Year 2020, Volume , Issue 20, Pages 602 - 613 2020-12-31

Zencefil ve Keten Tohumu Oleoresinlerinin Elde Edilmesi ve Ekstraksiyon Koşullarının Cevap Yüzey Yöntemi İle Optimizasyonu

Büşra ŞAHİN [1] , Seda ÖZGEN [2]


Günümüzde; hastalıkların önlenmesinde ve tedavisinde doğal yollarla alınan birtakım gıdaların etkili olduğunun bilimsel olarak ispatlanması, tüketicilerin bu gıdalara olan ilgisini ve bu gıdaların önemini arttırmıştır. Yapılan bilimsel çalışmaların sonuçları tüketicileri beslenme alışkanlıkları üzerinde düşünmeye ve düzenleme yapmaya itmiş ve yaygın olarak kullanılan sentetik katkı maddeleri hakkındaki düşüncelerini olumsuz etkileyerek doğal bitkisel kaynaklara yönlendirmiştir. Bu gelişmelerle birlikte, bitkilerden doğal antioksidanların elde edilip, geliştirilip ve çeşitlendirilmesi üzerine yapılan araştırmalar da hız kazanarak devam etmiş ve tıbbi ve aromatik bitkiler ile baharatlar, araştırmaların odak noktası haline gelmiştir. Sıvı baharat olarak bilinen oleoresinler, sahip oldukları fizyolojik aktiviteleri sayesinde, bazı tip kanserleri, kardiyovasküler hastalıkları ve yaşlanmayı önleyici etki göstermekte, bağışıklık sistemini güçlendirmekte, kolesterolü, tansiyonu ve kan şekerini düşürücü etki göstermektedir. Yapılan çalışmada ham ürüne göre üstünlükleri olan, fenolik ve yağ asitlerince konsantre edilmiş formda, hem gıda katkıları hem de fonksiyonel ürün olarak çeşitli amaçlarla kullanımları mümkün olan keten tohumu ve zencefil oleoresinleri elde edilmiş ve elde edilmesinde kullanılan solvent ekstraksiyonu koşulları optimize edilmiştir. Bu amaçla deney paremetrelerine göre üç faktör-üç seviye Box-Behnken tepki yüzey deneme deseni oluşturularak ekstraksiyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon sıcaklığı, ekstraksiyon süresi ve örnek/çözücü oranı değişken parametre olarak belirlenmiştir. Bu değişken parametrelerin ekstraksiyon verimi, toplam fenolik madde miktarı ve radikal süpürücü güçleri üzerine etkisi incelenmiştir. Bu etkilerin değerlendirilmesinde ise; Design-Expert® yazılım programı kullanılmıştır. Zencefilden toplam fenolik miktarı, antiradikal aktivitesi ve ekstraksiyon verimi yüksek olan oleoresin elde edilmesinde; örnek çözücü oranı 1/40, sıcaklık 42,5°C ve ekstraksiyon süresi 22 dakika olarak optimize edilmiştir. Keten tohumundan elde edilen oleoresin için program cevaplarının maksimum değerde olduğu koşullar; örnek çözücü oranı 1/35, sıcaklık 41,3°C ve ekstraksiyon süresi 27 dakika olarak optimize edilmiştir.
oleoresin, cevap yüzey yöntemi, keten tohumu, zencefil
  • Referans1 Anwar, F., & Przybylski, R. (2012). Effect of solvents extraction on total phenolics and antioxidant activity of extracts from flaxseed (Linum usitatissimum L.). ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 11(3), 293-302.
  • Referans2 Beejmohun, V., Fliniaux, O., Grand, É., Lamblin, F., Bensaddek, L., Christen, P., ... & Mesnard, F. (2007). Microwave‐assisted extraction of the main phenolic compounds in flaxseed. Phytochemical Analysis: An International Journal of Plant Chemical and Biochemical Techniques, 18(4), 275-282.
  • Referans3 Bekdeşer, B. Yanıt Yüzey Metodolojisi Kullanılarak Dulavratotu (Arctium Lappa)'dan Antioksidanların Mikrodalga Destekli Ekstraksiyonunun Modellenmesi ve Optimizasyonu. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, (17), 655-662.
  • Referans4 Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E. and Berset, C., (1994). Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie, 28, 25-30.
  • Referans5 Chan, E. W. C., Lim, Y. Y., & Omar, M. (2007). Antioxidant and antibacterial activity of leaves of Etlingera species (Zingiberaceae) in Peninsular Malaysia. Food chemistry, 104(4), 1586-1593.
