Süperkritik karbondioksit ekstraksiyonu ile ekstrakte edilen menengiç (Pistacia terebinthus L.) ekstraktının ve yağının incelenmesi
Research of menengiç (Pistacia terebinthus L.) extract and oil by using süpercritical carbondioxide extraction
Yazar: ATAKAN SÜR
Danışman: PROF. DR. HALİL VURAL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Süperkritik akışkan ekstraksiyon cihazı kullanılarak iki farklı sıcaklık (30 ve 50 o C), üç farklı basınç (250, 300 ve 350 Bar), üç farklı çözücü konsantrasyonu (% 0, 5, 10) ve iki farklı ekstraksiyon süresince (60 dk ve 120 dk) elde edilen 36 farklı menengiç ekstraktı ve yağında, fenolik bileşen (mirisetin, kuersetin, gallik asit ve kateşin), yağ asidi profili, tokoferol içeriği (α-, β-, γ-, δ- izomerleri) ve DSC (diferansiyel taramalı kalorimetre) termogramları incelenmiştir. 
Yapılan fenolik bileşen analizine göre 36 farklı menengiç ekstraktı arasında kuersetin değerleri 12.19 ppm ile 268.75 ppm arasında bulunmuştur. İstatistiksel analiz sonucu sıcaklık ve basıncın kuersetin üzerinde anlamlı etkisi tespit edilemezken (p>0.05); çözücü oranı ve ekstraksiyon süresi kuersetin miktarını anlamlı olarak değiştirmiştir (p<0.05). 
Kateşin miktarları açısından değerlendirildiğinde, numunelerin 0 ppm ile 49.89 ppm arasında kateşin içerdiği tespit edilmiştir. 13 farklı ekstraktta kateşin belirlenememiştir. İstatistiksel analiz sonucu basınç, çözücü konsantrasyonu ve ekstraksiyon süresi kateşin miktarını anlamlı olarak değiştirirken (p<0.05); sıcaklık kateşin konsantrasyonunu anlamlı olarak etkilememiştir (p>0.05). 
Numunelerin gallik asit miktarları 0 ppm ile 29.11 ppm arasında değişmektedir. 31 ekstraktta gallik asit saptanamamıştır. Yapılan istatistiksel hesaplamaya göre gallik asit sadece sıcaklık değişiminden anlamlı olarak etkilenmiştir (p<0.05). 
Analiz edilen 36 numunede mirisetin miktarı da tespit edilmeye çalışılmış, ama hiçbir örnekte mirisetin bileşenine rastlanmamıştır.
Yapılan yağ asidi profili analizine göre doymuş yağ asitlerinden palmitik ve stearik; doymamışlardan ise palmitoleik, oleik ve linoleik asit içeriğinin yüksek olduğu bulunmuştur. En baskın yağ asidi % 41.76 ila % 45.14 olan oleik asit çıkmıştır. Bundan sonra ikinci sırada çıkan doymamış yağ asidi linoleik asittir (% 21.05-% 22.64). 
Doymamış yağ asitlerinden ise palmitik (% 21.1-% 23.85) ve stearik asit (%1.58-%1.83) yüksek oranda çıkmıştır. Bütün bu doymuş ve doymamış yağ asitlerinin sıcaklık, basınç ve çözücü oranının değişiminin bunların konsantrasyonu üzerine olumlu etkisi gözlemlenmiştir (p<0.05).
Tokoferol analizi sonuçlarına göre α-tokoferol miktarları 0.48 ppm ile 153.34 ppm arasında çıkmıştır. Yapılan istatistiki çalışmaya göre sıcaklık, çözücü yüzdesi ve ekstraksiyon süresi α-tokoferol miktarını anlamlı olarak etkilerken (p<0.05); basıncın herhangi anlamlı bir etkisi bulunamamıştır (p>0.05).
β-tokoferol miktarları 0 ppm ile 205.57 ppm arasında saptanmıştır.  Sıcaklık, basınç ve ekstraksiyon süresi değişkenlerinin β-tokoferol üzerinde anlamlı etkisi bulunmazken (p>0.05); çözücü yüzdesi anlamlı etki bırakmıştır (p<0.05).
γ-tokoferol miktarları 36 numune içinde 0.40 ppm ile 13.42 ppm arasında değerler almaktadır. γ-tokoferol miktarları sadece basıncın etkisi ile anlamlı değişime uğramıştır (p<0.05). Sıcaklık, etanol oranı ve ekstraksiyon süresi γ-tokoferol miktarlarını anlamlı şekilde değiştirmemiştir (p>0.05). 
δ-tokoferol miktarları 0 ppm ile 13.90 ppm arasında tespit edilmiştir. 10 numunede δ-tokoferol bulunamamıştır. İstatistiksel hesaplamalara göre δ-tokoferol sadece etanol oranından anlamlı olarak etkilenmiştir (p<0.05). Genel anlamda ise menengiç örneklerinde en baskın tokoferoller α- ve γ- olarak görülmektedir.
DSC analizleri yorumlandığında düşük sıcaklık, basınç, çözücü oranı ve ekstraksiyon süresinin özütlerin daha fazla termal kararlılık göstermesini sağladığı belirlenmiştir. Yüksek oranda doymuş yağ içeren örnekler daha geniş sıcaklık aralıklarında pikler göstermiştir.

