Antioksidan katkı maddelerinin yardımıyla fındık yağının oksidatif direncinin artırılması
Increasing the oxidative resistance with the help of antioxidative additives in some edible oils
Yazar: DURDANE CAN
Danışman: DOÇ. DR. EYYÜP KARAOĞUL
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez kapsamında fındık yağının çevresel koşullara karşı oksidatif direncin artırılması için çeşitli antioksidan koruyucu katkı maddeler ilave edilmiş ve karakteristik özellikleri incelenmiştir. Koruyucu katkı maddelerin kimyasal özellikleri ön planda tutulmuştur. Bu yüzden katkı maddeleri; tanen fenolikler (hidroliz olabilen tanen fenolikleri ve kondanse tanenler veya flavanoidler için), vitaminler (suda çözünen ve çözünmeyen vitaminler için) ve sakızlar olmak üzere üç ana gruba ayrılmıştır. Sakız grubu haricindeki her bir koruyucu katkı malzemeleri, kendi içinde aynı özellikleri barındıran doğal ve sentetik katkılar olarak belirlenmiş ve standartları ile karşılaştırılmıştır. Birinci grup olan tanen fenolikler grubunda gallik asit ile fıstık kabuğu ekstresi (Ana madde içeriğinde yüksek oranda gallik asit olması nedeniyle) ve kuersetin ile meşe palamudu kabuk ekstresi (Ana madde içeriğinde yüksek oranda kuersetin olması nedeniyle) yer almaktadır. İkinci grup olan vitamin grubunda C vitamini ile kuşburnu ekstresi (Zengin C vitamini içeriği nedeniyle) ve E vitamini ile buğday tohumu (Zengin E vitamini içeriği nedeniyle) bulunmaktadır. Üçüncü grup olarak da sakız grubu menengiç sakızının farklı formları (sakız, uçucu yağ ve mikroenkapsüle uçucu yağ) oluşturulmuştur. Ayrıca katkılar ilgili gruplar için 3 farklı konsantrasyon formunda yağa eklenmiştir. Hiçbir katkı malzemesinin eklenmediği yağ ise referans örnek olarak bütün gruplara karşı kullanılmıştır. Fındık yağına katkı maddeleri ilave edildikten sonra tüm örnekler; UV, nem ve sıcaklık olarak üç ana bozucu etmen altında hızlandırılmış yaşlandırma cihazına bırakılmış ve belirli aralıklar ile fiziko-kimyasal analizlere tabii tutulmuştur. Numunelerin fizikokimyasal analizleri için peroksit tayini, serbest yağ asidi ve asit sayısı tayini, UV absorbans tayini (232 ve 270 nm), toplam fenolik madde miktarı tayini, toplam flavonoid madde miktarı tayini, DPPH ile antioksidan madde tayini, GC-FID ile yağ asidi tayini ve FT-IR analizi (Fourier Transform Infrared Refraktometre) yapılmıştır. Ayrıca sonuçlar istatiksel olarak da mukayese edilmiştir. Veriler değerlendirildiğinde raf ömrü açısından hızlı yaşlandırma sonrası 24. Gün yağların maksimum peroksit değeri verdiği ve oksidasyonun ikinci evresine geçtiği gün olarak tespit edilmiştir. 24. günde G12000 (12000 ppm gallik asit eklenmiş fındık yağı) örneği 16,51±0,12 meqgrO2/kg ve F12000 (12000 ppm fıstık kabuğu ekstresi eklenmiş fındık yağı) örneği 23,77±0,17 meqgrO2/kg'a ulaşarak peroksit oluşumuna karşı en iyi direnç sağlayan örnekler olmuştur. Referans örnek 40,5±0,06 meqgrO2/kg'a ulaşmış ve katkıların bozulmaya karşı önemli bir direnç sergilediğini göstermiştir. Yağ örneklerinde serbest yağ asidi ve asit sayılarının önemsenecek düzeyde değişim olmadığı tespit edilmiştir (p>0.05). Örneklerin UV absorbans değerlerine bakıldığı zaman 24. Günde 232 nm de MSU1000 (1000 ppm menengiç sakızı uçucu yağı eklenmiş fındık yağı) örneği 2,41±0,14 abs/(g/L) değeriyle, 270 nm de ise MİK3000 (3000 ppm mikroenkapsüle menengiç sakızı uçucu yağı eklenmiş fındık yağı) örneği 0,44±0,01 abs/(g/L) değeri ile en yüksek absorbans değerini vermiştir. Referans örnek ise 232 nm de 1,89±0,05 abs/(g/L), 270 nm de ise 0,34±0,01 abs/(g/L) değerini