  • Referans6 Ding, S. H., An, K. J., Zhao, C. P., Li, Y., Guo, Y. H., & Wang, Z. F. (2012). Effect of drying methods on volatiles of Chinese ginger (Zingiber officinale Roscoe). Food and bioproducts processing, 90(3), 515-524.
  • Referans7 Eliasson, C., Kamal-Eldin, A., Andersson, R., & Åman, P. (2003). High-performance liquid chromatographic analysis of secoisolariciresinol diglucoside and hydroxycinnamic acid glucosides in flaxseed by alkaline extraction. Journal of chromatography A, 1012(2), 151-159.
  • Referans8 Fliniaux, O., Corbin, C., Ramsay, A., Renouard, S., Beejmohun, V., Doussot, J., ... & Roscher, A. (2014). Microwave-assisted extraction of herbacetin diglucoside from flax (Linum usitatissimum L.) seed cakes and its quantification using an RP-HPLC-UV system. Molecules, 19(3), 3025-3037.
  • Referans9 Ghasemzadeh, A., Jaafar, H. Z., & Rahmat, A. (2010). Antioxidant activities, total phenolics and flavonoids content in two varieties of Malaysia young ginger (Zingiber officinale Roscoe). Molecules, 15(6), 4324-4333.
  • Referans10 Guiné, R. P. F., Henrriques, F., & Barroca, M. J. (2012). Mass transfer coefficients for the drying of pumpkin (Cucurbita moschata) and dried product quality. Food and Bioprocess Technology, 5(1), 176-183.
  • Referans11Hao, M., & Beta, T. (2012). Development of Chinese steamed bread enriched in bioactive compounds from barley hull and flaxseed hull extracts. Food Chemistry, 133(4), 1320-1325.
  • Referans12 Hoşgün, E. Z., & Bozan, B. (2013). Keten Tohumu Yağının Süperkritik Akışkan Ekstraksiyon Kinetiğinin Difüzyon Kontrol Metodu İle Modellenmesi. Anadolu University of Sciences & Technology-A: Applied Sciences & Engineering, 14(1).
  • Referans13 Johnsson, P., Kamal-Eldin, A., Lundgren, L. N., & Åman, P. (2000). HPLC method for analysis of secoisolariciresinol diglucoside in flaxseeds. Journal of agricultural and food chemistry, 48(11), 5216-5219.
  • Referans14 Kajla, P., Sharma, A., & Sood, D. R. (2015). Flaxseed—a potential functional food source. Journal of food science and technology, 52(4), 1857-1871.
  • Referans15 Kanakdande, D., Bhosale, R. And Sınghal, R.S. 2007. Stability of cumin oleoresin microencapsulated in different combination of gum arabic, maltodextrin and modified starch. Carbohydrate Polymers, 67 (4): 536-541.
  • Referans16 Küçüközet, A. O., & Uslu, M. K. (2018). Cooking loss, tenderness, and sensory evaluation of chicken meat roasted after wrapping with edible films. Food Science and Technology International, 24(7), 576-584.
  • Referans17 Maizura, M., Aminah, A., & Wan Aida, W. M. (2011). Total phenolic content and antioxidant activity of kesum (Polygonum minus), ginger (Zingiber officinale) and turmeric (Curcuma longa) extract. International Food Research Journal, 18(2).
  • Referans18 Mercier, S., Mondor, M., Villeneuve, S., Marcos, B., & Moresoli, C. (2015). Assessment of the Oxidative Stability of Flaxseed‐Enriched Lasagna Using the R ancimat Method. Journal of food processing and preservation, 39(6), 1729-1734.
  • Referans19 Milder, I. E., Arts, I. C., Venema, D. P., Lasaroms, J. J., Wähälä, K., & Hollman, P. C. (2004). Optimization of a liquid chromatography− tandem mass spectrometry method for quantification of the plant lignans secoisolariciresinol, matairesinol, lariciresinol, and pinoresinol in foods. Journal of agricultural and food chemistry, 52(15), 4643-4651.
  • Referans20 Montgomery, D. C. (2001). Design and analysis of experiments. John Wiley & Sons. Inc., New York, 1997, 200-1.
  • Referans21 Nile, S. H., & Park, S. W. (2015). Chromatographic analysis, antioxidant, anti-inflammatory, and xanthine oxidase inhibitory activities of ginger extracts and its reference compounds. Industrial Crops and Products, 70, 238-244.
