Palm olein yağnda 3--MCPD ve glisidil esterlerinin oluşumu üzerine öncü maddelerin etkisi
The effect of precursors on the formation of 3-MCPD and glycidyl esters in palm olein
Yazar: GİZEM SEVİNDİRİCİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FAHRİ YEMİŞÇİOĞLU
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
3-monokloropropan 1,2-diol (3-MCPD) ve glisidil bileşenleri gıda kaynaklı proses kontaminantlarındandır. Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (The International Agency for Research on Cancer - IARC) tarafından 3-MCPD karsinojen; glisidil ise genotoksik karsinojen olarak tanımlanmaktadır. İlk olarak asitle hidrolize edilmiş sebze proteinlerinde tespit edilen kontaminantlara; ekmek ve diğer tahıl kökenli ürünler, bebek mamaları, kızarmış patates ve benzeri atıştırmalık gıdalar, tütsülenmiş et ürünleri ve balık, kahve gibi birçok farklı gıda gruplarında da rastlanmıştır. Ancak en riskli ürün gruplarından birini rafine bitkisel yağlar oluşturmaktadır. Bitkisel yağların rafinasyonu sırasında deodorizasyon gibi yüksek sıcaklık koşullarının uygulandığı işlemlerde; 3-MCPD ve glisidil esterleri oluşabilmektedir.
Bu çalışmada; palm olein yağının rafinasyonu sırasında öncü maddeler olarak kabul edilen monogliserit ve digliserit miktarlarının 3-MCPD ve glisidil esterleri oluşumu üzerine etkisinin belirlenmesi ve deodorizasyon işlemi öncesinde öncü maddelerin miktarını azaltacak şekilde asitlik giderme ve renk açma parametrelerinin (alkali tipi, ağartma toprağı tipi ve miktarı) tespit edilmesi amaçlanmıştır. Bir rafinasyon tesisinden palm olein yağı temin edilip, bazı kimyasal özellikleri, 3-MCPD ve glisidil esterleri konsantrasyonları belirlenmiştir. Palm olein yağında 2,83±0,1 mg/kg 3-MCPD esterleri, 0,76±0,1 mg/kg glisidil esterleri tespit edilmiştir.
Palm olein yağına laboratuvar ölçekli asitlik giderme, renk açma ve deodorizasyon işlemleri uygulanmıştır. Asitlik giderme işleminde üç farklı alkali tipi (NaOH, MgO, CaOH2) kullanılmıştır. Analiz sonuçlarına ait ANOVA ve Tukey's Post Hoc testleri değerlendirildiğinde; CaOH2 ile işlem gören örneklerde 3-MCPD'nin en yüksek konsantrasyonda oluşabileceği; en düşük konsantrasyonda kontaminant oluşumunun ise NaOH ve MgO alkalileri ile gerçekleştirilen asitlik giderme işlemi ile sağlanabileceği tespit edilmiştir. Bu nedenle asitlik giderme işleminde kullanılan her alkali tipinden elde edilen örneklerde renk açma işlemi uygulanmıştır.
NaOH, MgO ve CaOH2 ile asitliği giderilmiş örneklere; iki farklı ağartma toprağı tipi (T210, T258), farklı oranlarda (% 0,1, % 0,5, % 0,9) kullanılarak laboratuvar ölçekli renk açma işlemi uygulanmıştır. Denemeler sonunda, % digliserit oranı en düşük olan MgO ile asitliği giderilmiş % 0,9 oranında T210 ağartma toprağı ile rengi açılmış yağ örneğine (% 0,1067±0,0694 digliserit) ve % digliserit oranı en yüksek olan CaOH2 ile asitliği giderilmiş % 0,5 oranında T258 ağartma toprağı ile rengi açılmış yağ örneğine (% 0,8131±0,0949 digliserit) deodorizasyon işlemi uygulanmıştır.
Aynı işlem parametreleri ile deodorize edilmiş örneklerde ham yağa kıyasla 3-MCPD ve glisidil esterleri miktarlarının daha yüksek olduğu belirlenmiştir. MgO ile asitliği giderilmiş % 0,9 oranında T210 ağartma toprağı ile rengi açılmış yağ örneğinde 4,8±0,1 mg/kg 3-MCPD esterleri, 4,8±0,1 mg/kg glisidil esterleri tespit edilmiştir. CaOH2 ile asitliği giderilmiş % 0,5 oranında T258 ağartma toprağı ile rengi açılmış yağ örneğinde ise 4,7±0,1 mg/kg 3-MCPD esterleri, 2,7±0,1 mg/kg glisidil esterleri saptanmıştır.

Abstract:
3-monochloropropane 1,2-diol (3-MCPD) and glycidyl components are food-based process contaminants. 3-MCPD was classified as possibly carcinogenic to humans and glycidyl was classified as genotoxically carcinogenic to humans by International Agency for Research on Cancer (IARC). 3-MCPD and glycidyl contaminants that were first identified in acid-hydrolyzed vegetable proteins were detected in various food groups such as bread and other cereal-based products, infant formulas, snack foods like chips, smoked meat products and fish, coffee. However, one of the most susceptible food group is refined edible oils. 3-MCPD and glycidyl may be formed in oils that are processed at high temperatures such as deodorization during oil refining. 
In this study, it is aimed to determine the effect of the amounts of monoglyceride and diglyceride, which are accepted as precursors during the refining of palm olein oil, on the formation of 3-MCPD and glycidyl esters, and deacidification and bleaching parameters (alkaline type, the amount and type of bleaching earth). Palm olein oil is obtained from a refining plant. Some chemical properties, 3-MCPD and glycidyl esters concentrations of oil were determined. In palm olein oil, 2,83±0,1 mg/kg 3-MCPD esters and 0,76±0,1 mg/kg glycidyl esters were determined.
Laboratory-scale deacidification, bleaching and deodorization processes was applied to palm olein oil. Three different alkaline types (NaOH, MgO, CaOH2) were used for deacidification. When ANOVA and Tukey's Post Hoc tests were analyzed, it was observed that the highest concentration of 3-MCPD may occur in samples treated with CaOH2 while the lowest concentration of contaminant formation might occur by deacidification with NaOH and MgO alkalines. For this reason, bleaching process was applied to the samples obtained from each type of alkali used in the deacidification process.
Laboratory-scale bleaching process was applied to the samples deacidified by NaOH, MgO and CaOH2 within two different bleaching earth types (T210, T258) and different proportions (0,1%, 0,5%, 0,9%). After experiments, deodorization process was applied to oil sample (0,1067±0,0694 diglyceride %) which was deacidified using MgO, which had the lowest diglyceride % rate, which had been bleached with 0,9% of T210 bleaching earth, and to oil sample (0,8131±0,0949 diglyceride %) which was deacidified using CaOH2, which had the highest diglyceride % rate, which had been bleached with 0,5% of T258 bleaching earth.
It was determined that the amount of 3-MCPD and glycidyl esters were higher in the deodorized samples with the same process parameters compared to the crude oil. 4,8±0,1 mg/kg 3-MCPD esters and 4,8±0,1 mg/kg glycidyl esters were found in the oil sample which was deacidified using MgO and had been bleached with 0,9% of T210 bleaching earth while 4,7±0,1 mg/kg 3-MCPD esters and 2,7±0,1 mg/kg glycidyl esters were found in the oil sample which was deacidified using CaOH2 and had been bleached with 0,5% of T258 bleaching earth.