Ceviz yeşil kabuğundan ultrases yardımıyla fenolik madde ekstraksiyonu, kinetik modellenmesi ve optimizasyonu
Phenolic subtance extraction, kinetic modeling and optimization with ultrasound assistance from walnut green husk
Yazar: NESRİN SARITAŞ
Danışman: PROF. DR. SAMİ GÖKHAN ÖZKAL
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada cevizin yeşil kabuğundan ultrasonik banyo (dolaylı yöntem) ve ultrasonik prob (doğrudan yöntem) ile fenolik madde ekstraksiyonu gerçekleştirilerek, ekstraktların toplam fenolik madde ve antioksidan aktivite kinetiklerine ekstraksiyon koşullarının etkisinin belirlenmesi ve yanıt yüzey metoduyla ekstraksiyon koşullarının optimizasyonunun gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. 
Çalışmada gölgede kurutulmuş ve parçalayıcıda parçalanarak boyutlandırılmış ceviz yeşil kabukları kullanılmıştır. Ekstraksiyon koşulları ultrasonik prob ekstraksiyonunda, etanol konsantrasyonu (% 0, 30 ve 60), sıcaklık (20, 40 ve 60 ˚C) ve ultrases genliği (% 30, 60 ve 90) olarak; ultrasonik banyo ekstraksiyonunda; etanol konsantrasyonu (% 0, 30 ve 60), sıcaklık (20, 40 ve 60 ˚C) ve ultrases gücü (% 30, 60 ve 90) olarak seçilmiştir. Ekstraksiyon kinetikleri Peleg modeli ile başarılı bir şekilde ifade edilmiştir.
Yanıt yüzey yöntemi kullanarak, farklı ekstraksiyon yöntemleri için optimum ekstraksiyon koşulları belirlenmiştir. Bağımsız değişkenler ultrasonik prob ekstraksiyonunda, etanol konsantrasyonu (% 0, 15 ve 30), sıcaklık (20, 45 ve 70 ˚C) ve ultrases genliği (% 10, 50 ve 90) olarak; ultrasonik banyo ekstraksiyonunda, etanol konsantrasyonu (% 0, 30 ve 60), sıcaklık (20, 45 ve 70 ˚C) ve ultrases gücü (% 20, 60 ve 100) olarak seçilmiştir. Optimum koşullar Ultrasonik banyo için 56,32 oC, % 38,85 etanol konsantrasyonu ve % 76,52 güç seviyesi, ultrasonik prob için 52,43 oC, % 17,81 etanol konsantrasyonu ve % 64,68 genlik seviyesi olarak saptanmıştır. Toplam fenolik madde içeriği ve antioksidan aktivite için optimum değerler sırasıyla: ultrasonik banyo için 33,19 mg GAE/g örnek ve 9,39 mmol TE/g örnek, ve ultrasonik prob için 29,19 mg GAE/g örnek ve 7,36 mmol TE/g örnek olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the aims are to obtain phenolic extract from walnut green husks with ultrasonic bath (indirect method) and ultrasonic probe (direct method), to determine the effects of extraction conditions on total phenolic content and antioxidant activity kinetics of extracts and to optimize extraction conditions by response surface methodology.
In the study, shadow dried, ground and sized walnut green husks were used. Extraction conditions were ethanol concentration (0, 30 and 60 %), temperature (20, 40 and 60 ˚C) and ultrasonic amplitude (30, 60 and 90 %) for ultrasonic probe extraction; and ethanol concentration (0, 30 and 60 %), temperature (20, 40 and 60 ˚C) and ultrasound power (30, 60 and 90 %) for ultrasonic bath extraction. The extraction kinetics were expressed successfully by Peleg model.
Response surface methodology was used for optimization of extraction conditions. Independent variables were ethanol concentration (0, 15 and 30 %), temperature (20, 45 and 70 ˚C) and ultrasonic amplitude (10, 50 and 90 %) in ultrasonic probe extraction; ethanol concentration (0, 30 and 60 %), temperature (20, 45 and 70 ˚C) and ultrasound power (20, 60 and 100 %) in ultrasonic bath extraction. Optimum conditions were found as 56.32 oC, 38.85 % ethanol concentration and 76.52 % power level for ultrasonic bath, 52.43 oC, 17.81 % ethanol concentration and 64.68 % amplitude level. Optimum values were found as: 33.19 mg GAE/g sample and 9.39 mmol TE/g sample for ultrasonic bath and 29.19 mg GAE/g sample and 7.36 mmol TE/g sample for ultrasonic probe, respectively.