Kavurma, mikrodalga ve ultrases destekli enzimatik ekstraksiyon işlemlerinin nar çekirdeği yağının verimi, bileşimi ve kalitesi üzerine etkisi
Effect of roasting, microwave and ultrasound assisted enzymatic extraction processes on the yield, composition and quality of pomegranate seed oil
Yazar: DİLARA ASLAN BAKKALBAŞI
Danışman: PROF. DR. İSA CAVİDOĞLU
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, nar işleme endüstrisinin bir yan ürün olan nar çekirdeğinden enzimatik ekstraksiyon ile yağ eldesi araştırılmıştır. Çalışmada Hicaznar çeşidine ait çekirdekler kullanılmıştır. Uygulanan beş farklı enzim arasından Celluclast 1.5L enziminin en yüksek yağ verimi sağlayan enzim olduğu saptanmıştır. Bu enzimin pH, sıcaklık, tampon:çekirdek oranı, enzim konsantrasyonu ve ekstraksiyon süresi değişkenleri belirlenirken, yağ veriminin optimizasyonu için yanıt yüzey yöntemi uygulanmıştır. Optimum ekstraksiyon koşullarında (pH 5.9, sıcaklık 61°C, tampon:çekirdek oranı 5:1 ve enzim konsantrasyonu %1) toplam yağ verimi %69.52 olarak saptanmıştır. Enzimatik ekstraksiyon öncesi kavurma, mikrodalga ve ultrases ön işlemlerin uygulanması toplam yağ verimini %69.52'den sırasıyla, %82.75, 84.79 ve 72.70'e arttırdığı saptanmıştır. Ultrases destekli enzimatik ekstraksiyon yönteminde verimin düşük bulunmasına yol açan emülsiyon fazının kırılması için uygulanan farklı de-emülsifikasyon işlemleri arasında çift aşamalı dondurma-çözündürmenin en etkili işlem olduğu tespit edilmiştir. Tüm yöntemlerle elde edilen yağlarda punikik asit %84.08-85.95 oranı ile tespit edilen baskın yağ asidi olduğu, yağların toplam tokoferol içeriklerinin ise 1563.66-2036.42 mg/kg yağ arasında değiştiği saptanmıştır. 
Mikrodalga destekli enzimatik ekstraksiyon yönteminin; yüksek yağ verimi, elde edilen yağın yüksek tokoferol ve punikik asit içeriği ve hızlandırılmış oksidasyon koşullarındaki yüksek stabilitesi, bu yöntemin konvansiyonel yağ üretimi yöntemlerine alternatif olabileceğini göstermiştir.

Anahtar kelimeler: De-emülsifikasyon, Enzimatik ekstraksiyon, Kavurma, Mikrodalga, Nar çekirdeği yağı, Optimizasyon, Ultrases

Abstract:
In this study, oil recovery by enzymatic extraction from pomegranate seeds, which is a by-product of the pomegranate processing industry, was investigated. The seeds of the Hicaznar variety were used in the study. Among the five different enzymes applied, Celluclast 1.5L enzyme was found to be the enzyme that provided the highest oil yield. The pH, temperature, buffer:seed ratio, enzyme concentration and extraction time variables of this enzyme were determined, and response surface methodology was applied for the optimization of oil yield. Under optimum extraction conditions (pH 5.9, temperature 61°C, buffer:seed ratio 5:1 and enzyme concentration 1%), total oil yield was determined as 69.52%. It was found that the application of roasting, microwave and ultrasound pretreatments before enzymatic extraction increased the total oil yield from 69.52% to 82.75, 84.79 and 72.70%, respectively. Among the different demulsification processes applied to break the emulsion phase, which causes low efficiency in the ultrasound-assisted enzymatic extraction method, the two-stage freezing-thawing was found to be the most effective treatment. It was determined that punicic acid was the dominant fatty acid detected with a ratio of 84.08-85.95% in the oils obtained by all methods, and the total tocopherol contents of the oils varied between 1563.66-2036.42 mg/kg oil.
High oil yield, tocopherol and punicic acid contents and high stability under accelerated oxidation conditions of the oils obtained by the microwave-assisted enzymatic extraction showed that this method could be an alternative to conventional oil production methods.

Keywords: Demulsification, Enzymatic extraction, Microwave, Optimization, Pomegranate seed oil, Roasting, Ultrasound