Anahtar kelimeler: Pistacia terebinthus L., yağ asitleri, fenolik bileşenler, süperkritik akışkan ekstraksiyonu, yüksek performanslı sıvı kromatografisi, tokoferoller, gaz kromatografisi, diferansiyel taramalı kalorimetre

Abstract:
In this study, the terebinth fruit oil is used extracted by using supercritical carbondioxide in different conditions such as temperature (30 and 50 o C), pressure (250, 300 ve 350 Bar), co-solvent concentration (% 0, 5, 10) and extraction duration (60 and 120 min). After the different extraction procedures the samples were analyzed according to their phenolics (myricetin, quercetin, catechin and gallic acid), fatty acid profile, tocopherol content (α-, β-, γ-, δ- isomers) and DSC profile.
In the experiments we have satisfactory results such as high quercetin concentration as phenolics; high oleic and linoleic acid as fatty acids. Change in temperature of extraction, has no effect on quercetin concentration meaningfully. As in this condition pressure altering has no effect on extraction procedure (p<0.05). Temperature cannot affect the catechin concentration as in the case of quercetin. However, pressure parameter alters the catechin concentration alone. Another point of this view, gallic acid is the only temperature dependent material that we found (p<0.05). 
The fatty acid content of terebinth fruit oil contains palmitic and stearic acid as saturated; palmitoleic, oleic and linoleic acids as unsaturated fatty acids. The most abundant fatty acid in terebinth fruit oil is found as oleic acid (41.76 %-45.14 %). Linoleic acid is found as second high one in samples (21.05 %-22.64 %). The other highly ones are palmitic (21.1 %-23.85 %) and stearic acid (1.58 %-1.83 %). All these unsaturated and saturated fatty acids are easily affected by temp., pressure, co-solvent percent and duration of extraction regulation (p<0.05).
The tocopherol analysis made by HPLC gives results like the temperature changes affect the α-isomer concentration co-solvent percent is also altering all of the isomers as α- one. Temperature and pressure have a positive effect on β-tocopherol. γ-isomer is pressure dependent alone (p<0.05). δ-tocopherol concentration, except the other isomers, can easily be affected by co-solvent ratio. In general the most abundant isomers in Pistacia terebinthus L. are α- and γ-.
In general low temperature; pressure, co-solvent concentration and time period of extraction leads relatively high thermal stable compounds as in our example when analyzing DSC peaks. Also, highly unsaturated fatty acid content has wider temperature peaks.

Keywords: Pistacia terebinthus L., fatty acids, phenolics, supercritical fluid extraction, high performance liquid chromatography, tocopherols, gas chromatography, differential scanning calorimetry