Εκχύλιση φαινολικών ενώσεων από παραπροϊόντα του αρωματικού φυτού Salvia rosmarinus (δενδρολίβανου) με χρήση μοντέλων πειραματικού σχεδιασμού
Extraction of phenolic compounds from by-products of the aromatic plant Salvia rosmarinus (rosemary) using experimental design models
Λέξεις-κλειδιά
Αρωματικά φυτά ; Δενδρολίβανο ; Salvia rosmarinus ; Παραπροϊόντα ; Στερεά απόβλητα ; Φαινολικές ενώσεις ; Εκχύλιση ; Ολικό φαινολικό περιεχόμενο ; Αντιοξειδωτική δράση ; Εκχύλιση με υπερήχους ; Πειραματικός σχεδιασμόςΠερίληψη
Τα αρωματικά φυτά είναι γνωστά από την αρχαιότητα για την θεραπευτική τους ιδιότητα και την συμβολή τους στον τομέα της φαρμακευτικής, της διατροφής και της αισθητικής. Διαθέτουν αυτά τα χαρακτηριστικά λόγω της περιεκτικότητάς τους σε βιοενεργές ενώσεις, ειδικότερα σε φαινολικές ενώσεις και πτητικά συστατικά. Η βιολογική δράση τους τα καθιστά κατάλληλα αντιοξειδωτικά, ως φυσικά εναλλακτικά των αντίστοιχων συνθετικών. Χρησιμοποιούνται σε νωπή ή ξηρή μορφή, ως εκχυλίσματα και ως αιθέρια έλαια. Στην παρούσα εργασία, ερευνήθηκε η αξιοποίηση των στερεών αποβλήτων, από την διαδικασία εκχύλισης αιθέριων ελαίων δενδρολίβανου (Salvia rosmarinus) μέσω της απόσταξης ατμού, για την παραλαβή φαινολικών ενώσεων. Εκχυλίσματα από δείγματα φύλλων δενδρολίβανου, κονιοποιημένων φύλλων δενδρολίβανου και φύλλων παραπροϊόντων δενδρολίβανου εξετάστηκαν ως προς το ολικό φαινολικό περιεχόμενο (TPC) μέσω της μεθόδου Folin - Ciocalteu, ως προς την αντιοξειδωτική ικανότητα με την μέθοδο FRAP και ως προς την ικανότητα δέσμευσης ελεύθερης ρίζας με την μέθοδο ABTS•+. Η εκχύλιση πραγματοποιήθηκε με την τεχνική εκχύλισης με υπερήχους (UAE). Η διεργασία βελτιστοποιήθηκε με το μοντέλο πειραματικού σχεδιασμού Box - Behnken, με σκοπό την εύρεση των παραμέτρων που αποδίδουν στην μέγιστη παραλαβή φαινολικών ενώσεων. Οι παράμετροι μέγιστης ανάκτησης πολυφαινολών ήταν: Περιεκτικότητα αιθανόλης 100% v/v, χρόνος εκχύλισης 40 min, ισχύς υπερήχων 80% W και αναλογία διαλύτη/ξηρού δείγματος 38.59 mL/g. Σε αυτές τις συνθήκες, τα αποτελέσματα των δειγμάτων δενδρολίβανου για τις μεθόδους F-C, FRAP και ABTS•+ ήταν: 12.88±0.08 mg GAE/g ξηρού δείγματος, 5.37±0.12 mg Fe+2/g ξηρού δείγματος και 24.31±0.15 mg TE/g ξηρού δείγματος (φύλλα δενδρολίβανου), 13.08±0.68mg GAE/g ξηρού δείγματος, 26.16±0.11 mg Fe+2/g ξηρού δείγματος και 72.44±3.57 mg TE/g ξηρού δείγματος (κονιοποιημένα φύλλα δενδρολίβανου), 6.68±0.47 mg GAE/g ξηρού δείγματος, 7.03±0.08 mg Fe+2/g ξηρού δείγματος και 29.06±0.63 mg TE/g ξηρού δείγματος (φύλλα παραπροϊόντων δενδρολίβανου) αντίστοιχα. Τέλος, τα αποτελέσματα των δειγμάτων εξετάσθηκαν ως προς την συσχέτισή τους με τον δείκτη Pearson Correlation Coefficient, όπου είχαν θετική γραμμική συσχέτιση μεταξύ τους, με r>0.8, εκτός από την συσχέτιση F-C - ABTS•+ (r=0.41). Συμπερασματικά, τα παραπροϊόντα δενδρολίβανου έχουν επαρκή αντιοξειδωτική δράση για την χρήση τους στην βιομηχανία τροφίμων.
Περίληψη
Aromatic plants have been known since ancient times for their therapeutic properties and their contribution to the fields of medicine, nutrition and cosmetics. They possess these characteristics due to their content of bioactive compounds, especially phenolic compounds and volatile components. Their biological action makes them suitable antioxidants, as natural alternatives to the synthetic equivalents. They are used in fresh or dry form, as extracts and as essential oils. In the present work, the utilization of the solid residues of rosemary (Salvia romarinus), from the process of extracting essential oils by way of steam distillation, was investigated for phenolic compounds obtainment. Extracts from samples of rosemary leaves, powdered rosemary leaves and leaves of rosemary by-products were tested for total phenolic content (TPC) with the Folin - Ciocalteu method, antioxidant capacity with the FRAP method and free radical scavenging capacity with the ABTS•+ method. The extraction was carried out with the Ultrasound Assisted Extraction (UAE) technique. It was optimised with the experimental design model Box - Behnken, in order to find the parameters resulting in the maximum recovery of phenolic compounds. The parameters of maximum extraction of polyphenols were: Ethanol content 100% v/v, extraction time 40 min, ultrasound power 80% W and solvent/dry sample ratio 38.59 mL/g. Under these conditions, the results of rosemary samples for the F-C, FRAP and ABTS•+ methods were: 12.88±0.08 mg GAE/g dry sample, 5.37±0.12 mg Fe+2/g dry sample and 24.31±0.15 mg TE/g dry sample (rosemary leaves), 13.08±0.68mg GAE/g dry sample, 26.16±0.11 mg Fe+2/g dry sample and 72.44±3.57 mg TE/g dry sample (powdered rosemary leaves), 6.68±0.47 mg GAE/g dry sample, 7.03±0.08 mg Fe+2/g dry sample and 29.06±0.63 mg TE/g dry sample (leaves of rosemary by-products) respectively. Finally, the results of the samples were examined for their correlation with Pearson Correlation Coefficient (PCC). They had a positive linear correlation with each other, with r>0.8, except for the TPC-ABTS•+ correlation (r=0.41). In conclusion, rosemary by-products have sufficient antioxidant activity for their use in the food industry.
Αριθμός σελίδων
109Σχολή
Σχολή Επιστημών ΤροφίμωνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας ΤροφίμωνΓλώσσα
ΕλληνικάΣυλλογή
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές