Çörek otu tohum ve yağlarının biyoaktif ve fizikokimyasal özellikleri üzerine ısıl işlemin etkisi
Effect of heat treatment on bioactive and physicochemical properties of black cumin seed and oils
Yazar: MERVE KOÇAK
Danışman: PROF. DR. MEHMET MUSA ÖZCAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, çörek otu tohum ve yağlarının biyoaktif ve fizikokimyasal özellikleri üzerine ısıl işlemin etkisi araştırılmıştır. Nigella sativa L. Ranunculaceae familyasına ait tek yıllık otsu çiçekli bir bitkidir. Çalışma esnasında etüv (120℃ 10,20 ve 30 dk ) ve mikrodalgada (720 Watt 5,10 ve 15 dk) farklı ısıl işlem yöntemleri ile kavrularak elde edilen çörek otu tohumundan ve yağından ayrı ayrı ekstrakt çıkarma işlemi gerçekleştirilmiş ve bu doğrultuda çörek otu tohumunun nem, mineral, kül, protein, yağ asidi kompozisyonu, antioksidan aktivite değeri, karotenoid tayini, toplam fenolik ve toplam flavonoid içeriğine ait analizler yapılmıştır.  Çörek otu tohumunun varyans analiz sonuçları incelendiğinde kül, nem, protein ve yağ içerikleri istatistiki açıdan önemli (p<0.01) bulunmuştur. Çalışma sonuçlarına göre kavrulmamış çörek otu tohumunun nem içeriği mikrodalgada (720 Watt, 5, 10 ve 15 dk) ve etüvde (120 ℃, 10, 20 ve 30 dk) kavrulan tohumların nem içeriğinden daha yüksek bulunmuştur. Protein, kül ve yağ içerikleri incelendiğinde ise; kavrulmamış çörek otu tohumu protein içeriğinin mikrodalgada (720 Watt 5,10 ve 15 dk) ve etüvde (120 ℃ 10,20 ve 30 dk) kavurma işlemi yapılan tohumlara göre daha düşük olduğu gözlenmiştir. Çalışmada kavrulmamış çörek otunun nem içeriği %5.53, mikrodalgada kavrulan sürelerde açığa çıkan nem içeriği %3.90-3.32 aralığında, etüvde kavrulan sürelerde açığa çıkan nem içeriği % 4.34-3.41 aralığında tespit edilmiştir. Kavrulmamış çörek otu tohumunun yağ içeriği Soxhlet ekstraksiyon yöntemiyle %33.40 olarak elde edilmiştir. Makro düzeyde bulunan mineraller arasında en fazla mevcut olanlar potasyum (K), fosfor (P) ve kalsiyum (Ca) olmuştur. Çörek otu tohumu yağında oleik, palmitik, linoleik ve stearik asit en yüksek miktarlarda bulunan bileşenlerdir. Genel olarak uygulanan işlemler (mikrodalga 720W 5, 10 ve 15 dk, etüv 120℃ 10, 20 ve 30 dk) arasında süre ve kavurma metotları uygulanmasıyla sonuçlar artan-azalan yönde değerler alsa da yağ asidi kompozisyonunda mikrodalgada 10 dk kavrulmuş olan çörek otunda en yüksek yağ asidi içeriğine sahip olduğu tespit edilmiştir. Çörek otu tohum ve yağında yapılan fenolik bileşen, antioksidan, karotenoid, flavonoid ve toplam fenol analiz sonuçlarında ise süre ve ısıl işlem sonucunda değerlerde artış-azalış yönünde dalgalanmalar meydana gelmiştir. Bu çalışma çörek otu tohum ve yağlarının bazı fitokimyasal ve biyoaktif özellikleri üzerine yapılan bir çalışma olup, elde edilen sonuçlar sadece tüketici ve gıda endüstrisi açısından yarar sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda sonraki çalışmalar için de kaynak oluşturabileceği düşünülmüştür.

Abstract:
In this study, the effect of heat treatment on the bioactive and physicochemical properties of black cumin seeds and oils were investigated. Nigella sativa L. is an annual herbaceous flowering plant belongs to the family Ranunculaceae. During the study, extraction from black cumin seeds and oil obtained by roasting with different heat treatment methods in an oven (120 ℃ 10, 20 and 30 min) and microwave (720 Watt 5, 10 and 15 min) was carried out separately and accordingly, analyzes of moisture, mineral, ash, protein, fatty acid composition, antioxidant activity value, carotenoid determination, total phenolic and total flavonoid content of black cumin seeds were made. When the variance analysis results of black cumin seed were examined, ash, moisture, protein and oil contents were found to be statistically significant (p <0.01). According to the results of the study, the moisture content of the raw black cumin seed was found to be higher than the moisture content of the seeds roasted in the microwave (720 Watt, 5, 10 and 15 min) and oven (120 ℃, 10, 20 and 30 min). When protein, ash content and oil yield are examined; It was observed that the protein content of raw black cumin seed was lower than the seeds roasted in microwave (720 Watt, 5, 10 and 15 min) and oven (120 ℃, 10, 20 and 30 min). In the study, the moisture content of raw black seed was found to be 5.53%, the moisture content released during microwave roasting was between 3.90-3.32%, and the moisture content released during the roasting in the oven was between 4.34-3.41%. The oil content of raw black seed was found to be 33.40% by Soxhlet extraction method. Among the minerals at the macro level, the most available were determined as potassium (K), phosphorus (P) and calcium (Ca). In black cumin seed oil, oleic, palmitic, linoleic and stearic acid are the components with the highest amounts. Even though, the results take fluctuant values with the application of time and roasting methods between applied processes (microwave 720W 5, 10 and 15 minutes, oven 120°C 10, 20 and 30 minutes), the highest amounts fatty acid content was found in black cumin which was roasted in microwave for 10 minutes. Phenolic component, antioxidant, carotenoid, flavonoid and total phenol in black cumin seed and oil analysis results showed fluctuations in the direction of increase-decrease in values as a result of duration and heat treatment. This study is a study on some phytochemical and bioactive properties of black cumin seeds and oils, and it is thought that the results obtained not only provide benefits for the consumer and food industry, but also can be a source for future studies.