by two different radicals and the results were given as Trolox equivalents (TE). While these values were in the range of 323,1-505,0 mg TE/L for DPPH, it was determined as 303,2-665,6 mg TE/L for ABTS. Total flavonoid content was found to be 399,4-844,8 mg catechin equivalent (KE)/L. It was determined that the use of MHET at 0,25-0,50% and citric acid at 0,15-0,25% levels used in iced tea formulations did not cause a significant difference in sensory analysis results (color, taste, aroma, turbidity and general acceptance) (p>0,05).

Keywords

• Hibiscus sabdariffa L
• iced tea
• antioxidant
• spray drying.

Hibiskus (Hibiscus sabdariffa L.) Ekstraktı Tozu ile Soğuk Çay Üretimi: Antioksidan Aktivite ve Duyusal Özellikler

Öz

Hibiskus genellikle bitki çayı olarak sıklıkla tüketilen önemli biyolojik aktivitelere sahip bir bitkidir. Bu çalışmada, hibiskus ekstraktının püskürtmeli kurutucuda mikroenkapsüle edilerek soğuk çay formülasyonlarında kullanılması ve üretilen soğuk çayların bazı fizikokimyasal ve duyusal özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Hibiskus bitkisi yapraklarından çalkalamalı su banyosu ile ekstrakt elde edilerek püskürtmeli kurutucuda maltodekstrin kullanılarak mikroenkapsüle edilmiştir. Elde edilen mikroenkapsüle hibiskus ekstraktı tozu (MHET) soğuk çay formülasyonları oluşturulmasında girdi olarak kullanılmıştır. Üretilen soğuk çayların renk, toplam asitlik, toplam fenolik madde, toplam flavonoid madde, antioksidan aktivite ve duyusal analizleri gerçekleştirilmiştir. Hibiskus soğuk çaylarının toplam fenolik madde miktarı 194,4-444,4 mg gallik asit eşdeğeri (GAE)/L olarak belirlenmiştir. Antioksidan kapasite iki farklı radikal ile belirlenmiş ve sonuçlar troloks eşdeğeri (TE) olarak verilmiştir. Bu değerler DPPH için 323,1-505,0 mg TE/L aralığında iken, ABTS için 303,2-665,6 mg TE/L olarak belirlenmiştir. Toplam flavonoid madde miktarları da 399,4-844,8 mg kateşin eşdeğeri (KE)/L bulunmuştur. Soğuk çay formülasyonları içerisinde kullanılan MHET’ nin %0,25-0,50 ve sitrik asitin %0,15-0,25 düzeylerinde kullanılmasının duyusal analiz sonuçlarında (renk, tat, aroma, bulanıklık ve genel beğeni) anlamlı bir farklılık oluşturmadığı belirlenmiştir (p>0,05).

Anahtar Kelimeler

• Hibiscus sabdariffa L
• soğuk çay
• antioksidan
• püskürtmeli kurutucu.

