Farklı ultrasonik işlem koşullarının zeytin ekstraktlarındaki bazı sekoiridoid miktarları üzerine etkisinin yanıt yüzeyi ve yapay sinir ağları yöntemiyle optimizasyonu
Optimizing the effects of different ultrasound parameters on some secoiridoids of olive extracts using response surface and artifical neural network methodologies
Yazar: AYŞE NUR AKTAY
Danışman: DOÇ. DR. ONUR KETENOĞLU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Zeytin (Olea europaea L.), kökeni Mezopotamya olan ve bileşiminde yer alan farklı fonksiyonel unsurlar sebebiyle tüm dünyada yaygın olarak tüketilen bir meyvedir. Ülkemiz dünya zeytin üretiminde öncü ülkelerden biri olmakla birlikte, tüketim miktarlarında da İspanya, İtalya, Yunanistan ve Tunus gibi zeytin üretiminde önemli söz sahibi ülkelerden hemen sonra gelmektedir. Zeytinin fonksiyonel önemi, bileşimindeki çeşitli minör gruplardan kaynaklanmakta olup, fenolik bileşenler bu gruplar arasında önemli bir rol oynamaktadır. Zeytin fenolikleri ise temel olarak fenolik asitler, lignanlar, fenolik alkoller, flavonoidler ve sekoiridoid gruplarından oluşmakta olup, sekoiridoid grubunda yer alan oleuropein, oleacein ve oleocanthal bileşenleri öne çıkan fenolik bileşenler olarak ifade edilmektedir. Sağlık üzerine çok sayıda olumlu etkisi mevcut olan bu bileşenlerden oleuropein çokça çalışılmış olmakla birlikte, diğer iki bileşen hakkında literatürde sınırlı sayıda kaynak bulunmaktadır. Bununla birlikte, geleneksel ekstraksiyon tekniklerine alternatif olarak kabul edilen ultrason destekli ekstraksiyon da hızlı işlem süresi, düşük sıcaklık gereksinimi, etkin ekstraksiyon verimi gibi avantajları sebebiyle öne çıkan ve dikkat çeken bir tekniktir. Bu çalışma kapsamında, farklı ultrasonik işlem koşullarının, zeytin ekstraktlarının bazı fizikokimyasal özellikleri ve fenolik madde içeriği üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, farklı sıcaklık, güç ve sürelerde ultrasonik ekstraksiyona tabi tutulan zeytin ekstraktlarında pH, serbest asitlik, renk indeksi, toplam fenolik madde tayini ve sekoiridoid fenolik bileşen kompozisyonu analizleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler yapay sinir ağları kullanımıyla ve ayrıca yanıt yüzeyi yöntemine ait bir dizayn olan Box-Behnken ile modellenerek matematiksel eşitlikler oluşturulmuştur. Numunelerin pH değeri 4,94±0,028 ve 5,23±0,120 aralığında ve serbest asitlik değerleri ise ortalama 0,551 (%oleik asit cinsinden) olarak bulunmuştur. Renk indeksi değerleri 20,46±2,869 ve 83,70±2,220 arasında değişim göstermiştir. Toplam fenolik madde miktarı ise 0,13±0,036 ve 0,42±0,071 mg GAE (gallik asit eşdeğer)/g kuru madde aralığında bulunmuştur. Sekoiridoid fenolik bileşen kompozisyonu analizinde oleuropein 5,33±0,45 ve 34,39±0,47 ng/µL, oleacein 0,76±0,07 ve 6,03±0,51 ng/µL, oleocanthal ise 3,77±0,01 ve 14,16 ±0,13 ng/µL arasındaki değerlerde bulunmuştur.

Abstract:
Olive (Olea europaea L.) is a fruit that originates from Mesopotamia and is widely consumed all over the world due to the different functional elements in its composition. Our country is one of the leading countries in the world olive production and comes right after countries such as Spain, Italy, Greece and Tunisia, which have an important say in olive production. The functional importance of olives stems from various minor groups in its composition and phenolic compounds play an important role among these groups. Olive phenolics are mainly composed of phenolic acids, lignans, phenolic alcohols, flavonoids and secoiridoid groups and oleuropein, oleacein and oleocanthal components in the secoiridoid group are expressed as prominent phenolic components. While oleuropein, which has many positive effects on health, has been extensively studied, there are limited references in the literature on the other two components. However, ultrasound-assisted extraction, which is accepted as an alternative to conventional extraction techniques, is a technique that stands out and attracts attention due to its advantages such as fast processing time, low temperature requirement, effective extraction efficiency. In this study, the effects of different ultrasonic treatment conditions on some physicochemical properties and phenolic content of olive extracts were investigated. For this purpose, pH, free acidity, colour index, total phenolic content and secoiridoid phenolic compound composition analyses were carried out in olive extracts subjected to ultrasonic extraction at different temperatures, power and times. The data obtained were modelled by using artificial neural networks and also by Box-Behnken, a design of response surface method, and mathematical equations were established. The pH values of the samples ranged between 4.94±0.028 and 5.23±0.120 and the average free acidity value was 0.551 (in %oleic acid). Colour index values varied between 20.46±2.869 and 83.70±2.220. Total phenolic content was found between 0.13±0.036 and 0.42±0.071 mg GAE (gallic acid equivalent)/g dry matter. In the secoiridoid phenolic compound composition analysis, oleuropein was found between 5.33±0.45 and 34.39±0.47 ng/μL, oleacein between 0.76±0.07 and 6.03±0.51 ng/μL, oleocanthal between 3.77±0.01 and 14.16±0.13 ng/μL.