UTICAJ TEHNIKE EKSTRAKCIJE NA PRINOS, KINETIKU I SASTAV VODENIH EKSTRAKATA IZ PLODA MIROĐIJE (Anethi fructus)

Transcription

1 UTICAJ TEHNIKE EKSTRAKCIJE NA PRINOS, KINETIKU I SASTAV VODENIH EKSTRAKATA IZ PLODA MIROĐIJE (Anethi fructus) Ljiljana Stanojević*, Biljana Stanković, Milorad Cakić, Vesna Nikolić, Dušica Ilić, Milena Perić Univerzitet u Nišu, Tehnološki fakultet, Leskovac, Srbija (ORIGINALAN NAUČNI RAD) UDK : U radu je ispitan uticaj operativnih uslova (hidromodul i temperatura) i tehnike ekstrakcije (maceracija, Soxhlet, Tillepape, ekstrakcija uz refluks i ultrazvučna ekstrakcija) na prinos, sastav i kinetiku ekstrakcije ukupnih ekstraktivnih materija iz ploda mirođije, Anethi fructus. Definisani su optimalni operativni uslovi ekstrakcije maceracijom ukupnih ekstraktivnih materija (hidromodul 1:20 m/v i temperatura ključanja). Za modelovanje kinetike ekstrakcije ukupnih ekstraktivnih materija primenjena su dva kinetička modela: model Ponomarjeva (A) i model nestacionarne difuzije (B). Spektrofotometrijski je određen sadržaj ukupnih fenola (metoda po Folin-Ciocalteu) i sadržaj ukupnih flavonoida (metoda sa AlCl 3 ) u ekstraktima dobijenim različitim tehnikama ekstrakcije. Prinos, kinetika ekstrakcije i sastav dobijenih ekstrakata (sadržaj ukupnih fenola i flavonoida) iz ploda mirođije zavise od primenjene tehnike ekstrakcije. Najveći prinos ukupnih ekstraktivnih materija (9,0 g/100 g biljnog materijala) dobijen je Soxhlet ekstrakcijom, za vreme od 240 minuta. Dejstvo ultrazvuka ima pozitivan efekat na vreme trajanja procesa ekstrakcije ukupnih ekstraktivnih materija (30 minuta za ultrazvučnu ekstrakciju u odnosu na 180 minuta za maceraciju). Vodeni ekstrakti ploda mirođije imaju visok sadržaj fenola dok je sadržaj ukupnih flavonoida znatno niži. Najveći sadržaj ukupnih fenola (573,81 mg GKE/g suvog ekstrakta) i flavonoida (12,96 mgre/g suvog ekstrakta) određen je u ekstraktu dobijenom Soxhlet ekstrakcijom. Ključne reči: tehnike ekstrakcije, kinetika ekstrakcije, Anethi fructus, sadržaj ukupnih fenola, sadržaj ukupnih flavonoida. Uvod Mirođija (Anethum graveolens L.) pripada rodu Anethum L., familiji Apiaceae (Umbelliferae) [1,2]. U narodu je poznata kao: anita, dil, kopar, koper, kopra, kopr, kopric, mirodija, mirođija, mirudija, sladki janež, smrdilj [1]. To je dobro poznata kultivisana začinska aromatična biljka, koja se i sama razmnožava po vrtovima [2]. Plod mirođije sadrži polifenolna jedinjenja, od kojih su najbitniji flavonoidi (kvercetin i rutin) i derivati hidroksi-cimetne kiseline (hlorogena kiselina), kumarini (skopoletin) [3]. Mirođija se tradicionalno koristi za ublažavanje umora pri poremećaju sna, sprečavanje i lečenje raznih bolesti [4]: za prevenciju i lečenje bolesti i poremećaja funkcije gastrointestinalnog trakta, bubrega i mokraćnih puteva, nesanice i grčeva. Plod mirođije se upotrebljava kod dispeptičnih tegoba, ima antispazmolitičko dejstvo na glatke mišiće gastrointestinalnog trakta i bakteriostatično dejstvo [5]. Neki od bioaktivnih sastojaka mirođije imaju antimikrobnu i antihiperlipidemičnu aktivnost [6]. Ispitivanjima kinetike ekstrakcije ukupnih ekstraktivnih materija iz zečje lobode i lista koprive utvrđeno je da primenjena tehnika ekstrakcije ima uticaja na prinos i kinetiku ekstrakcije [7-10]. U dostupnoj literaturi nema podataka o kinetici ekstrakcije ukupnih ekstraktivnih materija iz ploda mirođije, kao ni podataka o uticaju različitih tehnika ekstrakcije na prinos i sastav vodenih