References

1. Akarca, G. ve Tomar, O. (2018). Siyah ve Yeşil Çay İle Üretilen Kombucha Çaylarının Antimikrobiyal ve Antioksidatif Özellikleri. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 14, 96–101.
2. Alaşalvar, H. ve Çam, M. (2019). Process for production of ready to drink iced teas from sage (Salvia officinalis L.) and linden (Tilia cordata): pressurized hot water extraction and spray drying. Food Science and Biotechnology, 28(3), 779–785. Alaşalvar, H. ve Çam, M. (2020). Ready to drink iced teas from microencapsulated spearmint (Mentha spicata L.) and peppermint (Mentha piperita L.) extracts: physicochemical, bioactive and sensory characterization. Journal of Food Measurement and Characterization, 14(3), 1366–1375.
3. Andzi Barhé, T. ve Feuya Tchouya, G. R. (2016). Comparative study of the anti-oxidant activity of the total polyphenols extracted from Hibiscus Sabdariffa L., Glycine max L. Merr., yellow tea and red wine through reaction with DPPH free radicals. Arabian Journal of Chemistry, 9(1), 1–8.
4. Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E. ve Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT - Food Science and Technology, 28(1), 25–30. Cemeroğlu, B. S., (2013). Gıda Analizleri, Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Ankara.
5. Preciado-Saldaña A, Abraham Domínguez-Avila J, Fernando Ayala-Zavala J, Villegas-Ochoa MA, Sáyago-Ayerdi SG, Wall-Medrano A, González-Córdova AF, González-Aguilar GA. (2019). Formulation and characterization of an optimized functional beverage from hibiscus (Hibiscus sabdariffa L.) and green tea (Camellia sinensis L.). Food Science and Technology International, 25(7), 547-561.
6. Giritlioğlu, N., Yıldız, E. ve Gürbüz, O. (2020). Kombu Çayı Üretiminde Kapari Tomurcuklarının (Capparis spp.) Kullanımının Fenolikler, Antioksidant Kapasite ve Biyoerişilebilirliğe Etkisi. Akademik Gıda, 18, 390–401.
7. Guardiola, S. ve Mach, N. (2014). Therapeutic potential of Hibiscus sabdariffa : A review of the scientific evidence. Medicina Intensiva, 61(5), 274–295.
8. Hopkins, A. L., Lamm, M. G., Funk, J. L. ve Ritenbaugh, C. (2013). Hibiscus sabdariffa L. in the treatment of hypertension and hyperlipidemia: A comprehensive review of animal and human studies. Fitoterapia, 85(1), 84–94.

9. Karataşoğlu, E., Demirel, E., Şahin, T., Berktaş, S. ve Çam, M. (2021). Kalorisi azaltılmış mor reyhan soğuk çayı üretimi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 25(2), 163–171.
10. Maciel, L. G., do Carmo, M. A. V., Azevedo, L., Daguer, H., Molognoni, L., de Almeida, M. M., … Rosso, N. D. (2018). Hibiscus sabdariffa anthocyanins-rich extract: Chemical stability, in vitro antioxidant and antiproliferative activities. Food and Chemical Toxicology, 113, 187–197.
11. Moser, C., Jaqueline, P., Barboza, G., Amanda, J. ve Mizuta, G. (2021). Comparative studies on chemical stability , antioxidant and antimicrobial activity from hot and cold hibiscus ( Hibiscus sabdariffa L .) calyces tea infusions. Journal of Food Measurement and Characterization, 15(4), 3531–3538.
12. Naji, A. (2018). İnstant Hibiskus Çayı Üretimi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Kayseri.
13. Nguyen, Q. V. ve Chuyen, H. Van. (2020). Processing of Herbal Tea from Roselle (Hibiscus sabdari ff a L.): Effects of Drying Temperature and Brewing Conditions on Total Soluble Solid, Phenolic Content, Antioxidant Capacity and Sensory Quality. Beverages, 6, 2.
14. Özünlü, O., ve Ergezer, H. (2019). İnfüzyon Yöntemi Kullanılarak Kurutulmuş Enginar Çanak Yaprağı Katkılı Soğuk Yeşil Çay Üretimi. Akademik Gıda, 17(4), 458–467.
15. Roberta Re, Nicoletta Pellegrini, Anna Proteggente, Ananth Pannala, Min Yang, A. C. R.-E. (1999). Antioxidant activity applying an improved abts radical cation decolorization assay. Free Radical Biology & Medicine, 26, 1231–1237.
16. Singleton, V. L. ve Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of Total Phenolics with Phosphomolybdic-Phosphotungstic Acid Reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144–158.
17. Viljoen M, Muller M, De Beer D, Joubert E (2017). Identification of broad-based sensory attributes driving consumer preference of ready-to-drink rooibos iced tea with increased aspalathin content. South African Journal Botany, 110:177–183.
18. Zhishen, J., Mengcheng, T. ve Jianming, W. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry.