KRİTİK ALTI SU EKSTRAKSİYONU İŞLEMİNİN GIDA ENDÜSTRİSİNDE KULLANIMINA YÖNELİK UYGULAMALAR

Transkript

1 GIDA (2014) 39 (1): doi: /gida GD13019 Derleme / Review Özet KRİTİK ALTI SU EKSTRAKSİYONU İŞLEMİNİN GIDA ENDÜSTRİSİNDE KULLANIMINA YÖNELİK UYGULAMALAR Evrim Özkaynak Kanmaz 1 *, Gülden Ova 2 1 Artvin Çoruh Üniversitesi, Sa l k Yüksek Okulu, Beslenme ve Diyetetik Bölümü, Artvin 2 Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, G da Mühendisli i Bölümü, zmir Gelifl tarihi / Received: Düzeltilerek Gelifl tarihi / Received in revised form: Kabul tarihi / Accepted: Kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde kullan lan s cakl a ba l olarak çeflitli polaritedeki bileflikleri elde etmek mümkün olup daha düflük s cakl klarda polaritesi yüksek bileflikler, daha yüksek s cakl klarda ise polaritesi düflük bileflikler ekstrakte elde edilebilmektedir. Kritik alt su ekstraksiyonu do al g da bileflenlerinin ekstraksiyonu amac yla toksik organik bilefliklerin kullan lmad çevre dostu bir tekniktir. Bu teknik ayr ca daha düflük ekstraksiyon süresi, daha yüksek kaliteli ekstrakt ve daha düflük maliyet gibi baz avantajlara da sahiptir. Bu çal flmada kritik alt su ekstraksiyonunun prensipleri ve kritik alt su ekstraksiyonu ifllemini etkileyen parametreler incelenmifl olup ayr ca çeflitli g da matrikslerindeki biyoaktif bilefliklerin kritik alt su ekstraksiyonu uygulamalar ele al nm flt r. Anahtar kelimeler: Krtitik alt su akstraksiyonu, g da uygulamalar, biyoaktif bileflikler THE APPLICATIONS OF SUBCRITICAL WATER EXTRACTION FOR THE FOOD INDUSTRY Abstract Subcritical water extraction has demonstrated its ability to selectively extract different classes of compounds depending on the temperature used, with the more polar extracted at lower temperatures and the less polar compounds extracted at higher temperatures. Subcritical water extraction is an environmentally friendly technique that toxic organic solvents have not been used for the extraction of the natural food components. This method also can provide higher selectivities, shorter extraction times and higher extraction yields. In this study, it was investigated the principles of subcritical water extraction and the effective parameters for subcritical water extraction process. It was also examined subcritical water extraction applications of bioactive compounds in different food matrices. Keywords: Subcritical water extraction, food applications, bioactive compounds. *Yazışmalardan sorumlu yazar / Corresponding author; evrimka2000@yahoo.com, (+90) , (+90)

2 E. Özkaynak Kanmaz, G. Ova GİRİŞ Ekstraksiyon teknolojisi gün geçtikçe geliflme gösteren bir alan olup süper kritik s v ekstraksiyonu, mikrodalga destekli ekstraksiyon, bas nçl s v ekstraksiyonu ve kritik alt su ekstraksiyonu (bas nçl s cak su ekstraksiyonu) günümüzde yeni, basit ve h zl örnek haz rlama teknikleri olarak görülmektedir (1-5). Bitkisel kaynakl çeflitli biyoaktif bilefliklerin sa l k üzerine olumlu etkilerinin yap lan çal flmalarla ortaya konulmas ile birlikte fitokimyasal bilefliklerin ekstraksiyonu önemli bir endüstriyel ifllem haline gelmifltir (12). G dalardaki biyoaktif bilefliklerin g da deste i olarak kullan m na toplumun ilgisinin artmas, fonksiyonel ürünlerin üretiminin ve buna ba l olarak da yasal düzenlemelerin artmas nedeniyle ekstraksiyon metodlar nda toksik organik çözgenlerin kullan lmad daha sa l kl alternatif yöntemlerle ilgili araflt rmalar bafllam flt r. Bu amaçla gelifltirilen yöntemlerden biri de kritik alt su ekstraksiyonu ifllemidir. Bu ifllemin di er konvensiyonel tekniklere k yasla bafll ca avantajlar aras nda daha düflük ekstraksiyonsüresi, daha yüksek kaliteli ekstrakt ve daha düflük maliyet say labilir. Ayr ca kritik alt su ekstraksiyonu çevre dostu bir teknik olarak tan mlanmaktad r (7-11, 13-20). Literatürde kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin g da endüstrisinde kullan m na yönelik çal flmalar özellikle esansiyel ya lar (13, 21-23) ve fenolik bileflikler (12, 24-34) üzerine yo unlaflm fl olsa da protein ve karbonhidratlar (32, 35), aroma bileflikleri (36), alkoloidler (37), terpenler (38), laktonlar (39) ve saponinler (40) gibi çeflitli bileflikler üzerine de çal flmalar yap lm flt r. KRİTİK ALTI SU EKSTRAKSİYONU İŞLEMİNİ ETKİLEYEN PARAMETRELER Kritik alt su ekstraksiyonu (subcritical water extraction) literatürde afl r s t lm fl su ekstraksiyonu (superheated water extraction), bas nçl s cak su ekstraksiyonu (pressurized hot water extraction) ve bas nçl düflük polariteli su ekstraksiyonu (pressurized low polarity water extraction) gibi farkl isimlerde kullan lmaktad r. Kritik alt su ekstraksiyonu yeterli derecede yüksek bas nc n uygulanarak ve s cakl n artt r lmas yla suyun dielektrik katsay s n n yani polaritesinin düflürülmesi ve suyun s v fazda tutulabilmesi ilkesine dayanmaktad r. Su oda s cakl nda polar bir çözgendir ve dielektrik katsay s 80 e yak nd r, 250 C ye kadar s t ld zaman ise suyun dielektrik katsay s etanolün dielektrik katsay s na yak n bir de er olan 27 e kadar düflmektedir. Çal flma s cakl klar suyun kritik de eri olan 374 C nin alt nda olup genellikle 100 C nin üzerindeki s cakl klar kullan lmaktad r (6-11). Kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde kullan lan s cakl a ba l olarak çeflitli polaritedeki bileflikleri elde etmek mümkün olup daha düflük s cakl klarda polaritesi yüksek bileflikler, daha yüksek s cakl klarda ise polaritesi düflük bileflikler ekstrakte edilebilmektedir. G dalar n yap s ndaki biyoaktif bilefliklerin ekstraksiyonu pilot tipi düzeneklerde veya bas nçl çözgen ekstraksiyonu (accelerated solvent extraction-ase) sistemlerinde gerçeklefltirilmektedir. Literatürde yap lan çal flmalar incelendi inde kritik alt su ekstraksiyonu ifllemini etkileyen parametreler aras nda partikül boyutu, s cakl k, ekstraksiyon süresi, ak fl h z, bas nç, taze çözgen miktar ve örnek miktar say labilir. Partikül Boyutu Ekstraksiyon iflleminde g da matriksinin partikül boyutu küçüldükçe yüzey alan artmakta ve bu da ekstraksiyon etkinli ini art rmaktad r. Fakat, partikül boyutunu çok fazla küçültmek filtre gözeneklerini t kayabilmektedir. Ayr ca materyalin musilaj içeri inin de gözeneklerin t kanmas üzerine etkisinin oldu u belirtilmektedir. Bunun yan s ra materyal flekli de önemli olup bir g da matriksi ile o g dan n ya s z küspe yap s birbirinden farkl olup küspe materyali ile çal fl rken alternatif boyut küçültme denemeleri yap lmas ekstraksiyon verimini önemli düzeyde etkilemektedir (23, 28, 33, 41, 42). Sıcaklık Kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde s cakl k en etkin parametre olup g da matriksinin yap s ndaki ba lar k r p suyun yay lma gücünü ve seçicili ini art rmaktad r (12-14, 23-25, 27-29, 31-35, 38, 39). Ayr ca s cakl k suyun polaritesini de de ifltirerek farkl biyoaktif bilefliklerin ekstraksiyonunda seçicilik sa lamaktad r (12). Ekstraksiyon Süresi Ekstraksiyon süresi, s cakl k parametresinden sonraki en etkili faktörlerden biridir (12, 25, 28, 42

