Search

Bu çalışmada ekstraksiyon yöntemlerine özgü işlem değişkenlerinin (pH, sıcaklık, süre, hız/genlik/güç) pektin verimi üzerindeki etkisini incelemek amacıyla, iki materyal (karpuz ve nar kabuğu) ve üç yöntem ile (klasik çözgen ekstraksiyonu, ultrason destekli ekstraksiyon, mikrodalga destekli ekstraksiyon) pektin ekstraksiyonu gerçekleştirilmiştir. Box-Behnken deneme dizaynına göre her materyal için, beşi merkez noktada olmak üzere klasik çözgen ekstraksiyonu ve ultrason destekli ekstraksiyon için 29, mikrodalga destekli ekstraksiyon için 17 deneme yapılmıştır. Yanıt yüzey yöntemi kullanılarak Box-Behnken deneme dizaynına göre ekstraksiyon işlem koşulları, maksimum pektin verimi yanıt olarak seçilerek optimize edilmiştir. Elde edilen verilerin regresyon analizi sonucu yanıt için pH, sıcaklık, süre, hız/genlik/güç değişkenlerine bağlı olarak ikinci dereceden polinomiyal denklem oluşturulmuştur. Modele göre belirlenmiş optimum işlem koşullarında üç deneme yapılmış ve optimum nokta deneysel olarak da doğrulanmıştır. Optimum koşullarda elde edilen pektin verimleri klasik çözgen ekstraksiyonunda; karpuz kabuğu için %7.39 (pH 2.1, sıcaklık 94ºC, süre 131 dakika, hız 521 rpm), nar kabuğu için %17.39 (pH 2.5, sıcaklık 90ºC, süre 134 dakika, hız 485 rpm) olarak bulunmuştur. Ultrason destekli ekstraksiyonda en yüksek verim; karpuz kabuğu için %8.16 (pH 1.0, sıcaklık 90ºC, süre 22 dakika, %44 genlik), nar kabuğu için %11.56 (pH 1.5, sıcaklık 69ºC, süre 29 dakika, %32 genlik) olarak bulunmuştur. Mikrodalga destekli ekstraksiyonda en yüksek verim; karpuz kabuğu için %9.40 (pH 1.3, süre 6 dakika, güç 596 W), nar kabuğu için %9.86 (pH 1.2, süre 4 dakika, güç 614 W) olarak bulunmuştur. Optimum koşullarda üretilen 6 çeşit pektin; nem içeriği, kül miktarı, protein içeriği, metil esterifikasyon derecesi, galakturonik asit içeriği, ferulik asit içeriği, görünür viskozite ve akış özelliklerinin belirlenmesi, emülsiyon stabilitesi ve mikroskobik yapı, nötralize şeker içeriği, molekül ağırlığı ve FTIR spektroskopisi analizleri yapılarak karakterize edilmiştir. Karpuz kabuğu pektinlerinden, en yüksek protein içeriği (%15.12), metil esterifikasyon derecesi (%48.16), ferulik asit içeriği (%0.36), viskozite (0.0672 Pa.s) ve molekül ağırlığı (65.07 kDa) ile en düşük kremleşme indeksine (%23.04) sahip olan örnek, mikrodalga destekli ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen olmuştur. Nar kabuğu pektinlerinden ise, en yüksek protein içeriği (%5.72), metil esterifikasyon derecesi (%70.92), ferulik asit içeriği (%1.49), viskozite (0.1401 Pa.s) ve molekül ağırlığı (232.27 kDa) ile en düşük kremleşme indeksine (%0.00) sahip olan örnek, ultrason destekli ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen olmuştur. Bunlara ek olarak, örneklerin pektin verimi ve bu örneklerden hazırlanan emülsiyonların mikroskobik yapıları değerlendirildiğinde en iyi emülsifiye edici özelliğe sahip pektinler, karpuz kabuğu için mikrodalga destekli ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen, nar kabuğu için ise ultrason destekli ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen olmuştur. Seçilen iki adet pektinin dondurma üretiminde emülsifiye edici madde yerine kullanımını değerlendirmek üzere dondurma üretimi gerçekleştirilmiştir. Pektin ilavesinin ilk damlama süresini uzattığı, dondurma hacmini kısmen, viskozite ve sertliği ise önemli düzeyde artırdığı bulgulanmıştır., In this study, in order to examine the effect of process variables (pH, temperature, time, speed/amplitude/power) of different extraction methods on the pectin yield, pectin extraction was performed with two waste materials (watermelon and pomegranate peel) and three different extraction methods (classical solvent extraction, ultrasonic assisted extraction, microwave assisted extraction). According to the Box-Behnken trial design, 29 trials for classical solvent extraction and ultrasonic assisted extraction and 17 trials for microwave assisted extraction were performed for each material, five at the center point. Using the response surface method, the extraction process conditions were optimized according to the Box-Behnken experiment design by selecting the maximum pectin yield as the response. The regression analysis of the obtained data showed that, a quadratic polynomial equation was formed for the response depending on the variables of pH, temperature, time, speed/amplitude/power. At three trials were carried out at the optimum conditions determined from the model, and the optimum point was verified experimentally. Pectin yields obtained under optimum conditions in classical solvent extraction; 7.39% (pH 2.1, temperature 94ºC, time 131 min, speed 521 rpm) for watermelon peel and 17.39% (pH 2.5, temperature 90ºC, time 134 minutes, speed 485 rpm) for pomegranate peel. Highest efficiency in ultrasonic assisted extraction was found as 8.16% (pH 1.0, temperature 90ºC, time 22 minutes, 44% amplitude) for watermelon peel and 11.56% (pH 1.5, temperature 69ºC, time 29 minutes, 32% amplitude) for pomegranate peel. Highest yield in microwave assisted extraction was 9.40% (pH 1.3, time 6 minutes, power 596 W) for watermelon skin and 9.86% (pH 1.2, time 4 minutes, power 614 W) for pomegranate peel. 6 pectin samples produced under optimum conditions were characterized as moisture content, ash content, protein content, methyl esterification degree, galacturonic acid content, ferulic acid content, determination of apparent viscosity and flow properties, emulsion stability and microscopic structure, neutralized sugar content, molecular weight and FTIR spectroscopy. Among the watermelon peel pectins, the highest protein content (15.12%), methyl esterification degree (48.16%), ferulic acid content (0.36%), viscosity (0.0672 Pa.s) and molecular weight (65.07 kDa) with lowest degree of creaming (23.04%) was obtained by microwave assisted extraction method. Among the pomegranate peel pectins, the highest protein content (5.72%), methyl esterification degree (70.92%), ferulic acid content (1.49%), viscosity (0.1401 Pa.s) and molecular weight (232.27 kDa) with lowest degree of creaming (0.00%) was obtained by ultrasound assisted extraction method. In addition, when the pectin yield of the samples and the microscopic structures of the emulsions prepared from these samples were evaluated, the pectins with the best emulsifying properties were obtained by microwave assisted extraction method for watermelon peel and ultrasound assisted extraction method for pomegranate peel. Ice cream production was carried out to evaluate the use of two selected pectins instead of emulsifiers in ice cream production. It was found that the addition of pectin prolongs the first dripping time, partially increases the volume of ice cream, and significantly increases the viscosity and hardness.

