Domates ve ıspanaktan doğal renk maddesi ekstraksiyonunda elektroplazmoliz uygulamasının etkilerinin araştırılması
Investigation on effects of electroplasmolysis treatment on extraction yield of natural colorants from tomato and spinach
Yazar: EDA TOPRAK
Danışman: DR. HASAN YILDIZ
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Domates = Tomato ; Renk maddeleri = Color matters ; Yeni teknolojiler = New technologies ; Özütleme = Extraction

Özet:
Gıda sanayinde doğal ve yapay olmak üzere çeşitli renklendiriciler kullanılmaktadır. Doğal renk maddelerinin, yapay renk maddelerine göre stabiliteleri daha düşük, maliyetleri ise daha yüksek olmasına rağmen, güvenli ve sağlığa yararlı olmaları ile birlikte tüketicilerin doğal ürünlere olan ilgisi nedeniyle, son yıllarda yapay renk maddelerinin yerine doğal renk maddelerinin kullanımına yönelik artan bir ilgi bulunmaktadır. Domates ve ıspanak, karotenoidler ve klorofiller gibi doğal renk maddeleri bakımından zengindir ve Türkiye'de üretim potansiyeli yüksek olan ürünlerdir.Renk maddelerinin doğal kaynaklardan ekstrakte edilmesinde genellikle çözgen ekstraksiyonu tekniği kullanılmaktadır. Ancak ekstraksiyon işleminin daha verimli gerçekleştirilmesi amacıyla çeşitli ön uygulamalar kullanılabilmektedir. Bunlardan birisi de elektroplazmolizdir. Elektroplazmoliz; elektrik akımı etkisiyle hücrelerde oluşan plazmoliz olayıdır.Bu çalışmada, domates ve ıspanaktan doğal renk maddesi ekstraksiyonunda, elektroplazmoliz ve su banyosunda ısıtma işleminin ekstraksiyon verimi üzerine etkileri değerlendirilmiştir. Elektroplazmoliz uygulamasında, üç farklı voltaj gradyanı (40, 60, 80 V/cm) ve üç farklı uygulama süresi (4,8 ve 12 s) kullanılmıştır. Su banyosunda ısıtma işleminde ise örnekler 90°C'lik su banyosunda, sıcaklıkları 40, 60, 80°C'ye ulaşana dek bekletilmiştir. Ön uygulamalardan sonra renk maddeleri ekstrakte edilmiştir. Ispanak ekstraktlarında ß-karoten, klorofil-a, klorofil-b, toplam klorofil tayinleri, domates ekstraktlarında ise ß-karoten, likopen ve lutein tayinleri gerçekleştirilmiştir. Aynı zamanda domates ve ıspanak örneklerinde toplam kuru madde, pH ve titasyon asitliği tayinleri de gerçekleştirilmiştir.Ispanaktan ß-karoten ekstraksiyonunda kontrol grubuna göre en yüksek verim artışı, %19,65'lik artışla su banyosunda 80°C `lik uygulamada elde edilmiştir. Klorofil-a, klorofil-b ve toplam klorofil ekstraksiyonunda ise elektroplazmoliz uygulamalarından 60 V/cm'de 8 s elektriksel işlem uygulaması ile sırasıyla %14,90, %12,55 ve %13,72 oranında verim artışı elde edilmiştir. Domatesten ß-karoten ve likopen ekstraksiyonunda en yüksek verim artışı, sırasıyla %139,14 ve %112,4 oranı ile 80 V/cm'de 4 s süresince uygulanan elektroplazmoliz uygulaması sonunda elde edilmiştir. Elektroplazmoliz uygulanan domates ve ıspanak örneklerinin pH değerleri ile ß-karoten bağıl verim değerleri arasında negatif lineer korelasyon saptanmıştır (p<0,05).

Abstract:
In the food industry, various natural and synthetic colorants are used. Although natural pigments are generally less stable and have higher cost than synthetic colorants, there has been an increasing trend towards replacement of synthetic colorants by natural pigments in recent years. Because natural pigments have safety and health benefits, and there is a strong consumer demand for more natural products. Tomato and spinach are rich in natural colorants such as carotenoids, chlorophylls and have high production potential in Turkey.Solvent extraction is generally used in extraction of natural colorants from natural sources. However, it is necessary to perform extraction more efficiently. To achieve this, various pretreatments can be used. One of these pretreatments is electroplasmolysis. Electroplasmolysis is a plasmolysis event that occurs in cells due to electric current.In this study, the effects of electroplasmolysis and heating in water bath process on extraction yield of natural colorant extraction from tomatoes and spinach were investigated. In electroplasmolysis treatment, three different voltage gradients (40, 60, 80 V/cm) and three different application periods (4, 8 or 12 s) were used. In heating in water bath process, samples were held in water bath at 90°C, until they reached 40, 60 or 80°C. After the pretreatments, natural colorant extraction was done. In spinach extracts, ß-carotene, chlorophyll-a, chlorophyll-b and total chlorophyll analyses, in tomatoes extracts, ß-carotene, lycopene and lutein analyses were done. In addition total solid content, pH and titratable acidity of the spinach and tomato samples were also determined.In ß-carotene extraction from spinach, the highest increase in extraction yield (19,65%) was obtained by heating in water bath process (80°C). The increase in extraction yield for chlorophyll-a, chlorophyll-b or total chlorophyll extractions was 14,90%, 12,55% and 13,72%, respectively, by the electroplasmolysis treatment (60V/cm-8s). In ß-carotene and lycopene extraction from tomatoes, the highest increase in extraction yield was obtained by electroplasmolysis treatment (80V/cm-4s), with the yield of 139,14%, 112,4%, respectively. A negative linear correlation existed between the pH value and relative efficiency of ß-carotene extraction of the tomato and spinach samples treated by electroplasmolysis.