3 Kritik Altı Su Ekstraksiyonu İşleminin Gıda Endüstrisinde... 31, 33-35, 38, 39). Analitin çözücü içerisinde da l m katsay s n n düflük oldu u durumlarda ekstraksiyon süresi uzun seçilirken, su içerisinde da l m katsay s n n yüksek oldu u bilefliklerin ekstraksiyonunda ise süre k sa tutulmal d r (28). Uzun süreli s sal ifllem bilefliklerin indirgenmesine neden oldu undan ekstraksiyon süresinin optimizasyonu oldukça önemli (8, 43, 44) olup s cakl k ve ekstraksiyon süresi aras nda önemli bir interaksiyon bulunmaktad r (33). Akış Hızı Pilot tipi düzeneklerde ak fl h z ekstraksiyon süresi kadar etkili bir faktör olup baz çal flmalarda optimize edilmesi gerekti i vurgulanmaktad r (13, 23, 27, 32). Basınç Kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde bas nc n ifllevi suyu ekstraksiyon s cakl nda s v halde tutmakt r. Bas nç ayr ca su ile g da matriksi aras ndaki temas da art rmaktad r (28). Literatürde taranan ASE çal flmalar n ço unda bas nç faktörü sabit de erde tutulmufl ve 1500 psi bas nç de eri kullan lm flt r (12, 24, 29, 31). Kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde bas nc n daha yüksek de erlerde olmas n n ekstraksiyon verimine herhangi bir etkisinin olmad n belirten çal flmalar da bulunmaktad r (28, 33, 42). Taze Çözgen Miktarı ASE cihaz nda ekstraksiyon süresinin bitiminde ekstraksiyon iflleminin yap ld metal haznenin içine taze çözücü püskürtme imkan mevcuttur. Taze çözgen miktar n sisteme ekstraksiyon haznesi hacminin %5-150 si kadar verebilmek mümkündür. Ekstraksiyon süresi sonunda ekstrakt, ekstrakt toplama fliflesine al nmaya bafllan r, bu arada statik valf aç l r ve metal haznenin kapasitesinin belirlenen yüzdesinde sisteme tekrar taze su verilir. Literatürde yap lan taramalarda genellikle taze çözgen miktar n n ekstraksiyon ifllemi s ras nda bir faktör olarak ele al nmad ve sabit de erlerde tutuldu u görülmektedir (12, 24, 29, 31). Ayr ca, yap lan baz çal flmalarda da taze çözgen miktar n n ekstraksiyon ifllemini etkilemedi i belirtilmektedir (28, 33). Örnek Miktarı Literatürde örnek miktar n n önemli bir faktör oldu unu ve optimize edilmesi gerekti ini bildiren çal flmalar bulunurken (33, 42), örnek miktar n n bir faktör olarak önemli olmad n bunun yerine örnek/çözücü oran n n daha önemli bir faktör oldu unu belirten çal flmalar da yer almaktad r (44, 45). Di er bir çal flmada da örnek miktar n n etkin bir faktör olmad saptanm fl olup mümkün oldu unca örne i iyi temsil edecek ve al nan ekstraktlar n da ilgili bileflenler aç s ndan konsantre oldu u uygun bir örnek miktar n n seçilmesi gerekti i belirtilmektedir (28). Baz çal flmalarda ise örnek miktar sabit de erde tutulmaktad r (12, 24, 29, 31). PİLOT TİPİ DÜZENEKLERDE KRİTİK ALTI SU EKSTRAKSİYONU UYGULAMALARI Ekstraksiyon düzene i degaz edilmifl su kayna, azot kayna, f r n, ekstraksiyon hücresi ve ekstrakt toplama ünitesinden oluflmakta olup çal flmalarda çeflitli pilot tipi düzenekler kullan lm flt r (5, 8, 13, 32, 46, 47). Pilot tipi düzeneklerde fitokimyasal bilefliklerin kritik alt su ile ekstrakte edildi i baz çal flmalara afla da yer verilmektedir. Kekik ve fesle en yapraklar ndan -pinen, limonen, kafur, sitronellol, ve karvakrol terpenlerinin ekstraksiyonu amac yla kritik alt su kullan lan çal flmada, terpenlerin en yüksek ekstraksiyon verimininin 100 C de, 15 dakika sürede elde edildi i ve %70-80 aras nda oldu u belirtilmektedir (38). Kara kekik (Thymbra spicata L.) yapraklar ndan esansiyel ya lar n ekstraksiyonu çal flmas nda, kritik alt su ekstraksiyonunun konvensiyonel esansiyel ya üretim tekniklerinden daha h zl ve düflük maliyetli ve çevre dostu bir teknik oldu u bildirilmektedir (13). Kekik ya n n kritik alt su ekstraksiyonu ve su destilasyonu ifllemleri karfl laflt r ld nda; kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin kekik esansiyel ya lar n n eldesinde su destilasyonundan daha h zl, daha ucuz ve daha etkili bir yöntem oldu u, ayr ca kekik ya nda bulunan 11 major bilefli in 8 inin kritik alt su ekstraksiyonu ile daha yüksek verimde elde edildi i görülmektedir. Söz konusu ifllemin g da endüstrisinde bitkilerin esansiyel ya lar n elde etmede büyük ilgi görece i belirtilmektedir (22). Kiflnifl (Coriandrum sativum L.) tohumlar ndan esansiyel ya lar n ekstraksiyonu amac yla kritik alt su ekstraksiyonu, Soxhlet aparat nda su ile ekstraksiyon ve su destilasyonu ifllemlerinin karfl laflt r ld bir araflt rmada kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin verimi Soxhlet ve 43

4 E. Özkaynak Kanmaz, G. Ova destilasyon yöntemlerine k yasla daha düflük olmas na karfl n kritik alt su ekstraksiyonu ifllemi ile daha de erli esansiyel ya lar n elde edildi i bildirilmektedir (23). Mercanköflk yapraklar ndan esansiyel ya lar n ekstraksiyonu üzerine yap lm fl di er bir çal flmada, kritik alt su ekstraksiyonu ve su destilasyonu ifllemleri karfl laflt r lm flt r. Sonuç olarak, kritik alt su ekstraksiyonu ifllemi ile 15 dak. gibi k sa bir sürede daha yüksek miktarda esansiyel ya elde edilebildi i ve ekstraksiyon veriminin su destilasyonundan 5.5 kat daha fazla oldu u vurgulanmaktad r (21). Kava (Piper methysticum) kökünden laktonlar n kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin suda kaynatma, Soxhlet aparat nda su ile ekstraksiyon ve ultrasonik banyoda asetonla ekstraksiyon ifllemleri ile karfl laflt r ld nda; 175 C s cakl kta 20 dak kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin kava kökünden laktonlar n elde edilmesi için yeterli oldu u görülmekte olup verimin Soxhlet aparat ndaki ekstraksiyon ve suda kaynatma ifllemlerinden daha yüksek oldu u, ultrasonik banyoda asetonla ekstraksiyondan ise daha düflük oldu u bildirilmektedir (39). Ya al nm fl pirinç kepe inden protein, karbonhidrat ve fenolik bileflikler gibi sa l a yararl bilefliklerin kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde 200 C de en yüksek miktarda ve verimde protein ve karbonhidrat elde edildi i rapor edilmektedir. Araflt rmada ekstraksiyon iflleminde s cakl n yükselmesi ile elde edilen ekstraktlar n toplam fenolik madde miktar n n ve antioksidan aktivitelerinin artt, C aras nda ekstraktlar n protein ve karbonhidrat içeri inin yan s ra furfural içeriklerinin de h zl artt görülmektedir (25). Ayr ca, ya al nm fl keten tohumu küspesinden lignan bilefliklerinin, proteinlerin ve karbonhidratlar n ekstraksiyonu iflleminin ticari olarak gelece e dönük bir teknoloji olma potansiyeline sahip oldu u belirtilmektedir (32). Ya al nm fl pirinç kepe i ile yap lan di er bir çal flmada ise antioksidan ve emülsifiye özelli e sahip yararl maddelerin kritik alt su ekstraksiyonu koflullar ile ekstraktlardaki baz bileflikler ve onlar n özellikleri araflt r lm flt r. Veriler do rultusunda C s cakl klarda, yüksek radikal süpürücü ve antioksidan aktiviteye sahip bileflikleri içeren ekstraktlar n 5 dak gibi k sa sürede elde edildi i ve 200 C de yüksek emülsifiye özellli e sahip ekstraktlar n al nabildi i bildirilmektedir (35). Biberiye yapraklar ndan antioksidan bilefliklerin elde edilmesi amac yla kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin kulland çal flmada, biberiyede aktif olarak bulunan karnosol, rosmanol, karnosik asit, metil karnosat bileflikleri ile kirsimaritin ve genkwanin gibi baz flavonoidlere karfl bu ifllemin seçicili in yüksek oldu u ve ekstraksiyon ifllemleri sonucunda elde edilen ekstraktlar n antioksidan aktivitelerinin de çok yüksek oldu u belirtilmektedir (30). Meyan kökü ile yap lan bir araflt rmada 200 C de 60 dak veya 300 C de 30 dakikadan daha uzun sürelerde uygulanan kritik alt su ekstraksiyonu ifllemi s ras nda elde edilen su ekstraktlar n n daha yüksek antioksidan aktivite ve toplam fenolik madde içerdi i görülmektedir (48). Kanola küspesinden antioksidan bilefliklerin ekstraksiyonu amac ile kritik alt su ekstraksiyonu (110 ve 160 C), s cak su (80 C) ve etanol ekstraksiyonu (%95, v/v) karfl laflt r ld nda; ekstraktlarda toplam fenolik madde ve antioksidan kapasitesi aç s ndan en yüksek ekstraksiyon verimi 160 C de kritik alt su ekstraksiyonu ile elde edilmektedir (49). Laboratuvar ölçekli bas nçl düflük polariteli su ekstraktörü kullan larak keten lifi üretiminde yan ürün olan keten k ym ndan hemiselüloz ve lignin bilefliklerinin ayr flt r lmas için optimum ekstraksiyon koflulu 170 C, 3.0 ph ve 2.5 ml/dak ak fl h z olarak bildirilmektedir (50). Helile (Terminalia chebula Retz) meyvelerinden gallik asit, elajik asit, ve korilagin gibi polifenolik bilefliklerin kritik alt su ekstraksiyonu ile elde edilen ekstraktlar n toplam fenolik madde miktar ve antioksidan aktiviteleri s cak su, s cak etanol ve suda kaynatma ifllemi ile karfl laflt r ld nda kritik alt su ekstraksiyonu ifllemi ile gallik asit, elajik asit gibi yüksek antioksidan aktivite özelli ine sahip önemli miktarda fenolik bileflikler içeren ekstraktlar n elde edildi i ve söz konusu ifllemin helile meyvelerinden fenolik bilefliklerin ekstraksiyonu amac yla kullan m n n zamandan tasarruf sa lad, etkin ve çevre dostu bir teknik oldu u rapor edilmektedir (27). BASINÇLI ÇÖZGEN EKSTRAKSİYONU SİSTEMLERİNDE KRİTİK ALTI SU EKSTRAKSİYONU UYGULAMALARI Bas nçl çözgen ekstraksiyonu sistemlerinin ticari ismi h zland r lm fl çözgen ekstraksiyonu olup 44

5 Kritik Altı Su Ekstraksiyonu İşleminin Gıda Endüstrisinde... ASE cihazlar n n ASE 100, 150, 200, 300 ve 350 olarak 5 farkl modeli bulunmaktad r (51). G dalar n yap s ndaki biyoaktif bilefliklerin kritik alt su ile ekstraksiyonu üzerine ASE cihazlar nda yap lm fl baz çal flmalara afla da yer verilmifltir. Spirulina platensis mikroalginden antioksidanlar n ekstraksiyonu ifllemi ASE 200 cihaz nda 4 farkl çözgen (hegzan, petrol eteri, etanol, su) kullan larak gerçeklefltirildi inde, etanol ekstraktlar ile en yüksek verimin (%19.7) elde edildi i bunu %10.12 verim ile su ekstraktlar n n izledi i görülmektedir. Araflt rmada ayr ca her s cakl k ve süre parametresi için en yüksek antioksidan aktivite de eri su ekstraktlar nda saptanmaktad r (31). Kurutulmufl k rm z üzüm kabu undan antosiyaninlerin ve di er fenolik bilefliklerin ASE 200 cihaz nda kritik alt su ekstraksiyonu, ultrasonik banyoda su ve %60 metanol çözeltisi ekstraksiyon ifllemleri k yaslanm flt r. Araflt rma sonucunda kurutulmufl k rm z üzüm kabu undan ve muhtemelen ifllenmifl üzümün di er yan ürünlerinden antosiyaninlerin ve di er fenolik bilefliklerin C aras nda kritik alt su ile ekstrakte edilmesi iflleminin organik çözgen kullan m na karfl iyi bir alternatif yöntem olaca bildirilmektedir (24). Kekik (Origanum vulgare L.) yapraklar ndan antioksidan bilefliklerin izole ve konsantre edilmesi amac yla ASE 200 cihaz nda yap lan kritik alt su ekstraksiyonu iflleminde en yüksek ekstraksiyon verimi (%54) ve en yüksek antioksidan aktivitesi 200 C s cakl kta 15 dak ekstraksiyon süresinde elde edilen ekstraktlarda saptanm flt r. Buna karfl n araflt rmada farkl koflullarda elde edilen ekstraktlar n toplam fenolik madde miktarlar birbirine yak n olup fenolik bilefliklerin çeflidinde ve yap s nda farkl l klar saptand ve bu farkl l klar n ekstraktlar n antioksidan aktivitelerindeki farkl l n n nedeni oldu u vurgulanmaktad r (12). Kurutulmufl üzüm posas ndan prosiyanidinlerin ekstraksiyonu ASE cihaz nda 6 çözgen (%0, 10, 30, 50, 70, ve 90 etanol/su (v/v)) kullan larak gerçeklefltirilmifltir. Araflt rmada ayn zamanda ö ütülmüfl üzüm posas ndaki prosiyanidinler aseton/su/asetik asit (70:29.5:0.5, v/v/v) çözeltisi ile konvansiyonel olarak da ekstrakte edilmifltir. Araflt rmada %50 etanol/su çözeltisi ile elde edilen ekstraktlar n prosiyanidin içeriklerinin di er etanol/su çözeltilerinden daha yüksek oldu u ve konvansiyonel çözgenle ekstrakte edilen prosiyanidinlerin %115 ini içerdi i belirtilmifl olup %50 etanol/su çözeltisi ile konvansiyonel ekstraksiyona göre %205 epikateflin, %221 kateflin ve %113 dimerler daha fazla ekstrakte edilmektedir. Araflt rmada sonuç olarak ASE cihaz nda C aras nda %50 etanol/su çözeltisi ile prosiyanidinlerin ekstraksiyonunun yap labilece i saptanm fl olup flarap ve meyve suyu endüstrisinde at k olarak ortaya ç kan üzüm posas ndan prosiyanidinlerin ekstraksiyonunun etkin ve çevre dostu olan çözgenlerle gerçeklefltirilebilece i belirtilmektedir (29). Nar kabu u ve çekirde inde antioksidan özellikler gösteren fenolik bilefliklerin ASE 300 cihaz nda kritik alt su ekstraksiyonu üzerine yap lm fl çal flmada, s cakl k, partikül boyutu, taze çözgen miktar, örnek miktar, ekstraksiyon süresi gibi ifllem parametreleri incelenmifltir. Araflt rmada, ekstraksiyon s cakl ve süresi etkin faktörler olarak saptanm fl olup optimum ekstraksiyon koflullar 40 C s cakl k, 5 dak. ekstraksiyon süresi, 1500 psi bas nç, %5 taze çözgen miktar ve 10 g örnek miktar olarak belirtilmektedir. Araflt rmada optimum koflullarda su ile al nan ekstraktlar ile konvansiyonel metanol ekstraktlar aras nda fenolik bileflik miktarlar aç s ndan istatistiksel anlamda fark olmad bildirilmektedir (28). ASE 200 cihaz nda gerçeklefltirilen keten tohumunun yap s ndaki SDG (sekoisolarikiresinol diglukosid) lignan bilefli inin kritik alt su ekstraksiyonu amac ile materyal flekli, s cakl k, ekstraksiyon süresi, bas nç, taze çözgen miktar ve örnek miktar parametrelerinin ifllem üzerine etkileri incelenmifltir. Etkin faktörler olarak ekstraksiyon s cakl, ekstraksiyon süresi, materyal flekli ve örnek miktar belirlenmifl olup en iyi çal flma materyalinin ya al nm fl parça küspe oldu u belirtilmektedir. Su ekstraktlar nda en yüksek verim (%77.01) 160 C s cakl kta 60 dak ekstraksiyon süresinde 1500 psi bas nç kullan larak 5 g örnek ile %40 taze çözgen kullan ld nda saptanmakta olup ikinci en yüksek verimin (%72.57) ise 180 C de 15 dak gibi k sa bir sürede elde edildi i bildirilmektedir (33). 45

6 E. Özkaynak Kanmaz, G. Ova SONUÇ Literatürde kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin g da endüstrisinde kullan m na yönelik çal flmalar özellikle esansiyel ya lar ve fenolik bileflikler üzerine olup proteinler, karbonhidratlar, aroma bileflikleri, alkoloidler, terpenler, boyar maddeler ve laktonlar gibi çeflitli bileflikler üzerine de çal flmalar bulunmaktad r. Yap lan çal flmalarda, endüstriyel boyutta bitkisel biyoaktif bilefliklerin ekstraksiyonu amac yla kritik alt su ekstraksiyonu iflleminin önemli bir potansiyele sahip oldu u vurgulanmaktad r. Kritik alt su ekstraksiyonu gelece in çevre dostu ekstraksiyon tekni i olarak görülmektedir. KAYNAKLAR 1. Sahena F, Zaidul ISM, Jinap S, Karim AA, Abbas KA, Norulaini NAN, Omar AKM Application of supercritical CO 2 in lipid extraction- A review. J Food Eng, (95), Munshi P, Bhaduri S Supercritical CO 2 : a twemty first century solvent for the chemical industry. Curr Sci, (97), Hyotylainen T Critical evaluation of sample pretreatment techniques. Anal Bioanal Chem, 394 (3), Sunarso J, Ismadji S Decontamination of hazardous substances from solid matrices and liquids using supercritical fluids extraction: a review. J Hazard Mater, 161 (1), Beek TA, Tetala KKR, Koleva II, Dapkevicius A, Exarchou V, Jeurissen SMF, Claassen FW, Klift EJC Recent developments in the rapid analysis of plants and tracking their bioactive constituents. Phytochem Rev, (8), Teo CC, Tana SN, Hong Yonga JW, Hewb CS, Ong ES Pressurized hot water extraction (PHWE). J Chromatogr A, 1217 (16), Kim WJ, Kim J, Veriansyah B, KimJD, Lee YW, Oh SG, Tjandrawinata RR Extraction of bioactive compounds from Centella asiatica using subcritical water. J Supercrit Fluids, (48), Teo CC, Tan SN, Yong JWH, Hew CS, Ong ES Validation of green-solvent extraction combined with chromatographic chemical fingerprint to evaluate quality of Stevia rebaudiana Bertoni. J Sep Sci, 32 (4), Zaibunnisa AH, Norashikin S, Mamot S, Osman H An experimental design approach for the extraction of volatile