Kenevir tohumu ekstraktının üretim optimizasyonu
Optimization of hemp seed extract production
Yazar: NOUR M.H.AWAD
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA MORTAŞ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Yanıt Yüzey Metodolojisi kullanarak hem tam yağlı hem de
yağlı alınmış kenevir tohumu örneklerini kapsayan ısıl işlemde kararlı kenevir
tohumu ekstraktının üretim optimizasyonu araştırılmıştır. Optimizasyon
parametreleri arasında tohum oranı, ultrases süresi (US), pH değeri ve karıştırma
süresi bulunmaktadır. İstenen özellikleri (Briks, sineresis indeksi, parlaklık,
kurumadde ve kül miktarı içeriği, protein içeriği, viskozite, partikül boyutu ve 𝜁-
potansiyeli) gerçekleştirmek için sistematik olarak değiştirilmiştir. Tam yağlı
ekstrakt numunenin optimize edilmiş üretim parametreleri; tohum oranı %5.23, US
10 dakika, pH 8.27 ve karıştırma süresi 5 dakika olup genel kabul edilebilirlik
%76.9'dur. Yağı alınmış numune için ise oran %11.09, US 10 dk, pH 8.53 ve
karıştırma süresi 10 dk olup genel kabul edilebilirlik %81.6'dır. Bundan sonra
çalışma üç analiz bölümüne ayrılmıştır. Çalışmada, kenevir tohumu ekstraktının
karakterizasyonu, ultrases ve ve ısıl işlemin kimyasal bileşim, antioksidan aktivitesi,
reolojik ve renk özellikleri gibi özellikleri üzerindeki etkilerini incelemiştir.
Çalışmanın ikinci bölümünde, optimize örneğin 1-21 gün boyunca 4oC'de soğuk
depolama sırasında duyusal özelliklerinin yanı sıra diğer fiziko-kimyasal
özelliklerindeki değişiklikleri incelemiştir. Çalışmanın son aşamasında kenevir
tohumu ekstraktlerinin in vitro gastrik sindirimi değerlendirilmiş, sindirim süresi
boyunca fiziksel stabilite ve protein sindirilebilirliği araştırılmıştır. Mikrobiyal
analizler, ekstraktın raf ömrünün 21 günden fazla olabileceğini göstermiştir. In vitro
sindirimi, ekstraktının besin bileşiminin sindirim sırasında proteinin fiziksel
stabilitesi ve sindirilebilirlik etkinliği üzerindeki etkisini doğrulamıştır.

Abstract:
This research explores the optimization of thermally stable hemp seed extract
production, encompassing both full-fat and de-fatted hemp seed, using response
surface methodology (RSM). Optimization parameters include seed ratio, sonication
time (US), pH value, and mixing duration. Systematically varied to achieve the
desired characteristics (Brix, syneresis index, lightness, dry and ash matter content,
protein content, viscosity, particle size, and 𝜁-potential). The optimized production
parameters of the full-fat seed extract were as follows; seed-ratio 5.23%, US 10 min,
pH 8.27, and mixing time 5 min, with 76.9 % overall acceptability. Wherears it was
as the following for the de-fatted sample; ratio 11.09%, US 10 min, pH 8.53, and
mixing time 10 min, with 81.6 % overall acceptability. After this, the study is
divided into three analysis chapters. The first chapter focuses on the characterization
of the hemp seed extract and examines the impacts of sonication and heat treatment
on its properties including chemical coposition, antioxidant acticity, rheological and
color properties. The second chapter investigates the shelf life of the seed extracts
and the changes in its sensory properties as well as other physico-chtmical
characteristics during cold storage at 4oC for 1-21 days. The third chapter evaluates
the in vitro gastric digestion of hemp seed extracts, investigating the physical
stability and protein digestability over digestion time. In general, it has been
observed that pH adjustment and ultrasonication approaches, have recommedned
impact on increasing the theraml stability of hemp seed extracts. Microbial analysis
showed that the shelf-life of the extracts can be estimated to be more than 21 days. In
vitro digestion confirmed the impact of the nutritional composition on the physical
stability and digestability efficiency of protein during digestion.