Kimyasal interesterifikasyon ve adsorbsiyon işleminin rafine palm oleinin monoaçilgliserol, diaçilgliserol (MAG/DAG) miktarları, erime karakteristiği ve glisidil ester ve 3-monokloropropan-1,2-diol (GE/3-MCPD) düzeyleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of chemical interestification and adsorption processes on the monoacylglycerol, diacylglycerol (MAG/DAG) content, melting characteristics, and glycidyl ester and 3-monochloropropane-1,2-diol (GE/3-MCPD) levels in refined palm olein
Yazar: KIVILCIM YILDIZ
Danışman: PROF. DR. PELİN GÜNÇ ERGÖNÜL
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada  kimyasal interesterifikasyon ve adsorbsiyon işleminin palm olein yağındaki monoaçilgliserol (MAG), diaçilgliserol (DAG) miktarları, erime karakteristiği ve 3 – MCPD ve GE seviyeleri üzerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla 2 farklı toprak tipi (doğal ve asit aktive ağartma toprağı) ve farklı ağartma toprağı miktarı (%3-6) olan bir deneme planı üzerinden optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Kimyasal interesterifikasyon işleminin sertleştirici etkisini elimine etmek amacıyla palm olein denemesi haricinde palm olein yağına ayçiçek yağı eklenerek karışım yağ elde edilmiştir. Bu deneme planı hem palm olein hem de palm olein ve ayçiçek yağı karışımlarına uygulanmıştır. Uygulanan işlemler sonucunda her bir örneğin serbest yağ asitliği, peroksit sayısı, konjuge dien değeri, p-Anisidin değeri, yağ asidi kompozisyonunun belirlenmesi, MAG ve DAG içeriklerinin belirlenmesi, katı yağ içeriğinin belirlenmesi ve 3 MCPD ve GE analizleri gerçekleştirilmiştir. Tüm sonuçlar doğrultusunda en düşük 3 – MCPD ve GE içerikli yağ örneği hem palm olein hem de palm olein ve ayçiçek yağı için belirlenmiş ve üretimler tekrarlanmıştır. En düşük 3 – MCPD ve GE içerikli yağlar son olarak deodorizasyon işlemine tabii tutulmuş, örneklerin serbest yağ asitliği, peroksit sayısı, konjuge dien değeri, p-Anisidin değeri, yağ asidi kompozisyonu, MAG ve DAG içerikleri ve katı yağ içerikleri belirlenmiş,  3 - MCPD ve GE analizleri gerçekleştirilmiştir. 
Palm olein grubu üzerinde yapılan çalışmada, toprak çeşidinin serbest yağ asitliği, peroksit sayısı, konjuge dien değeri ve p-Anisidin değeri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olmadığı (p>0.05) tespit edilmiştir. Ancak, kullanılan adsorban miktarının peroksit sayısı ve konjuge dien değeri üzerinde önemli bir etkisi olduğu (p<0.05) bulunmuş, en düşük yağ asitliği, peroksit sayısı, konjuge dien değeri ve p-Anisidin değerine sahip örneklerin %5.25 toprak miktarı ile üretildiği belirlenmiştir. Kimyasal interesterifikasyon ve adsorbsiyon işlemleri sonrasında tüm örneklerde TAG (%) miktarı azalmış; DAG (%) ve özellikle MAG (%) miktarı artmıştır. Adsorban miktarına bağlı olarak örneklerin 3-MCPD değerleri azalmış, naturel adsorban kullanımının asit aktive adsorbana kıyasla daha iyi sonuç verdiği gözlemlenmiş, fakat adsorban tipinin 3-MCPD değerleri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olmadığı (p>0.05) belirlenmiştir. Adsorban miktarının örneklerin GE değerleri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olduğu (p<0.05) ve artan adsorban miktarına bağlı olarak GE değerlerinin azaldığı tespit edilmiştir. Asit aktive toprak kullanımında en düşük GE değeri %6 olarak bulunurken, naturel toprak kullanımında bu değerin %5.25 olduğu belirlenmiştir. Adsorban tipinin GE değerleri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olmadığı (p>0.05) tespit edilmiştir.
