Muz kabuklarından frükto-oligosakkarit karışımlarının özütlenmesinin optimizasyonu
The optimization of extraction of fructo-oligosaccharide mixtures from banana peel
Yazar: GÜLİZAR KURTOĞLU AKKAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SİBEL YILDIZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Yapılan çalışmada ana materyal olarak, gıda sanayisinin bir atığı olan muz kabukları kullanılmış, bu kabuklar içerisinde bulunan frükto-oligosakkarit karışımlarının ekstraksiyon yöntemi ile geri kazanımı gerçekleştirilmiştir.Araştırmada ön deneylerde çalışılan parametreler; çözücü türü (saf su, saf aseton, su-aseton karışımı), muz parçacıklarının boyutu, ekstraksiyon süresi (10-210 dk) ve sıcaklığıdır (40-600C). Oldukça düşük bir sıcaklıkta (500C), 90 dakika süreyle saf aseton ile optimum parça boyutundaki muz kabuklarının özütlenmesiyle, %30'luk bir verim elde edilmiştir. Özütlerin frükto-oligosakkarit içeriklerinin, früktoz ya da glikozla neredeyse aynı olduğu ve muz kabuklarındaki frükto-oligosakkaritlerin polimerizasyon derecesinin, diğer frükto-oligosakkarit içeren bitkisel kaynaklara göre daha düşük olduğu (<6) ön deneyler sonucunda belirlenmiştir.Çalışmada bu aşamadan sonra, üç parametreli üç merkez deneyli Box-Behnken dizaynlı cevap yüzey yöntemi kullanılarak ekstraksiyon prosesinin farklı çözücüler için optimizasyonu gerçekleştirilmiş ve toplam karışımın maksimum miktarını sağlayan en uygun proses koşulları belirlenmiştir. Prosesin modellemesi yapılarak muz kabuklarının farklı çözücüler içindeki difüzyon katsayısı belirlenmiştir.Bu çalışma sonucunda atık olarak çevreye dönen muz kabukları atık pozisyonundan kurtarılmış ve değerlendirilmiş olacaktır. Frükto-oligosakkarit karışımlarının sağlık etkileri kanıtlanmış temel fonksiyonel gıda bileşeni olduğu, ülkemizde üretilmediği, ithalatının %148 vergiye tabi tutulduğu gerçekleri göz önüne alındığında, bu çalışmayla atık bir maddeden hem insan sağlığı hem de ülke ekonomisi açısından fayda sağlanabilecektir.Anahtar Kelimeler: Frükto-oligosakkarit, 1-kestoz, Nistoz, Frükto-furanozil Nistoz, Ekstraksiyon, Optimizasyon, Oligosakkarit, Cevap Yüzey Yöntemi

Abstract:
Banana peel, one of the is by-product of food industry was used as main material in thisresearch, the recovery of fructo-oligosaccharide mixtures from those peel was realized by extraction method.The parameters studied in the pre-experiment part of the research are solvent type (pure water, pure acetone, water-acetone mixture), banana peel size, extraction time (10-210 dk) and temperature (40-600C). 30% yield was obtained by extraction of optimum sized banana peel with acetone at relatively low temperature (500C) during 90 minute. As a result of the pre-experimental part, fructo-oligosaccharide content of extracts were found as similar to those of fructose or glucose and the degree of polymerization of fructo-oligosaccharide in banana peels was found lower (<6) than those of other plant materials known as fructo-oligosaccharide sources.After the pre-experimental part, the optimization of extraction for different solvents was studied by using Box-Behnken design with three-parameter and three-central-point associated with Response Surface Methodology and optimum process conditions was determined considering both the maximum amount of and the maximum amount of total recovered fructo-oligosaccharide content. In addition, the process was modeled in order to determine the diffusion coefficient of fructo-oligosaccharides in different solvents.As a result of this study, banana peel that comes back to the environment as waste will be gained as well worth material. Considering the facts that fructo-oligosaccharides are one of the main functional food ingredients having appreciated health-supported effects, that they do not produce in our country and they have 148% import tax, benefits in both public health and economic issues can be created from a waste material by the way of this study.Key Words: Fructo-oligosaccharide, 1-kestose, Nystose, Fructofuranosyl Nystose, Extraction, Optimization, Oligosaccharide, Response Surface Methodology