ekstrakata iz ploda mirođije. Cilj istraživanja u ovom radu je da se na osnovu uporednih ispitivanja prinosa ukupnih ekstraktivnih materija i kinetike ekstrakcije maceracijom, ekstrakcijom uz refluks, Soxhlet, Tillepape i ultrazvučnom ekstrakcijom definiše optimalna tehnika ekstrakcije kojom se ostvaruju maksimalni prinosi ukupnih ekstraktivnih materija iz ploda mirođije, fenola i flavonoida i odrede parametri u jednačinama kinetike ekstrakcije. Eksperimentalni deo Biljni materijal Za ispitivanja je korišćen je plod mirođije (Anethii fructus) dobijen iz Instituta za proučavanje lekovitog bilja Dr Josif Pančić. Suvi plod je samleven u laboratorijskom dezintegratoru (laboratorijski električni mlin BRAUN AROMATIC KSM2 ). *Adresa autora Ljiljana Stanojević, Tehnološki fakultet u Leskovcu, Bulevar Oslobođenja 124, Leskovac, Srbija ljiljas76@yahoo.com Rukopis primljen: 22. aprila godine Rad prihvaćen: 20. maja godine 23

2 Rastvarači i reagensi Folin-Ciocalteu reagens, galna kiselina, aluminijum(iii)-hlorid heksahidrat, kalijum acetat, (Sigma Chemical Company, St. Louis, SAD), rutin (Merck, WGK Germany). Sve ostale hemikalije su analitičkog stepena čistoće (p.a.). Metode Sadržaj ukupnih ekstraktivnih materija u biljnom meterijalu Odmerena količina usitnjenog i homogenizovanog biljnog materijala (17,5 g) je smeštena u ekstrakcioni deo aparature po Soxhlet-u. U prihvatni sud je stavljeno 350 cm 3 rastvarača (vode). Ekstrakcija je vršena na temperaturi ključanja rastvarača u toku 6 sati. Rastvarač je uklonjen uparavanjem na rotacionom vakum uparivaču na 60 C. Dobijeni ekstrakt je sušen u vakum sušnici na 50 C do konstantne mase i izračunat sadržaj ukupnih ekstraktivnih materija (UEM) u biljnom materijalu. Ekstrakcija maceracijom Uticaj hidromodula materijala (1,5 g) ekstrahuju u toku 3 sata vodom pri različitim hidromodulima, odnos biljni materijal/voda (1:10, 1:15, 1:20 i 1:30 m/v) na temperaturi 25 C. Prinos UEM (suvi ekstrakt) određen je na SCALTEC SMO 01 (Scaltec Instruments, Germany) aparatu. Alikvotni deo (2 cm 3 ) ispitivanog ekstrakta suši se do konstantne mase na 105 C. Prinos UEM izračunava se na osnovu sadržaja suvog ostatka. Kinetika ekstrakcije maceracijom materijala (1,5 g) ekstrahuju vodom (30 cm 3 ) pri hidromodulu 1:20 m/v za vreme od 5 do 180 minuta. Za svako vreme ekstrakcije rađena je posebna proba. Biljni materijal posle odvajanja ekstrakta je dalje tretiran po postupku opisanom u delu Uticaj hidromodula. Ekstrakcija uz refluks materijala (1,5 g) ekstrahuju vodom uz refluks 3 sata pri hidromodulu 1:20 m/v na temperaturi ključanja. Biljni materijal posle odvajanja ekstrakta je dalje tretiran po postupku opisanom u delu Uticaj hidromodula. U toku procesa ekstrakcije za vreme od 5 do 180 minuta praćena je kinetika ekstracije, na analogan način kao kod ekstrakcije maceracijom. Soxhlet i Tillepape ekstrakcija Pri optimalnom hidromodulu određenom u ispitivanjima ekstrakcije maceracijom, ispitana je kinetika Soxhlet i Tillepape ekstrakcije UEM u zadatim vremenskim intervalima ( minuta). Prinos UEM određuje se prema postupku opisanom u delu Uticaj hidromodula. Ultrazvučna ekstrakcija materijala (1,5 g) ekstrahuju vodom 30 minuta na 25 C (optimalni hidromodul 1:20 m/v) u termostatiranom ultrazvučnom kupatilu (Sonic, Niš, Srbija, ukupna nominalna snaga: 3x50 W; dimenzije kupatila: 30x15x20 cm, frekvencija 40 khz). Praćena je kinetika ekstrakcije UEM u zadatim vremenskim intervalima (5-30 minuta). Ekstrakti se odvajaju od