Farklı polaritedeki çözgenlerin ALG (Nannochloropsis sp.) yağı ekstraksiyonuna etkileri
Effect of different polarity solvents on ALG (Nannocloropsis sp.) oil extraction
Yazar: TUĞÇE AYGÜN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OSMAN KADİR TOPUZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Su Ürünleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Bu çalışmada Nannochloropsis sp. mikroalginden balık yağına alternatif optimum yağ verimine ve Omega-3 içeriğine sahip yağ üretim koşullarının belirlenmesi ve farklı çözgenlerin ekstraksiyona etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda algal yağ üretiminde kullanılmak üzere f/2 besiyeri ve 50 lt x12 adet kapasiteli fotobioreaktör kullanılarak Nannochloropsis sp. mikroalginden biyokütle elde edilmiştir. Elde edilen biyokütle dondurularak kurutulduktan sonra ultrasonik destekli ektraksiyon yöntemine göre yağ ekstraksiyon çalışmaları yapılmıştır. Yağ ekstraksiyon koşullarının optimizasyonu Cevap Yüzey Metodu, Box ve Behnken deneme desenine göre yapılmıştır. Optimizasyon maksimum yağ verimi ve omega-3 yağ asitleri içeriği hedef alınarak yapılmıştır. Nannochloropsis sp. biyokütlesinden yağ ekstraksiyonunda optimum koşullar belirlendikten sonra bu koşullar altında n-hekzan, kloroform, metanol, etanol ve izopropil alkol olarak belirlenen farklı polaritedeki 5 çözgenin yağ verimine ve Omega-3 yağ asitleri içeriğine etkileri belirlenmiştir.
Elde edilen bulgular doğrultusunda Nannochloropsis sp. alginden yağ ekstraksiyonuna, ekstraksiyon sıcaklığı ve ekstraksiyon süresinin istatiksel olarak önemli etkisi olduğu ancak alg:çözgen oranı etkisinin önemsiz olduğu saptanmıştır. Ayrıca alg biyokütlesinden yağ ekstraksiyonunda optimum ekstraksiyon sıcaklığı: 44.30 ºC, optimum ekstraksiyon süresi: 62.46 dakika ve optimum çözgen:alg oranı: 19.9:1 ml/g olarak bulunmuştur. Belirlenen optimum koşullar altında yağ verimi % 69.31 omega-3 yağ asitleri içeriği ise %32,03 olarak bulunmuştur.
Farklı polaritedeki çözgenlerle yapılan ekstraksiyonlar sonucu en yüksek yağ verimi, polaritesi en yüksek çözgen olan metanol ile yapılan ekstraksiyon sonucu elde edilmiştir. Yağ asitleri profiline bakıldığında elde edilen algal yağların doymuş yağ asitleri içeriğinde (ƩSFA), tekli doymamış yağ asitleri (ƩMUFA) içeriğinde ve çoklu doymamış yağ asitleri (ƩPUFA) içeriğinde istatiksel olarak önemli (P<0.05) farklılıklar tespit edilmiştir. Omega-3 yağ asitlerinin de dahil olduğu grup olan çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA) en çok metanol ile hazırlanmış örnekte (%18,82) tespit edilmiştir. Kloroform ile hazırlanmış örnekler ise en düşük PUFA içeriğine sahip örnekler olarak belirlenmiştir.

Abstract:
In this study it is aimed to investigate Omega-3 fatty acids rich algal oil production methods from microalga Nannochloropsis sp. The Nannochloropsis sp. algae were growth in f/2 medium with using photoreactor. Harvested microalgae biomass was dried in freeze dryer in order to remove its moisture. Dried algae biomass was milled and standardized with using sieve. Response surface methodology was used for omega-3 rich algal oil extraction from algal biomass in order to obtain optimum oil extraction conditions. 
The extraction parameters which significantly affect to oil yield was extraction temperature and extraction time whereas the solvent:alga ration was insignificant factor affecting oil yield. Optimum conditions for extraction of omega-3 rich algal oil from algal biomass were as follow: extraction temperature, 44.30 ºC; extraction time, 62.46 min.; solvent:alga ration, 19.9:1. The oil yield and omega-3 content obtained under the these optimum conditions were % 69.31 and %32.03, respectively.
Extraction with different polarity solvents resulted in the highest oil yield, the extreme result of methanol with the highest polarity solvent. When the fatty acid profile was examined, it was found that the algal oils obtained were statistically significant (P <0.05) in the contents of saturated fatty acids (SFA), monounsaturated fatty acids (MUFA) and polyunsaturated fatty acids (PUFA). Polyunsaturated fatty acids (PUFAs), the group that includes omega-3 fatty acids, were detected the highest in the methanol-treated sample (20,57 %). The samples prepared with chloroform were identified as the samples with the lowest PUFA content (11,30).