Geri Dön

Kayısı posasından fenolik bileşen ve selüloz nanokristaliekstraksiyon koşullarının optimizasyonu

Optimization of phenolic compounds and cellulosenanocrystals extraction conditions from apricot pomace

PDF İndir

  1. Tez No: 786069
  2. Yazar: EKİN DİNÇEL KASAPOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH TÖRNÜK, YRD. DOÇ. DR. SİBEL KAHRAMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 156

Özet

“Gıda endüstrisi atıkları/yan ürünleri”, hammaddelerin gıdalara işlenmesi sırasında oluşan sıvı veya katı organik maddelerdir. Bu atıklar genellikle içecek endüstrisi, süt endüstrisi, meyve/sebze üretimi ve işlenmesi, tahıl işleme ve imalatı, et ürünleri işleme ve muhafazası, bitkisel ve hayvansal yağ üretimi ve işlenmesinden sonra ortaya çıkmaktadır. Prunus cinsine ait kayısı (Prunus armeniaca L.), Türkiye'de üretimi en yaygın olan meyvelerden biridir. Kayısı nektarı işlemenin en yaygın yan ürünü olan kayısı posası (KP), meyve nektar pres kalıntısıdır. Bu çalışmada; KP'den fenolik maddelerin ve selüloz nanokristallerinin (SNK) eldesinde Yanıt Yüzey Metodu (YYM) ile optimizasyon çalışması yapılmıştır. Bu amaçla ilk olarak hammaddenin fizikokimyasal (kuru madde, kül, protein, diyet lif, indirgen şeker ve ham selüloz) özellikleri belirlenmiştir. KP'nin protein, kuru madde, nem, kül, HCI'de çözünmeyen kül, ham selüloz, toplam diyet lif ve indirgen şeker oranları sırasıyla; %6,54, %94,40, %5,6, %1,27 %0,44 %11,63, %31,22 ve %26,17 olarak tespit edilmiştir. Daha sonra posadan ultrason destekli ekstraksiyonla etanol konsantrasyonu ve katı:sıvı oranı sırasıyla %50 (v/v) ve 1:10 (w/v) olacak şekilde ekstraksiyon yapılmış ve fenolik madde, toplam flavonoid madde içeriği, verim, DPPH antiradikal aktivite değerleri belirlenmiştir. KP örneklerindeki en yüksek fenolik ve flavonoid madde içeriği, antiradikal aktivite ile ekstraksiyon verimi 50 °C ve 90 dakikalık ultrason destekli ekstraksiyon sonunda sırasıyla, 16 1,206 mg GAE/g KM, 1,015 mg KE/g KM, %79,85 ve %7,86 olarak belirlenmiştir. En yüksek ekstraksiyon veriminin elde edildiği proses koşullarında üretilen örneklerde TEAC, CUPRAC ve FRAP analizleri ile HPLC-DAD ile fenolik bileşen kompozisyonu tayini yapılmıştır. Ekstraktta en yüksek oranda bulunan fenolik bileşikler sırasıyla p-kumarik asit (9,72 mg/kg), ferulik asit (8,33 mg/kg) ve rutin (6,45 mg/kg) olarak belirlenmiştir. Ekstraktın CUPRAC, ABTS ve FRAP değerleri ise sırasıyla 30,00, 32,30 ve 18,80 mg TE/100 g KM olarak tespit edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise yine YYM kullanılarak SNK eldesi ve optimizasyonu yapılmıştır. Asit hidroliz basamağında SNK eldesi için optimizasyon çalışması yapılmıştır. Buna göre; maksimum SNK verimi (%34,56) 9,5 M sülfürik asit konsantrasyonunda ve 60 dakikalık bir sürede elde edilmiştir. FTIR analiziyle selüloz dışındaki bileşenlerin kademeli olarak uzaklaştırıldığı gösterilmiştir. Bu nanokristallerin morfolojik analizi yine SEM ve TEM kullanılarak yapılmıştır. TGA, SNK'ların iyi bir termal kararlılığa (yaklaşık 320°C) sahip olduğunu göstermiştir. XRD analizi sonucunda, KP ile elde edilen SNK'nın kristal indeksi (%CI) %67,2 olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada, KP'den yüksek verimde ve saflıkta fenolikler ve SNK'nın üretim koşulları başarıyla optimize edilmiş ve elde edilen bileşenlerin karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Saflaştırılan bu bileşenlerin gıda endüstrisi başta olmak üzere ilaç, biyomedikal ve ambalajlama endüstrisi gibi alanlarda yüksek katma değere sahip ürünlerin üretiminde kullanım potansiyeli taşıyabilecek özelliklere sahip oldukları sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

