Optimization of extraction of antioxidant components from yarrow herb
Optimizacija ekstrakcije antioksidantnih komponenata iz herbe hajdučke trave
2014
Аутори
Arsić, Ivana A.Tadić, Vanja
Đorđević, Sofija M.
Žugić, Ana R.
Vujić, Zorica
Petrović, Slobodan
Чланак у часопису (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт
Recently, research efforts have been directed toward medicinal plants and their extracts, as important sources of natural antioxidant. Lots of biologically active compounds are responsible for the antioxidant effects of yarrow - Achillea millefilium L. extracts. The aim of our study was to determine which of the process parameters of pressure enhanced solvent extraction of Millefolii herba is significant for its efficiency and weather there are interactions between the examined parameters. Compression time, decompression time and the number of cycles were identified as independent variables, while the content of total flavonoids, tannins and total polyphenols were selected as dependent variables. For obtaining the extract of M. herba, rich in antioxidative ingredients, compression time should be set on its higher level (2.0 min), decompression time on its lower level (1.30 min) and the number of cycles on its higher level (99).
Oksidativna degradacija sastojaka hrane dovodi do promene njenog mirisa i ukusa, čime se narušava njen nutritivni i senzorni kvalitet. Iz navedenog razloga je neophodno dodavati antioksidante tokom tehnološkog procesa izrade namirnica. Lekovito bilje i njihovi izolati predmet su istraživanja, pored ostalog i kao izvor antioksidantnih materija i alternativa sintetičkim antioksidansima za primenu u industriji hrane. Istraživanja velikog broja biljaka ukazala su da skoro sve poseduju određena antioksidativna svojstava. Hajdučka trava - Achillea millefilium L. (Asteraceae) i njeni ekstrakti, zahvaljujući prisustvu, pre svega, polifenola, flavonoida i tanina, ispoljavaju antioksidativni efekat. Sadržaj ovih materija u izolatima zavisi od njihove koncentracije u polaznom biljnom materijalu ali i od načina/uslova ekstrakcije. Cilj našeg ispitivanja bio je da utvrdimo optimalne vrednosti procesnih parametara za izvođenje pritiskom ubrzane ekstrakcije iz herbe hajdučke trave (Millefolii herba),... radi dobijanja ekstrakata bogatih antioksidativnim materijama, kao i da utvrdimo zavisnost koja postoji između procesnih parametara. Ekstrakcija je obavljena u Timatic mikro ekstraktoru. Takozvano vreme kompresije, vreme dekompresije i broj ciklusa kruženja ekstrakcionog sredstva predstavljaju nezavisno promenljive veličine, dok su sadržaj ukupnih flavonoida, tanina, ukupnih polifenola kao i indeks refrakcije, suvi ostatak, relativna gustina, sadržaj etanola i pH vrednost zavisno promenljive veličine. Vreme kompresije bilo je 1 odnosno 2 minuta, vrednost vremena dekompresije 1,3 i 2 min, dok su ekstrakcije obavljene uz minimalno 20 odnosno maksimalno 99 ciklusa. Kao ekstragens korišćen je 70% (V/V) etanol. Droga: ekstrakt odnos iznosio je 1:3. Radni pritisak kretao se u opsegu od 1 do 99 bar. Primenjen je 23 faktorski dizajn, odnosno urađeno je osam ekstrakcija herbe hajdučke trave. Statistička analiza eksperimentalnih rezultata izvršena je upotrebom softvera Design Expert 7.0. U cilju potpune optimizacije primenjena je multivarijantna metodologija upotrebom Derringer funkcije poželjnih odgovora. Proces optimizacije postupka ekstrakcije pokazao je da je za izradu ekstrakata herbe hajdučke trave bogatih sadržajem antioksidativnih materija (flavonoidi, tanini i polifenoli), potrebno podesiti vreme kompresije na najviši nivo (2,0 min), vreme dekompresije na najniži (1,30 min) i vršiti ekstrakciju uz maksimalni broj ciklusa (99).
