Tripalmitinin kaprik asit ile enzimatik asidolizi: Tepki yüzey metodolojisi ile reaksiyon koşullarının optimizasyonu
Enzymatic acidolysis of tripalmitin with capric acid: Optimization of reaction conditions by responce surface methodology
Yazar: İNAN BEKTAŞ
Danışman: PROF.DR. AYŞE AKSOY ; PROF.DR. GÜLDEM ÜSTÜN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Obezite problemi bilincinin gelişmesi ile, dünyada düşük kalorili yağların ve yağ ikamemaddelerinin pazarı hızlı bir büyüme göstermektedir. Günümüzde karbonhidrat veprotein bazlı yağ ikame maddeleri, bazı gıda maddelerinde kullanılmaktadır. Ancak buikame maddeleri ısıl işleme dayanıklı değillerdir. Bu yüzden, pişirme ve kızartmaişlemleri gerektiren gıda maddelerinin üretiminde, ısıl dayanıklı ve doğal bir yağınözelliklerini gösteren lipid bazlı yağ ikame maddelerinin kullanımı tek seçenekolmaktadır. Düşük kalorili yağlar ve yağ ikame maddeleri, esas olarak lipidlerinyeniden yapılandırılmalarıyla üretilebilmektedir. Düşük kalorili yapılandırılmış lipidler,1,3-pozisyonlarında orta zincirli yağ asitleri (C8-C12) ve 2-pozisyonunda uzun zincirliyağ asitleri (C16-C22) bulunan triaçilgliserollerdir.Bu tezde, tripalmitinden (TP) düşük kalorili yağların üretiminde kullanılabilecek, hızlımetabolize olan kaprik asit (C10:0) ile zenginleştirilmiş triaçilgliserollerin enzimatikolarak eldesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, tripalmitinin kaprik asit (KA) ile Thermomyceslanuginosa lipazı (Lipozyme TL IM) varlığında asidoliz reaksiyonu sistematik olarakincelenmiştir. Tepki Yüzey Metodolojisi uygulanarak, reaksiyon parametrelerinin(substrat oranı, enzim miktarı ve sürenin) tripalmitine katılan kaprik asit yüzdesiüzerine olan etkileri araştırılmış ve reaksiyon koşulları optimize edilmiştir.Optimizasyon için kullanılan Tepki-Yüzey Metodolojisi yöntemine göre 50 °C'deyapılan seri deneyler sonucunda, tripalmitine en fazla %35,01 kaprik asit katılabileceğibelirlenmiştir. Bu istatistiksel analiz yöntemine göre optimum reaksiyon koşulları ise8,9 saat reaksiyon süresi, %11,6 enzim miktarı ve 1/6,5 TP:KA mol oranıdır.TP:KA mol oranı, reaksiyon süresi ve enzim miktarının kaprik asit yüzdesine etkisinigöstermek için varyans analizinden yararlanarak 2. dereceden polinom olan bir modeldenklem oluşturulmuştur. Elde edilen model denklemin regresyon katsayısı (R2) 0,99olarak bulunmuştur. Bu da model denklemin güvenilir olduğunu göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Asidoliz, Kaprik Asit, Düşük Kalorili Yağ, Yapılandırılmış Lipid

Abstract:
With increasing awareness of the risks associated with obesity, a market for reducedcalorie fats and fat replacers has opened up. Carbohydrate and protein-based fatreplacers are currently available, but cannot be exposed to high temperatures.Therefore, lipid-based fat substitutes are the only option for use in cooking and fryingapplications and for mimicking all the attributes of a natural fat. Low calorie fats andfat replacers can be produced by restructuring lipids. In general, these structured lipidscontain medium chain fatty acids (C8-C12) in the 1,3-positions and long chain fattyacids (C16-C22) in the 2-position of triacylglycerols.The aim of this project is the production of triacylglycerols enriched with capric acid(CA) to be used in the formulation of low calorie fats. For this purpose, the acidolysisreaction of tripalmitin (TP) with capric acid in the presence of Thermomyces lanuginosalipase (Lipozyme TL IM) was studied in detail. The effects of reaction parameters(substrate ratio, amount of enzyme amd time) on the percentage of incorporated capricacid into tripalmitin were investigated and reaction conditions were optimized usingResponse Surface Methodology.Maximal incorporation of 35,01% capric acid into tripalmitin was predicted byResponce Surface Methodology when a substrate molar ratio of 1:6,5 of TP/CA, 11,6%enzyme amount and incubation time of 8,9 h were used.A second-order model was obtained to predict conversions as a function of time, enzymepercent and TP:CA mol ratio. The analysis of variance indicated that the second-ordermodel was highly significant and adequate to represent the actual relationship betweenthe response (CA content, %) and the significant variables with a satisfactory regressioncoefficient (R2) found as 0,99Keywords: Acidolysis, Capric acid, Low-calorie fats, structured lipids