Kaymak ağacı (Feijoa sellowiana) meyvesinin ikincil metabolitleri: Ekstraksiyon kinetiği, ekstraktın kalitesi ve stabilitesi
Secondrary metabolites of Feijoa sellowiana fruit: Extraction kinetics, quality and stability of the extract
Yazar: RAMIZ ABISHLI
Danışman: PROF. DR. SELİN ŞAHİN SEVGİLİ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Biyoaktif bileşen içeren bitki ekstraktları, gıda, farmasötik ve kozmetik sektörlerinde kullanılma potansiyeline sahip oldukları için büyük ilgi çekmektedir. Diğer taraftan, bazı çalışmalar sentetik antioksidanların olası toksik etkilerini gösterdiği için doğal antioksidan kaynaklarının önemi dikkat çekmiştir. Bu tezde, doğal antioksidan kaynağı olarak kaymak ağacının (Feijoa sellowiana) meyvesi incelenmiştir.  Meyvenin kendisi ve ağırlığının önemli bir kısmını kapsayen kabukları karşılaştırmalı olarak irdelenmiştir. İçeriğindeki ikincil metabolitleri temsil eden fenolik madde miktarları açısından değerlendirilmiş, biyoaktif bileşen açısından en zengin olan meyve bölümünün kabuk olduğu tespit edilmiştir.  Tezin ilk aşamasında ikincil metabolit kaynağı meyvenin kabuğu olarak belirlendikten sonra, ultrason-destekli esktraksiyon (UDE) ve mikrodalga-destekli ekstraksiyon (MDE) yöntemleri ile fenolik maddelerce zengin ekstrakt elde edilmiştir. Her iki sistemin öncelikle kinetiği incelenmiş, ardından kütle iletimi ve termodinamik parametreleri hesaplanmıştır. Üçüncü aşama, ekstraksiyon yöntemlerinin optimizasyonu ve modellemesini oluşturmaktadır. Söz konusu biyokütlenin otomatik solvent ekstraksiyonu (OSE), homojenizatör-destekli ekstraksiyon (HDE) ve MDE yöntemleri ile ekstraksiyonunda, sistemlerin deneysel tasarımı, modellenmesi ve optimizasyonu Design-Expert paket programı (versiyon 12) kullanılarak Yanıt Yüzey Metodu (YYM) ile gerçekleştirilmiştir.  YYM'nin Merkezi Komposit Tasarım alt türü kullanılmıştır. Her bir sistem için toplam fenolik ve ve flavonoid içerikleri bağımlı değişken (cevap) olarak atanmıştır. Uygulanan ekstraksiyon yöntemine bağlı olarak da farklı proses parametreleri bağımsız değişken (proses faktörü) olarak belirlenmiştir.  Dördüncü aşamada ise farklı yöntemlerle elde edilen ekstraktların kalite parametreleri (fenolik içerik, flavonoid içerik ve antioksidan aktivite gibi) değerlendirilmiştir.

Abstract:
Plant extracts containing bioactive components are of great interest as they have the potential to be used in the food, pharmaceutical and cosmetic industries. On the other hand, the importance of natural antioxidant sources has attracted attention since some studies have shown the possible toxic effects of synthetic antioxidants. In this thesis, the fruit of the kaymak tree (Feijoa sellowiana) was investigated as a natural antioxidant source. The fruit itself and its peel, which covers a significant part of its weight, were examined comparatively. It was evaluated in terms of the amount of phenolic substances representing the secondary metabolites in its content. It was determined that the richest part of the fruit in terms of bioactive component was the peel. In the first stage of the thesis, extract samples rich in phenolic substances were obtained by ultrasound-assisted extraction (UAE) and microwave-assisted extraction (MAE) methods, after determining the secondary metabolite source as the peel of the fruit.  First, the kinetics of both systems were examined, then the mass transfer and thermodynamic parameters were calculated. The third stage was the optimization and modeling of the extraction processes. Experimental design, modeling and optimization of the extraction systems for the biomass by automatic solvent extraction (ASE), homogenizer-assisted extraction (HAE) and MAE methods were carried out with the Response Surface Method (RSM) using the Design-Expert software (version 12). RSM's Central Composite Design subtype was used. The total phenolic and flavonoid contents for each system were assigned as the dependent variable (response). Depending on the extraction method applied, different process parameters were determined as the independent variable (process factor). In the fourth stage, the quality parameters (such as phenolic content, flavonoid content and antioxidant activity) of the extracts obtained by different methods were evaluated.