Esansiyel yağlardaki allerjen maddelerin ve pestisit kalıntılarının giderilmesi
Removal of allergen compounds and pesticide residues in essential oils
Yazar: AYKUT TÜRKMENOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM METİN HASDEMİR ; DOÇ. DR. TÜLAY YILDIZ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde, yaklaşık 300 uçucu yağ dünya pazarında yaygın olarak işlem görmektedir ve 2024
yılında bu pazarın 14 milyar doların üzerinde bir değere ulaşacağı tahmin edilmektedir.
Esansiyel Yağlar, patojen mikroorganizmaların aktivitesini azaltmak amacıyla gıda ürünleri
için doğal koruyuculardır, bu nedenle gıdalarda antioksidan veya koruyucu olarak kullanımları
teşvik edilmiştir. Sadece antimikrobiyal veya aroma verici maddeler olarak
değerlendirilmemekte, aynı zamanda gıda ambalaj malzemelerine de dahil edilmektedirler.
Gıda ve İlaç İdaresi tarafından gıda katkı maddesi olarak onaylanmış çeşitli esansiyel yağ türleri
vardır. Bu nedenle, bulantı, kusma, nekroz, nefropati, mukoza zarı ve cilt tahrişi gibi olası yan
etki risklerini en aza indirmek için güvenli esansiyel yağ ürünleri kullanmak önemlidir. Buna
ek olarak, ilk üründen 2 veya 13 kat daha yüksek fiyata sahip olması nedeniyle daha kaliteli
ürünler elde etmek önemlidir. Türkiye'de satışı yapılan esansiyel yağlar büyük çoğunlukla ithal
ürünlerdir. Bereketli topraklarımızda, başta lavanta, kekik, gül gibi çok çeşitli aromatik bitkiler
yetiştirilebilmesine rağmen, bunlardan yeterince fayda sağlanamamaktadır. Lavantanın buhar
damıtma metoduyla çıkarılan esansiyel yağı, içerdiği kimyasallar nedeniyle ilaç ve kimya
sektörü tarafından sıklıkla kullanılır. Özellikle linalil asetat ve linalool, lavanta yağının
kalitesini belirleyen en önemli iki bileşendir. Kâfur ise lavanta yağlarında kalite ve pazar değeri
üzerinde en çok durulan bileşenidir. Kâfur oranı % 0,5' in altında olan lavanta yağları yüksek
kalitede kabul edilir ve yüksek fiyattan satılırlar. Kâfur içeriği düşük olması sebebiyle
Dünya'da en kaliteli lavanta olan İngiliz lavantası Türkiye'de yetiştirildiğinde, esansiyel yağda,
% 8' e kadar Kâfur içerebildiği, ön deneylerimiz ile belirlenmiştir. Hem alerjen etkileri, hemde 
yağın kalitesini olumsuz etkilemesi sebebiyle, amacımız, Türkiye'de üretilen lavanta
yağlarından kâfur giderilmesini sağlayarak; daha sağlıklı ve kaliteli ve üreticiye daha karlı bir
ürün eldesi için ekonomik bir ayırma yönteminin şartlarını belirlemektir. Bu çalışmada, ağırlıklı
olarak gıda ve ilaçlarda kullanılan ve laboratuvarda su buharı distilasyonu ile ürettiğimiz
lavanta esansiyel yağına kolon kromatografisi ile ayırma işlemi uygulanmıştır. Sonuç olarak,
p-simen mobil fazı ile poliamid dolgulu kolonun Kâfuru ayırmak için en iyi parametrelere sahip
olduğu görülmüştür. Pestisit analizleri için, yine su buharı distilasyonu ile elde ettiğimiz
karanfil esansiyel yağında ilk üründe tespit edilen chlorpyrifos pestisiti, elimizdeki 4 farklı yeşil solventle yapılan kolon kromatografi sonrası tespit limiti 10 ppb' nin altında bir değere
düşürülmüştür.

Abstract:
Nowadays, almost 300 essential oils are commonly traded in the worldmarket, with a prediction
to be worth over $14 billion in 2024. EOs are natural preservatives for food products in order
to reduce the activity of pathogenic microorganisms, therefore their use as an antioxidant or a
preservative in foods has been encouraged. They are not only considered as antimicrobial or
flavoring agents, but are also incorporated into food packaging materials. There are several
types of EOs which have been approved as food additives by the Food and Drug Administration.
Hence, it is important to use safe EO products to minimize possible adverse effect risks such as
nausea, vomiting, necrosis, nephropathy, mucous membrane, and skin irritation. Additionally,
it is important to get better quality products than initial due to having 2 or 13 times higher price
than initial. Essential oils sold in Turkey are mostly imported products. Although a wide variety
of aromatic plants such as lavender, thyme and rose can be grown in our fertile lands, they are
not sufficiently utilised. The essential oil of lavender extracted by steam distillation method is
frequently used by the pharmaceutical and chemical industry due to the chemicals it contains.
Especially linalyl acetate and linalool are the two most important components that determine
the quality of lavender oil. Camphor is the most emphasised component of lavender oil in terms
of quality and market value. Lavender oils with a camphor content of less than 0.5% are
considered to be of high quality and are sold at high prices. Our preliminary experiments have
shown that English lavender, which is the highest quality lavender in the world due to its low
camphor content, can contain up to 8% camphor in the essential oil when grown in Turkey. Due
to both its allergenic effects and its negative impact on the quality of the oil, our aim is to
determine the conditions for an economical separation method to obtain a healthier and higher
quality product and a more profitable product for the producer by removing camphor from
lavender oils produced in Turkey. In this study, lavender essential oil, which is mainly used in
food and pharmaceuticals and produced by water vapour distillation in the laboratory, was
separated by column chromatography. As a result, polyamide packed column with p-cymene
mobile phase was found to have the best parameters for the separation of camphor. For pesticide
analysis, chlorpyrifos, of which level was 16,94 ppb detected in the first product of clove
essential oil obtained by water vapour distillation, was reduced at below 10 ppb after column
chromatography with 4 different green solvents.