Sarı kantaron (Hypericum perforatum) ve ıtır (Perlargonium graveolens) bitkisi ekstraktlarının incelenmesi ve hazır bitki çayı olarak kullanımının araştırılması

Abstract

Bitkiler, çok eski zamanlardan beri sağlık üzerine olumlu etkilerinden dolayı çeşitli şekillerde kullanılmaktadır. Bitki çayları bu kullanım şekillerinden en yaygın olanı ve yüksek fenolik madde içeriğinden kaynaklı yüksek antioksidan aktivite özelliğine sahip olanıdır. Bu çalışmanın amacı sarı kantaron (Hypericum perforatum) ve ıtır (Perlargonium graveolens) bitkilerinden mikrodalga ve ultrason destekli ekstraksiyon yöntemleri kullanılarak elde edilen ekstraktlardan hazır çay üretebilmektir. Kontrol grubu olarak maserasyon yöntemi ile elde edilen ekstraktlar kullanılmıştır. Mikrodalga destekli ekstraksiyon işlemi için farklı mikrodalga güçleri (90, 180 ve 270 W) ve farklı işlem süreleri (10, 20, 30, 40 ve 50 dk.) kullanılmıştır. Aynı amaçla ultrason destekli ekstraksiyonda da farklı ultrason güçleri (14, 35 ve 56 W) ve farklı işlem süreleri (1, 10, 20, 30 ve 60 dk.) uygulanmıştır. Ekstraksiyon işlemlerinden elde edilen toplam fenolik madde miktarlarına göre en uygun işlem koşulları belirlenmiştir. Mikrodalga destekli ekstraksiyonda sarı kantaron bitkisi için 270 W-40 dk. ile en yüksek toplam fenolik madde miktarına ulaşılırken, ıtır bitkisi için en yüksek toplam fenolik madde miktarına 270 W-50 dk. ile ulaşılmıştır. Ultrason destekli ekstraksiyon işlemine göre ise en yüksek toplam fenolik madde miktarına sarı kantaron bitkisi için 56 W-60 dk. koşullarında ulaşılırken, ıtır bitkisi için 35 W-60 dk. koşullarında ulaşılmıştır. Çalışmadan elde edilen bulgular ışığında, yeni teknolojiler ile daha kısa sürede ve daha yüksek fenolik madde içeriğine sahip ekstraktlar elde edildiği ve çözünürlük değerleri kıyaslandığında hazır bitki çayı üretiminde kullanılacak ekstraktlar için mikrodalga destekli ekstraksiyonun daha tercih edilebilir bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.

Keywords

• Itır
• Sarı kantaron
• Ultrason
• Mikrodalga
• Ekstraksiyon
• Liyofilizasyon

Investigation of herbal extracts from St John’s wort (Hypericum perforatum) and geranium (Perlargonium graveolens) and their usage as instant herbal tea

Abstract

Plants have been used since ancient times due to their positive effects on health. Herbal teas are most commonly used and have high antioxidant activity due to their high phenolic content. The aim of this study is to produce instant tea from plant extracts obtained from St. John's Wort (Hypericum perforatum) and geranium (Perlargonium graveolens) by using microwave and ultrasound assisted extraction. Extracts obtained by maceration method were used as control group. Different microwave powers (90, 180 and 270 W) and different processing times (10, 20, 30, 40 and 50 min.) were used for the microwave assisted extraction. For the same purpose, different ultrasound powers (14, 35 and 56 W) and different processing times (1, 10, 20, 30 and 60 min.) were applied in ultrasound assisted extraction. The most proper processing conditions were determined according to the total phenolic content obtained from extraction processes. In the microwave-assisted extraction, 270 W-40 min. was the most proper process condition for St. John's Wort while it was 270 W-50 min. for the geranium which resulted in highest phenolic content including extract. For ultrasound-assisted process, the appropriate conditions were 56 W-60 min. for St. John's Wort plant and 35W-60 min. for geranium. In the light of the results of the study, it was concluded that the new technologies provide extracts with higher phenolic content obtained in a shorter time and microwave assisted extraction method is found to be more preferable due to its suitability for instant tea production.

Keywords

• Geranium
• St. John
• Ultrasound
• Microwave
• Extraction
• Lyophilization

References

1. [1] Altan A, Damlar İ, Aras M, Alpaslan C. “Sarı kantaronun (Hypericum perforatum) yara iyileşmesi üzerine etkisi”. Arşiv Kaynak Tarama Dergisi, 24(4), 578-591, 2015.
2. [2] Ekren S, Sönmez Ç, Bayram E. “Sarı kantaron (Hypericum perforatum L.) klonlarında bazı tarımsal ve kalite özelliklerinin belirlenmesi”. Tarım Bilimleri Dergisi, 16, 225-234, 2010.
3. [3] Miller DM. Geranium and Pelargonium, 1st ed. London, Taylor and Francis, 2002.
4. [4] Pohlit AM, Lopes NP, Gama RA, Tadei WP, Neto VFD. “Patent literature on mosquito repellent inventions which contain plant essential oils–a review”. Planta Medica, 77, 598-617, 2011.
5. [5] Boukhris M, Simmonds MS, Sayadi S, Bouaziz M. “Chemical composition and biological activities of polar extracts and essential oil of rose‐scented geranium, Pelargonium graveolens”. Phytotherapy Research, 27(8), 1206-1213, 2013.
6. [6] Gligor O, Mocan A, Moldovan C, Locatelli M, Crișan G, Ferreira IC. “Enzyme-assisted extractions of polyphenols– a comprehensive review”. Trends in Food Science & Technology, 88, 302-315, 2019.
7. [7] Cravotto G, Binello A, Orio L.“Green extraction techniques: for high-quality natural products”. Agro Food Industry Hi-Tech, 22(6), 57-59, 2011.
8. [8] Shahid M, Yusuf M, Mohammad F. “Plant phenolics: A review on modern extraction techniques’’. Analytical and Processing Techniques, 41, 265-287, 2015.

