Omega-3 ve omega-6 yağ asitlerinin üre fraksiyonlama ve enzimatik yöntemler ile konsantrasyonu
Concentration of omega-3 and omega-6 fatty acids by urea fractionation and ezymatic methods
Yazar: ÖZLEM ÖZMEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Sağlıklı yaşam bilincinin arttığı son günlerde, sağlık üzerine olumlu etkileri olan çoklu doymamış yağ asitlerini içeren yağlara olan talep artmaktadır. Bu yağ asitleri içerisinde en önemlileri omega-3 ve omega-6 yağ asitleridir. Bu çalışma ile  omega-3 ve omega-6 yağ asitleri içeriği bakımından zengin Echium vulgare tohum yağından üre fraksiyonlama  ve enzimatik yöntem ile ÇDYA konsantresi eldesinde reaksiyon koşulları tepki-yüzey yöntemi ile optimize edilmiştir. Tepki-yüzey yönteminde seçilen farklı faktörlerin etkisi ve optimum koşulların belirlenmesi amacıyla üre fraksiyonlama deneyleri için iki değişkenli, üç seviyeli, enzimatik yöntem için üç değişkenli üç seviyeli Merkezil Kompozit Tasarımı kullanılmıştır.
Üre fraksiyonlama yöntemi ve enzimatik yöntem optimizasyonunda tepki olarak GLA ve SDA konsantrasyonu seçilmiştir. Üre fraksiyonlama için, modelden elde edilen veriler ile optimum reaksiyon koşulları  üre:yağ asitleri oranı 5:1 (ağırlıkça), kristalizasyon süresi 8 saat olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında Echium vulgare tohum yağından %52,6 GLA ve SDA içeren ürün elde edilmiştir. 
Çalışmanın ikinci kısımında ise tohum yağından çoklu doymamış yağ asidi konsantresi üretimi için enzimatik hidroliz ve enzimatik esterifikasyon reaksiyonlarını içeren iki basamaklı enzimatik yöntem kulanılmıştır. Enzimatik esterifikasyon reaksiyonları için modelden elde edilen veriler değerlendirildiğinde optimum reaksiyon koşulları; lauril alkol oranı:yağ asidi (1:1mol/mol), reaksiyon süresi 16 saat ve reaksiyon sıcaklığı 50°C olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında Echium vulgare tohum yağından %72,3 verimle %60,5 GLA ve SDA içeren ürün elde edilmiştir. 
Enzimatik esterifikasyon sonucunda optimum koşullarda elde edilen konsantre üründe GLA ve SDA konsantrasyonunu daha da yükseltmek için uygulanan optimum koşullardaki üre fraksiyonlama reaksiyonu sonucunda toplam GLA ve SDA konsantrasyonu %60,5?ten %75,7?ye yükelmiştir.

Abstract:
With the growing public awareness of the nutritional benefits of omega-3 and omega-6 fatty acids, demand for polyunsaturated fatty acids has increased during the recent years. Echium seed oil has a  very unique ratio of omega-3 to omega-6 fatty acids.
In this study, production of GLA and SDA concentrates from Echium vulgare seed oil by urea complex fractionation and enzymatic esterification was optimized using response surface methodology. For urea concentration, optimal conditions were determined as urea-to fatty acid ratio (w/w) 5, crystallization time (h) 8 and amount of total GLA and SDA fatty acids was found to be 52.6%. In the second part of the study, enrichment free fatty acids with PUFA by immobilized lipases was carried out by two-step process. The first step is the preparation of FFAs by hydrolyzing Echium seed oil with  lipase Novozyme 435. The second step is the enrichment of PUFA in the FFA fraction by esterification of the resulting FFAs with alcohol using a lipase Lipozyme RMIM. For enzymatic esterification, optimal conditions were determined as; lauryl alcohol-to fatty acid ratio (mol/mol) of 1:1, reaction time (h) 16 and reaction temperature 50 °C, the amount of total GLA and SDA fatty acids was found to be 60.5% with a 72.3% yield. Under the optimum conditions, to further increase the GLA and DHA content, unesterified FFAs recovered from enzymatic esterification reaction mixture and then applied to urea fractionation reactions performed under optimal conditions, amount of total GLA and SDA fatty acids was found to be 75.7%.