Production of proanthocyanidins from grape seeds

Abstract

öz Potansiyel bir antioksidan olan proantosiyanidin, koroner kalp rahatsızlığı, kolesterol gibi birçok hastalığı önler. Bu sebeple, proantosiyanidin önemli diyet katkı maddelerinden olup başlıca üzüm çekirdeğinde bulunur. Bu çalışmada bu değerli antioksidanın üzüm çekirdeğinden ekstraksiyonu üzerine çalışılmıştır. Proantosiyanidin ekstraksiyonunda etanol, methanol, ve aseton gibi değişik çözgenler ve bunların sulu çözeltileri kullanıldı. Maksimum ekstraksiyon verimine oda sıcaklığında 24 saatte ulaşıldı. 70% sulu aseton sağladığı 17.5% verimle en iyi çözgen olduğu belirlendi. 70% sulu asetonla ekstrakt edilen proantosiyanidin verimi diğer çözgenlerle ekstrakt edilen proantosiyanidin veriminden 3 kat fazla olduğu görüldü. Ürünü toz halde elde etmek için ekstrakt dondurularak kurutuldu. Ürünü diğer ticari ürünlerle karşılaştırmak için HPLC kromatogramları ve FTIR spektrumları alındı ve benzer spektrumlar elde edildi. HPLC ile proantosiyanidin monomerleri olan (+)- kateşin ve (-)-epikateşin belirlendi. (+)-kateşin 17.2. dakikada ve 3.06% ağırlık olarak, (-)-epikateşin ise 42.8. dakikada ve 1.99% ağırlık olarak gözlendi. Kurutma metotlarının çoğu, yüksek sıcaklıklarda uygulanır. Yüksek sıcaklık proantosiyanidinlerin antioksidan kapasitelerini olumsuz etkiler. Düşük sıcaklıklarda uygulanmasına rağmen, dondurarak kurutma işleminin uzun zaman alması, pahalı olması ve uygulamasındaki bazı zorluklar bu işlemin bazı dezavantaj larıdır. Bu nedenle diğer konsantrasyon ve kurutma tekniklerine alternative olarak adsorpsiyon işlemi gerçekleştirildi. Proantosiyanidinlerin zeolite iyi adsorpsiyonunun sağlanamamış olmasına rağmen, ekstrakttaki fazla su zeolitle uzaklaştırılmıştır. Bu da son ürünün konsantrasyonunu sağlayan etkili bir işlem olduğu düşünülmektedir. Üzüm çekirdeği ekstraktından elde edilen proantosiyanidinlerin antioksidan kapasiteleri belirlendi. Proantosiyanidinin antioksidan kapasitesi 57 TEAC değeri olup sentetik antioksidanlarınkinden daha yüksektir. Sentetik antioksidanlardan BHT, BHA, TBHQ ve PG'nin antioksidan kapasiteleri sırasıyla 6.66, 0.593, 1.168 ve 12.62 TEAC olarak belirlenmiştir.

ABSTRACT Proanthocyanidin is a potent antioxidant that is why it directly affects many important diseases such as coronary heart disease, cholesterol etc. Thus, proanthocyanidin is one of the important dietary supplements, which is mainly found in grape seeds. In this study the extraction of this valuable antioxidant from grape seeds was studied. For the extraction of proanthocyanidins, different solvents such as ethanol, methanol, acetone and their aqueous forms were used. The maximum extraction yield was achieved after 24 h at room temperature. It was observed that 70% aqueous acetone was the best solvent with the highest yield of 17.5%. Yield of proanthocyanidin extracted with 70% aqueous acetone was 3 times greater than proanthocyanidins extracted with other solvents. The extract was freeze dried to obtain the product as powdered form. To compare the product with commercial ones HPLC chromatograms and FTIR spectra were taken and similar spectra were obtained. With HPLC, monomers of proanthocyanidins; (+)- catechin and (-)- epicatechin were determined. (+)-catechin was observed at 17.2 min as 3.06%w/w. Also, (-)-epicatechin was observed at 42.8 min as 1.99%w/w. Most of the drying methods are performed at high temperatures which may result negative effects on proanthocyanidin` s antioxidant capacity. Even the applications at low temperatures in case of freeze-drying have some disadvantages e.g. the process takes a long time, it is expensive and has some difficulties. Therefore as an alternative to other concentration and drying techniques, adsorption process was thought to be a promising technique. Although adsorption of proanthocyanidins on zeolites were not obtained, removal of excess water from the extracts can be achieved by using zeolites. This would possess as a promising technique for the concentration of the end product. The antioxidant capacities of proanthocyanidins from the grape seed extracts were also determined. Proanthocyanidin has an antioxidant capacity with 57 TEAC value, which is more than synthetic antioxidants; BHT, BHA, TBHQ and PG, 6.66, 0.593, 1.168 and 12.62 TEAC respectively.