Кључне речи:
timatic micro-extractor / Yarrow / optimization / polyphenols / tannins / flavonoids / Timatic mikroekstraktor / Hajdučka trava / Optimizacija / Polifenoli / Tanini / FlavonoidiИзвор:
Hemijska industrija, 2014, 68, 4, 511-517Издавач:
- Association of Chemical Engineers of Serbia
Финансирање / пројекти:
- Функционални производи на бази жита намењени особама са метаболичким поремећајима (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-31029)
- Функционални физиолошки активни биљни материјали са додатом вредношћу за примену у фармацеутској и прехрамбеној индустрији (RS-MESTD-Integrated and Interdisciplinary Research (IIR or III)-45017)
DOI: 10.2298/HEMIND130910076A
ISSN: 0367-598X
WoS: 000342393700013
Scopus: 2-s2.0-84919825030
Институција/група
Tehnološko-metalurški fakultetTY - JOUR AU - Arsić, Ivana A. AU - Tadić, Vanja AU - Đorđević, Sofija M. AU - Žugić, Ana R. AU - Vujić, Zorica AU - Petrović, Slobodan PY - 2014 UR - http://TechnoRep.tmf.bg.ac.rs/handle/123456789/2639 AB - Recently, research efforts have been directed toward medicinal plants and their extracts, as important sources of natural antioxidant. Lots of biologically active compounds are responsible for the antioxidant effects of yarrow - Achillea millefilium L. extracts. The aim of our study was to determine which of the process parameters of pressure enhanced solvent extraction of Millefolii herba is significant for its efficiency and weather there are interactions between the examined parameters. Compression time, decompression time and the number of cycles were identified as independent variables, while the content of total flavonoids, tannins and total polyphenols were selected as dependent variables. For obtaining the extract of M. herba, rich in antioxidative ingredients, compression time should be set on its higher level (2.0 min), decompression time on its lower level (1.30 min) and the number of cycles on its higher level (99). AB - Oksidativna degradacija sastojaka hrane dovodi do promene njenog mirisa i ukusa, čime se narušava njen nutritivni i senzorni kvalitet. Iz navedenog razloga je neophodno dodavati antioksidante tokom tehnološkog procesa izrade namirnica. Lekovito bilje i njihovi izolati predmet su istraživanja, pored ostalog i kao izvor antioksidantnih materija i alternativa sintetičkim antioksidansima za primenu u industriji hrane. Istraživanja velikog broja biljaka ukazala su da skoro sve poseduju određena antioksidativna svojstava. Hajdučka trava - Achillea millefilium L. (Asteraceae) i njeni ekstrakti, zahvaljujući prisustvu, pre svega, polifenola, flavonoida i tanina, ispoljavaju antioksidativni efekat. Sadržaj ovih materija u izolatima zavisi od njihove koncentracije u polaznom biljnom materijalu ali i od načina/uslova ekstrakcije. Cilj našeg ispitivanja bio je da utvrdimo optimalne vrednosti procesnih parametara za izvođenje pritiskom ubrzane ekstrakcije iz herbe hajdučke trave (Millefolii herba), radi dobijanja ekstrakata bogatih antioksidativnim materijama, kao i da utvrdimo zavisnost koja postoji između procesnih parametara. Ekstrakcija je obavljena u Timatic mikro ekstraktoru. Takozvano vreme kompresije, vreme dekompresije i broj ciklusa kruženja ekstrakcionog sredstva predstavljaju nezavisno promenljive veličine, dok su sadržaj ukupnih flavonoida, tanina, ukupnih polifenola kao i indeks refrakcije, suvi ostatak, relativna gustina, sadržaj etanola i pH vrednost zavisno promenljive veličine. Vreme kompresije bilo je 1 odnosno 2 minuta, vrednost vremena dekompresije 1,3 i 2 min, dok su ekstrakcije obavljene uz minimalno 20 odnosno maksimalno 99 ciklusa. Kao ekstragens korišćen je 70% (V/V) etanol. Droga: ekstrakt odnos iznosio je 1:3. Radni pritisak kretao se u opsegu od 1 do 99 bar. Primenjen je 23 faktorski dizajn, odnosno urađeno je osam ekstrakcija herbe hajdučke trave. Statistička analiza eksperimentalnih rezultata izvršena je upotrebom softvera Design Expert 7.0. U cilju potpune optimizacije primenjena je multivarijantna metodologija upotrebom Derringer funkcije poželjnih odgovora. Proces optimizacije postupka ekstrakcije pokazao je da je za izradu ekstrakata herbe hajdučke trave bogatih sadržajem antioksidativnih materija (flavonoidi, tanini i polifenoli), potrebno podesiti vreme kompresije na najviši nivo (2,0 min), vreme dekompresije na najniži (1,30 min) i vršiti ekstrakciju uz maksimalni broj ciklusa (99). PB - Association of Chemical Engineers of Serbia T2 - Hemijska industrija T1 - Optimization of extraction of antioxidant components from yarrow herb T1 - Optimizacija ekstrakcije antioksidantnih komponenata iz herbe hajdučke trave EP - 517 IS - 4 SP - 511 VL - 68 DO - 10.2298/HEMIND130910076A ER -
