Effects on essential oil content of fennel (Foeniculum vulgare Mill.) and anise (Pimpinella anisum L.) fruits of microwave-assisted distillation and extraction methods

Abstract

This research was carried out to investigate the effects of microwave assisted distillation applications on essential oil and fixed oil yields and compounds in fennel (Foeniculum vulgare Mill.) and anise (Pimpinella anisum L.) fruits. The experiment was set up as randomized plots design with four replications. When the fruits were hydro-distilled after applying microwave power of 0 (control), 400, 600 and 800 W, the rate of essential oil yield increased from 0.96% (control) to 1.31% (800 W) in fennel, from %1.98 (kontrol) to %2.10 (800 W) in anise and the anethol ratio increased from 82.67% (control) to 84.06% (400 W) and from %95.75 (kontrol) to %96.53’e (800 W), respectively. While the fixed oil ratio in the distillation residue did not show any significant change (from 27.27% to 27.87%) in fennel, anise increased from %29.87 (control) to %30.30 (800 W). The ratio of petroselinic acid, which is the most important fatty acid component of fixed oil in fennel, was varied from 74.86% (control) to 78.85% (800 W), and petroselinik asit ratio in anise was close to each other. According to the results of study, it was determined to be positive effect of the microwave applications as pre-treatment on the essential and fixed oil productivity and quality of fennel and anise fruits.

Keywords

• Fennel,Anise,Microwave assisted distillation,Essential oil,Fixed oil

Mikrodalga destekli distilasyon ve ekstraksiyon metotlarının rezene (Foeniculum vulgare Mill.) ve anason (Pimpinella anisum L.) meyvelerinin uçucu yağ oranına etkisi

Abstract

Bu araştırma, mikrodalga destekli distilasyon uygulamalarının rezene (Foeniculum vulgare Mill.) ve anason (Pimpinella anisum L.) meyvelerinde uçucu yağ ve sabit yağ oranları ile bileşenleri üzerine etkisini araştırmak amacıyla yürütülmüştür. Deneme tesadüf parselleri deneme desenine göre dört tekerrürlü olarak kurulmuştur. Meyvelere 0 (kontrol), 400, 600 ve 800 W güçte mikrodalga uygulandıktan sonra su distilasyonu yoluyla çıkarılan uçucu yağ oranı rezenede %0.96’dan (kontrol) %1.31’e (800 W), anasonda %1.98’den (kontrol) %2.10 (800 W)’a artış gösterdiği, anetol oranı ise sırasıyla %82.67’den (kontrol) %84.06’ya (400 W) ve %95.75’den (kontrol) %96.53’e (800 W) artış gösterdiği belirlenmiştir. Mikrodalga uygulanmış meyvelerde damıtma artığı olarak elde edilen posalarda sabit yağ oranı rezenede istatistiksel olarak önemli değişiklik göstermezken (%27.27-27.87), anasonda %29.87’den (kontrol) %30.30’a (800 W) artış göstermiştir. Rezenede sabit yağın en önemli yağ asidi bileşeni olan petroselinik asit oranı ise %74.86’dan (kontrol) %78.85’e artış göstermiş, anasonda ise petroselinik asit oranı birbirine yakın olmuştur. Çalışma sonucuna göre, ön işlem olarak milkrodalga uygulamalarının rezene ve anason meyvelerinin uçucu ve sabit yağ verimliliğinde ve kalitesinde olumlu etkisi olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

• Rezene,Anason,Mikrodalga destekli distilasyon,Uçucu yağ,Sabit yağ

References

1. Akgül A (1986) Türkiye'de yetişen rezenelerin (Foeniculum vulgare Mill.) uçucu yağlarının bileşimi üzerine bir araştırma. Doğa Türk Tarım ve Ormancılık Dergisi 10: 301-307.
2. Baydar H (2013) Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bilimi ve Teknolojisi (Genişletilmiş 4. Baskı). Süleyman Demirel Üniversitesi Yayın No: 51 (ISBN: 975-7929- 79-4).
3. Baydar H, Erbaş S (2014) Yağ Bitkileri Bilimi ve Teknolojisi. SDÜ Yayınları, Yayın No: 97, Isparta.
4. Baydar H (2016) Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Bilimi ve Teknolojisi (Genişletilmiş 5. Baskı). Süleyman Demirel Üniversitesi Yayın No: 51 (ISBN: 975-7929-79-4).
5. Bayrak A (2006) Çeşitli baharat meyvesi (Rezene, Çemenotu) yağlarının sterol ve yağ asidi bilesimi. Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi Kesin Raporu Ankara.
6. Cannon JB, Cantrella CL, Astatkieb T, Zheljazkovc VD (2013) Modification of yield and composition of essential oils by distillation time. Industrial Crops and Products 41: 214-220.
7. Ceylan A (1987) Tıbbi Bitkiler II. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, İzmir, s. 481.
8. Doğan Ö, Kara N, Tonguç M (2018) Anason populasyonlarında verim, uçucu yağ oranı ve genetik ilişkilerin araştırılması. Black Sea Journal of Agriculture 1(4): 110-116.

9. European Pharmacopoeia (1975) European Pharmacopoeia Commission, Maisonneuve 1975, Series: European treaty series, no. 50. Edition.
10. Fazlali A, Moradi S, Hamedi H (2015) Studying of optimization condition of rosemary essence extraction with microwave assisted hydro-distillation method. American Journal of Essential Oils and Natural Products 3(1): 46-50.
11. Kan Y, Kartal M, Aslan S, Yıldırım N (2006) Farklı koşullarda yetiştirilen rezene meyvelerinin uçucu yağ bileşenleri. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Dergisi 35(2): 95-101.
12. Kara N (2015) Yield, quality and growing degree-days of anise (Pimpinella anisum L.) under different agronomic practices. Turkish Journal of Agricultural and Forestry 39: 1014-1022.
13. Karabacak AÖ, Sinir GÖ, Suna S (2015) Mikrodalga ve mikrodalga destekli kurutmanın çeşitli meyve ve sebzelerin kalite parametreleri üzerine etkisi. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 29(2): 125-135.
14. Keskin S, Baydar H (2016) Umbelliferae familyasından bazı önemli kültür türlerinin Isparta ekolojik koşullarında tarımsal ve teknolojik özelliklerinin belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 20(1): 133-141.
15. Kiralan M (2012) Volalite compouns of black cumin seeds (Nigella sativa L.) from microwave-heating and conventional roasting. Journal of Food Science 77(4): 481-484.
16. Özkan F, Gürbüz B (2000) Tatlı rezene (Foeniculum vulgare Mili. var. dulce )'de bitki sıklığının verim ve verim özellikleri üzerine etkileri. Tarla Bitkileri Merkez Araştırma Enstitüsü Dergisi 9: 1-2.
17. Satıbeşe E, Doğan A, Yavaş İ (1994) Anason tohumu uçucu yağının bileşimi üzerine depolama süresinin etkisi. Gıda 19: 295-299.
18. Shamspur T, Mohamadi M, Mostafavi A (2012) The effects of onion and salt treatments on essential oil content and composition of Rosa damascena Mill. Industrial Crops and Products 37: 451–456.
19. TÜİK (2018) Türkiye İstatistik Kurumu Tarımsal İstatistik Verileri, Ankara. www.tuik.gov.tr. Erişim 25 Şubat 2019.