Ispanaktan lutein ve β-karotenin bulutlanma noktası tekniği ile ekstraksiyonu
Cloud point extraction of lutein and β-carotene from spinach
Yazar: BAHAR ER
Danışman: PROF. DR. GÖKHAN DURMAZ
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin sulu çözeltileri kullanılarak ıspanak yaprağı atıklarından lutein ve -karotenin bulutlanma noktası ekstraksiyonu (BNE) tekniği ile geri kazanımı amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda; BNE'yi etkileyen parametreler olarak, yüzey aktif madde cinsi ve konsantrasyonu, faz ayrım sıcaklığı ve süresi, tuz konsantrasyonu gibi parametreler optimize edilmiştir. Çeşitli noniyonik yüzey aktif maddelerin hidrofilik lipofilik denge (HLB) değerinin ekstraksiyon performansına etkisini görmek için yapılan denemelerde, en iyi sonuçlar yüksek HLB değerine sahip Tween serisi yüzey aktif maddelerle elde edilmiştir. Ekstraksiyon için en uygun yüzey aktif madde olarak Tween 40 belirlenmiştir. Optimum ekstraksiyon koşulları; yüzey aktif madde konsantrasyonu %10, tuz konsantrasyonu %7,5, inkübasyon sıcaklığı 70 C, inkübasyon süresi 40 dk olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum koşullarda elde edilen ekstraktlarda karotenoid miktarı ve profili HPLC sistemi ile belirlenmiştir. Buna paralel olarak metanol:aseton karışımı ile elde edilen ekstraktın karotenoid profili ile karşılaştırma yapılarak BNE yönteminin, ıspanak atıklarından karotenoid ekstraksiyonu bakımından etkinliği belirlenmiştir. Analiz verilerine göre; BNE tekniğiyle geri kazanım oranları lutein için %66,76 ve -karoten için %149,89 olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, BNE tekniği ile ıspanak dokusundan karotenoidlerin iyonik olmayan yüzey aktif maddelerin sulu çözeltilerini kullanarak ilave bir geri kazanım veya saflaştırma aşaması gerektirmeden yüksek oranda elde edilebileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to recover lutein and β-carotene from spinach waste by cloud point extraction (CPE) technique using aqueous solutions of nonionic surfactants. In accordance with this purpose; parameters such as appropriate surfactant type and concentration, phase separation temperature and time, salt concentration have been optimized. In the trials to see the effect of HLB value of various nonionic surfactants on extraction performance, the best results were obtained with Tween series surfactants having high HLB values. The most suitable surfactant for extraction was determined as Tween 40. Optimum extraction conditions were determined as; 10% surfactant concentration, 7.5% salt concentration, 70 °C incubation temperature, and 40 minutes of incubation time. Lutein and β-carotene content in the cloud point extract obtained in the pre-determined optimum conditions were quantified by a HPLC system. In parallel, the efficiency of the CPE method in terms of carotenoid extraction from spinach waste was determined by comparing to that of obtained with methanol:acetone mixture. Recovery rates with the CPE technique were determined as 66.76% for lutein and 149.89% for β-carotene. The results have shown that with the CPE technique, carotenoids from spinach can be obtained at a high rate by using aqueous solutions of non-ionic surfactants without requiring an additional recovery or purification step.