@article{ author = "Arsić, Ivana A. and Tadić, Vanja and Đorđević, Sofija M. and Žugić, Ana R. and Vujić, Zorica and Petrović, Slobodan", year = "2014", abstract = "Recently, research efforts have been directed toward medicinal plants and their extracts, as important sources of natural antioxidant. Lots of biologically active compounds are responsible for the antioxidant effects of yarrow - Achillea millefilium L. extracts. The aim of our study was to determine which of the process parameters of pressure enhanced solvent extraction of Millefolii herba is significant for its efficiency and weather there are interactions between the examined parameters. Compression time, decompression time and the number of cycles were identified as independent variables, while the content of total flavonoids, tannins and total polyphenols were selected as dependent variables. For obtaining the extract of M. herba, rich in antioxidative ingredients, compression time should be set on its higher level (2.0 min), decompression time on its lower level (1.30 min) and the number of cycles on its higher level (99)., Oksidativna degradacija sastojaka hrane dovodi do promene njenog mirisa i ukusa, čime se narušava njen nutritivni i senzorni kvalitet. Iz navedenog razloga je neophodno dodavati antioksidante tokom tehnološkog procesa izrade namirnica. Lekovito bilje i njihovi izolati predmet su istraživanja, pored ostalog i kao izvor antioksidantnih materija i alternativa sintetičkim antioksidansima za primenu u industriji hrane. Istraživanja velikog broja biljaka ukazala su da skoro sve poseduju određena antioksidativna svojstava. Hajdučka trava - Achillea millefilium L. (Asteraceae) i njeni ekstrakti, zahvaljujući prisustvu, pre svega, polifenola, flavonoida i tanina, ispoljavaju antioksidativni efekat. Sadržaj ovih materija u izolatima zavisi od njihove koncentracije u polaznom biljnom materijalu ali i od načina/uslova ekstrakcije. Cilj našeg ispitivanja bio je da utvrdimo optimalne vrednosti procesnih parametara za izvođenje pritiskom ubrzane ekstrakcije iz herbe hajdučke trave (Millefolii herba), radi dobijanja ekstrakata bogatih antioksidativnim materijama, kao i da utvrdimo zavisnost koja postoji između procesnih parametara. Ekstrakcija je obavljena u Timatic mikro ekstraktoru. Takozvano vreme kompresije, vreme dekompresije i broj ciklusa kruženja ekstrakcionog sredstva predstavljaju nezavisno promenljive veličine, dok su sadržaj ukupnih flavonoida, tanina, ukupnih polifenola kao i indeks refrakcije, suvi ostatak, relativna gustina, sadržaj etanola i pH vrednost zavisno promenljive veličine. Vreme kompresije bilo je 1 odnosno 2 minuta, vrednost vremena dekompresije 1,3 i 2 min, dok su ekstrakcije obavljene uz minimalno 20 odnosno maksimalno 99 ciklusa. Kao ekstragens korišćen je 70% (V/V) etanol. Droga: ekstrakt odnos iznosio je 1:3. Radni pritisak kretao se u opsegu od 1 do 99 bar. Primenjen je 23 faktorski dizajn, odnosno urađeno je osam ekstrakcija herbe hajdučke trave. Statistička analiza eksperimentalnih rezultata izvršena je upotrebom softvera Design Expert 7.0. U cilju potpune optimizacije primenjena je multivarijantna metodologija upotrebom Derringer funkcije poželjnih odgovora. Proces optimizacije postupka ekstrakcije pokazao je da je za izradu ekstrakata herbe hajdučke trave bogatih sadržajem antioksidativnih materija (flavonoidi, tanini i polifenoli), potrebno podesiti vreme kompresije na najviši nivo (2,0 min), vreme dekompresije na najniži (1,30 min) i vršiti ekstrakciju uz maksimalni broj ciklusa (99).", publisher = "Association of Chemical Engineers of Serbia", journal = "Hemijska industrija", title = "Optimization of extraction of antioxidant components from yarrow herb, Optimizacija ekstrakcije antioksidantnih komponenata iz herbe hajdučke trave", pages = "517-511", number = "4", volume = "68", doi = "10.2298/HEMIND130910076A" }
Arsić, I. A., Tadić, V., Đorđević, S. M., Žugić, A. R., Vujić, Z.,& Petrović, S.. (2014). Optimization of extraction of antioxidant components from yarrow herb. in Hemijska industrija Association of Chemical Engineers of Serbia., 68(4), 511-517. https://doi.org/10.2298/HEMIND130910076A
Arsić IA, Tadić V, Đorđević SM, Žugić AR, Vujić Z, Petrović S. Optimization of extraction of antioxidant components from yarrow herb. in Hemijska industrija. 2014;68(4):511-517. doi:10.2298/HEMIND130910076A .
Arsić, Ivana A., Tadić, Vanja, Đorđević, Sofija M., Žugić, Ana R., Vujić, Zorica, Petrović, Slobodan, "Optimization of extraction of antioxidant components from yarrow herb" in Hemijska industrija, 68, no. 4 (2014):511-517, https://doi.org/10.2298/HEMIND130910076A . .