Portakal kabuğu karotenoidlerinin su ile ekstraksiyonu
Extraction of orange peel carotenoids with water
Yazar: KÜBRA TEKELİOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. GÖKHAN DURMAZ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, portakal kabuğu karotenoidlerinin su bazlı bir sistemle ekstrakte
edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla yüzey aktif madde destekli mikroemülsiyon
ekstraksiyon tekniği uygulanmıştır. Gıda katkı maddesi olarak kullanılabilen, farklı
HLB (Hidrofilik-lipofilik denge) değerlerine sahip yüzey aktif maddelerin varlığında,
karotenoidler miseller içerisine alınarak su içinde dağılabilir hale getirilmiştir. Böylece
karotenoidlerin posadan su fazına alınabilmesi sağlanmıştır. Su bazlı sistemle ardışık
ekstraksiyonlar yapılarak portakal kabuğu örneklerinden yüzey aktif madde destekli
ekstraksiyonla alınabilen toplam karotenoid miktarı ve ekstraksiyon etkinliği
belirlenmiştir. Sıvılaştırıcı enzim miktarı, yüzey aktif madde çeşidi ve miktarı, ortam
pH'ı, tuz konsantrasyonu ve ekstraksiyon öncesi uygulanan ısıl işlemin şiddetinin
karotenoid kazanımı üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Boyut küçültme işleminde
kullanılan farklı dispersiyon yöntemlerinin (yüksek devirli parçalayıcı, yüksek basınçlı
homojenizatör ve sonikasyon) karotenoid kazanımına etkisi karşılaştırmalı olarak
araştırılmıştır. Toplam fenolik madde içeriği ve antioksidan kapasiteleri üzerine yüzey
aktif madde miktar ve çeşidinin etkisi de çalışma kapsamında incelenmiştir. Elde edilen
sonuçlara göre karotenoid kazanımının maksimum olduğu enzim miktarı % 0.01, yüzey
aktif madde miktarı % 0.4, inkübasyon sıcaklık ve süresi 50 °C'de 10 dk olarak
belirlenmiştir. Kullanılan yüzey aktif maddeler içerisinde en yüksek geri kazanımın
Tween-40 ile en düşük geri kazanımın ise Tween-20 ile sağlandığı belirlenmiştir.
Yüksek basınçlı homojenizatör ile diğer dispersiyon yöntemlerine göre daha yüksek
karotenoid kazanımı sağlanmıştır. En yüksek karotenoid kazanımının pH 8.2 civarında
ve %5 tuz konsantrasyonunda elde edildiği görülmüştür. Portakal kabuğu ekstraktlarının
antioksidan kapasitesi ve toplam fenolik madde miktarı üzerine yüzey aktif madde
miktar ve çeşidinin herhangi bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to extract orange peel carotenoids with a water
based system. With this aim, surfactant assisted microemulsion extraction technique
was applied. In the presence of food grade surfactants having different HLB
(Hydrophilic-lipophilic balance) values, carotenoids encapsulated in the micelles that
dispersable in water. In this way, carotenoid extraction from orange pulp was managed.
Total extractable carotenoid content and extraction efficiency were determined by
successive extractions with water based system. The effect of liquefaction enzyme
amount, surfactant type and ratio, pH, salt concentration and the intensity of preheating
on carotenoid recovery were investigated. Different dispersion methods (high-speed
crushing, high-pressure homogenization and sonication) were comperatively
investigated for the carotenoid recovery. Total phenolic content and antioxidant
capacity of extracts obtained by different rates of different surfactants were also
determined. According to the results, it was determined that optimum enzyme
concentration was 0.01%, surfactant ratio was 0.4%, incubation temperature and time
were 10 min at 50 °C. Among the surfactants used, the maximum and minimum
recoveries were obtained by Tween-40 and Tween-20, respectively. High-pressure
homogenization provided the highest carotenoid recovery compared to the other
dispersion methods. The highest carotenoid extraction values obtained at pH 8.2 and 5%
salt concentration. It was elucidated that surfactant type and ratio had no effect on total
phenolic content and antioxidant activity of orange peel extracts.