Keten tohumu yağının oksidatif stabilitesinin mikroemülsiye polar antioksidanlarla arttırılması
Improving oxidative stability of flaxseed oil by microemulsified polar antioxidants
Yazar: AYŞE YILMAZ
Danışman: PROF. DR. GÖKHAN DURMAZ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada keten tohumu yağı (KTY) içinde su mikroemülsiyonlarının oksidatif stabilitesine bitki ekstraktları ve standart antioksidanların etkisi araştırılmıştır. Soğuk presleme ile elde edilen KTY'nin yağ asidi bileşimi, tokoferol içeriği, toplam karotenoid miktarı; çalışmada kullanılan bitki ekstraktlarının da antioksidan kapasiteleri belirlenmiştir. Emülsifikasyon işlemi manyetik karıştırma yoluyla yapılmış olup yağların su içeriği 1 ml/L olarak ayarlanmıştır. Standart antioksidanlar olan gallik asit ve α-tokoferol, bitki ekstraktı olarak da nar kabuğu, biberiye ve üzüm çekirdeği su ekstraktları bu emülsiyonlara ayrı ayrı ilave edilmiştir. Hazırlanan mikroemülsiyonlar 50°C sıcaklıkta 20 gün boyunca oksidasyona bırakılmıştır. Oksidasyon süresi boyunca belli aralıklarla peroksit değeri (PV), tiyobarbütirik asit reaktif madde miktarı (TBARS), serbest yağ asitliği (FFA) ve antioksidan kapasite (ABTS) belirlenmiştir. 
Elde edilen sonuçlara göre, KTY'de başlıca yağ asidi olarak %55.9 oranında -linolenik asit bulunduğu, diğer yağ asitlerinden oleik ve linoleik asidin ise sırasıyla %18.3 ve 16.0 oranında bulunduğu belirlenmiştir. γ-Tokoferolün 399 mg/kg ile baskın tokoferol vitameri olduğu, diğer vitamerlerin ise önemsiz düzeylerde bulunduğu belirlenmiştir. Hem PV hem de TBARS analiz sonuçları, sadece su ve yüzey aktif madde (poligliserol polirisinolat, PGPR) içeren KTY örneğinin; hiçbir şey katılmamış KTY,  sadece PGPR içeren ve α-tokoferol+su içeren KTY örneğine göre daha yüksek oksidatif stabiliteye sahip olduğunu göstermiştir.  Diğer taraftan, gallik asit veya bitki ekstrakları içeren KTY örneklerinin, bunların tamamından daha düşük PV ve TBARS değerlerine sahip oldukları belirlenmiştir. Bitki ekstraktı eklenmiş örnekler içerisinde en yüksek oksidatif stabilite, üzüm çekirdeği ekstraktında gözlenmiştir. Bu örneğin PV ve TBARS değerlerinin gallik aside kıyasla da daha düşük olduğu belirlenmiştir. Üzüm çekirdeği örneğinin antioksidan kapasitesinin ve oksidasyon sırasında karotenoidlerin varlığının göstergesi olan renk değerlerinin de diğer örneklere göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. 
Sonuç olarak bu çalışma ile, mikroemülsiyonların teknik olarak emülsiyon olmakla birlikte, berrak görünümü ve termodinamik stabilitesi ile bulk KTY'na benzedikleri gözlenmiştir. Daha önemlisi,  bu tezle KTY'nin oksidatif stabilitesinin, yağın görünümünde belirgin bir değişim olmaksızın, organik solvent kullanılmadan elde edilen bitki ekstraktları kullanılarak önemli düzeyde artırılabildiği gösterilmiştir.

Abstract:
In this study, the effect of plant extracts and standard antioxidants on the oxidative stability of water-in-flaxseed oil microemulsions was investigated. Fatty acid profile, tocopherol composition, total carotenoid content of cold-pressed flaxseed oil (FO) and antioxidant capacity of the plant extracts used in the study was determined. The emulsification was managed by magnetic stirring and the water content of the oils was adjusted to 1 ml/L. Pomegranate peel, rosemary and grape seed water extracts and standard antioxidants gallic acid and α-tocopherol were added separately to these emulsions. The prepared microemulsions were allowed to oxidize at 50 °C in an oven for 20 days. At intervals, peroxide value (PV), thiobarbutyric acid reactive substances (TBARS), free fatty acid content (FFA) and antioxidant capacity (ABTS) were determined.
According to the results, it was found that FO contains 55.9 % -linolenic acid as the primary fatty acid while oleic and linoleic acids were measured as 18.3 and 16.0%, respectively. γ-Tocopherol was found to be the predominant tocopherol vitamer with the concentration of 399 mg/kg whereas the other tocopherols were measured to be lower levels. Both PV and TBARS tests have revealed that FO microemulsion that containing just water+surfactant (Polyglycerol polyricinoleate) had higher oxidative stability compared to the bulk FO, surfactant containing FO and α-tocopherol+water containing FO. On the other hand, either gallic acid or plant extract added FO samples had lower PV and TBARS values compared to all other samples. Among plant extract added samples, the highest oxidative stability was measured for grape seed extract which had even lower PV and TBARS results compared to gallic acid. In the meantime, antioxidant capacity and color disappearance which was the indication of carotenoid disappearance were also minimum in this sample. 
As conclusion, it has been shown that although they are technically emulsions, microemulsions resemble to bulk FO with clear appearance and thermodynamic stability. More importantly, it is postulated with this theses that oxidative stability can be significantly improved by using solvent-free plant extracts in the form of FO microemulsions without changing the appearance.