Ultrases ve mikrodalga destekli ekstraksiyon yöntemleri ile kayısı çekirdeği yağı eldesi ve bazı parametrelerinin incelenmesi
Apricot kernel oil extraction with ultrasound and microwave assisted extraction methods and investigation some parameters
Yazar: MUHAMMED MUSTAFA ÖZÇELİK
Danışman: PROF. DR. ERDOĞAN KÜÇÜKÖNER
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında kısmen kuruyemiş olarak değerlendirilen veya atık olarak ayrılıp değerlendirilemeyen kayısı çekirdeklerinin ekonomik değeri yüksek bir forma dönüştürülmesi amaçlanmıştır. Bu amaç için farklı ekstraksiyon yöntemleriyle kayısı çekirdeklerinden yağ elde edilmiş ve bu yöntemler kıyaslanmıştır. Çalışmadaki farklı ekstraksiyon yöntemlerinin gerçekleştirilen fiziksel ve fizikokimyasal analizler açısından kayısı çekirdeği yağlarına etkisi belirlenmiştir.
Araştırmada çalışma materyali olarak "Hacıhaliloğlu" kayısı çeşidi kullanılmıştır. Çekirdekler ekstraksiyon verimini artırmak için kurutma fırınında kurutulmuştur. Kayısı çekirdeğinden yağ ekstraksiyonu mikrodalga ve ultrases destekli ekstraksiyon yöntemleriyle gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon verimleri Soxhlet ekstraksiyon yöntemiyle karşılaştırılmıştır. Ekstraksiyon parametrelerinden bazıları (süre, güç ve sıcaklık) araştırılarak en yüksek verim şartları tespit edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen kayısı çekirdeği yağları kimyasal ve fizikokimyasal analizlere tabi tutulmuştur. Gerçekleştirilen analizler; yağ verimi, peroksit miktarı, serbest yağ asitleri miktarı, UV ışınında özgül absorbans değerlerinin (K232, K270) belirlenmesi, toplam fenolik madde miktarı, yağdaki antioksidan aktivite, yağ asidi kompozisyonu ve fırın testleridir.
Araştırma sonuçlarına göre; mikrodalga destekli ekstraksiyon (60dk, 40ºC), ultases destekli ekstraksiyon (75dk, 55 ºC), %100 güç) ve Soxhlet ekstraksiyon (360dk) yöntemlerinde aynı solvent katı oranında (20:1) gerçekleştirilen işlemlerde elde edilen yağ verimi sırasıyla 43.66±0.20, 43.73±0.20, 43.65±0.84 (g ham yağ/100 g kuru çekirdek) olarak saptanmıştır. Peroksit miktarı en düşük düzeyde sırasıyla ultrases destekli ekstraksiyon, mikrodalga destekli ekstraksiyon ve Soxhlet ekstraksiyonuyla elde edilen yağlarda bulunmuştur. Serbest yağ asitleri miktarı Soxhlet ekstraksiyonuyla ve ultrases destekli ekstraksiyonla elde edilen yağlarda birbirine yakın bulunmuş ve mikrodalga destekli ekstraksiyonla elde edilen yağlardan daha düşük seviyelerde gözlemlenmiştir. Mikrodalga destekli ekstraksiyonda sıcaklık ve süre Soxhlet ve ultrases destekli ekstraksiyon yönteminden daha düşük olmasına rağmen serbest yağ asitleri miktarı yükselmiştir. Bu durumun mikrodalga enerjisinin kimyasal bağların yapısında değişikliğe sebep olmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Ultrases destekli ekstraksiyon ve mikrodalga destekli ekstraksiyon yöntemleriyle yağ eldesi, klasik Soxhlet ekstraksiyonuna göre daha düşük sıcaklıklarda ve daha kısa sürelerde gerçekleştirilmiştir. Ultrases destekli ektsraksiyonla elde edilen yağların çalışmada gerçekleştirilen analizlerde diğer iki ekstraksiyon metoduyla elde edilen yağlara göre daha kaliteli olduğu tespit edilmiştir. Ultrases destekli ekstraksiyon yöntemiyle günümüzde ekstraksiyon için kullanılan diğer birçok yöntemden daha kısa sürelerde ve daha yüksek kalitede bitkisel yağların elde edileceği düşünülmektedir. Bulguların literatür ile karşılaştırılması sonucunda çalışılan materyal için fırın testi ve antioksidan aktivite analizlerine literatürde rastlanmamıştır. Çalışmada gerçekleştirilen yöntem denemeleri özgündür. Çalışmalara devam edilmesi, yöntemin geliştirilmesi ve endüstriye uygulanması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Kayısı, Yağ verimi, Ekstraksiyon, Ultrases destekli ekstraksiyon, Mikrodalga destekli ekstraksiyon, Antioksidan aktivite, Toplam fenolik madde.

Abstract:
The first aim of this study was to increase the economic value of the apricot kernel, which is used as snack or waste currently, by applying different extraction methods. The second aim was to compare different methods for extracting apricot kernel oil, to determine physical and physicochemical properties of these oils and to investigate their functional characteristics.
The kernels (pips) of "Hacıhaliloğlu" variety, was chosen as study material. The kernels were dried in the drying owen. The aim of the drying procedure was to extract the oil more efficiently. In the next step the oil extraction was made by ultrasound and microwave methods. Results were compared to Soxhlet extraction method and the most efficient method was investigated after some extraction parameters (time, power and temperature) defined. The apricot kernel oil obtained after these processes were subjected to physical and chemical analyses. Oil yield, peroxide amount, free acidity specific absorbance rate in UV beams, total phenolic matter, antioxidant activity, oil acid composition and AOCS oven tests were done.
According to our observations in same solvent-solid ratio (20:1) Microwave assisted extraction at 60dk, 40ºC, ultrasound assisted extraction power level of 100% at 75min, 55 ºC and Soxhlet extraction for 360 min at 68°C were determined 43.66±0.20, 43.73±0.20, 43.65±0.84 (g raw oil/100 g dried kernel) respectively. The lower amount of peroxide value in the oils studied were found ultrasound assisted extraction, microwave assisted extraction and Soxhlet extraction methods respectively. Amount of free acidity in oil analysis using Soxhlet and ultrasound assisted extractions were found similar and lower than microwawe assisted extraction. Although microwave assisted extraction has lower temperature and short time duration than Soxhlet and ultrasound assisted extractions, the amount of free acidity is increased. We think this is thought to be due to the fact that the microwave energy causes a change in the structure of the chemical bonds. The oils obtained by ultrasound-assisted extraction and microwave-assisted extraction methods are more effective than conventional Soxhlet extraction for extraction temperature and extraction time. In the oil quality analysis, ultrasound-assisted extraction was found to be better than the other two methods. When we compare our findings with literature, it is seen that the data and
study are original. It is recommended to develop the method and apply it to the industry.

Keywords: Apricot, Oil yield, Extraction, Ultrasound assisted extraction, Microwave assisted extraction, Antioxidant activity, Total phenolic compound.