biljnog materijala na Bichner-ovom levku uz slab vakuum i dalje tretiraju po postupku opisanom u delu Uticaj hidromodula. UV-VIS spektrofotometrija Za određivanje sadržaja ukupnih fenola i flavonoida primenjena je UV-VIS spektrofotometrija (VARIAN Cary- 100 Conc. Spectrophotometer). Ukupni fenoli u ekstraktima (Folin-Ciocalteu metoda) Sadržaj ukupnih fenola u vodenim ekstraktima ploda mirođije određen je po proceduri Folin-Ciocalte-a [11] uz određene modifikacije [12-14]. Ukupni fenoli se izražavaju kao ekvivalenti galne kiseline mggke/g suvog ekstrakta [14]. Ukupni flavonoidi u ekstraktima Sadržaj ukupnih flavonoida u ekstraktima određen je modifikovanom spektrofotometrijskom metodom sa aluminijum(iii)-hloridom [14-17]. Rezultati se izražavaju kao ekvivalent rutina mgre/g suvog ekstrakta [14]. Rezultati i diskusija Rezultati ispitivanja uticaja hidromodula na prinos UEM iz ploda mirođije, maceracijom na 25 C prikazani su u tabeli 1. Tabela 1. Uticaj hidromodula na prinos UEM (vreme ekstrakcije 180 minuta, temperatura 25 C) Table 1. The effect of hydromodule on the yield of TEM (extraction time: 180 min, temperature 25 C) Sa povećanjem hidromodula iznad 1:20 m/v prinos UEM povećava se neznatno (do 1 %) pa je hidromodul 1:20 uzet kao optimalni za dalja ispitivanja ekstrakcije UEM vodom iz ploda mirođije. Razlike u prinosu UEM iz ploda mirođije dobijenom maceracijom na 25 C i ekstrakcijom uz refluks na temperaturi ključanaja pri istim ostalim operativnim uslovima (vreme ekstrakcije 180 minuta, hidromodul 1:20 m/v) pri- 24

3 kazane su na slici 1a. Prezentovani rezultati pokazuju da se na temperaturi ključanja dobija znatno veći prinos (8,82 g/100 g b.m.) UEM iz ploda mirođije u odnosu na prinos ostvaren maceracijom (5,58 g/100 g b.m.). Sa povećanjem temperature ekstrakcije povećava se rastvorljivost ekstraktivnih materija, što dovodi do povećanja prinosa. Prinos UEM na temperaturi ključanja veći je od prinosa UEM na 25 C za 36,73 %. Ovakvi rezultati verovatno su uslovljeni prirodom komponenti prisutnih u ispitivanom biljnom materijalu, tj. njihovom većom rastvorljivošću u vodi na temperaturi ključanja. Slika 1. Kinetika ekstrakcije maceracijom, ekstrakcije uz refluks (a), Soxhlet, Tillepape (b) i ultrazvučne ekstrakcije (c) UEM (hidromodul 1:20 m/v) Figure 1. Maceration, extraction with reflux (a), Soxhlet, Tillepape (b) and ultrasonic extraction (c) kinetics of TEM (hydromodule 1:20 m/v) Posle vremena ekstrakcije od 30 minuta kod ekstrakcije uz refluks, odnosno posle 45 minuta kod maceracije, prinos UEM za vreme do 180 minuta se neznatno povećava. Zbog toga se vreme ekstrakcije od 45 minuta može uzeti kao optimalno vreme za ekstrakciju maceracijom, dok za ekstrakciju uz refluks na temperaturi ključanja to je period od 30 minuta. Postoje dva perioda porasta prinosa UEM: period brze i period spore ekstrakcije. U periodu brze ekstrakcije ostvaruje se najveći prinos UEM, dok se u drugom periodu prinosi UEM znatno manje povećavaju sa vremenom. Pod definisanim, optimalnim uslovima ekstrakcije (hidromodul 1:20 m/v i temperatura ključanja) praćena je kinetika ekstrakcije UEM cirkulacionim tehnikama (slika 1b). Sa slike se vidi da se ovim tehnikama ekstrakcije dobijaju veći prinosi UEM u odnosu na ekstrakciju uz refluks na temperaturi ključanja rastvarača. Primenom cirkulacionih tehnika ekstrakcije dobijaju se približno jednaki prinosi UEM. Soxhlet ekstrakcijom dobija se prinos UEM od 9,0 g/100g biljnog materijala dok se Tillepape ekstrakcijom