Süperkritik karbondioksit ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen melocan (Smilax excelsa L.) ekstraktlarının tanımlanması ve köfte formülasyonunda kullanılmasının araştırılması
Determination of melocan (Smilax excelsa L.) extracts obtained by supercritical carbon dioxide extraction method and investigation of its use in meatball formulation
Yazar: ESRA BOSTANCI SELBEŞ
Danışman: PROF. DR. HALİL VURAL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Köfte = Meat ball ; Smilax excelsa = Smilax excelsa ; Süperkritik karbon dioksit = Supercritical carbon dioxide

Özet:
Bu tez çalışmasında çevre dostu bir yöntem olan süperkritik karbondioksit (Sc-CO2) ekstraksiyon yöntemi ile melocan bitkisinin farklı kısımları (filiz, meyve ve yaprak); iki farklı basınç (250 ve 350 bar), iki farklı sıcaklık (30 ve 50 °C), iki farklı süre (60 ve 90 dakika (dk)) ve iki farklı etanol konsantrasyonunda (%10 ve %20) ekstrakte edilmiştir. 350 bar basınç ve 50 °C'de, %20 etanol ile 90 dk Sc-CO2 ekstraksiyonuna tabii tutulan melocan yaprağının; toplam fenolik madde (TFM) ve toplam antioksidan kapasite (TAK) yönüyle en iyi sonucu verdiği belirlenmiştir.  Belirtilen ekstraksiyon koşullarında yaprak kısmından elde edilen melocan ekstraktı (ME) farklı oranlarda (%0.1, %0.5 ve %1) sığır eti köftesine ilave edilmiş ve 9 günlük soğukta depolama süresi boyunca kalite parametreleri incelenmiştir. 

ME ilavesinin sığır eti köftelerinin nem, yağ, kül, protein içeriğinde, pH değeri, pişme verimi, toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB) ve toplam maya-küf (TMK) sayıları üzerine etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (p>0.05). ME kullanımı sığır eti köftelerinin soğukta depolama süresince lipid oksidasyonunu önemli ölçüde geciktirmiştir (p<0.05). ME içermeyen kontrol grup köftede tiyobarbitürik asit reaktif maddeler (TBARs) değeri depolama sonunda 2.46 mg malonaldehit (MA)/kg köfte'ye ulaşırken, %0.1 oranında ME ilaveli köftelerin (ME0.1) TBARs miktarı 1.39'a, %0.5 oranında ME içeren köftelerin (ME0.5) TBARs miktarı 0.92'ye ve %1 oranında ME (ME1) içeren köftelerin TBARs miktarı ise 1.00 mg MA/kg köfte'ye ulaşmıştır. ME ilavesinin köftelerin parlaklık (L*), kırmızılık (a*), sarılık (b*), kroma (C) ve ton açısı (h°) renk değerli üzerine etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.05). ME oranı arttıkça, köftelerin L*, a* ve C değerinde azalma, h° değerinde ise artma görülmüştür. ME oranı arttıkça köftelerin TAK ve TFM miktarı artış göstermiştir. Köftelerin TFM miktarı depolama süresince artış gösterirken; TAK değerleri 6. günü hariç düşüş göstermiştir. Duyusal özellikler bakımından üretilen köfte grupları arasında önemli farklılıklar gözlenmiştir. Tüm duyusal özellikler bakımından köfte grupları arasındaki farklılık istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.05). Tüm duyusal özellikler değerlendirildiğinde; kontrol grup en yüksek puanları almış ve ME oranı arttıkça puanlarda düşüş meydana gelmiştir. Kontrol grup ve ME0.1'in duyusal özellikleri bakımından aralarındaki farklılık istatistiksel olarak önemli bulunmamıştır (p>0.05).
ME, sığır eti köftelerinde lipid oksidasyonunu önemli düzeyde önlemiş ve antioksidan kapasiteyi artırmıştır, dolayısıyla yapay antioksidanlara alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır. En düşük oranda (%0.1) ME ile üretilmiş köftelerin hem duyusal özellikler yönünden kontrol gruba en yakın puanları alması hem de lipid oksidasyonunu bu konsantrasyonda dahi önemli ölçüde önlemesi nedeniyle %0.1 melocan yaprağı ekstraktının sığır eti köftelerinde kullanımı önerilmektedir.

Abstract:
In the current study, different parts of the plant called melocan (sprout, fruit and leaf) have been extracted under two different pressure levels (250 and 350 bar), two different temperatures (30 and 50 °C), two different durations (60 and 90 minutes (mins)), and two different levels of ethanol concentration (10% and 20%) through supercritical carbon dioxide (Sc-CO2) extraction method, which is an environmentally-friendly method. It has been observed that the melocan leaf which has been extracted through Sc-CO2 at 350 bar pressure and 50 °C which has been modified with 20% ethanol for 90 mins has the richest total phenolic substance content (TPC) and total antioxidant capacity (TAC). Three different amounts of the melocan extract (ME) obtained from the leaf under the above-mentioned conditions (0.1%, 0.5% and 1%) have been added to beef meatballs, and the effect of 9-day cold storage on certain quality parameters have been investigated.
The effect of adding ME in beef meatballs on fat, ash and protein contents, pH value, cooking yield, and total mesophilic aerobic bacteria (TMAB) and total yeast-mold (TYM) numbers has not been found to be statistically significant (p>0.05). The use of ME has considerably delayed the lipid oxidation of beef meatballs during cold storage (p<0.05). While the thiobarbituric acid reactive substance value (TBARs) reached 2.46 mg malonaldehyde (MA)/ kg meatball in the control group, which is the meatballs that did not have any ME content, the TBARs values of meatballs with 0.1%ME content (ME0.1), those with 0.5%ME content (ME0.5), and those with 1%ME content (ME1) reached 1.39, 0.92, and 1.00 mg MA/kg meatball respectively. The effect of adding ME in meatballs on the color values lightness (L*), redness (a*), yellowness (b*), chroma (C) and hue angle (h°) has been found statistically significant (p<0.05). As the ME content increased, the L*, a* and C values of the meatballs have been observed to decrease, and their h° value has been found to increase. In addition, as the ME content increased, an increase in the TPC and TAC levels have been observed. While the TPC levels rose during the storage period, the TAC levels dropped except on the 6th day. Considerable differences have been observed among the meatball groups in terms of all of the sensorial properties, and they have been found to be statistically significant (p<0.05). When all the sensorial properties were evaluated, the control group received the highest scores, and as the ME content increased, a decrease was observed in the scores. The differences between the sensorial properties of the control and ME0.1 groups have not been found to be statistically significant (p>0.05).
ME has considerably prevented lipid oxidation in beef meatballs and increased the antioxidant capacity. Therefore, it has been concluded that ME can be an alternative to synthetic antioxidants. Due to the fact that beef meatballs produced with the lowest ME content (0.1%) received the scores closest to the control group in terms of sensorial properties and that ME prevented lipid oxidation to a considerable extent even at this content level, ME0.1 is advised to be used in beef meatballs.