Gazlı içeceklerdeki gıda katkı maddelerinin uhplc ile eş zamanlı tayini için metot geliştirilmesi ve validasyon çalışmaları
Method development and validation studies for the simultaneously determination of the food additives in carbonated beverages by uhplc
Yazar: MUHAMMED ZAHİD KASAPOĞLU
Danışman: PROF. DR. MAHMURE ÖZGÜR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Gıda katkı maddeleri gıdaların fiziksel yapısını, tadını, kokusunu belirlemek, besleyici
değerlerini korumak ve dayanıklılıklarını artırmak amacıyla gıda endüstrisinde yaygın
olarak kullanılmaktadır. Kimyasal yöntemler ile sentezlenen çeşitli yapay gıda katkı
maddelerinin yiyecek ve içeceklerde bulunması tüketicilerde güvensizliğe sebep
olmaktadır. Gıda katkı maddelerinin zararları düşünüldüğünde; gıdalarda bulunan katkı
maddelerinin izinli bulunma değerleri (WHO ve Türk Gıda Kodeksi tarafından müsaade
edilen miktar) tüketici sağlığı açısından önem teşkil etmektedir. Bu katkı maddelerinin
tanımlanması ve miktar tayini için analitik metodlara ihtiyaç vardır ve bu ihtiyaç gelişen
teknolji ile eş zamanlı olarak artmaktadır. Bu kapsamda gıdalarda bulunan katkı
maddelerinin miktarlarının belirlenmesi için endüstride çeşitli yöntemler
kullanılmaktadır ve bu yönde yapılan çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Kullanılan
yöntemin doğruluğu, seçiciliği, süresi ve maliyeti tüketici ve endüstri açısından
düşünüldüğünde oldukça önem arz etmektedir.
Bu tez çalışması kapsamında, gazlı içeceklerde bulunan Asesülfam K, Aspartam, Kafein,
Sodyum Benzoat katkı maddelerinin eş zamanlı tayini için basit, kısa analiz süreli,
güvenilir ve geçerli bir UFLC yöntemi geliştirildi. Geliştirilen bu yöntemin validasyon 
xvi
çalışmaları yapılarak tüm gazlı içeceklerin analizinde uygulanabilirliği gösterildi. Ayrıca
yöntemin herhangi bir ön ayırma veya türevlendirme işlemine gerek
duymaması, minimum hazırlık basamağı ve süresi içermesi, minimum kimyasal
malzeme (reaktif) sarfiyatına sebep olması açısından önemli olduğu açıklandı.
Geliştirilen ve valide edilen UFLC metodu piyasadaki diğer gazlı içeceklere uygulandı ve
elde edilen sonuçlar metodun başarısını doğruladı.
Geliştirilen ve valide edilen UFLC metodu HPLC sistemine uygulanarak her iki sistem
için elde edilen sonuçlar karşılaştırıldı. UFLC sisteminin daha avantajlı olduğu ve sistem
seçiminin uygunluğu belirlendi. UFLC yönteminin en önemli avantajı kısa analiz süresi
içermesi ve buna bağlı olarak daha az çözücüye gerek duymasıdır. Literatürde yapılan
araştırmalar sonucunda çözücü tüketiminin %80'e kadar azaldığı belirlenmiştir. Analiz
süresinin ve buna bağlı olarak çözücü tüketiminin azalması birçok laboratuvar için
düşük maliyet açısından önemlidir. Ayrıca, literatürde UFLC ile metot geliştirme amaçlı
yapılan birçok çalışmada analizler kısa sürede gerçekleştirilmiş ve HPLC yöntemine göre
daha az çözücü ve zaman gerektirdiği ifade edilmiş olup olumsuz durum olarak sadece
UFLC sistemindeki yüksek basıncın kolon ömrünü azaltıcı yönde etki edebileceği
şeklinde açıklanmıştır.
Bu tez çalışması ile çeşitli gazlı içeceklerde bulunan gıda katkı maddelerinin eş zamanlı
tayini için basit, düşük maliyetli, kısa analiz süreli, düşük analit sarfiyatlı, yüksek
seçicilikte güvenilir bir UFLC analiz metodu geliştirildi ve yöntemin kantitatif analiz için
uygunluğu öngörüldü.