dobija prinos od 8,91 g/100g biljnog materijala (slika 1b), za vreme od 240 minuta. Prinos UEM ostvaren Soxhlet i Tillepape ekstrakcijom veći je za 2,0 % i 1,01 %, respektivno, od prinosa ostvarenog maceracijom uz refluks na temperaturi ključanja, ali za duži vremenski period (za 60 minuta duži period ekstrakcije). Rezultati ispitivanja dejstva ultrazvuka na prinos UEM iz ploda mirođije, ekstrakcijom vodom na temperaturi 25 C, pri hidromodulu 1:20 m/v, prikazani su na slici 1c. Prinos UEM ostvaren posle 30 minuta ultrazvučne ekstrakcije na 25 C iznosi 5,94 g/100 g biljnog materijala. Dejstvo ultrazvuka ima pozitivan efekat na proces ekstrakcije UEM iz ploda mirođije. U odnosu na maceraciju, dejstvo ultrazvuka ne povećava značajno prinos UEM (za oko 6 % više), ali je u velikoj meri smanjeno vreme trajanja procesa ekstrakcije (30 minuta za ultrazvučne ekstrakcije u odnosu na 180 minuta za ekstrakciju maceracijom). Smanjenje vremena trajanja ultrazvučne ekstrakcije može se pripisati bržem razaranju ćelijskih zidova pod dejstvom ultrazvuka, smanjenju veličine čestica i boljem prenosu mase UEM iz biljnih ćelija [18-21]. Najverovatniji mehanizam dejstva ultrazvuka je intenziviranje prenosa mase i lakše prodiranje rastvarača u ćelije biljnog materijala. Kod klasične maceracije je mehanizam preko normalne difuzije kroz ćelijske zidove. Ovaj proces zahteva znatno duže vreme ekstrakcije [20] Modelovanje kinetike ekstrakcije UEM iz ploda mirođije izvršeno je primenom modela Ponomarjeva [22] (model A) i modela zasnovanog na nestacionarnoj difuziji kroz biljni materijal [23] (model B). Kinetičke jednačine date su sledećim izrazima: Model A:...(3) Model B: ;...(4) q0 - sadržaj ekstraktivnih materija u polaznom biljnom materijalu; qi - sadržaj ekstraktivnih materija u biljnom materijalu 25

4 Savremene tehnologije 3(1) (2014), posle vremena t; b - koeficijent perioda brze ekstrakcije, k - koeficijent perioda spore ekstrakcije. Zavisnost (q0-qi)/q0 (Model A) za različite tehnike ekstrakcije prikazana je na slici 2, a na slici 3 zavisnost ln(qi/q0) (Model B), UEM od vremena ekstrakcije različitim tehnikama ekstrakcije vodom. Najveći stepen ekstrakcije UEM (98 % u odnosu na polazni sadržaj u biljnom materijalu) dobija se Soxhlet ekstrakcijom, za vreme od 240 minuta (slika 2). Slika 3. Zavisnost ln q i /q 0 od vremena ekstrakcije UEM (a: maceracija i ekstrakcija uz reluks, b: Soxhlet i Tillepape ekstrakcija, c: ultrazvučna ekstrakcija) Figure 3. Variation of ln q i /q 0 during the extraction process of TEM (a: maceration and extraction with reflux, b: Soxhlet and Tillepape extraction, c: ultrasonic extraction) Slika 2. Zavisnost (q 0 -q i )/q 0 od vremena ekstrakcije UEM (a: maceracija i ekstrakcija uz reluks, b: Soxhlet i Tillepape ekstrakcija, c: ultrazvučna ekstrakcija) Figure 2. Variation of (q 0 -q i )/q 0 during the extraction process of TEM (a: maceration and extraction with reflux, b: Soxhlet and Tillepape extraction, c: ultrasonic extraction) Sa slike 2 se vidi da su dobijene krive kinetike ekstrakcije UEM tipične krive za ekstrakciju iz celularnih materijala [22, 24] sa dva perioda ekstrakcije. Prvi period karakteriše brza ekstrakcija ispiranjem ekstraktivnih materija rastvaračem sa površine razorenih ćelija. U drugom periodu odvija se spora molekulska difuzija ekstraktivnih materija iz unutrašnjosti nerazorenih ćelija (spora ekstrakcija). Parametri kinetičkih jednačina izračunati su na osnovu eksperimentalnih podataka metodom linearne regresije linearizovanih oblika kinetičkih jednačina. Period brze ekstrakcije (PBE), stepen ekstrakcije (SE) u periodu brze ekstrakcije i vrednosti koeficijeneta b i k u jednačinama kinetike primenom različitih tehnika ekstrakcije prikazani su u tabeli

