Geleneksel ve ultrasonik yöntemlerle kırmızı lahana antosiyaninlerinin ekstraksiyon koşullarının optimizasyonu
Optimization of conventional and ultrasonic extraction conditions of red cabbage anthocyanins
Yazar: KENAN ÖZDOĞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ASLIHAN DEMİRDÖVEN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Kırmızılahana = Red cabbage

Özet:
Bu tez çalışmasında; cevap yüzey yöntemi (RSM) kullanılarak, geleneksel  (GE) ve ultrasonik (UE) ekstraksiyon yöntemleriyle kırmızı lahana antosiyaninlerinin ekstraksiyon koşullarının optimizasyonu amaçlanmıştır. Kırmızı lahana antosiyanin ekstraktı katı-sıvı özütleme yöntemiyle, farklı ekstraksiyon süreleri (5-75 dk), sıcaklıkları (40–80 °C) ve etanol konsantrasyonlarında (%5-75) sabit katı-sıvı oranı (1:3 m/v) kullanılarak ekstrakte edilmiştir. Değişkenlerin antosiyanin ekstraksiyonuna etkileri ise üç faktörlü ve üç seviyeli Box-Behnken deneme deseni kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçta, geleneksel ve ultrasonik ekstraksiyon için en yüksek antosiyanin konsantrasyonu 1:3 katı:sıvı oranında (m/v), 40 oC, 75 dk ve %42,39 etanol konsantrasyonunda elde edilmiştir. Antosiyanin içerikleri karşılaştırıldığında; UE yönteminin GE yöntemine göre %11,92'lik artış gösterdiği belirlenmiştir. Dolayısıyla, yüksek sıcaklık uygulamalarından dolayı meydana gelen antosiyanin parçalanması önlenebilir ve ekstraksiyonda daha az çözgen kullanılarak ekstraksiyon tek aşamalı olarak gerçekleştirilebilmektedir. Kalite özellikleri incelendiğinde; UE yönteminin antosiyanin, fenolik, pH ve toplam kuru madde miktarının üstün olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, ultrasonik uygulamada uygun koşullar sağlandığında (sıcaklık-çözücü konsantrasyonu) geleneksel uygulamaya göre daha avantajlı olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar ultrasonik ekstraksiyon metodunun etkinliği bakımından önemlidir.

Abstract:
The objective of this study was to investigate the optimization of conventional extraction (CE) and ultrasonic extraction (UE) conditions of red cabbage anthocyanins using response surface methodology (RSM). Red cabbage anthocyanin extracts (RCAE) were extracted via solid-liquid extraction method at different extraction times (5–75 min), temperatures (40–80 °C), and ethanol concentrations (5-75%) at a fixed solid–liquid ratio (1:3m/v).  The combined effects of RCAE extraction conditions on anthocyanin content were studied using a three-level, three-factor Box–Behnken design. The results showed that the highest anthocyanin contents of RCAE were obtained at 40 °C, with an extraction time of 75 min and ethanol concentration of 42.39% for CE and UE. However, it has been determined that UE application provides 11.92% more anthocyanin extraction in comparison with CE. Thus, anthocyanin degradation that occurs due to high temperature application can be prevented and extraction can be carried out in one stage extraction using less solvent. Also it was detected that ultrasonic technique superior in terms of phenolic content, pH and total soluble matter. In conclusion, it has been determined that UE application is superior to CE application in case it is used in moderate conditions (temperature-solvent concentration) for anthocyanin extraction purposes. The results obtained are important for the effectiveness of the UE method.