Hemicellulose extraction from agro-food industrial wastes and its application in foods
Endüstriyel tarımsal-gıda atıklarından hemiselüloz özütlenmesi ve gıdalarda kullanılması
- Tez No: 313731
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DENİZ ÇEKMECELİOĞLU, DOÇ. TALİP KAHYAOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Hemiselüloz tarımsal gıda atıklarının değerli bileşenlerinden biridir. Gıda işlemlerinde ilaç üretimi, kaplama ve emülsiyonlaştırma gibi kullanım alanları olmasına rağmen, hemiselüloz yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bu çalışmada, hemiselülozun tarımsal gıda atıklarından (mısır kabuğu ve şeker pancarı küspesi) özütleme yöntemleri ve muzda koruyucu kaplama maddesi olarak kullanımı araştırıldı. İlk olarak, hammadde türünün, parçacık boyutunun, özütleme şartlarının (alkali yoğunluğu, sıcaklık, zaman) ve özütleme yöntemlerinin (doğrudan alkali ile özütleme, bileşenlerine ayırdıktan sonra alkali ile özütleme ve asit ile özütleme) hemiselüloz verimi üzerine etkileri araştırıldı. Şeker pancarı küspesi ve mısır atıkları hammadde olarak kullanıldı. Alkali ile özütleme %40.2 saf özüt verirken, aynı koşullarda asitle özütleme sadece %27.4 saflık verdi.Optimum koşullar (%64.3), 30 ºC sıcaklık, %10 NaOH ve 24 saat süre olarak belirlendi. Ayrıca, Aynı koşullarda özütleme öncesi yağ, protein, nişasta ve çözünen şeker gibi bileşenlerin ayrılması hemiselüloz saflığını %40.2'den %58.2'ye artırdığı gözlendi.Pratik bir kullanım için optimum hemiselüloz verimi bulunduktan sonra, hemiselüloz, muzda kararma ve diğer kalite kayıplarını önleyici, yenebilir kaplama maddesi olarak kullanıldı. Dört günlük 4 ºC'de saklama sonucunda kaplanan muzlarda hiç bozulma gözlenmezken kaplanmamış muzların %20'sinin bozulduğu görüldü. Ayrıca, kaplanmamış muzlarda (kontrol grubu) %5.1 toplam kütle kaybı olurken, bu kayıp %1, %1.5 ve %2 hemiselüloz (HS) ile kaplı örneklerde sırasıyla %3.6, %3.3 ve %3.1'dir. Hemiselüloz kaplama muzun dokusunu ve dayanıklılığını da korudu (4. gün sonunda ortalama kaplanmış örnekler 701.1 gf ve kaplanmamışlar 509.6 gf). Bir diğer önemli kalite parametresi olan renk ölçümlerine göre ise parlaklık ve sarılık kaplanmış muzlarda ufak kayıplar dışında korunurken, kaplanmamış muzlarda tamamen kayboldu.Sonuçlar, düşük alkali yoğunluğunun ve düşük sıcaklığın daha yüksek verimde özütler elde etmeyi sağladığını gösterdi. Ayrıca, hemiselüloz, meyve ve sebzelerin görsel kabul ve diğer kalite parametrelerini korumada iyi bir yenebilir kaplama maddesi özelliği gösterdi.
Özet (Çeviri)
Hemicellulose is a valuable component of agro-food industrial wastes. Although there are some potential usage areas of hemicelluloses such as drug manufacture, encapsulation, and emulsification in food processing plants, they are not extensively utilized. In this study, effective extraction methods of the hemicelluloses from agro-food industrial wastes (corn peels and sugar beet pulp) and their application as coating material for banana fruits were investigated. Firstly, the effects of raw material type, particle size, and extraction conditions (alkaline concentration, temperature, time) and methods (direct alkaline extraction, alkaline extraction after component removal, and acidic extraction method) on hemicellulose yields were investigated. Sugar beet pulp and corn wastes were used as raw material. Alkali extraction resulted in 40.2% pure extracts while acidic hydrolysis gave only 27.4% purity in the same extraction conditions. The optimal extraction conditions were found as 30°C temperature, 10% NaOH, and 24 h time (64.3%). It was also observed that removal of constituents such as fat, protein, starch, and soluble sugar increased the purity of hemicellulose from 40.2 to 58.2% at the same conditions.After finding optimum hemicellulose yield for practicle use, it was used as edible coating material to prevent darkening of banana fruits and any quality losses. On the fourth day of storage at 4 ºC, there was no detected fungal decay of coated bananas; however, 20% of uncoated bananas (control) were infected. Moreover, the control group lost 5.1% of total weight but coated samples with 1%, 1.5%, and 2% hemicellulose (HC) lost 3.6%, 3.3%, and 3.1% of their total weight, respectively. Hemicellulose coating also protected firmness of bananas (701.1 gf for coated and 509.6 gf for uncoated samples at the end of 4th day). Color was another important quality parameter and it was showed that lightness and yellowness of coated bananas were preserved with very little losses at the end of storage period while control samples turned brown at an unacceptable level.The results indicated that using both low alkaline concentration and low temperature allows to recover higher quality extracts. In addition, hemicellulose showed a characteristic of a good edible coating material for banana in order to preserve their visual acceptance and other quality parameters.
Benzer Tezler
- Extraction, characterization and usage of pectin from sugar beet pulp waste
Şeker pancarı posa atığından pektinin kstraksiyonu,karakterizasyonu ve kullanımı
ELİF KARTAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
- Ham petrolle kirlenmiş topraklarda istiridye mantarı (Pleurotus ostreatus)'nın mikoremediasyon kapasitesinin araştırılması
The research of the mycoremediation capacity of the oyster mushroom in the crude oil contaminated soils
CEYDA ZAZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SAİT YAZĞAN
- Şeker pancarı küspesinden hemiselüloz özütlenmesi koşullarının optimizasyonu ve hemiselüloz temelli biyobozunur film üretimi
Optimization of hemicellulose extraction conditions from sugar beet pulp and production of hemicellulose-based biodegradable films
İMRAN YAZGI YAZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Gıda MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM SUTAY KOCABAŞ
- Haşhaş endüstrisi atıkları ve yan ürünlerinden hemiselüloz eldesi için kontrollü ani basınç farkı oluşturma ve alkali özütleme süreçlerinin optimizasyonu
Optimization of controlled instant pressure drop and alkaline extraction processes for the production of hemicellulose from wastes and by-products of poppy industry
MERVE KÖLE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM SUTAY KOCABAŞ
DOÇ. DR. SİBEL YAĞCI
- Effects of hemicellulose extraction and extrusion parameters on the properties of hemicellulose based polymeric materials obtained from different lignocellulosic biomass
Hemiselüloz ekstraksiyon ve ekstrüzyon parametrelerinin farklı lignoselülozik biyokütlelerden elde edilen hemiselüloz temelli polimerik malzemelerin özelliklerine etkisi
DUYGU ERDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK BÖLÜKBAŞI
PROF. DR. NECATİ ÖZKAN