compounds from turmeric leaves (Curcuma domestica) using Pressurised Liquid Extraction (PLE). LWT-Food Sci Technol, (42), Roudsari MH, Chang PR, Pegg RB, Tyler RT Antioxidant capacity of bioactives extracted from canola meal by subcritical water, ethanolic and hot water extraction. Food Chem, (114), Zbiral J, Nemec P Comparision of some soil extractants for determination of boron. Commun Soil Sci Plant Anal, (40), Rodr guez-meizoso I, Marin FR, Herrero M, Senorans FJ, Reglero G, Cifuentes A, Ibánez E Subcritical water extraction of nutraceuticals with antioxidant activity from oregano, Chemical and functional characterization. J Pharm Biomed Anal, (41), Ozel MZ, Gogus F, Lewis AC Subcritical water extraction of essential oils from Thymbra spicata. Food Chem., (82), Teo CC, Tan SN, Yong JWH, Hew CS, Ong ES Evaluation of the extraction efficiency of thermally labile bioactive compounds in Gastrodia elata Blume by pressurized hot water extraction and microwave-assisted extraction. J Chromatogr A, 1182 (1), Hyotylainen T Critical evaluation of sample pretreatment techniques. Anal. Bioanal. Chem. 394 (3), Shi J, Xue SJ, Ma Y, Jiang Y, Ye X, Yu D Green separation technologies in food processing: supercritical-co 2 fluid and subcritical water extraction. In: Green Technologies in Food Production and Processing Food Engineering Series. Arcand, Yves (chief ed), Springer-e book, Chapter 11, pp Jiang ZJ, Liu F, Goh JL, Yu LJ, Li SFY, Ong ES, Ong CN Determination of senkirkine and senecionine in Tussilago farfara using microwaveassisted extraction and pressurized hot water extraction with liquid chromatography tandem mass spectrometry. Talanta, 79 (2), Marazuela MD, Bogialli S A review of novel strategies of sample preperation for the determination of antibacterial residues in foodstuffs using liquid chromatography-based analytical methods. Anal Chim Acta, (645),

7 Kritik Altı Su Ekstraksiyonu İşleminin Gıda Endüstrisinde Hoshino M, Tanaka M, Terada A, Sasaki M, Goto M Seperation and characterization of pectin from juice procesing residue extracted by sub-critical water. The 5th ISFR, October 11-14, Chengdu, China. 20. Nerin C, Salafranca J, Aznar M, Batle R Critical review on recent developments in solventless techniques for extraction of analytes. Anal. Bioanal. Chem., 393 (3), Jiménez-Carmona MM, Uberab JL, Luque de Castroa MD Comparison of continuous subcritical water extraction and hydrodistillation of marjoram essential oil. J Chromatogr A, (855), Ayala RS, Luque de Castro MD Continuous subcritical water extraction as a useful tool for isolation of edible essential oils. Food Chem., (75), Eikani M H, Golmohammad F, Rowshanzamir S Subcritical water extraction of essential oils from coriander seeds (Coriandrum sativum L.). J Food Eng, (80), Ju ZY ve Howard LR Effects of solvent and temperature on pressurized liquid extraction of anthocyanins and total phenolics from dried red grape skin. J Agric Food Chem, (51), Wiboonsirikul J, Kimura Y, Kadota M, Morita M, Tsuno T, Adachi S Properties of extracts from defatted rice bran by its subcritical water treatment. J Agric Food Chem, (55), Baek JY, Lee J M, Lee S C Extraction of nutraceutical compounds from licorice roots with subcritical water. Sep Purif Technol, (63), Rangsriwong P, Rangkadilok N, Satayavivad J, Goto M, Shotipruk A Subcritical water extraction of polyphenolic compounds from Terminalia chebula Retz. Fruits. Sep Purif Technol, (66), Çam M Bas nçl Solvent Ekstraktörü Kullan larak Nar Kabu u ve Çekirde inin Antioksidan Bilefliklerinin Su le Ekstraksiyonu. Doktora tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 245s. 29. Monrad JK, Howard LR, King GJW, Srinivas K, Mauromoustakos A Subcritical solvent extraction of procyanidins from dried red grape pomace. J Agric Food