5 Tabela 2. Period brze ekstrakcije (PBE), stepen ekstrakcije (SE) u periodu brze ekstrakcije i vrednosti koeficijeneta b i k u jednačinama kinetike ekstrakcije UEM Table 2. The fast extraction time (FET), extraction level (EL) in the fast extraction time and the values of b and k coefficients in the equations of extraction kinetics of TEM U periodu brze ekstrakcije se, spiranjem i rastvaranjem ekstraktivnih materija sa površine razorenih ćelija biljnog materijala ekstrahuje 54,90-94,10 % UEM (Tabela 2). To pokazuje da je usitnjenost biljnog materijala korišćenog za ispitivanja relativno visoka, odnosno da visok stepen razorenosti ćelija povećava površinu sa koje se u brzom periodu spiraju i brzo rastvaraju ekstraktivne materije i na taj način obezbeđuje i visok stepen njihove ekstrakcije u ovom periodu. Za vreme perioda brze ekstrakcije uz reflux na temperaturi ključanja (za 30 minuta) ekstrahuje se 92,20 % UEM računato na maksimalni sadržaj ekstrahovan vodom (q 0 ). Tillepape ekstrakcijom takođe se dobija stepen ekstrakcije od 92,20 %, ali za period brze ekstrakcije od 120 minuta. Stepen ekstrakcije u periodu brze ekstrakcije Soxhlet ekstracijom iznosi 94,10 %, za vreme od 120 minuta. Ultrazvučnom ekstrakcijom se u periodu brze ekstrakcije ostvaruje stepen ekstrakcije od 60,80 % za 15 minuta. Ovom tehnikom ekstrakcije ostvaruje se veći prinos UEM u periodu brze ekstrakcije (15 minuta) od prinosa ostvarenog u periodu brze ekstrakcije maceracijom (45 minuta) pod istim ostalim operativnim uslovima. Vrednost koeficijenata b veća je za ultrazvučnu nego za klasičnu ekstrakciju maceracijom na 25 C. Razlog ovome je najverovatnije olakšano prodiranje rastvarača u čestice biljnog materijala, povećanje brzine prenosa mase, kao i razaranje biljnih ćelija pod dejstvom ultrazvuka. Uticaj ostalih faktora ne može se lako videti, jer je suviše kompleksan i verovatno je kombinovan sa uticajem mešanja ekstrakcionog sistema ultrazvukom. Koficijenti spore ekstrakcije k po modelu Ponomarjeva zavisno od tehnike ekstrakcije su reda veličine 2,89-25, min -1. Koeficijenti k u jednačinama kinetike ekstrakcije po modelu nestacionarne difuzije (Model B, tabela 2) veći su od koeficijenata k u jednačinama kinetike ekstrakcije po modelu Ponomarjeva (Model A, tabela 2). Na osnovu rezultata prikazanih u tabeli 2 vidi se da se koficijenti b u jednačinama kinetike ekstrakcije UEM po modelu A i B neznatno razlikuju, izuzev u slučaju Soxhlet ekstrakcije. Sadržaj ukupnih fenola i flavonoida u vodenim ekstraktima ploda mirođije prikazan je u tabeli 3. Tabela 3. Sadržaj ukupnih fenola i flavonoida u vodenim ekstraktima ploda mirođije dobijenim različitim tehnikama ekstrakcije Table 3. The content of total phenolic compounds and total flavonoids in dill fruit aqueous extracts, obtained by different extraction techniques 27

