Türkiye'nin çeşitli bölgelerinde yetiştirilen soğan kabuklarından antioksidan bileşiklerin derin ötektik çözücüler kullanılarak ekstraksiyonu
Extraction of antioxidant compounds from onion peels grown in various regions of Türkiye using deep eutectic solvents
- Tez No: 980751
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞAH İSMAİL KIRBAŞLAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışmasında Türkiye'de yetiştirilen bazı endemik soğan türleri; Erdek mor, Çorum kırmızı, Karacabey kahverengi ve Erdek beyaz soğanlarının kabuklarından, yeşil çözücü kabul edilen derin ötektik çözücüler kullanılarak antioksidan bileşiklerin ekstraksiyonunu gerçekleştirilmiştir. Çalışmada geleneksel organik çözücüler yerine, 21. yüzyılın çevreci yeşil çözücüleri olarak kabul edilen ve ekstraksiyon prensiplerine uygun olan derin ötektik çözücülerin kullanılması tercih edilmiştir. Bu çözücüler sayesinde, hem çevreye daha az zarar veren hem de soğan kabuğu atıklarını daha sürdürülebilir bir şekilde değerlendiren süreçler incelenmiştir. Çalışmada mor, kırmızı, kahverengi ve beyaz soğan kabuklarından antioksidan bileşiklerin ekstraksiyonunda derin ötektik çözücülerin etkinliği araştırılmıştır. Farklı soğan türlerinin kabukları, elde edilen antioksidan içerikleri bakımından karşılaştırılmıştır. İlk olarak, CUPRAC yöntemi ile belirlenen toplam antioksidan kapasite değerlerine göre en etkili derin ötektik çözücüler tespit edilmiştir. Kullanılan tüm derin ötektik çözücüler FTIR spektroskopisi ile karakterize edilmiş; ayrıca viskozite, yoğunluk, pH ve kırılma indisi ölçümleri yapılmıştır. Ekstraksiyon süreçlerinin optimizasyonu için ultrason destekli ekstraksiyon ve mikrodalga destekli ekstraksiyon yöntemlerinden yararlanılmıştır. Her iki yöntemin de temel ortak avantajı, klasik ekstraksiyon yöntemlerine göre daha kısa sürede, daha az çözücü kullanarak ve daha yüksek verimle ekstraksiyon gerçekleştirmeye olanak sağlamasıdır. Ayrıca, yeşil çözücülerle birlikte kullanıldıklarında, çevreye minimum zarar vererek sürdürülebilir ve yenilikçi ekstraksiyon süreçleri sunmaktadırlar. Her iki yöntemde de optimum koşullar için yanıt yüzey metodolojisi uygulanmıştır. Mor soğan kabuğunda derin ötektik çözücüler ile gerçekleştirilen ekstraksiyon sonucunda, en yüksek toplam antioksidan kapasitesi değerine Kolin klorür:1,4-Bütandiol:H2O kombinasyonu ile ulaşılmıştır. Bu değer, %70 etanol ile elde edilenden yaklaşık iki kat daha fazladır. Ayrıca, tüm soğan kabukları üzerinde toplam antioksidan kapasite, toplam fenolik madde içeriği, toplam flavonoid madde içeriği ve radikal süpürme aktiviteleri (DPPH ve ABTS) analizleri yapılmıştır. Sonuçlar, derin ötektik çözücü ile elde edilen ekstraktların, özellikle mor ve kırmızı soğan kabuklarında, etanol ile yapılan ekstraksiyona kıyasla daha yüksek antioksidan, fenolik ve flavonoid içeriğe sahip olduğunu göstermiştir. HPLC ile yapılan analizlerde ise, kuersetin ve mirisetin gibi fenolik ve flavonoid bileşiklerin miktarlarının soğan çeşitleri arasında önemli farklılıklar gösterdiği belirlenmiştir. Özellikle mor ve kırmızı soğan kabuklarının yüksek antioksidan potansiyeli ön plana çıkarken, beyaz soğan kabuklarından elde edilen değerlerin oldukça düşük olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, soğan kabuğundan değerli fenolik ve flavonoid bileşiklerin elde edilmesinde üç faktör kritik rol oynamaktadır; soğanın çeşidi ve rengi, kullanılan ekstraksiyon yöntemi ve tercih edilen çözücüdür. Tüm bu unsurlar birlikte optimize edildiğinde, biyolojik açıdan daha değerli özütlerin elde edilebileceği gösterilmiştir. Ayrıca, bu araştırma ile soğan kabuklarının atık olmaktan çıkarılıp, katma değerli ürünlere dönüştürülmesine ve etkin bir atık yönetimi sağlanmasına katkı sağlanmıştır. Böylece hem doğal ve çevre dostu ekstraksiyon yöntemlerinin uygulanabilirliği gösterilmiş, hem de gıda endüstrisinde önemli bir atık potansiyeline sahip olan soğan kabuklarının daha anlamlı şekilde değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Elde edilen bulgular, renkli soğan kabuklarının doğal ve sürdürülebilir antioksidan kaynakları olarak değerlendirilebileceğini ortaya koymuş; derin ötektik çözücülerin bu amaç için çevre dostu ve etkili çözücüler olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis was to extract antioxidant compounds from the peels of certain endemic onion varieties grown in Türkiye—namely, Erdek purple, Çorum red, Karacabey brown, and Erdek white onions—using green solvents. Therefore, in this study, deep eutectic solvents, which comply with green extraction principles, were preferred over traditional organic solvents. These solvents enable both a reduction in environmental impact and a more sustainable valorization of food wastes. The effectiveness of deep eutectic solvents in the extraction of antioxidant compounds from