Farklı Yöntemlerle Fındık Zarından Antioksidan Ekstraksiyonunun Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, fındık zarından antioksidan bileşiklerin elde edilmesi için ultrason destekli ekstraksiyon, süperkritik akışkan ekstraksiyonu ve mikrodalga destekli ekstraksiyonun yanı sıra klasik çözücü ekstraksiyonu ve sokselet ekstraksiyonu yöntemleri uygulanmıştır.Toplam fenolik madde miktarı, FRAP ve EC50 değerleri göz önünde bulundurulmuş ve yanıt yüzey yöntemi kullanılarak ekstraksiyon koşulları optimize edilmiştir.Bağımsız değişkenler, ultrason destekli ekstraksiyonda, ekstraksiyon sıcaklığı (20-60 °C), ekstraksiyon süresi (15-45 dakika) ve etil alkol konsantrasyonu (% 70-90) olarak, süperkritik akışkan ekstraksiyonunda ekstraksiyon sıcaklığı (40-60 °C), ekstraksiyon basıncı (10-40 bar) ve ekstraksiyon süresi (20-60 dakika) olarak ve mikrodalga destekli ekstraksiyonda ekstraksiyon gücü (150-450 Watt), ekstraksiyon süresi (2-6 dakika) ve etil alkol konsantrasyonu (% 70-90) olarak seçilmiştir.İstenilirlik fonksiyonuna göre ultrason destekli ekstraksiyonda optimum ekstraksiyon koşulları 20 oC, 45 dakika ve % 69.12 etil alkol konsantrasyonu, süperkritik akışkan ekstraksiyonunda 40 oC, 56.72 dakika ve 14.5 bar ve mikrodalga destekli ekstraksiyonda 595.90 Watt, 5.56 dakika ve % 60.80 etil alkol konsantrasyonu olarak belirlenmiştir.Belirlenen optimum koşullarda tahmin edilen toplam fenolik madde miktarı, FRAP ve EC50 değerleri sırasıyla, ultrason destekli ekstraksiyonda 125.38 mg GAE/g, 723.05 mmol/g ve 223.07 µg/ml, süperkritik akışkan ekstraksiyonunda 71.19 mg GAE/g, 415.20 mmol/g ve 458.21 µg/ml ve mikrodalga destekli ekstraksiyonda 109.45 mg GAE/g, 580.69 mmol/g ve 395.82 µg/ml şeklindedir.Ultrason destekli ekstraksiyon ve mikrodalga destekli ekstraksiyon ile optimum koşullarda elde edilen ekstraktların hem klasik çözücü ekstraksiyonu hem de sokselet ekstraksiyonu ile % 50 etil alkol konsantrasyonunda elde edilen ekstraktlardan daha yüksek toplam fenolik madde miktarı ve antioksidan aktivite değerine sahip olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Fındık Zarı; Ekstraksiyon; Antioksidan Aktivite; Yanıt Yüzey Yöntemi

In this study, ultrasound assisted extraction, supercritical fluid extraction, microwave assisted extraction as well as solvent extraction and soxhlet extraction methods were applied for extraction of antioxidant compounds from hazelnut skin.Response surface methodology was employed to optimize the extraction conditions according to the total phenolic content, FRAP and EC50 values.Extraction temperature (20-60 °C), extraction time (15-45 min) and ethanol concentration (70-90%) for ultrasound assisted extraction, extraction temperature (40-60 °C), extraction pressure (10-40 bar) and extraction time (20-60 min) for supercritical fluid extraction and extraction power (150-450 Watt), extraction time (2-6 min) and ethanol concentration (70-90 %) for microwave assisted extraction were selected as the independent variables.The optimum extraction conditions according to desirability function were 20 oC, 45 min and 69.12 % ethanol concentration for ultrasound assisted extraction, 40 oC, 56.72 min and 14.5 bar for supercritical fluid extraction and 595.90 Watt, 5.56 min and 60.80 % ethanol concentration for microwave assisted extraction.Under these optimum conditions, predicted total phenolic content, FRAP and EC50 values were as follows 125.38 mg GAE/g, 723.05 mmol/g and 223.07 µg/ml for ultrasound assisted extraction, 71.19 mg GAE/g, 415.20 mmol/g and 458.21 µg/ml for supercritical fluid extraction and 109.45 mg GAE/g, 580.69 mmol/g and 395.82 µg/ml for microwave assisted extraction, respectively.Total phenolic content and antioxidant activity of extracts obtained by ultrasound assisted extraction and microwave assisted extraction at the optimum conditions were higher than those obtained by solvent extraction and soxhlet extraction at 50 % ethanol concentration.Key Words: Hazelnut Skin; Extraction; Antioxidant Activity; Response Surface Methodology.