6 Sadržaj ukupnih fenola i flavonoida veći je u ekstraktima dobijenim na temperaturi ključanja (Soxhlet, Tillepape i ekstrakcija uz refluks) od sadržaja u ekstraktima dobijenim na sobnoj temperaturi (maceracija i ultrazvučna ekstrakcija). Najveći sadržaj fenola i flavonoida je u ekstraktu dobijenom Soxhlet ekstrakcijom, što je najverovatnije posledica cirkulacionog toka rastvarača do potpunog iscrpljenja biljne sirovine. Sadržaj fenola i flavonoida najmanji je u ekstraktu dobijenom ultrazvučnom ekstrakcijom. Ovakavi rezultati mogu se objasniti oksidacijom i degradacijom pojedinih bioaktivnih komponenti u interakciji sa veoma reaktivnim hidroksil radikalima koji nastaju u toku procesa sonifikacije vodenih rstvora [18,25]. Dhanani i saradnici su u svojim istraživanjima pokazali da prinos suvog ekstrakta (UEM), sadržaj ukupnih fenola i antioksidativna aktivnost biljnih ekstrakata zavise od primenjene tehnike ekstrakcije. Oni su pokazali da je u etanolnim i vodeno-etanolnim ekstraktima biljne vrste Withania somnifera dobijenim konvencionalnom ekstrakcijom uz refluks veći sadržaj ukupnih fenola u odnosu na iste ekstrakte dobijene ultrazvučnom ili mikrotalasnom ekstrakcijom [26]. Sadržaj ukupnih fenola u ekstraktima izražen u ekvivalentima galne kiseline može se podeliti u tri opsega: ekstrakti sa niskim (10 mg GKE/g suvog biljnog ekstrakta), srednjim (10-20 mg GKE/g suvog biljnog ekstrakta) i visokim (više od 40 mg GKE/g suvog biljnog ekstrakta) sadržajem ukupnih fenola [27]. Na osnovu dobijenih rezultata (tabela 3) može se zaključiti da vodeni ekstrakti ploda mirođije imaju visok sadržaj fenola. Ova istraživanja pokazauju da vodeni ekstrakti ploda mirođije predstavljaju potencijalni izvor prirodnih fenola i flavonoida. Dalja istraživanja biće usmerena na identifikaciji pojedinih komponenti u vodenim ekstraktima ploda mirođije i ispitivanju njihove antioksidativne aktivnosti. Zaključak Prinos i kinetika ekstrakcije UEM iz ploda mirođije zavise od operativnih uslova i primenjene tehnike ekstrakcije. Optimalni uslovi ekstrakcije su: hidromodul 1:20 m/v i temperatura ključanja. Utvrđeno je da se za praćenje kinetike ekstrakcije UEM mogu primeniti dva modela, model Ponomarjeva (model A) i model nestacionarne difuzije (model B). Za primenjene modele kinetike ekstrakcije određeni su parametri u jednačinama kinetike ekstrakcije UEM maceracijom, ekstrakcijom uz refluks, Tillepape, Soxhlet i ultrazvučnom ekstrakcijom. Najveći prinos UEM, sadržaj ukupnih fenola i flavonoida dobija se Soxhlet ekstrakcijom, za vreme od 240 minuta. Dejstvo ultrazvuka ima pozitivan efekat na vreme trajanja procesa ekstrakcije UEM iz ploda mirođije. Ultrazvučnom ekstrakcijom dobija se za 6 % veći prinos UEM za šest puta kraći vremenski period u odnosu na maceraciju pod istim ostalim uslovima. Vodeni ekstrakti ploda mirođije imaju visok sadržaj fenola nezavisno od primenjene tehnike ekstrakcije, dok je sadržaj ukupnih flavonoida znatno niži. Sadržaj ovih jedinjenja zavisi od primenjene tehnike ekstrakcije. Najveći sadržaj fenola (573,81 mg GKE/g suvog ekstrakta) i flavonoida (12,96 mgre/g suvog ekstrakta) određen je u ekstraktu dobijenom Soxhlet ekstrakcijom. Zahvalnica Rad je deo istraživanja u okviru projekta Biljni i sintetski bioaktivni proizvodi novije generacije, br. TR 34012, koji finansira Ministarstvo prosvete, nauke i tehnološkog razvoja Republike Srbije. Literatura [1] J. Tucakov, Lečenje biljem, RAD-Beograd, Beograd, 1997, [2] A. Y. Leung, S. Foster, Encyclopedia of common natural ingredients (used in food, drugs, and cosmetics), Second Edition, A John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2003, [3] A. Ortan, M. L. Popescu, A.L. Gaita, C. Dinu-Pirvu, Contributions to the Pharmacognostical Study on Anethum graveolens, Dill (Apiaceae), Romanian Biotehnological Letters, Romanian Society of Biological Sciences, 14 (2) (2009) [4] S. Koppula, D. K. Choi, Anethum Graveolens Linn (Umbelliferae), Extract Attenuates Stress-induced Urinary Biochemical Changes and Improves Cognition in Scopolamineinduced Amnesic Rats, Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 10 (1) (2011) [5] WHO monographs on selected medicinal plants. Vol. 3. (1. Plants, Medicinal. 