Kırmızı Biber Tohumundan Ultrason Destekli Fenolik Ekstraksiyonunun Tepki Yüzey Metodu ile Optimizasyonu

Bu çalışmada, kırmızı biberlerin işlenmesi sonucu atık ürün olarak elde edilen Kahramanmaraş kırmızı biber (Capsicum annuum L.) çekirdeklerinin içerdiği fenolik bileşenler, ultrason-destekli ve geleneksel çözücü ekstraksiyon yöntemleri ile ekstrakte edilmiştir. İki farklı ekstraksiyon yöntemi, toplam fenolik içerik ve antioksidan kapasite yönünden değerlendirilmiştir. Daha yüksek antioksidan kapasite ile maksimum toplam fenolik içeriği elde etmek amacıyla, fenolik ekstrakların, ekstraksiyon sıcaklığı (40, 50 ve 60 °C), ekstraksiyon süresi (20, 40 ve 60 dk.) ve çözücü hacmi (50, 75 ve 100 mL) aralığını içeren ultrason-destekli ekstraksiyon koşullarını optimize etmek için tepki yüzey yöntemi kullanılmıştır. Fenoliklerin ekstraksiyonuna, çözücü hacmi, ekstraksiyon sıcaklığı ve süresinin etkileri değerlendirilmiştir. Tepki yüzey yöntemi sonuçlarına göre, optimum koşullar, 51 °C ekstraksiyon sıcaklığı, 60 dakika ekstraksiyon süresi ve 50 mL çözücü hacmi olarak belirlenmiştir. Fenolik bileşenlerin ekstraksiyonu üzerine ultrason uygulamasının, geleneksel yönteme göre daha etkili olduğu görülmüştür.

Optimization of Ultrasound-Assisted Phenolic Extraction from Red Pepper Seed by Response Surface Methodology

In this study, phenolic compounds of Kahramanmaraş red pepper (Capsicum annuum L.) seeds which are waste products from red pepper processing line were extracted by ultrasound-assisted (UAE) and conventional solvent extraction (SE) methods. Two different extraction methods were evaluated in terms of total phenolic contents (TPC) and antioxidant capacity. Response surface methodology (RSM) was used to optimize UAE conditions of phenolic extracts including extraction temperature (40, 50 and 60 °C), extraction time (20, 40 and 60 min) and solvent volume (50, 75 and 100 mL) for obtaining maximum total phenolics with higher antioxidant capacity. Effects of temperature, time and volume of solvent on extraction of phenolics were evaluated. As a result of RSM analysis, the optimum conditions determined as an extraction temperature of 51 °C, an extraction time of 60 min, and solvent volume of 50 mL. The results showed that ultrasonic treatment was more effective than conventional extraction method on phenolic extraction yield.

