Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi

Ahmet Levent İnanç; Doğanay Yüksel

doi:10.29050/harranziraat.315709

Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi

Abstract

Ihlamur çayı, en etkili doğal ilaçlardan biridir ve yüzyıllardır kullanılmaktadır. Düzenli olarak tüketildiğinde çeşitli sağlık sorunlarının üstesinden gelinmesinde az veya çok etki gösterebilir. Tilia (Tiliaceae) cinsi bitkilerin gösterdiği antioksidan ve antimikrobiyal aktivite gibi işlevsel özellikler flavonoidler de dahil olmak üzere polifenolik bileşiklerle ilişkilidir. Bu yüzden toplam fenolik bileşiklerce zengin olan ıhlamurun demlenmesinde süre-sıcaklık ilişkisi önemlidir. Bu çalışmada 5 farklı sıcaklıkta (60, 70, 80, 90 ve 100 °C) demlenen ıhlamur bitkisinin katı-sıvı ektraksiyonunda polifenollerin sıvı faza geçme süreleri incelenmiştir. Toplam fenolik bileşiklerin katı-sıvı ekstraksiyonunun Matematiksel modellemesinde Fick yasasının uyarlanmış hali kullanılmıştır. Ihlamur bitkisinin (Tilia cordata) çayı geleneksel yöntemle hazırlanmıştır. Kuru ıhlamur yaprakları öğütülerek elekten geçirilmiştir. Çelik demleme süzgecine konulan öğütülmüş ıhlamur yaprakları deiyonize su içerisine daldırılmıştır. Homojenize ıhlamur ekstraksiyonu için sabit ve düşük hızda dönen magnetik karıştırıcı kullanılmıştır. Farklı zaman aralıklarında ekstrakt örneği alınmış ve filtre edilmiştir. Ekstraksiyon işlemine her bir sıcaklıktaki ıhlamur konsantrasyonu değişmeyene kadar devam edilmiştir. Örneklerin toplam fenolik bileşikleri spektrofotometrik yöntemle belirlenmiş ve gallik asit eşdeğerleri (GAE) mg ml^-1 olarak ifade edilmiştir. Katı-sıvı faz ıhlamur ekstraksiyon uygulama sonrası bütün sıcaklıklardaki toplam fenolik madde miktarlarının denge konsantrasyonları 40.5-43 mg l^-1 arasında değiştiği belirlenmiştir. Toplam fenolik maddelerin %99.9’ unun sıvı faza transfer süreleri ise yaklaşık 2078-57 dakika arasındadır. En düşük hız sabiti 60°C’de, en yüksek ise 100 °C’de bulunurken 100 °C’deki hız sabitinin diğer sıcaklıklara göre 2 ile 36 kat daha büyük olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca aktivasyon enerjisi 0.549 kJ g^-1 olarak belirlenmiştir.

Keywords

Fenolik,Ihlamur,Kinetik,Fick Yasası,Ekstraksiyon

References

Atoui, A.K., Mansouri, A., Boskou, G., Kefalas, P., 2005. Tea and Herbal Infusions: Their Antioxidant Activity and Phenolic Profile. Food Chemistry, 89: 27-36.
Baser, K., Kürkçüoğlu, M., Özek, T., 1999. The Composition of Essential Oils From Tilia L. Species Growing in Turkey. Journal of Essential Oil Research, 11: 369-374. Baytop, T., 1999. Türkiye’de Bitkiler ile Tedavi: Geçmişte ve Bugün (ilaveli 2. Baskı). Nobel Tıp Kitapları, İstanbul, 480s.
Cacace, J. E., Mazza, G., 2003. Mass Transfer Process During Extraction of Phenolic Compounds from Milled Berries. Journal of Food Engineering, 59 (4): 379-389.
Chan, C.H., Yusoff, R., Ngoh, G.C., 2014. Modeling and Kinetics Study of Conventional and Assisted Batch Solvent Extraction. Chemical Engineering Research and Design, 9 (2): 1169-1186.
Cisse, M., Bohuon, P., Sambe, F., Kane, C., Sakho, M., Dornier, M., 2012. Aqueous Extraction of Anthocyanins from Hibiscus sabdariffa: Experimental Kinetics and Modeling. Journal of Food Engineering, 109: 16-21.
Crossley, J.I., Aguilera, J.M., 2001. Modeling The Effect of Microstructure on Food Extraction. Journal of Food Process Engineering, 24: 161–177.
Daniel, A., 1998. Preparation lavante a usage capillaire. French Patent, FR2752730. Franco, D., Sineiro, J., Pinelo, M., Núñez,M.J., 2007. Ethanolic Extraction of Rosa rubiginosa Soluble Substances: Oil Solubility Equilibria and Kinetic Studies. Journal of Food Engineering, 79: 150-157.
Geankoplis, C.J., 2003. Transport Processes and Separation Process Princeples: Includes Unite Operations (4. Baskı). Prentice Hall. New Jersey, 410-490.

