Şeftali çekirdek içleri ve kavun çekirdeklerinden yağ ve fitosterollerin süperkritik karbon dioksit ile özütlenmesi
Extraction of oil and phytosterols from the peach seeds and melon seeds by supercritical carbon dioxide
Yazar: MUSTAFA SERHAT EKİNCİ
Danışman: PROF. DR. METİN GÜRÜ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Fitosteroller olarak adlandırılan bitki sterolleri bitki hücresi zarının önemli yapısal bileşenleridirler. Tüketimlerinin düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) kolesterol ve toplam kolesterol seviyelerini düşürdükleri ve dolayısıyla kardiyovasküler hastalık riskini azalttıkları bilinmektedir. 
Yapılan bu çalışmada, ekonomik değeri olmayan şeftali (Prunus persica) çekirdeği içlerinden ve kavun (Cucumis melo) çekirdeklerinden fırın modelli süperkritik özütleme cihazı kullanılarak, süperkritik karbon dioksit ile yağlar özütlenmiştir. Özütlenen yağlarda bitkilerde en çok bulunan ß-sitosterol, stigmasterol ve kampesterol fitosterollerinin varlığı araştırılmıştır. Sonuçlara göre şeftali çekirdek içlerinden özütlenen yağlarda ß-sitosterolün, kavun çekirdeklerinden özütlenen yağlarda ise ß-sitosterol ve stigmasterolün bulunduğu tespit edilmiştir.
Çalışmada ayrıca, süperkritik akışkan ile özütleme işleminde etkili olduğu bilinen sıcaklık, basınç, süperkritik akışkanın akış hızı, numune boyutu ve özütleme süresi parametrelerinin özütlenen yağ ve fitosterol miktarlarına etkisi incelenmiştir.
Özütlenen yağlardaki fitosterollerin nitel ve nicel analizleri Gaz Kromatografisi - Kütle Spektrometresi (GC-MS)  cihazı ile yapılmıştır. Nicel analizlerde deneysel hataların önüne geçmek için başlangıç standardı (5?-kolestan) kullanılmıştır.
Şeftali çekirdek içleri ile yapılan çalışmalar sonucunda, parametrelerin çalışma aralıklarında, en uygun sıcaklık, basınç, CO2 akış hızı, ortalama çekirdek içi partikül çapı ve özütleme süresi değerleri sırasıyla 40 °C, 200 bar, 7 ml/min, 0,3 mm ve 3 saat, bu değerlerde özütlenen yağ miktarı 35,3 g/100 g çekirdek içi, ß-sitosterol miktarı ise 1220 mg/kg çekirdek içi olarak bulunmuştur. 
Kavun çekirdekleri ile yapılan çalışmalar sonucunda, parametrelerin çalışma aralıklarında, en uygun sıcaklık, basınç, CO2 akış hızı, ortalama çekirdek partikül çapı ve özütleme süresi değerleri sırasıyla 33 °C, 200 bar, 6 ml/min, 0,4 mm ve 3 saat, bu değerlerde özütlenen yağ miktarı 36,8 g/100 g çekirdek, toplam fitosterol miktarı ise 425 mg/kg çekirdek (ß-sitosterol; 304 mg/kg çekirdek, stigmasterol; 121 mg/kg çekirdek) olarak bulunmuştur.
Yapılan çalışma sonucunda fabrikaların atıkları olan meyve çekirdekleri gibi maddelerden yağların elde edilmesiyle ve içerisinde insan sağlığına yararlı olan bileşiklerin (fitosteroller) belirlenmesiyle ülke ekonomisine ve insan sağlığına yararlı olabilecek bir çalışma yapıldığı düşünülmektedir.

Abstract:
Plant sterols called phytosterols are important structural components of plant membranes. They have been known to have low-density lipoprotein (LDL) and total cholesterol lowering properties and reduce cardiovascular diseases. 
In this study, oils were extracted from the peach (Prunus persica) and melon (Cucumis melo) seeds by supercritical carbon dioxide. Principal phytosterols which are ß-sitosterol, stigmasterol and campesterol were investigated in these seeds. According to analysis ß-sitosterol was identified in peach seeds oil, both ß-sitosterol and stigmasterol were identified in melon seeds oil.
The effects of temperature, pressure, flow rate of supercritical fluid, particle size and extraction time that are known as efficient parameters on supercritical extraction, on quantity of extracted oil and  phytosterols were investigated. 
The extracted oils were analyzed with respect to phytosterols by Gas chromatography ? Mass spectrometry (GC-MS). Internal standard (5?-cholestane) was used to prevent experimental errors.
The results indicate that the quantities of oil and ß-sitosterol extracted from peach seeds were optimal with amounts of 35.3 g/100 g seed and 1220 mg/kg seed respectively at 40 °C, 200 bar, 7 ml/min, 0.3 mm and 3 hours. 
Quantities of oil and phytosterols extracted from melon seeds were optimal with amounts of 36.8 g/100 g seed and 425 mg/kg seed (ß-sitosterol; 304 mg/kg seed, stigmasterol; 121 mg/kg seed) respectively at 33 °C, 200 bar, 6 ml/min, 0.4 mm and 3 hours. 
By means of extraction of oils which include phytosterols from seeds this is considered as a useful study for human health and economy.