Dergiler / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2020 / Cilt: 0 - Sayı: 20

Siyah Kuşburnu Meyvesinden Süperkritik CO2 Ekstraksiyonu ileDoğal Pigment Eldesinin Yüzey Yanıt Yöntemi KullanılarakModellenmesi ve Optimizasyonu

Modeling and Optimization of Supercritical CO2 Extraction of Natural Pigments from Black Rosehip Using Response Surface Methodology

Sayfa
16–23
DOI
—

Özet

Bu çalışmada siyah kuşburnu meyvesi içerdiği antosiyaninlerden dolayı doğal pigment kaynağı olarak kullanılmıştır. Söz konusu pigmentleri elde etmek için yeşil teknoloji olarak değerlendirilen ve organik çözgen kalıntısı bırakma riski içermeyen süperkritikkarbon dioksit (SK-$CO_2$) ektraksiyonundan yararlanılmıştır. Ekstraksiyon parametreleri olan karbon dioksit basıncı (150-350 bar),sıcaklık (40-60°C) ve yardımcı solvent (etanol) konsantrasyonunun (%20-100) toplam antosiyaninlerin eldesi üzerine etkileri Box Behnken modeline göre Yanıt-Yüzey Yöntemi ile model oluşturularak optimize edilmiştir. Antosiyaninlerin SK-CO2 ekstraksiyonusulu etanolün yardımcı çözgen olarak kullanımıyla başarıyla gerçekleştirilmiştir. Bağımsız değişkenler içinde en önemli değişkeninyardımcı çözgen kompozisyonu ile sıcaklık ve basınç interaksiyonu olduğu görülmüştür. Optimum proses koşulları olarak basıncın(350 bar) ve sıcaklığın (60°C) en yüksek olduğu, etanol konsantrasyonunun %60 olan merkez noktası değerlerine yakın olduğu (%54- 55) değerler bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre özellikle etanol konsantrasyonunun %60’ın altında kalması gerektiğianlaşılmıştır. Ayrıca, saf etanol kullanılan işlemlerde ekstraksiyon veriminin çok düşük çıktığı görülmüştür. Son olarak; modelinvalidasyonu gerçekleştirilmiş, tahminlenen toplam antosiyanin miktarı ile gerçek ölçülen değerlerle karşılaştırıldığında değerlerinbirbirine yakın olduğu ($R^2$=0.8936) sonucuna varılmıştır.

Abstract

In this work, black rosehip was used as potent natural pigment source due to its anthocyanin content. To obtain these pigments,supercritical carbon dioxide extraction considered as a green extraction technique was employed. The effects of carbon dioxidepressure (150-350 bar), temperature (40-60°C) and co-solvent (ethanol) concentration (20-100%) on extraction of total anthocyaninswere optimized using the Response-Surface Method according to the Box-Behnken model. Extraction of anthocyanins wassuccessfully achieved when aqueous ethanol used as co-solvent. The most effective variables were co-solvent composition andpressure and temperature interaction (p

Siyah Kuşburnu Meyvesinden Süperkritik CO2 Ekstraksiyonu ileDoğal Pigment Eldesinin Yüzey Yanıt Yöntemi KullanılarakModellenmesi ve Optimizasyonu — AJIndex