purple, red, brown, and white onion peels was investigated. The peels of different onion varieties were compared in terms of their extracted antioxidant contents. Initially, the most effective deep eutectic solvents were identified based on total antioxidant capacity values determined by the CUPRAC method. All deep eutectic solvents used were characterized by FTIR spectroscopy, and measurements of viscosity, density, pH, and refractive index were conducted. For the optimization of the extraction processes, ultrasound-assisted extraction and microwave-assisted extraction methods were employed. The main common advantage of both methods is their ability to enable extraction within a shorter period, with less solvent, and with higher yields compared to conventional extraction techniques. Moreover, when combined with green solvents, these methods offer sustainable and innovative extraction processes with minimal environmental impact. Response surface methodology was applied to determine optimal conditions in both methods. In purple onion peels, the highest total antioxidant capacity value was obtained using the Choline chloride:1,4-butanediol:H2O combination as the deep eutectic solvent. This value was approximately twice that obtained with 70% ethanol. Furthermore, analyses of total antioxidant capacity, total phenolic content, total flavonoid content, and radical scavenging activities (DPPH and ABTS) were performed for all onion peels. The results demonstrated that extracts obtained with deep eutectic solvent, especially in purple and red onion peels, exhibited higher antioxidant, phenolic, and flavonoid contents compared to those extracted with ethanol. HPLC analysis revealed significant differences in the levels of phenolic and flavonoid compounds such as quercetin and myricetin among the onion varieties. While purple and red onion peels were found to have high antioxidant potential, very low values were observed in white onion peels. In conclusion, three factors were found to play a critical role in the extraction of valuable phenolic and flavonoid compounds from onion peels: the variety and color of the onion, the extraction technique used, and the choice of solvent. It was demonstrated that more biologically valuable extracts can be obtained when all these factors are optimized together. In addition, this research contributes to converting onion peels from waste into value-added products and ensures effective waste management. Thus, the applicability of natural and environmentally friendly extraction methods was demonstrated, and the meaningful utilization of onion peels, which represent a significant waste potential in the food industry, was targeted. The findings indicate that colored onion peels can be considered as natural and sustainable sources of antioxidants, and that deep eutectic solvents are environmentally friendly and effective solvents for this purpose.
Benzer Tezler
- Türkiye florasında yetiştirilen narcissus türleri üzerinde yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ve sitotoksisite araştırmaları
High performance liquid chromatography (HPLC) and cytotoxicity studies on narcissus species cultivated in the flora of türkiye
AYSU SERİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmakognozi Ana Bilim Dalı
DOÇ. NADİRE ÖZENVER
- Türkiye?nin çeşitli bölgelerinde yetiştirilmekte olan kangal köpeklerinin bazı morfolojik özellikleri
Some morphological characteristics of kangal dogs raised in various regions of Turkey
ORHAN YILMAZ
- Türkiye'de çeşitli bölgelerde yetiştirilen havuçlardaki ( Daucus carota ) bazı mikro ve makro elementler ile ağır metal düzeylerinin belirlenmesi
Determination of some micro and macro elements and heavy metal levels in carrots ( Daucus carota ) grown in various regions in Turkey
ZEYNEP DEMİRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eczacılık ve FarmakolojiMarmara ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLBİN ERDOĞAN
- Evaluating soil quality in wheat cultivated micro catchment areas by the soil management assessment framework (SMAF) in Central Black Sea Region Turkiye
Orta Karadeniz Bölgesi Türkiye'de buğday yetiştirilen mikro havza alanlarında toprak yönetimi değerlendirme çerçevesi (SMAF) ile toprak kalitesinin değerlendirilmesi
NIMESHI SHASHIKALA WIJEKOON MUDIYANSELAGE
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
ZiraatOndokuz Mayıs ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN DENGİZ
PROF. DR. Michal GASIOREK
- Kыргызстанда өстүрүлгөн жүгөрү сортторун генетикалык модификацияланган организмдердин болуусуна карата изилдөө
Kırgızistan'da yetiştirilen mısır çeşitlerine genetiği değiştirilmiş organizmaların dahil edilmesi
ASEL CODARBEKOVA
Yüksek Lisans
Kırgızca
2025
BiyoteknolojiKırgızistan-Türkiye Manas ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADIRBAY ÇEKİROV