Enzimatik interesterifikasyon yöntemi ile üretilen soya yağı bazlı fonksiyonel lipidlerde oksidatif stabilitenin belirlenmesi
Determination of oxidative stability of enzimatically produced soybean oil-based structured lipids
Yazar: SEMRA TURAN
Danışman: PROF.DR. HALİL VURAL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, trigliseritlerin 1,3-yerleşiminde orta zincir uzunluklu yağasitlerinin, 2- yerleşiminde ise esas yağ asitlerinin yer aldığı fonksiyonel lipit üretmekve bu yağın oksidatif kararlılığını belirlemektir. Fonksiyonel lipitler (FL), soya yağı(SY) ile kaprilik asidin (KA) sn-1,3 spesifik lipaz (TL IM, Thermomyces lanuginosa)katalizörlüğünde ve karıştırmalı tank reaktörde yürütülen transesterifikasyonu ilesentezlenmiştir. Çalışmanın başında, FL'in üretilmesinde substrat mol oranı, sıcaklık,enzim miktarı, tepkime süresi ve karıştırma hızındaki değişimin etkileri araştırılmıştır.Optimum tepkime koşulları, SY trigliseritlerine KA'in maksimum katılımı esas alınarakbelirlenmiş ve asidoliz derecesini artırmak için, tepkime KA ile 3 defa tekrarlanmıştır.Tekrarlı tepkimeler trigliseritlerin KA oranında artışa neden olurken, enzimin tekrarlıkullanımı ile KA katılımı düzenli olarak azalmıştır. Belirlenen optimum koşullardafonksiyonel lipit üretilmiş ve alkali işlemi uygulanarak asitliği giderilmiştir. Farklıtokoferol (TOH) izomerleri (Î±, Î², Î³, Î´), askorbil palmitat (AP, 200 ppm), lesitin (L, 1000ppm), bütillenmiş hidroksitoluen (BHT, 100 ppm) ve bütillenmiş hidroksianizolün(BHA, 100 ppm) fonksiyonel lipitin oksidatif kararlılığı üzerine etkileri de araştırılmıştır.Farklı Î±-TOH (50, 100, 150, 200, 300, 500 ve 1000 ppm) konsantrasyonlarında FL'inindüksiyon periyotlarında (İP) önemli bir farklılık gözlenmemiştir (p>0.05). Ancak, Lve/veya AP ilave edilmesi, FL'in oksidatif kararlılığını artırmıştır. Î´-TOH, AP ve Lşeklindeki üçlü karışımın indüksiyon periyodu, Î±-TOH, Î²-TOH veya Î³-TOH'den oluşanüçlü karışıma kıyasla daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca SY, FL ve antioksidan ilesinerjist ilave edilen FL karışımları, termostatlı fırında 60 ºC sıcaklıkta ve 5 günboyunca okside edilmiştir. Beklenildiği gibi yağların oksidasyonu sırasında peroksitsayısı (PS), konjuge dien (KD) miktarı ve p-Anisidin değerinde (AD) artış olmuştur.PS, KD ve AD'lerini düşürmede en etkili antioksidan karışımları ise, 50 ppm Î±-TOH ve500 ppm Î´-TOH'e katılan AP ve L karışımları olarak saptanmıştır.Anahtar Kelimeler: Kaprilik asit, soya yağı, karıştırmalı tank reaktör, fonksiyonellipid, antioksidanlar, oksidasyonDanışman: Prof.Dr.Halil VURAL, Hacettepe Üniversitesi, Gıda Mühendisliği Bölümüi

Abstract:
The objective of this study was to produce structured lipid which had medium chainsaturated fatty acids at sn-1,3- position and essential fatty acids at sn-2 position oftriglycerides and determine oxidative stability of this lipid. Structured lipids (SL) weresynthesized by transesterification of soybean oil (SBO) and caprylic acid (CA) withsn-1,3-specific lipase (TL IM, Thermomyces lanuginosa) in a stirred-batch reactor.At the beginning of the study, the effects of variation in substrate mole ratio,temperature, enzyme load, reaction time and mixing speed were investigated.Optimum reaction conditions were determined according to maximum incorporation ofCA into SBO triacylglycerols and to increase the degree of acidolysis, reactions wererepeated three times with CA. While repeated reactions caused an increase in CAcontent of triacylglycerols, the incorporation CA gradually decreased with repeatedreuse of enzyme. SL were produced at optimum conditions and deacidified by usingalkaline treatment. The effects of different tocopherol (TOH) homologues (Î±, Î², Î³, Î´),ascorbyl palmitate (AP, 200 ppm), lecithin (L, 1000 ppm), butylated hydroxytoluene(BHT, 100 ppm) and butylated hydroxyanisole (BHA, 100 ppm) on the oxidativestability of SL were also investigated. No significant difference was observed ininduction time (IT) of SL with different Î±-tocopherol concentrations (50, 100, 150, 200,300, 500 and 1000 ppm) (p>0.05). However, the addition of L and/or AP significantlyimproved oxidative stability of SL. The ternary blends of Î´-TOH, AP and L had higherIT than those of ternary blends of Î±-TOH, Î²-TOH or Î³-TOH. In addition, SBO, SL,and SL mixtures supplemented with antioxidant and synergist were oxidized in athermostatted oven at 60 ºC during 5 days. As expected, there were significantincreases (p< 0.05) in peroxide value (PV), conjugated dien content (CD) andp-anisidine value (AV) during oxidation of oils. The most effective antioxidant mixtureswere found as 50 ppm Î±-TOH and 500 ppm Î´-TOH with combination of AP and L fordecreasing PV, CD, and AV.Keywords: Caprylic acid, soybean oil, stirred-batch reactor, structured lipids, antioxidants,oxidationAdvisor: Prof.Dr. Halil VURAL, Hacettepe University, Department of Food Engineeringii