Geri Dön

Keçiboynuzu meyvesinin sulu ekstraktlarından D-pinitolünayrılması ve saflaştırılmasında fermentasyon, elektrokoagülasyon ve membran filtrasyon uygulamalarının etkinliğinin belirlenmesi

Determination of the effectiveness of fermentation, electrocoagulation, and membrane filtration applications in the separation and purification of D-pinitol from aqueous extracts of carob fruit

PDF İndir

  1. Tez No: 923460
  2. Yazar: YÜKSEL ALPER KÜTÜK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KARHAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 94

Özet

Keçiboynuzu meyvesi doğal olarak yetiştiği gibi eski çağlardan günümüze kadar yetiştiriciliği de yapılan ağaç formunda bir bitkidir. Zengin besleyici içeriğine ilave olarak biyoaktif bir bileşen olan D-pinitol açısından da bilinen en zengin kaynaktır. D-pinitolün insan sağlığına olumlu etkileri ve izolasyonu üzerine bazı araştırmalar gerçekleştirilmiş ve tedavi edici ve hastalık önleyici etkilerine dikkat çekilmiştir. Bunlardan en önemlisi çağımızın insan sağlığını tehdit eden en önemli hastalıklarından biri olan ve gün geçtikçe yaygınlaşan tip-2 diyabet hastalığı üzerine olan olumlu etkileridir. Aynı zamanda göğüs kanseri ve alzheimer üzerine etkisinin de araştırıldığı ve umut verici sonuçların elde edildiği çalışmalar da mevcuttur. D-pinitol laboratuvar koşullarında sentezlenebilen bir bileşiktir ancak bu prosesin zorluğu yanında yüksek maliyetli olması doğal kaynaklarından izolasyonunu ön plana çıkartmıştır. D-pinitolün doğal kaynaklarından izolasyonunda farklı metotlar uzun yıllardır araştırılmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı ülkemizde önemli miktarda bulunan ve düşük maliyetli bir D-pinitol kaynağı olan keçiboynuzu meyvesinden kabul edilebilir yüksek saflıkla (%90-99) D-pinitol elde etmektir. Çalışmada, ana proses olarak genellikle atık suların arıtılmasında kullanılan bir yöntem olan elektrokoagülasyon uygulaması membran filtrasyon ve adsorbent uygulamalarıyla desteklenerek kullanılmıştır. Araştırmada öncelikli olarak D-pinitol ile birlikte majör bileşenler olan sakkaroz, glukoz ve fruktoz fermentasyonla etil alkole dönüştürülüp buharlaştırılarak ekstrakt ortamından uzaklaştırılmıştır. Fermentasyonda Saccharomyces cerevisiae (ATCC 36858) kullanılmıştır. Şekerler uzaklaştırıldıktan sonra elektrokoagülasyon denemeleri gerçekleştirilmiştir. Denemelerde elektrot olarak alüminyum ve çelik plakalar [katot (-) ve çelik plakalar (+) anot] kullanılmış; elektrik kaynağı olarak ta doğru akımdan (DC) yararlanılmıştır. Bu işlemler fermentasyon, elektrokoagülasyon, membran filtrasyon ve adsorpsiyon sıralamasıyla uygulanmıştır. Her işlemin sonunda elde edilen ekstraktlar sonraki işlemin besleme akımını oluşturmuştur. Elektrokoagülasyon işleminde bir optimizasyon yöntemi olan Box Behnken deneme deseni kullanılmış ve elektrot aralığı, akım yoğunluğu, gerilim ve süre bağımsız değişkenler olarak seçilmiştir. Gerçekleştirilen analizler sonucunda model uygunluğu yakalanamamıştır. Bu sebeple deneme desenindeki koşullardan en yüksek D-pinitol miktarına ulaşılan denemelerden ilk üçü sonraki basamaklarda kullanılmıştır. Sonuç olarak başlangıç materyali olan 5°Bx keçiboynuzu ekstraktının fermentasyon sonrasında 29.95 g/100g kuru madde olan D-pinitol miktarı prosesin son basamağı olan adsorpsiyon işleminden sonra 98,62 g/100g kuru madde miktarına ulaşmıştır. Buna ek olarak Başlangıç materyalinin bulanıklık değeri 383 NTU iken son ürünün bulanıklık düzeyi 0.5 NTU değerine düşmüştür. Toplam fenolik madde ve mineral madde değerleri ise son üründe tespit edilememiştir

