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: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2014
  • Yayıncı: Prof. Dr. Mevlüt AKÇURA
Sayıdaki Diğer Makaleler

Çapakçur Mikro Havzası’nda (Bingöl) Mikro Havza Ölçekli Peyzaj Değerlendirmesi

Alaaddin YÜKSEL, Alperen MERAL, Yasin DEMİR, Engin EROĞLU

Hatay İli Zeytin Üretim Alanlarında Zeytin Dal Kanseri (Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi) Hastalığının Belirlenmesi

Senem FİLİZ DOKSÖZ, İ. Adem BOZKURT

Farklı Zamanlarda Örneklenen Bademlerden ve Farklı Ekstraksiyon Yöntemleri ile Ceviz Örneklerinden Elde Edilen Total Nükleik Asitlerde RNA Miktarı ve Parametrelerinin Karşılaştırılması

Mahmut YEGÜL, Saadettin BALOĞLU

İleri Kademe Ekmeklik Buğday (Triticum aestivum L.) Mutant Hatlarının Verim ve Kalite Parametrelerine Göre Seleksiyonu

İrfan ÖZTÜRK, Ayşe Fulya ŞEN, Hilal Tuğba KILIÇ, Şahinde ŞİLİ

Spesifik Yüzey Alanı Belirlenmesinde Organik Madde, Kireç ve Demir Oksitlerin Uzaklaştırılmasının Önemi

Nurullah ACİR, Hikmet GÜNAL

In Vitro ve In Vivo Koşullarda Seyreltilmiş Deniz Suyunda Geleceğin İki Model Bitkisinin (Marul ve Patates) Geliştirilmesi

Ercan ÖZKAYNAK

Çanakkale İlinde Kanola Üretiminin Fonksiyonel Analizi

Arif SEMERCİ

Mardin ve Şırnak İllerinde Yetiştiriciliği Yapılan Bazı Zeytin Genotiplerinin Meyve ve Yağ Özelliklerinin Belirlenmesi

Nevzat SEVGİN, Saime CANER

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

Mısır ve Bazı Baklagillerin Birlikte Üretimi ile Silaj Yem Kalitesini Artırma Olanakları

Mustafa KIZILŞIMŞEK, Tuğba GÜNAYDIN, Ahmet suvar ASLAN, Kübra KEKLİK, Hamit AÇIKGÖZ