vermiştir. Toplam fenolik madde miktarı (TFMM) analizine bakıldığında 24. Günde MS6000 örneği 141,05±4,50 mg GAE/kg ile TFMM değeri en iyi çıkan örnek olurken referans 91,20±7,47 GAE/kg bulunmuştur. Toplam flavonoid madde miktarı (TFM) analizine bakıldığında 24. Günde M6000 örneği 1539±89,82 µg QCE/mg ile TFM değeri en iyi çıkan örnek olurken referans 241,59±29,94 µg QCE/mg değerini vermiştir. DPPH ile antioksidan madde analizi yapılan örneklerde maksimum peroksitin görüldüğü 24. Günde en iyi antioksidan özellik gösteren örnek 75 µL/mL konsantrasyonda 96,47±0,42 µL/mL ile MİK3000 örneği olmuştur. Referans örnek ise 87,4±0,21 µL/mL bulunmuştur. GC-FID ile yağ asidi tayini sonuçlarında referans örneğin 24. günde, toplam doymamış yağ asidi miktarı referans örnekte % 92,37 bulunmuştur. Katkı maddesi ilave edilmiş yağ örneklerine bakıldığında ise 24.günde % 91,77 ile % 94,89 değerleri arasında sonuçlar tespit edilmiştir. Ayrıca FT-IR analiz sonucu değerlendirildiğinde; örneklerin cis, trans, metil, peroksit, ester ve eter indeks değerleri incelenmiştir. FT-IR analiz sonuçları ile birlikte örneklerin oksidasyon sonrası oluşan fonksiyonel gruplarının kimyasal etkileşimi incelenmiştir. Tüm yapılan analizlere bakılarak gruplar genel olarak değerlendirildiğinde en iyi oksidatif direnç sağlayan sakız ve tanen grupları olmuştur. Vitamin grubunda ise daha az etki görülmüştür. Fenolik ve flavonoidler açısından kıyas yapıldığında fenoliklerin peroksit oluşuma karşı önemli bir direnç gösterdiği belirlenirken, meşe palamudunun kabuğunda bulunan ve yağa geçen yüksek flavonoid etkisi de yağda bozucu etmenlere karşı etkili olmuştur. Çalışma sonunda yapılan değerlendirmeler sonucunda tüm katkı maddelerinin fındık yağında antioksidan aktivite gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract:
Within the scope of this thesis, various antioxidant protective additives were added to increase the oxidative resistance of hazelnut oil against environmental conditions and its characteristics were examined. Chemical properties of the protective additives have been prioritized. So additives; Tannin is divided into three main groups as phenolics (for hydrolyzable tannin phenolics and condensed tannins or flavonoids), vitamins (for water-soluble and insoluble vitamins) and gums. All preservative additives, except for the chewing gum group, have been determined as natural and synthetic additives with the same properties and compared with their standards. In the first group of tannin phenolics, there are gallic acid and peanut shell extract (due to the high percentage of gallic acid in the main ingredient) and quercetin and acorn shell extract (due to the high content of quercetin in the main ingredient content). In the second group of vitamins, there are vitamin C and rosehip extract (due to its rich vitamin C content) and vitamin E and wheat germ (due to its rich vitamin E content). As the third group, different forms of the chewing gum group (chewing gum, essential oil and microencapsulated essential oil) were formed. In addition, additives were added to the oil in 3 different concentration forms for the relevant groups. Oil to which no additives were added was used as a reference example against all groups. After adding additives to hazelnut oil, all examples; It was left to accelerated aging device under three main disturbing factors as UV, humidity and temperature and subjected to physico-chemical analysis at certain intervals. For physico-chemical analysis of samples, determination of peroxide, determination