2. Angiosperms. 3. Medicine, Traditional. I.) WHO Consultation on Selected Medicinal Plants (3rd: 2001: Ottawa, Ont.) II. World Health Organization, 2007, [6] H. Hosseinnzadeh, G. R. Karimi, M. Ameri, Effects of Anethum graveolens L. Seed extrats on experimental gastric irritation models in mice, BMC Pharmacology, 2 (21) (2002) [7] Lj. Stanojević, M. Stanković, V. Veljković, M. Cakić, V. Nikolić, D. Ilić, Uticaj tehnike ekstrakcije na kinetiku, prinos i antioksidativna svojstva etilacetatnih ekstrakata Hieracium pilosella L., Zbornik radova Tehnološkog fakulteta u Leskovcu, 20 (2011) [8] Lj. Stanojević, M. Stanković, Lj. Nikolić, V. Nikolić, The influence of the operation conditions and the extraction techniques on the yield, kinetics and the composition of the ethanol extracts of Hieracium pilosella L., CI&CEQ, 13(4) (2007) [9] Lj. P. Stanojević, M. Z. Stanković, M. D. Cakić, V. D. Nikolić, Lj. B. Nikolić, D. P. Ilić, The effect of the operation conditions and the extraction techniques on the yield, kinetics and the composition of the methanol extracts of Hieracium pilosella L., Hemijska industrija, 63(2) (2009) [10] A. Zdravković, Lj. Stanojević, M. Stanković, M. Cakić, V. Nikolić, Lj. Nikolić, D. Ilić, Uticaj operativnih uslova i tehnika ekstrakcije na prinos, kinetiku i sastav vodenoetanolnih ekstrakata iz lista koprive (Urtica dioica L.), Savremene tehnologije, 1(1) (2012) [11] V. L. Singelton, J. A. Rossi, Colorimerty of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents, 2 8

7 American Journal of Enology and Viticulture, 16 (1965) [12] J. Singh, A. K. Upadhyay, K. Prasad, A. Bahadur, M. Rai, Variability of carotenes, vitamin C, E and phenolics in Brassica vegetables, Journal of Food Composition and Analysis, 20 (2007) [13] M. P. Kähkönen, A. I. Hopia, H. J. Vuorela, J.-P. Rauha, K. Pihlaja, T. S. Kujala, M. Heinonen, Antioxidant activity of plant extracts containing phenolic compounds, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 47 (1999) [14] Lj. P. Stanojević, A. S. Zdravković, M. Z. Stanković, M. D. Cakić, V.D. Nikolić, D., D. P. Ilić, Antioksidativna aktivnost vodeno-etanolnih ekstrakata iz lista koprive (Urtica dioica L.), Savremene tehnologije, 2(1) (2013) [15] C. C. Chang, M. H. Yang, H. M. Wen, J. C. Chern, Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods, Journal of food and drug analysis, 10(3) (2002) [16] J.-Y. Lin, C.-Y. Tang, Determination of total phenolic and flavonoid contents in selected fruits and vegetables, as well as their stimulatory effects on mouse splenocyte proliferation, Food Chemistry, 101 (2007) [17] G. N. Sharma, S. K. Dubey, N. Sati, J. Sanadya, Antiinflammatory Activity and Total Flavonoid Content of Aegle marmelos Seeds, International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research, 3(3) (2011) [18] M. Vinatoru, M. Toma, J.T. Mason, Ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from plants and their constituents, in J.T. Mason (Ed.), Advances in Sonochemistry, vol.10, JAI Press, Stamford, CA, 1999, [19] L. Paniwyk, E. Beaufoy, J. P. Lorimer, T. J. Mason, The extraction of rutin from flower buds of Sophora Japonica, Ultrasonics