  • Referans22 Noguchi, C., & Nikki, E. (2000). Phenolic antioxidants: A rationale for design and evaluation of novel antioxidant drugs for atherosclerosis. Free Radical Biology and Medicine, 28, 1538–1546.
  • Referans23 Oboh, G., Akinyemi, A. J., & Ademiluyi, A. O. (2012). Antioxidant and inhibitory effect of red ginger (Zingiber officinale var. Rubra) and white ginger (Zingiber officinale Roscoe) on Fe2+ induced lipid peroxidation in rat brain in vitro. Experimental and Toxicologic Pathology, 64(1-2), 31-36.
  • Referans24 Ponce, A.G., Roura, S.I., Del Valle, C.E. And Moreıra, M.R. 2008. Antimicrobial and antioxidant activities of edible coatings enriched with natural plant extracts: in vitro and in vivo studies. Postharvest biology and technology, 49 (2): 294-300.
  • Referans25 Renouard, S., Hano, C., Corbin, C., Fliniaux, O., Lopez, T., Montguillon, J., ... & Lainé, E. (2010). Cellulase-assisted release of secoisolariciresinol from extracts of flax (Linum usitatissimum) hulls and whole seeds. Food chemistry, 122(3), 679-687.
  • Referans26 Sarıtaş, N. (2018). Ceviz yeşil kabuğundan ultrases yardımıyla fenolik madde ekstraksiyonu, kinetik modellenmesi ve optimizasyonu (Master's thesis, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü).
  • Referans27 Scalbert, A., Johnson, I. T., & Saltmarsh, M. (2005). Polyphenols: antioxidants and beyond. The American journal of clinical nutrition, 81(1), 215S-217S.
  • Referans28 Shaıkh, J., Bhosale, R. And Sınghal, R. 2006. Microencapsulation of black pepper oleoresin. Food chemistry, 94 (1): 105-110.
  • Referans29Singleton, V. L., & Rossi, J. A. (1965). Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American journal of Enology and Viticulture, 16(3), 144-158.
  • Referans30 Visioli, F., Caruso, D., Plasmati, E., Patelli, R., Mulinacci, N., Romani, A., Galli, G., Galli, C. 2001. Hydroxytyrosol, as a component of olive mill waste water, is dose-dependently absorbed and increases the antioxidant capacity of rat plasma. Free Radic. Res. 34:301-305.
  • Referans31 Yeh, H. Y., Chuang, C. H., Chen, H. C., Wan, C. J., Chen, T. L., & Lin, L. Y. (2014). Bioactive components analysis of two various gingers (Zingiber officinale Roscoe) and antioxidant effect of ginger extracts. LWT-Food Science and Technology, 55(1), 329-334.
  • Referans32 Zancan, K. C., Marques, M. O., Petenate, A. J., & Meireles, M. A. A. (2002). Extraction of ginger (Zingiber officinale Roscoe) oleoresin with CO2 and co-solvents: a study of the antioxidant action of the extracts. The Journal of supercritical fluids, 24(1), 57-76.
  • Referans33 Zhang, F., Yang, Y., Su, P., & Guo, Z. (2009). Microwave‐assisted extraction of rutin and quercetin from the stalks of Euonymus alatus (Thunb.) Sieb. Phytochemical analysis, 20(1), 33-37.
Primary Language tr
Subjects Engineering
Journal Section Articles
Authors

Orcid: 0000-0001-5019-6898
Author: Büşra ŞAHİN
Institution: ÇANKIRI KARATEKİN ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-9952-5015
Author: Seda ÖZGEN (Primary Author)
Institution: ÇANKIRI KARATEKİN ÜNİVERSİTESİ
Country: Turkey


Supporting Institution Çankırı Karatekin Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeler Birimi
Project Number MF061218L02
Thanks Bu çalışma, Çankırı Karatekin Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeler Birimi tarafından MF061218L02 numarası ile desteklenmiştir.
Dates

Publication Date : December 31, 2020

APA Şahi̇n, B , Özgen, S . (2020). Zencefil ve Keten Tohumu Oleoresinlerinin Elde Edilmesi ve Ekstraksiyon Koşullarının Cevap Yüzey Yöntemi İle Optimizasyonu . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (20) , 602-613 . DOI: 10.31590/ejosat.724113