of free fatty acid and acid number, determination of UV absorbance (232 and 270 nm), determination of total phenolic substance, determination of total flavonoid substance, antioxidant substance determination with DPPH, oil with GC-FID acid determination and FT-IR analysis (Fourier Transform Infrared Refractometer) was performed. In addition, the results were compared statistically. When the data were evaluated, it was determined that the 24th day after rapid aging in terms of shelf life is the day when the oils give the maximum peroxide value and the second phase of oxidation. On the 24th day, G12000 (hazelnut oil with 12000 ppm gallic acid added) sample 16.51 ± 0.12 meqgrO2 / kg and F12000 (12000 ppm hazelnut oil added with peanut shell extract) sample reached 23.77 ± 0.17 meqgrO2 / kg They have been examples that provide the best resistance to peroxide formation. The reference sample reached 40.5 ± 0.06 meqgrO2 / kg and showed that the additives exhibited a significant resistance to degradation. It was found that the free fatty acid and acid numbers in oil samples did not change significantly (p> 0.05). When the UV absorbance values of the samples are examined, MSU1000 (hazelnut oil with 1000 ppm tincture gum essential oil added) at 232 nm on the 24th day, the sample with a value of 2.41 ± 0.14 abs / (g / L), and the MIC3000 (3000 ppm microencapsulation) at 270 nm. The sample of hazelnut oil with the essential oil of turpentine gum added 0.44 ± 0.01 abs / (g / L) gave the highest absorbance value. The reference sample gave a value of 1.89 ± 0.05 abs / (g / L) at 232 nm and 0.34 ± 0.01 abs / (g / L) at 270 nm. When the total amount of phenolic substance (TFMM) analysis was examined, the MS6000 sample on the 24th day was the best sample with 141.05 ± 4.50 mg GAE / kg, while the reference was 91.20 ± 7.47 GAE / kg. When the total amount of flavonoid substance (TFM) analysis is examined, M6000 sample on the 24th day was the best sample with 1539 ± 89.82 µg QCE / mg, while the reference gave 241.59 ± 29.94 µg QCE / mg value. The sample showing the best antioxidant properties on the 24th day when the maximum peroxide was seen in the samples analyzed with DPPH for antioxidant substance was the MIC3000 sample with 96.47 ± 0.42 µL / mL at 75 µL / mL concentration. The reference sample was found to be 87.4 ± 0.21 µL / mL. In the fatty acid determination results by GC-FID, on the 24th day of the reference sample, the total amount of unsaturated fatty acid was found to be 92.37% in the reference sample. Looking at the oil samples with additives, results were found between 91.77% and 94.89% on the 24th day. In addition, when the FT-IR analysis result is evaluated; cis, trans, methyl, peroxide, ester and ether index values of the samples were examined. Chemical interactions of functional groups formed after oxidation of samples were investigated with FT-IR analysis results. Considering all the analyzes performed, when the groups were evaluated in general, the chewing gum and tannin groups that provided the best oxidative resistance were. Less effect was seen in the vitamin group. When compared in terms of phenolics and flavonoids, it was determined that phenolics showed a significant resistance to peroxide formation, while the high flavonoid effect in the shell of acorn and transferred to the oil was effective against the deteriorating factors in the oil. As a result of the evaluations made at the end of the study, it was determined that all additives showed antioxidant activity in hazelnut oil.