Gujar, J.G., Wagh, S.J., Gaikar, V.G., 2010. Experimental and Modeling Studies on Microwave-assisted Extraction of Thymol From Seeds of Trachyspermum ammi (TA). Separation and Purification Technology, 70 (3): 257–264.
Haldar, S., Majumdar, G.C., Mishra, H.N., 2015. Modeling the Kinetics of Extracting Oleoresin from Dried Turmeric (Curcuma longa L.) Rhizome Using Acetone as Solvent. Journal of Food Engineering, 146: 116-121.
Harouna-Oumarou, H.A., Fauduet, H., Porte, C., Ho, Y., 2007. Comparison of Kinetic Models for the Aqueous Solid-Liquid Extraction of Tilia Sapwood in a Continuous Stirred Tank Reactor. Chemical Engineering Communications, 194: 537-552.
Ivanova, D., Gerova, D., Chervenkov, T., Yankova, T., 2005. Polyphenols and Antioxidant Capacity of Bulgarian Medicinal Plants. Journal of Ethnopharmacology, 96: 145-150.
Lin, C., Xia, G., Liu, S., 2017. Modelling and Comparison of Extraction Kinetics of 8 Catechins, Gallic Acid and Caffeine from Representative White Teas. LWT – Food Science and Technology, 83: 1-9.
Matsuda, H., Ninomiya, K., Shimoda, H., Yoshikawa, M., 2002. Hepatoprotective Principles from the Flowers of Tilia argentea (Linden): Structure Requirements of Tiliroside and Mechanisms of Action. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 10: 707-712.
Mentell, C. ve Rodriguez, M., 2002. Semi-Batch Extraction of Anthociyanins from Red Grape Pomace in Packed Beds: Experimental Results and Process Modelling. Chemical Engieering Science, 57: 3831-3838.
Perez, E.E., Carelli, A.A., Crapiste, G.H., 2011. Temperature-dependent Diffusion Coefficient of Oil from Different Sunflower Seeds During Extraction with Hexane. Journal of Food Engineering, 105: 180–185
Perry, R., Green, D.W., Maloney, J.O., 1997. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (7. Baskı). McGraw-Hill, New York, 2640s. Pinelo, M., Arnous, A., Meyer, A.S., 2006. Upgrading of Grape Skins: Significance of Plant Cell-wall Structural Components and Extraction Techniques for Phenol Release. Trends in Food Science & Technology, 17 (11): 579-590.
Rakotondramasy-Rabesiaka, L., Havet, J.L., Porte, C., Fauduet, H., 2009. Solid–liquid Extraction of Protopine from Fumaria officinalis L. – Kinetic Modelling of Influential Parameters. Industrial Crops ans Products, 29 (2–3): 516–523.
Romdhane, M., Gourdon, C., 2002. Investigation in Solid-liquid Extraction: Influence of Ultrasound. Chemical Engineering Journal, 87: 11-19.
Schmidgall, J., Schnetz, E., Hensel, A., 2000. Evidence for Bioadhesive Effects of Polysaccharides and Polysaccharide-containing Herbs in an ex vivo Bioadhesion Assay on Buccal Membranes. Planta Medica, 66: 48-53.
So, G.C., Macdonald, D.G., 1986. Kinetics of Oil Extraction from Canola (Rapeseed). The Canadian Journal of Chemical Engineering, 64: 80-86.
Toker, G., Aslan, M., Yeşilada, E., Memişoğlu, M., Ito, S., 2001. Comparative Evaluation of the Flavonoid Content in Officinal Tiliae flos and Turkish Lime Species for Quality Assessment. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 26: 111-121.
Toker, G., Küpeli, E., Memişoğlu, M., Yeşilada, E., 2004. Flavonoids with Anti-nociceptive and Anti-inflammatory Activities from the Leaves of Tilia argentea (silver linden). Journal of Ethnopharmacology, 95 (2-3): 393-397.
Tosun, G., Bozan, B., 2010. Üzüm Çekirdeğinden Fenolik Bileşiklerin Ekstraksiyonu ve Kütle Transfer Parametrelerinin İncelenmesi. 9. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 22-25 Haziran, Ankara.
Tsibranska, I., Tylkowski, B., Kochanov, R., Alipieva, K., 2011. Extraction of Biologically Active Compounds From Sideritis ssp. L. Food Bioproducts Processing, 89 (4): 273–280.
Usal, G., Özde A.A., 2001. Türkiye’nin Tıbbi Bitkiler İhracat Potansiyeli. Gıda, 10: 78–79
Viola, H., Wolfman, C., Levi de Stein, M., Wasowski, C., 1994. Isolation of Pharmacologically Active Benzodiazepine Receptor Ligands from Tilia tomentosa (Tiliaceae). Journal of Ethnopharmacology, 44: 47-53.
Yıldırım, A., Mavi, A., Oktay, M., Kara, A.A., Algur, O.F., Bilaloğlu, V., 2000. Comparison of Antioxidant and Antimicrobial Activities of Tilia (Tilia argenta Desf Ex DC), Sage (Salvia triloba L.) and Black Tea (Camellia sinensis) Extracts. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48: 5030-5034.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Agricultural Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Ahmet Levent İnanç
0000-0002-7363-5096
Türkiye