Özet (Çeviri)

Carob fruit is a plant that naturally grows and has been cultivated in tree form since ancient times. In addition to its rich nutritional content, it is also known to be the richest source of D-pinitol, a bioactive compound. Some studies have been conducted on the positive effects of D-pinitol on human health and its isolation, highlighting its therapeutic and disease-preventive effects. One of the most significant of these effects is its positive impact on type 2 diabetes, one of the major health threats of our time, which has been increasing in prevalence. Research has also been conducted on its effects on breast cancer and Alzheimer's disease, with promising results. D-pinitol is a compound that can be synthesized in laboratory conditions, but due to the complexity of the process and its high cost, the isolation from natural sources has become the preferred method. Various methods for isolating D-pinitol from natural sources have been studied for many years. The aim of this thesis is to obtain D-pinitol from carob fruit, which is a low-cost and abundant source of D-pinitol in our country, with acceptable high purity levels (90-99%). In this study, the main process was based on electrocoagulation, a method commonly used for wastewater treatment, supported by membrane filtration and adsorbent applications. Initially, the major components of carob fruit extract—sucrose, glucose, and fructose—were converted into ethyl alcohol through fermentation, and then evaporated to be removed from the extract. Saccharomyces cerevisiae (ATCC 36858) was used for fermentation. After the sugars were removed, electrocoagulation experiments were conducted. Aluminum and steel plates (cathode (-) and steel plates (+) as anode) were used as electrodes, and direct current (DC) was utilized as the power source. The processes were applied in the sequence of fermentation, electrocoagulation, membrane filtration, and adsorption, with each process's final extract serving as the feed for the next step. In the electrocoagulation process, a Box-Behnken experimental design, which is an optimization method, was used, and electrode gap, current density, voltage, and time were selected as independent variables. As a result of the conducted analyses, model fit could not be achieved. Therefore, the first three trials, where the highest D-pinitol amount was obtained, were used in the subsequent steps. As a result, the amount of D-pinitol in the starting material, the 5°Bx carob extract, pinitol concentration increased to 98.62 g/100g dry matter. Additionally, the turbidity of the starting material was 383 NTU, which decreased to 0.5 NTU in the final product. No detectable levels of total phenolic compounds or minerals were found in the final product.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    415273

    Tirmit (Lacterius volemus) mantarından saflaştırılıp karakterize edilen fitaz enziminin, magnetik kitosan nanopartiküller üzerine immobilize edilmesi ve gıda endüstrisinde kullanılabilirliğinin araştırılması

    Immobilized phytase enzyme which was purifed from tirmit mushroom (Lactarius volemus) and characterizated onto magnetic chitosan nanoparticles and investigation of it's usability in the food industry

    HİCRAN ÖNEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Mühendislik BilimleriAtatürk Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRUNNİSA NADAROĞLU

  2. Tez No

    416854

    Keçiboynuzu ekstraktı kullanılarak tekrarlanan-kesikli fermentasyon yöntemiyle biyofilm reaktörde etanol üretimi

    Ethanol production in biofilm reactor via repeated-batch fermentation using carob pod extract

    MUSTAFA GERMEÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyoteknolojiAkdeniz Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KARHAN

  3. Tez No

    418688

    Glutenli ve glutensiz bisküvi üretiminde fonksiyonel bir bileşen olarak uşkun kullanımı

    Use of Rheum ribes as a functional component in gluten containing and gluten-free biscuit production

    HAFSA DOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Gıda MühendisliğiYüzüncü Yıl Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. RACİYE MERAL

  4. Tez No

    420138

    Üzüm, dut ve keçiboynuzu pekmezlerinin 5-hidroksimetilfurfural ve bazı mineral içeriklerinin belirlenmesi

    Determination of 5-hydroxymethylfurfural and some mineral contents of grape, mulberry and carob bean molasses

    MEHMET YİĞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Beslenme ve DiyetetikHacettepe Üniversitesi

    Beslenme Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NESLİŞAH RAKICIOĞLU

  5. Tez No

    887592

    Pekmez ve bal ile yapılan granola barlardahidroksimetilfurfural (HMF) içeriğininbelirlenmesi

    Determination of hydroxymetylfurfural (HMF)content in granola bars made with molasses andhoney

    İCLAL ŞAHİNER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Beslenme ve DiyetetikAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SERDAL ÖĞÜT

Geri Dön