“Food wastes”are organic wastes formed in liquid or solid form during the conversion of raw materials into foodstuffs. Food wastes are generally obtained from beverage industry, dairy industry, fruit/vegetable production and processing, grain processing and manufacturing, meat products processing and preservation, vegetable and animal oil production and processing. Apricot (Prunus armeniaca L.), belonging to the genus Prunus, is one of the most common fruits produced in Turkey. Apricot pomace (AP), the most common by- product of apricot nectar processing, is fruit nectar press residue. In this study; optimization study was carried out with Response Surface Methodology (RSM) in obtaining phenolic substances and CNCs from apricot pomace. For this purpose; firstly, physicochemical analyzes (dry matter, ash, protein, dietary fiber, reducing sugar and crude cellulose) were made in apricot pomace. Protein, dry matter, moisture, ash, ash insoluble in HCl, crude fiber total dietary fiber ratios and reducing sugar are respectively; 6.54%, 94.40%, 5.6%, 1.27% 0.44%,11.63%, 31.22% and 26.17%. In the next part, total phenolic content, total flavonoid content, yield, DPPH antiradical activity value were evaluated together with extraction optimization. In the results, the highest total phenolic and favonoid contents, antiradical activity and extraction efficiency were determined as 1.206 mg GAE/g DM, 1.015 mg CE/g DM, 79.85% and 7.86% in apricot pomace samples at 50 °C and 90 min trial points, respectively. HPLC–DAD showed that p-coumaric acid (9.72 mg/kg), ferulic acid (8.33 mg/kg) and rutin (6.45 mg/kg) were the most abundant phenolics found in the extract. CUPRAC, ABTS and FRAP values of the extract were 30.00, 32.30 and 18 18.80 mg TE/100 g, respectively. In the final stage of the study, CNC was obtained and optimized. In obtaining CNC, respectively; CNC was obtained by alkali treatment, bleaching and acid hydrolysis method. Optimization study was carried out for CNC production in the acid hydrolysis step and the extraction efficiency of CNC was calculated for each experimental point. The maximum CNC yield (34.56%) was obtained by the sulfuric acid concentration of 9.5 M and a time of 60 min. It has been shown that non-cellulosic components are gradually removed by FTIR analysis spectroscopy. Morphological analysis of the CNC was performed using SEM and TEM. The thermal stability of CNCs was also determined by TGA and it was found that they had a good thermal stability (around 320°C). The crystalline index (CI%) of CNC obtained from AP was determined as 67.2%. As a result, in this study, the production conditions of high yield and purity phenolics from KP and SNK were successfully optimized and the characterizations of the obtained components were carried out. It has been concluded that these purified components have the potential to be used in the production of products with high added value in fields such as pharmaceutical, biomedical and packaging industries, especially in the food industry.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    612682

    Valorization of industrial food wastes by production of phenolic antioxidants via fermentation with newly isolated Aspergillus spp.

    Endüstriyel gıda atıklarının yeni izole edilmiş Aspergillus spp. ile fermantasyonu yoluyla fenolik antioksidanların üretiminde değerlendirilmesi

    ZEHRA GÜLSÜNOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ

    DOÇ. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER

  2. Tez No

    702781

    Meyve suyu işleme atıklarından diyet liflerinin izolasyonu ve yoğurt üretiminde kullanımı

    Isolation of dietary fibers from fruit juice processing waste and usage in yogurt production

    MELİKE DEMİRKOL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Gıda MühendisliğiOrdu Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKAİ TARAKÇI

    PROF. DR. AHMET HİLMİ ÇON

  3. Tez No

    151087

    Süperkritik CO2 ile kayısı posasından β- karoten ekstraksiyonu

    Extraction of β- carotene from apricot pomace by supercritical CO2

    İNCİ SULTAN ŞANAL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    Gıda MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AYLA ÇALIMLI

  4. Tez No

    846547

    Şeftali ve kayısı posalarının farklı şartlarda kurutulması ve kalite parametrelerinin belirlenmesi

    Drying peach and apricot pumps under different conditions and determining the quality parameters

    HÜSNE GÖK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    ZiraatTokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi

    Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAKAN POLATCI

  5. Tez No

    602994

    Kayısı ve atıklarının kurutma karakteristiklerinin incelenmesi ve kalite parametrelerinin belirlenmesi

    Investigation of the drying characteristics of apricot and apricot waste and determination of quality parameters

    SEDA KAYRAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM DOYMAZ

Geri Dön