Kiraz saplarından (Prunus avium L.) farklı teknikler ile biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonu ve karakterizasyonu
Extraction of bioactive compounds from sweet cherry (Prunus avium L.) stem with different extraction techniques and their characterization
Yazar: ADNAN YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. ERKAN KARACABEY
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Bitki fenolikleri = Plant phenolics ; Gıda atıkları = Food wastes ; Tarımsal atıklar = Agricultural wastes

Özet:
Gıdalarda sentetik katkı maddelerinin yaygın olarak kullanılmaya başlanması ile birlikte  sağlık sorunlarında artışlar meydana gelmiştir. Bu bilincin kamuoyunda oluşmasıyla, organik, işlenmemiş gıdalara yönelim başlamıştır. Katkının kullanımının gerekli olduğu hallerde ise, doğal kaynakların kullanılması sonucu oluşan katkılar tercih edilmeye başlanmıştır. Günümüzde doğada bulunan, sağlığımız için zararlı olmayan ayrıca gıdalarda meydana gelen bozulmaları geciktiren veya engelleyen biyoaktif bileşikler elde etmek için yapılan çalışmalar artmaktadır. Antioksidan özellik gösterme yetenekleri nedeniyle bitkisel kaynaklar araştırmaların ilgi odağı olmaktadır. Antioksidanlar, besinlerin bozulma sebeplerinden biri olan oksidasyon reaksiyonlarını bazen baskılayarak, bazen de engelleyerek besinlerimizin uzun süre saklanabilmelerine olanak sağlamaktadır. Bitkisel kaynaklı antioksidanlar, gıda üretiminde veya başka alanlarda kullanmak amacı ile ekstrakte edilmektedir. Ekstraksiyon aşamasında kaliteli ürün elde edilmeye çalışılırken, işlemin hızlı yapılabilmesi için farklı ekstraksiyon teknikleri tercih edilmeye başlanmıştır. 

Bu çalışma kapsamında yenilikçi ekstraksiyon tekniklerinden biri olan basınçlı sıvı ekstraksiyon yöntemi uygulaması ile kiraz sapında ekstrakt eldesi ve bunların biyoaktivite potansiyelleri incelenmiştir. Bu amaçla yanıt yüzey yöntemi ile oluşturulan deneme desenine göre optimizasyon çalışması gerçekleştirilmiştir. İşlem koşulları olarak sıcaklık (°C) ve akış hızı (mL/dak) belirlenmiştir. Bağımlı değişken olarak ekstraktların toplam fenolik madde, DPPH serbest radikali yakalama kapasitesi, TEAC, p-anisidin ve peroksit değeri kullanılmıştır. Model performansları açısından ekstraktın toplam fenolik madde içeriğine ve serbest radikal yakalama aktivitesine (DPPH, % inhibisyon) ait modeller önemli bulunmuştur. Optimizasyon bu modeller üzerinden yapılmıştır. Basınçlı sıvı ekstraksiyon sistemine ait optimum koşullar 105°C ve 0,5 mL/dak olarak tespit edilmiştir. Bu şartlarda elde edilen ekstraktların toplam fenolik madde içeriği ve % inhibisyon değeri sırası ile 25,48 mg GAE/g kuru örnek ve %86,82 bulunmuştur. Yöntem performansının kıyaslanması için geleneksel katı/sıvı ekstraksiyon yöntemi kullanılmıştır. Buradan elde edilen sonuçlar ise 3,81 mg GAE/g kuru örnek ve %40,90 inhibisyondur. Geleneksel yöntemle kıyaslandığında basınçlı sıvı ekstraksiyonunun kiraz sapından biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonunda etkin bir yöntem olduğu görülmüştür.

Abstract:
Health problems have increased by increasing usage of sentetic additives in foods. Following the formation of this awareness in the public, the tendency towards organic and unprocessed foods has started. The contributions resulting from the use of natural resources have started to be preferred in cases where the use of the additive is necessary. Nowadays, there are increasing efforts to obtain bioactive compounds found in nature that are not harmful to our health and also delay or prevent food spoilage. Plant resources are the focus of research because of their ability to show antioxidant properties. Antioxidants allow the long-term storage of our foods sometimes by suppressing and sometimes by preventing oxidation reactions which are one of the main reasons for food deterioration. Plant-derived antioxidants are extracted for food production or any other uses. In the extraction stage, different extraction techniques have started to be preferred in order to make the process faster while trying to obtain high quality product.

In this study, the extraction of cherry stalk extracts and their bioactivity potentials were investigated with the application of pressurized liquid extraction method which is one of the innovative extraction techniques. For this purpose, an optimization study was performed according to the experimental design which was formed by response surface method. Temperature (°C) and flow rate (mL/min) were determined as processing conditions. Total phenolic content, DPPH radical capture capacity, TEAC, p-anisidine and peroxide values of the extracts were used as dependent variables. In terms of model performances, the models of total phenolic content of the extract and free radical capture activity (DPPH,% inhibition) were found to be significant. Optimization was made through these models. The optimum conditions of the pressurized liquid extraction system were determined as 105°C and 0.5 mL/min. The total phenolic content and % inhibition values of the extracts obtained under these conditions were 25.48 mg GAE/g dry sample and 86.82%, respectively. Conventional solid/liquid extraction method was used to compare the method performance. The results obtained here were 3.81 mg GAE/g dry sample and 40.90 %inhibition. Compared to the conventional method, pressurized liquid extraction was found to be an effective method for extracting bioactive compounds from cherry stalk.