En düşük 3-MCPD ve GE içeriğine sahip toprak miktarları sırasıyla %5.25 ve %6 olarak belirlenmiştir. Hem asit aktive hem de naturel toprak kullanılarak üretim tekrarlandıktan sonra örneklere deodorizasyon işlemi uygulanmıştır. Deodorizasyon sonrası yapılan analizlerde, adsorban tipinin serbest yağ asitliği, peroksit sayısı, konjuge dien değeri ve p-Anisidin değeri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olmadığı (p>0.05) bulunmuştur. Ayrıca, adsorban tipi ve miktarının MAG (%), DAG (%) ve TAG (%) değerleri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olmadığı (p>0.05) tespit edilmiştir. Kullanılan adsorban miktarının 3-MCPD değerleri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi bulunmamakla birlikte (p>0.05), adsorban tipinin etkisi istatistiksel olarak önemli (p<0.05) bulunmuştur. Naturel toprak kullanımının 3-MCPD değerlerini daha fazla düşürdüğü gözlemlenmiştir. Adsorban miktarının GE değerleri üzerinde istatistiksel olarak önemli bir etkisi olmadığı (p>0.05), ancak adsorban tipinin etkisinin istatistiksel olarak önemli (p<0.05) olduğu belirlenmiştir. Asit aktive toprak kullanımı ile GE miktarlarının daha düşük olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
This study aims to investigate the effect of chemical interesterification and adsorption processes on the amounts of monoacylglycerol (MAG), diacylglycerol (DAG), melting characteristics, and levels of 3-MCPD and GE in palm olein oil. For this purpose, an optimization process was carried out using a trial plan with two different types of bleaching earth (natural and acid-activated) and different amounts of bleaching earth (3-6%). To eliminate the hardening effect of the chemical interesterification process, a mixture oil was prepared by adding sunflower oil to palm olein oil, except for the palm olein trial. This trial plan was applied to both palm olein and palm olein-sunflower oil mixtures. As a result of the applied processes, the free fatty acid content, peroxide value, conjugated diene value, p-Anisidine value, fatty acid composition, MAG and DAG contents, solid fat content, and 3-MCPD and GE levels of each sample were determined. Based on all results, the oil samples with the lowest 3-MCPD and GE contents were identified for both palm olein and palm olein-sunflower oil mixtures, and productions were repeated. The oils with the lowest 3-MCPD and GE contents were finally subjected to deodorization, and the free fatty acid content, peroxide value, conjugated diene value, p-anisidine value, fatty acid composition, MAG and DAG contents, solid fat content, and 3-MCPD and GE levels of the samples were determined.
In the study conducted on the palm olein group, it was found that the type of bleaching earth had no statistically significant effect on the free fatty acid content, peroxide value, conjugated diene value, and p-Anisidine value (p>0.05). However, the amount of adsorbent used was found to have a significant effect on the peroxide value and conjugated diene value (p<0.05), with the lowest free fatty acid content, peroxide value, conjugated diene value, and p-anisidine value obtained in samples produced with 5.25% bleaching earth. After the chemical interesterification and adsorption processes, the TAG (%) content decreased in all samples, while the DAG (%) and especially MAG (%) contents increased. The 3-MCPD levels of the samples decreased depending on the amount of adsorbent used, with natural adsorbent providing better results compared to acid-activated adsorbent; however, the type of adsorbent did not have a statistically significant effect on the 3-MCPD levels (p>0.05). The amount of adsorbent used had a significant effect on the GE levels of the samples (p<0.05), with GE levels decreasing as the amount of adsorbent increased. The lowest GE level was found to be 6% with acid-activated bleaching earth, and 5.25% with natural bleaching earth. The type of adsorbent did not have a statistically significant effect on the GE levels (p>0.05).
The amounts of bleaching earth with the lowest 3-MCPD and GE contents were determined to be 5.25% and 6%, respectively. After production was repeated using both acid-activated and natural bleaching earth, deodorization was applied to the samples. Post-deodorization analyses showed that the type of adsorbent had no statistically significant effect on the free fatty acid content, peroxide value, conjugated diene value, and p-anisidine value (p>0.05). Additionally, the type and amount of adsorbent used had no statistically significant effect on the MAG (%), DAG (%), and TAG (%) values (p>0.05). The amount of adsorbent used did not have a statistically significant effect on the 3-MCPD levels (p>0.05), but the type of adsorbent had a statistically significant effect (p<0.05), with natural bleaching earth reducing the 3-MCPD levels more effectively. The amount of adsorbent used did not have a statistically significant effect on the GE levels (p>0.05), but the type of adsorbent had a statistically significant effect (p<0.05), with lower GE levels observed with acid-activated bleaching earth.