Validasyon çalışmalarında elde edilen ortalama geri kazanım değerleri Asesülfam K,
Aspartam, Kafein ve Sodyum Benzoat için sırasıyla %98,88, %98,99, %99,36,
%98,93'dir. Doğrusallık çalışmalarında elde edilen korelasyon katsayısı (r2
) Asesülfam K,
Aspartam, Kafein ve Sodyum Benzoat için sırasıyla 0,9999, 0,9996, 0,9994, 0,9998'dir.
Hesaplanan LOD değeri Asesülfam K, Aspartam, Kafein ve Sodyum Benzoat için sırasıyla
1,6 µg/mL, 4,3 µg/mL, 3,9 µg/mL, 4,1 µg/mL'dir. Hesaplanan LOQ değeri Asesülfam K,
Aspartam, Kafein ve Sodyum Benzoat için sırasıyla 5,2 µg/mL, 14,4 µg/mL, 12,9 µg/mL,
13,7 µg/mL'dir.

Abstract:
Food additives are commonly used in the food industry for improving the durability,
protecting the nutritional value, determining the physical structure, flavor, odor of the
foods. The presence of several artificial food additives synthesized by chemical
methods in foods and beverages causes insecurity in consumers. Considering losses of
food additives; amount of food additives in foods (WHO and the amount of permitted
by the Turkish Food Codex) constitute importance for the consumer's health.
Analytical methods are required for the identification and quantification of these
additives. These requirements are increasing simultaneously with the developing
technology. In this context, various methods are used in the industry to determine the
amount of additives in foods and the studies in this direction are increasing day by day.
The accuracy, selectivity, time and cost are very important for the used method when
considered in terms of consumer and industry.
In this thesis work, UHPLC method (simple, short term analysis, valid and reliable)
developed for the simultaneously determination of acesulfame K, aspartame, caffeine,
sodium benzoate additives found in sodas. Validation studies of developed method the
were performed and applicability of the analysis was shown for the all the sodas. Also,
method was announced because it does'nt need any pre-separation or derivatization
process, includes a minimum of preparation steps and time, causes minimum chemical 
xviii
consumption. Developed and validated UHPLC method was applied to other sodas by
the market and obtained the results confirmed the success of the method.
Developed and validated UHPLC method was applied to the HPLC system and the
results obtained for both systems were compared. UHPLC system was demonstrated
more advantageous than HPLC system and the system selection suitability of the
UHPLC was determined. The most important advantage of the UHPLC method requires
short analysis time and less solvent. Solvent consumption was determined to decrease
to 80% as a result of research conducted in the literature. Analysis time and reduction
of solvent consumption are important in terms of low cost for many laboratories. In
addition, analysis of many studies conducted for method development with UHPLC in
the literature have been performed as soon as possible and the method has been
expressed that less solvent and time required according to the HPLC in adverse
conditions have been described only as it can influence the direction of reducing the
column life of the high pressure in the UHPLC system.
Within this thesis work, simple, low-cost, short analysis time, low analyte
consumption, high selectivity, reliable UHPLC analysis method was developed for
simultaneously detecting additives in various sodas and method previsualized to
suitability for quantitative analysis.
Average recovery values obtained in the validation study is 98.88% for Acesulfame K,
98.99% for Aspartame, 99.36% for Caffeine, 98.93% for Sodium Benzoate respectively.
Correlation coefficient (r2
) obtained in the linearity study is 0.9999 for Acesulfame K,
0.9996 for Aspartame, 0.9994 for Caffeine, 0.9998 for Sodium Benzoate. Calculated
LOD value is 1,6 µg/mL for Acesulfame K, 4,3 µg/mL for Aspartame, 3,9 µg/mL for
Caffeine, 4,1 µg/mL for Sodium Benzoate. The calculated LOQ value is 5,2 µg/mL for
Acesulfame K, 14,4 µg/mL for Aspartame, 12,9 µg/mL for Caffeine, 13,7 µg/mL for
Sodium Benzoate