Sonochemistry, 8 (2001) [20] M. Vinatoru, M. Toma, O. Radu, P. I. Filip, D. Lazurca, T. J. Mason, The use of ultrasound for the extraction of bioactive principles from plant materials, Ultrasonics Sonochemistry, 4 (1997) [21] P. S. Milić, Lj. P. Stanojević, K. M. Rajković, S. M. Milić, V. D. Nikolić, Lj. B. Nikolić, V.B. Veljković, Antioxidant activity of Galium mollugo L. extracts obtained by different recovery techniques, Hemijska Industrija, 67 (1) (2013) [22] V. D. Ponomarev, Эkstragirovanie lekarstvennogo sыrья. Medicina, Moskva, 1976, [23] V. Veljković, D. Milenović, Analiza ekstrakcije rezinoida kantariona (Hypericum perforatum L.) II. Poređenje modela kinetike ekstrakcije, Hemijska industrija, 56 (2) (2002) [24] J. M. Coulson, J. F. Richardson, (J. R. with. Backhurst and J. H. Harker), Chemical engineering, Particle technology and separation processes, Pergamon Press, Oxford, Vol. 2(4), 1991, [25] M. Vinatoru, An overview of the ultrasonically assisted extraction of bioactive principles from herbs, Ultrasonics Sonochemistry, 8 (2001) [26] T. Dhanani, S. Shah, N. A. Gajbhiye, S. Kumar, Effect of extraction methods on yield, phytochemical constituents and antioxidant activity of Withania somnifera, Arabian Journal of Chemistry, ARTICLE IN PRESS, (2013) dx.doi.org/ /j.arabjc [27] P. Maisuthisakul, M. Suttajit, R. Pongsawatmanit, Assessment of phenolic content and free radicalscavenging capacity of some Thai indigenous plants, Food Chemistry, 100 (2007) Summary THE INFLUENCE OF EXTRACTION TECHNIQUES ON THE YIELD, KINETICS AND COMPOSITION OF AQUEOUS EXTRACTS FROM DILL FRUIT (Anethi fructus) Ljiljana Stanojević, Biljana Stanković, Milorad Cakić, Vesna Nikolić, Dušica Ilić, Milena Perić University of Niš, Faculty of Technology, Leskovac, Serbia The influence of operational extraction conditions (hydromodule and temperature) and extraction techniques (maceration, Soxhlet, Tillepape, extraction with reflux and ultrasonic extraction) on the yield, composition and kinetics of total extractive matter from dill fruits (Anethi fructus) was investigated. Optimal operational extraction conditions by maceration of total extractive matter were defined (hydromodule 1:20 m/v and solvent boiling point). Two extraction kinetics models (model Ponomaryov and non-stationary diffusion model) were applied for modeling the extraction kinetics of total extractive matter. Total phenolic content (Folin-Ciocalteu assay) and total flavonoids content (assay with AlCl 3 ) in the extracts, obtained by different extraction techniques were measured spectrophotometrically. The yield, extraction kinetics and composition of the obtained extracts (the content of total phenols and flavonoids) of dill fruit depend on applied extraction techniques. The highest yield of total extractive matter was achieved by Soxhlet extraction, in the period of 240 minutes. The ultrasound has a positive effect on the extraction process duration (30 minutes for ultrasonic extraction versus 180 minutes for maceration). The aqueous extract from dill fruit had a high phenolic content, while the content of total flavonoids was significantly lower. The highest content of total phenolic compounds ( mg GAE/g dry extract) and flavonoids (12.96 mgre/g dry extract) was determined in the extract obtained by Soxhlet extraction. (ORIGINAL SCIENTIFIC PAPER) UDK : Key words: extraction techniques, extraction kinetics, Anethi fructus, total phenolic content, total flavonoids content. 29