___

  • Arsunar, E.S. 2014. Optimization and product characterization of oil produced from capia pepper seed by cold pressing. Çanakkale Onsekiz Mart University, Gaduate School of Science and Engineering, Master Thesis, Çanakkale, 1s (in Turkish).
  • Bayraktaroglu, G. and Obuz, E. 2006. Principles of ultrasound methods and usage in food industry. Turkey 9. Food Congress; 24-26 May, Bolu, Turkey, s. 57-60 (in Turkish).
  • Brand-Williams, W., Cuvelier, M.E. and Berset, C. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensmittel-Wissenschaft & Technologie, 28: 25-30.
  • Büyüktuncel, E. 2012. Advanced Extraction Techniques I. University of Hacettepe, Journal of Faculty of Pharmacy, 32(2): 209-242 (in Turkish).
  • Carrera, C., Ruiz-Rodríguez, A., Palma, M. and Barroso, C.G. 2012. Ultrasound assisted extraction of phenolic compounds from grapes. Analytica Chimica Acta, 732: 100-104.
  • Cavuldak, Ö.A., Vural, N. and Anlı, R.E. 2016. Ultrasound assisted extraction of plant-derived phenolic compounds. Food, 41(1): 53-60 (in Turkish).
  • Corrales, M., Toepfl, S., Butz, P., Knorr, D. and Tauscher, B. 2008. Extraction of anthocyanins from grape by products assisted by ultrasonics, high hydrostatic pressure or pulsed electric fields; a comparison. Innovative Food, Science & Emerging Technologies, 9: 85-91.
  • Fıratlıgil Durmuş, F.E. 2008. Industrial utilization of red pepper seeds: protein extraction, functional properties, application in mayonnaise production. Istanbul Technical University, Institute of Science and Technology, PhD Thesis, Istanbul 148 s (in Turkish).
  • Gurnani, N., Gupta, M., Mehta, D. and Mehta, B.K. 2016. Chemical composition, total phenolic and flavonoid contents, and in vitro antimicrobial and antioxidant activities of crude extracts from red chilli seeds (Capsicum frutescens L.). Journal of Taibah University for Science, 10: 462-470.
  • Jao, C.H. and Ko, W.C. 2002. 1,1‐diphenyl‐2‐picrylhydrazyl (DPPH) radicals scavenging by protein hydrolyzates from tuna cooking juice. Fish Science, 68, 430-435.
  • Li, Hui-Zhen, Zhang, Zhi-Jun, Hou, Tian-Yu, Li, Xiao-Ju and Chen, Tie. 2015. Optimization of ultrasound-assisted hexane extraction of perilla oil using response surface methodology. Industrial Crops and Products, 76: 18-24.
  • Matsukawa, R., Dubinsky, Z. and Kishimoto, E. 1997. A comparison of screening methods for antioxidant activity in seaweeds. Journal of Applied Physiology, 9: 29-35.
  • Menichini, F., Tundis R., Bonesi M., Loizzo MR., Conforti F., Statti G., Cindio BD., Houghton PJ. and Menichini F. 2009. The influence of fruit ripening on the phytochemical content and biological activity of Capsicum chinense Jacq. cv Habanero. Food Chem., 114: 553-560.
  • Silva, L.R., Andrade, P.B., Azevedo, J., Pereira, M.J. and Valentão, P. 2013. Chemical assessment and antioxidant capacity of pepper (Capsicum annuum L.) seeds. Food and Chemical Toxicology, 53: 240-248.
  • Sim, K.H. and Sil, H.Y. 2008. Antioxidant activities of red pepper (Capsicum annuum) pericarpand seed extracts. International Journal of Food Science and Technology, 43: 1813-1823.
  • Singleton, W.L. and Rossi, J.A. 1965. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16: 144-158.
  • Sora, GTS., Haminiuk, CVI., da Silva, MV., Zielinski, AAF., Gonçalves, GA., Bracht, A. and Peralta, RM. 2015. A comparative study of the capsaicinoid and phenolic contents and in vitro antioxidant activities of the peppers of the genus Capsicum: an application of chemometrics. J. Food Sci. Technol., 52(12): 8086-8094.
  • Teh, S.S. and Birch, E.J. 2014. Effect of ultrasonic treatment on the polyphenol content and antioxidant capacity of extract from defatted hemp, flax and canola seed cakes. Ultrasonics Sonochemistry, 21: 346-353.
  • Tiwari, B.K. 2015. Ultrasound: A clean, green extraction technology. Trends in Analytical Chemistry, 71: 100-109.
  • Yılmaz, E., 2011. Technology of Food By-products. Lecture notes. Çanakkale (in Turkish).
  • Zhuang, Y., Chen, L., Sun, L. and Cao, J. 2012. Bioactive characteristics and antioxidant activities of nine peppers. J. Funct. Foods., 4: 331-338.
Türk Tarım ve Doğa Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2148-3647
  • Yayın Aralığı: 4
  • Başlangıç: 2014
  • Yayıncı: Prof. Dr. Mevlüt AKÇURA
Sayıdaki Diğer Makaleler

BAFR: R Programı ile Bitki Islahı Denemelerinin Analizi için Geliştirilmiş Bir Paket ve Web Uygulaması

Fatih KAHRIMAN

Kırklareli İlinde Kullanılan Bazı Damla Sulama Sistemlerinin Teknik Performanslarının Değerlendirilmesi

Selçuk ÖZER, Ozan Utku ÖZTÜRK, Ülviye ÇEBİ KANBUROĞLU, Başak AYDIN

Adıyaman Yerel Dut (Morus spp.) Seleksiyonlarının Bazı Morfolojik ve Pomolojik Özellikleri

Ege Fırat KARAAT

İki Lokasyonda Sıra Arası Mesafe ve Ekim Sıklığının Karabuğday Çeşitlerinin Tane Verimi ve Ham Protein Oranı Üzerine Etkis

Sevim AKÇURA, Bahri İZCİ, Kağan KÖKTEN, Selim ÖZDEMİR

Bakır, Çinko ve Fosfor İçerikli Priming Uygulamalarının Buğday ve Arpada Tohum ve Fide İçeriği Üzerine Etkileri

Bekir ATAR, Veli UYGUR, Enise SUKUŞU

Muş İlindeki Kaz Yetiştiriciliğinin Genel Yapısı ve Sorunları

Turgay ŞENGÜL, İsmail YETER

Yarı Kurak İklim Koşullarında Farklı Anaçlar Üzerinde Yetiştirilen Sofralık Üzüm Çeşitlerinin Bazı Çekirdek Özellikleri ile Yağ Asidi Kompozisyonlarının Belirlenmesi

M. İlhan ODABAŞIOĞLU, Sadettin GÜRSÖZ

Farklı Kavuzsuz Arpa Genotiplerinin (Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.) Sulu Koşullarda Verim ve Bazı Kalite Özelliklerinin Belirlenmesia

Soner YÜKSEL, Saime ÜNVER İKİNCİKARAKAYA

Line x Tester Metoduyla Islah Edilen Kuru Fasulye Hatlarının Özelliklerinin Belirlenmesi ve Kalıtımın Etkisi

Şemsi TAMÜKSEK, Ercan CEYHAN

Yarı Kurak Koşullarda Ekim Zamanlarının Çörekotu (Nigella sativa L.) Verim ve Verim Özelliklerine Etkisi

Memet İNAN