Doğanay Yüksel
Türkiye

Publication Date

March 27, 2018

Submission Date

May 24, 2017

Acceptance Date

March 5, 2018

Published in Issue

Year 2018 Volume: 22 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.29050/harranziraat.315709

IZ

https://izlik.org/JA44YP33UF

Cite

RIS / Bibtex

APA

İnanç, A. L., & Yüksel, D. (2018). Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi. Harran Tarım Ve Gıda Bilimleri Dergisi, 22(1), 12-20. https://doi.org/10.29050/harranziraat.315709

AMA

1.İnanç AL, Yüksel D. Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi. 2018;22(1):12-20. doi:10.29050/harranziraat.315709

Chicago

İnanç, Ahmet Levent, and Doğanay Yüksel. 2018. “Ihlamur Bitkisinin (Tilia Cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi”. Harran Tarım Ve Gıda Bilimleri Dergisi 22 (1): 12-20. https://doi.org/10.29050/harranziraat.315709.

EndNote

İnanç AL, Yüksel D (March 1, 2018) Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 22 1 12–20.

IEEE

[1]A. L. İnanç and D. Yüksel, “Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi”, Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, vol. 22, no. 1, pp. 12–20, Mar. 2018, doi: 10.29050/harranziraat.315709.

ISNAD

İnanç, Ahmet Levent - Yüksel, Doğanay. “Ihlamur Bitkisinin (Tilia Cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi”. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 22/1 (March 1, 2018): 12-20. https://doi.org/10.29050/harranziraat.315709.

JAMA

1.İnanç AL, Yüksel D. Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi. 2018;22:12–20.

MLA

İnanç, Ahmet Levent, and Doğanay Yüksel. “Ihlamur Bitkisinin (Tilia Cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi”. Harran Tarım Ve Gıda Bilimleri Dergisi, vol. 22, no. 1, Mar. 2018, pp. 12-20, doi:10.29050/harranziraat.315709.

Vancouver

1.Ahmet Levent İnanç, Doğanay Yüksel. Ihlamur Bitkisinin (Tilia cordata) Katı-Sıvı Ekstraksiyonunda Toplam Fenolik Madde Kinetiğinin Matematiksel Modellenmesi. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi. 2018 Mar. 1;22(1):12-20. doi:10.29050/harranziraat.315709