Chem, 58 (7), Ibanez E, Kubátová A, Senoráns FJ, Cavero S, Reglero G, Hawthorne SB Subcritical water extraction of antioxidant compounds from rosemary plants. J Agric Food Chem, 51, Herrero M, Mart n- lvarez PJ, Senoráns FJ, Cifuentes A, Ibánez E Optimization of accelerated solvent extraction of antioxidants from Spirulina platensis microalga. Food Chem., (93), Ho CHL, Cacacea JE, Mazza G Extraction of lignans, proteins and carbohydrates from flaxseed meal with pressurized low polarity water. LWT- Food Sci Technol, (40), Özkaynak Kanmaz E, Ova G The Effective Parameters for Subcritical Water Extraction of SDG lignan from Flaxseed (Linum usitatissimum L.) Using Accelerated Solvent Extractor. Eur Food Res Technol, 237(2), Özkaynak Kanmaz E Subcritical Water Extraction of Phenolic Compounds from Flaxseed Meal Sticks Using Accelerated Solvent Extractor (ASE). Eur Food Res Technol, DOI: / s Hata S, Wiboonsirikul J, Maedab A, Kimura Y, Adachi S Extraction of defatted rice bran by subcritical water treatment. Biochem Eng J, 40 (1), Zaibunnisa AH, Norashikin S, Mamot S, Osman H An experimental design approach for the extraction of volatile compounds from turmeric leaves (Curcuma domestica) using pressurised liquid extraction (PLE). LWT-Food Sci Technol, 42 (1), Ghoreishi SM, Gholami Shahrestani R, Ghaziaskar SH Subcritical Water Extraction of Mannitol from Olive Leaves. World Academy of Science, Eng Technol, (19), Yang Y, Kayan B, Bozer N, Pate B, Baker C, Gizir AM Terpene degradation and extraction from basil and oregano leaves using subcritical water. J Chromatogr A, (1152), Kubátová A. Miller DJ, Hawthorne SB Comparison of subcritical water and organic solvents for extracting kava lactones from kava root. J Chromatogr A, (923),

8 E. Özkaynak Kanmaz, G. Ova 40. Güçlü-Üstünda Ö, Balsevich J, Mazza G Pressurized low polarity water extraction of saponins from cow cockle seed. J Food Eng, (80), Mukhopadhyay S, Luthria DL, Robbins RJ Optimization of extraction process for phenolic acids from black cohosh (Cimicifuga racemosa) by pressurized liquid extraction. J Sci Food Agric, (86), Luthria DL Influence of experimental conditions on the extraction of phenolic compounds from parsley (Petroselinum crispum) flakes using a pressurized liquid extractor. Food Chem, (107), Budrat P, Shotipruk A Enhanced recovery of phenolic compounds from bitter melon (Momordica charantia) by subcritical water extraction. Sep Purif Technol, 66 (1), Li P, Li SP, Lao SC, Fu CM, Kan KKW, Wang YT Optimization of pressurized liquid extraction for Z-ligustilide, Z-butylidenephthalide and ferulic acid in Angelica sinensis. J Pharm Biomed Anal, (40), Alonso-Salces RM, Korta E, Barranco A, Berrueta L, Gallo B, Vicente F Pressurized liquid extraction fort he determination of polyphenols in apple. J Chromatogr A, (933), Garc a-marino M, Rivas-Gonzalo JC, Ibanez E, Garc a-moreno C Recovery of catechins and proanthocyanidins from winery by-products using subcritical water extraction. Anal Chim Acta, (563), Pongnaravane B, Goto M, Sasaki M, Anekpankul T, Pavasant P, Shotipruk A Extraction of anthraquinones from roots of Morinda citrifolia by pressurized hot water: Antioxidant activity of extracts. J Supercrit Fluids, (37), Baek JY, Lee JM, Lee SC Extraction of nutraceutical compounds from licorice roots with subcritical water. Sep Purif Technol, (63), Hassas-Roudsari M, Chang PR, Pegg RB, Tyler RT Antioxidant capacity of bioactives extracted from canola meal by subcritical water, ethanolic and hot water extraction. Food Chem., (114), Kim JW, Mazza G Extraction and Separation of Carbohydrates and Phenolic Compounds in Flax Shives with ph-controlled Pressurized Low Polarity Water. J. Agric. Food Chem, (57), Dionex Accelerated Solvent Extraction, (Eriflim tarihi: ). 48