9. [9] Chuyen HV, Nguyen MH, Roach PD, Golding JB, Parks SE. “Chemical engineering & processing: process intensification”. Food Science and Nutrition, 6, 189-196, 2017.
10. [10] Kaderides K, Papaoikonomou L, Searfim M, Goula AM. “Microwave-assisted extraction of phenolics from pomegranate peels: optimization, kinetics, and comparison with ultrasounds extraction”. Chemical Engineering & Processing: Process Intensification, 137, 1-11, 2019.
11. [11] Wang S, Chen F, Wu J, Wang Z, Liao X, Hu X. “Optimization of pectin extraction assisted by microwave from apple pomace using response surface methodology”. Journal of food Engineering, 78(2), 693-700, 2007.
12. [12] Mandal V, Mohan Y, Hemalatha S. “Microwave assisted extraction-an innovative and promising extraction tool for medicinal plant research”. Pharmacognosy Reviews, 1(1), 7-18, 2007.
13. [13] Mason TJ, Paniwnyk L, Lorimer JP. “The uses of ultrasound in food technology. Ultrason”. Sonochem, 3, 253-260, 1996.
14. [14] Goula AM, Ververi M, Adamopoulou A, Kaderides K. “Green ultrasound-assisted extraction of carotenoids from pomegranate wastes using vegetable oils”. Ultrasonics Sonochemistry, 34, 821-830, 2017.
15. [15] Soria AC, Villamiel M. “Effect of ultrasound on the technological properties and bioactivity of food: a review”. Trends in food Science & Technology, 21(7), 323-331, 2010.
16. [16] Knorr D, Ade-Omowaye BIO, Heinz V. “Nutritional improvement of plant foods by non-thermal processing”. Proceedings of the Nutrition Society, 61(2), 311-318, 2002.
17. [17] Tüfekçi S, Özkal SG. “Gıdaların kurutulmasında ultrases kullanımı”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 21(9), 408-413, 2015.
18. [18] Sadıkoğlu H, Özdemir M. “Dondurarak Kurutma Teknolojisi ve Evreleri”. Gıda, 28(6), 643-649, 2003.
19. [19] İşleroğlu H, Türker İ, Koç B, Tokatlı M. “Biyoteknolojik materyallerin kurutulması: püskürtmeli-dondurarak kurutma işlemi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24 (7), 1393-1402-1402, 2018.
20. [20] Cemeroğlu B. Gıda Mühendisliğinde Temel İşlemler. 1. Baskı. Ankara, Türkiye, Bizim Grup Basıevi, 2010.
21. [21] Shofian NM, Hamid AA, Osman A, Saari N, Anwar F, Pak Dek MS, Hairuddin MR. “Effect of freeze-drying on the antioxidant compounds and antioxidant activity of selected tropical fruits”. International Journal of Molecular Sciences, 12(7), 4678-4692, 2011.
22. [22] Pandey RK, Manimehalai N. “Production of instant tea powder by spray drying”. International Journal of Agriculture & Food Science Technology, 5(3), 197-202, 2014.
23. [23] Yılmaz MS, Şakıyan Ö, Barutçu Mazı I, Mazı BG. “Phenolic content and some physical properties of dried broccoli as affected by drying method”. Food Science & Technology International, 25(1), 76-88, 2018.
24. [24] İnanç AL, Yüksel D. “Ihlamur bitkisinin (Tilia cordata) katısıvı ekstraksiyonunda toplam fenolik madde kinetiğinin matematiksel modellenmesi”. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 22(1), 12-20, 2018.
25. [25] Akbulut M, Çoklar H. “Physicochemical and rheological properties of sesame pastes (Tahin) processed from hulled and unhulled roasted sesame seeds and their blends at various levels”. Journal of Food Process Engineering, 31, 488-502, 2008.
26. [26] Anema SG, Pinder DN, Hunter RJ, Hemar Y. “Effects of storage temperature on the solubility of milk protein concentrate (MPC85)”. Food Hydrocolloids, 20, 386-393, 2006.
27. [27] Choi HS, Kim HS, Park CS, Kim BY, Baik MY. “Ultra high pressure (UHP)-assisted acetylation of corn starch”. Carbohydrate Polymers, 78(4), 862-868, 2009.
28. [28] Shu YY, Ko MY, Chang YS. “Microwave-assisted extraction of ginsenosides from ginseng root”. Microchemical Journal, 7(2), 131-139, 2003.
29. [29] Gullón B, Muñiz-Mouro A, Lú-Chau TA, Moreira MT, Lema JM, Eibes G. “Green approaches for the extraction of antioxidants from eucalyptus leaves”. Industrial Crops and Products, 138, 1-8, 2019.
30. [30] Farahmandfar R, Asnaashari M, Bakhshandeh T. “Influence of ultrasound-assist and classical extractions on total phenolic, tannin, flavonoids, tocopherol and antioxidant characteristics of Teucrium polium aerial parts”. Journal of Food Measurement and Characterization, 13(2), 1357-1363, 2019.
31. [31] Garofulić IE, Dragović-Uzelac V, Jambrak AR, Jukić M. “The effect of microwave assisted extraction on the isolation of anthocyanins and phenolic acids from sour cherry Marasca (Prunus cerasus var. Marasca)”. Journal of Food Engineering, 117(4), 437-442, 2013.
32. [32] Shittu TA, Laval MO. “Factors affecting instant properties of powdered cocoa beverages”. Food Chemistry, 100(1), 91-98, 2007.