Derin ötektik çözeltiler kullanılarak kırmızı pancar (Beta vulgaris)'dan betalainlerin eldesi
Extracting betalains from red beetroot (Beta vulgaris) by using deep eutectic solutions
- Tez No: 815240
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKAY KOCA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kırmızı pancar, Betalain, Yeşil kimya, Derin ötektik çözücü, Optimizasyon, Red beet, Betalain, Green chemistry, Deep eutectic solvent, Optimization
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Derin ötektik çözücüler (DES'ler), kararlılıkları ve biyouyumlulukları nedeniyle kabul edinirliği yüksek olan yeni nesil yeşil çözücülerdir. Bu çalışmada kolin klorür-alkoller, kolin klorür-organik asitler, kolin klorür-şekerler, organik asitler-kolin klorür ve organik asitler-şekerlerden oluşan 10 farklı DES ve geleneksel çözücülerle kırmızı pancar betalainlerinin ekstraksiyonu amaçlanmıştır. Farklı çözücülerle ekstrakte edilen betalain verimleri birbiriyle karşılaştırılmıştır. En etkili çözücü ve ekstraksiyon koşullarını belirlemek için yapılan çalışmanın ilk aşamasında kolin klorür:glikoz (1:2)'un en etkili DES olduğu belirlenmiştir. DES'lerin HBA (Hidrojen Bağı Alıcıları) ve HBD (Hidrojen Bağı Donörleri) profil yapılarına göre elektrik iletkenliği, pH ve vizkozite sonuçları birbirlerinden çok farklı bulunmuş ve bu farklılık betalain verimi üzerine de etkili olmuştur. En yüksek verimin sağlandığı kolin klorür:glikoz (DES 5) ile yanıt yüzey metodolojisi ve merkezi kompozit tasarımı ile ekstraksiyon koşulları optimize edilmiştir. Optimizasyonda bağımsız değişken olarak molar oran (HBA=1: HBD=0.41, 0.75, 1.25, 1.75, 2.09), su içeriği (8.18, 15, 25, 35 ve 41.82%) ve sıcaklık (19.77, 30, 45, 60 ve 70.23°C) kullanılmıştır. Betalain ekstraksiyonunda optimum koşulların kolin klorür:glikoz molar oranı 1:0.75, su içeriği %30.83 ve sıcaklık 30°C olduğu kaydedilmiştir. Bu koşullarda betalain, betasiyanin ve betaksantin için yanıtlar sırasıyla 1192.17±23.63 mg/kg, 738.83±17.87 mg/kg, 453.34±5.93 mg/kg bulunmuştur. Optimum koşullarda elde edilen ekstraktlarda biyoyararlılık analizi ve stabilite testleri yapılmıştır. Biyoerişebilirlik değerleri betasiyanin, betaksantin ve betalain için sırasıyla %44.67, 75.02 ve 56.21 olarak saptanmıştır. Optimum koşulda elde edilen ekstraktlar oda sıcaklığında (20°C), karanlık ve ışıkta ayrıca buzdolabında (4°C) depolanarak depolama stabilitesi test edilmiştir. Işıkta 9 gün depolama sonunda toplam betalainde %84.90 kayıp belirlenirken, karanlıkta %59.47 belirlenmiştir. Bu çalışma, DES bazlı çözücülerin kırmızı pancar betalainlerinin ekstraksiyonunda geleneksel çözücülere göre daha yüksek verim sağladığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Deep eutectic solvents (DESs) are high-acceptance new generation green solvents due to their stability and biocompatibility. This study aims to extract red beet betalains using 10 different DESs consisting of choline chloride-alcohols, choline chloride-organic acids, choline chloride-sugars, organic acids-choline chloride, and organic acids-sugars, as well as traditional solvents. The betalain yields extracted with different solvents were compared. In the first stage of the study to determine the most effective solvent and extraction conditions, choline chloride:glucose (1:2) was found to be the most effective DES. The electrical conductivity, pH, and viscosity results of DESs varied significantly based on their hydrogen bond acceptor (HBA) and hydrogen bond donor (HBD) profiles, and this variation also influenced the betalain yield. Using choline chloride:glucose (DES 5) that provided the highest yield, extraction conditions were optimized using response surface methodology and central composite design. As independent variables, molar ratio (HBA=1:HBD=0.41, 0.75, 1.25, 1.75, 2.09), water content (8.18, 15, 25, 35, and 41.82%), and temperature (19.77, 30, 45, 60, and 70.23°C) were used in the optimization. The optimal conditions for betalain extraction were determined as choline chloride:glucose molar ratio of 1:0.75, water content of 30.83%, and temperature of 30°C. The respective responses for betalain, betacyanin, and betaxanthin under these conditions were 1192.17±23.63 mg/kg, 738.83±17.87 mg/kg, and 453.34±5.93 mg/kg. Bioaccessibility analysis and stability tests were conducted on the extracts obtained under optimal conditions. The bioaccessibility values for betacyanin, betaxanthin, and betalain were determined as 44.67%, 75.02%, and 56.21%, respectively. The extracts obtained under optimal conditions were subjected to storage stability tests at room temperature (20°C), in the dark, and in the refrigerator (4°C). After 9 days of storage in light, a loss of 84.90% was determined in total betalain, while in the dark, it was determined as 59.47%. This study demonstrated that DES-based solvents provide higher efficiency in the extraction of red beet betalains compared to traditional solvents.
Benzer Tezler
- Tarımsal gıda atıklarından geleneksel ve yeşil çözücülerle antosiyanin pigment ekstraksiyonunun incelenmesi
Investigation of anthocyanin pigment extraction by conventional and green solvents from agricultural food wastes
ZEYNEP TEZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Derin ötektik çözeltilerin polimer karışım filmlerde plastikleştirici olarak kullanım olanaklarının araştırılması
Investigation of deep eutectic solutions as plasticizers in polymer blend films
BÜŞRA NUR KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ADNAN FATİH DAĞDELEN
- Manganese based electrodes in alkaline and neutral electrolytes for flexible energy storage devices
Esnek enerji depolama cihazları için alkali ve nötr elektrolitlerde manganez bazlı elektrotlar
BİLAL MANSOUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
EnerjiGaziantep ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. ABDULCABBAR YAVUZ
- Investigation of solubility of some drugs using deep eutectic solvents
Ötektik çözgenler kullanılarak bazı ilaçların çözünürlüğünün araştırılması
FAKHRADDIN SAMADOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN SAMİ ATALAY
- Farklı seramik parçacıkların AISI 304 östenitik paslanmaz çelik üzerine elektrokimyasal yöntem ile kaplanabilirliğinin araştırılması
Investigation of electrochemical coating of different ceramic particles on AISI 304 austenitic stainless steel
GİZEM TUGÇE GÜNGÖR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK KARACA
DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR