Brüdeden aroma bileşenlerinin izolasyonuna yönelik ters faz polimerik adsorban malzemelerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of reversed phase polymeric adsorbant materials for the isolation of aroma components from the brude
Yazar: İLHAN DEMİRKAN
Danışman: PROF. DR. KEMAL SARIOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, Katı Faz Ekstraksiyon (KFE) yöntemi ile brüdeden aroma bileşenlerinin izolasyonunda kullanılmak üzere, yüksek çapraz bağlanma oranına sahip ve gözenekli yapıda polimer esaslı adsorbanların sentezlenmesi ve karakterizasyonudur.
Bu kapsamda vinil grubu içeren akrilik ve metakrilik monomerler, süspansiyon polimerizasyonu tekniği kullanılarak polimerleştirilmiştir. Sentez aşamasında, Toluen (TOL) ve Ksilen (KS) olmak üzere iki farklı dilüent ile çalışılmış; her dilüent türü için altı farklı monomer/çapraz bağlayıcı ve beş farklı monomer/dilüent oranı kullanılmıştır. Malzemelerin karakterizasyonu; boy dağılımı, polimerleşme oranı, şişme oranı, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri ile incelenmiştir. Malzemelerin test edilme aşamasında ise adsorpsiyon kapasiteleri belirlenmiş; en yüksek performansı gösteren, porojen olarak Ksilenin kullanıldığı, diluent/monomer oranı 2.0 ve monomer/çapraz bağlayıcı oranı 0.05 olan Dİ-19 no'lu malzeme seçilerek, kolon denemeleri ve solvent ekstraksiyonu yöntemi ile karşılaştırma yapılmış; konsantre edilen aroma bileşenleri Gaz Kromatografisi-Kütle Spektroskopisi (GC-MS) kullanılarak değerlendirilmiştir. 
Sonuç olarak, sentezlenen polimerik adsorban malzeme ile elma brüdesinden konsantre edilen aroma bileşenleri, iyonik jelasyon yöntemi ile enkapsüle edilerek, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektrumları incelenmiş ve ileri işlemlerde kullanılmak üzere aroma bileşenlerinin stabilizasyonu sağlanmıştır. 

Anahtar Kelimeler: Katı faz ekstraksiyonu, süspansiyon polimerizasyonu, polimerik katı faz ekstraksiyon malzemesi, brüde, aroma bileşenleri izolasyonu

Abstract:
The aim of this study was, to synthesize and characterize the polymer-based adsorbents with a high cross-linking rate and porous structure to be used in the isolation of aroma components from brude with using Solid Phase Extraction (SPE) method.
In this context, acrylic and metacrylic monomers including vinyl groups are polymerized with suspension polymerization. In the synthesis stage, we worked with two different diluents; Toluene (TOL) and Xylene (KS), and every diluent type was worked with six different monomer/cross-linker and five different monomer/diluent ratios. Characterizations of the materials were designed by size distribution, polymerization ratio, swellability ratio, Scanning Electron Microscope (SEM) images. During experimentation stage, the material Dİ-19 with diluent Xylene, 2.0 diluent/monomer ratio and 0.05 monomer/cross-linker ratio was selected with the best performance, column trials and a comparison was performed with solvent extraction method; concentrated aroma components were evaluated using Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS).
In conclusion, the aroma components concentrated with the synthesized adsorbent from the apple brude were encapsulated with using the syringe pump-extrusion system by the ionic-gelation method, characterized with Fourier-transform infrared (FTIR) spectrums and the aroma compounds were stabilized to be used for further processes.

Key words: Solid phase extraction, suspension polymerization, polymeric solid phase extraction material, brude, isolation of aroma compounds