Bu tez çalışmasında, karpuz kabuğundan geleneksel ve mikrodalga destekli ekstraksiyon ile pektin eldesi üzerine çalışılmıştır. Geleneksel yöntemle pektin ekstraksiyonunda etkili parametreler olan sıcaklık (45-95 °C), katı/sıvı oranı (1:10–1:50 g/mL), süre (40-240 dk), pH değeri (1-4) yanıt yüzey metodu ile optimize edilmiştir. Optimum koşulda sıcaklık 82,43 °C, katı/sıvı oranı 1:20g/mL, süre 189,6 dk ve pH değeri 1,75 olarak belirlenerek kuru maddede pektin verimi %15 bulunmuştur. Geleneksel ekstraksiyondaki pektin verimini arttırmak için mikrodalga destekli ekstraksiyon uygulamasında sanayi tipi mikrodalga gücü 16000 W olan sistemde 2 dk’lık uygulama sonucu örnek sıcaklığı 85±2 °C’ye ulaşmış, pektin verimi kuru maddede %17,19 olarak bulunmuştur. Elde edilen pektinlere, aronya ekstraktı, CaCl2 ve gliserol eklenerek yenilebilir film üretilmiştir. Çilek ve küp kesilmiş elmaların raf ömrünü arttırmak için bu filmlerle kaplama işlemi uygulanmıştır. Çilekler +5°C’de 16 gün, küp elmalar +5°C’de 7 gün depolanarak kalite analizleri gerçekleştirilmiştir. Mikrodalga pektinle kaplanmış çilek ve küp elmaların toplam fenolik madde miktarı depolama sonunda kontrol örneğe göre sırasıyla %44,27 ve %46,07 daha yüksek bulunmuştur. Mikrodalga destekli pektin ekstraksiyonun kısa sürede yüksek verimde pektin eldesine ve daha iyi film oluşturarak meyvelerin raf ömrüne olumlu etkisi olduğu belirlenmiştir.

Ekstraksiyon,endüstriyel uygulamalar ve analitik amaçlar için oldukça önemlidir. Bu alandakiçalışmalar çoğunlukla gıdaların fonksiyonel özelliklerinin zenginleştirilmesindekullanılan antosiyanin, fenolik bileşikler gibi gıda bileşiklerinin eldesindeyoğunlaşmaktadır. Bu noktada, çalışılan ekstraksiyon tekniğinin çevre dostuolması yanında, ekstraksiyonu hedeflenen bileşik üzerinde meydana gelebilecekolumsuz etkilerin de azaltılması önem taşımaktadır. Bu amaçla birçok yeniteknik geliştirilmekte ve çeşitli gıdalarda çalışmalar yürütülmektedir. Sonyıllarda, geleneksel ekstraksiyon yöntemlerine alternatif olarak geliştirilenyeşil ekstraksiyon yöntemleri ile solvent kullanımının ve ekstraksiyonsüresinin azaltılması yanında verimin arttırılması da hedeflenmektedir. Buderleme, son yıllarda sıklıkla kullanılan yeşil ekstraksiyon tekniklerinin(mikrodalga, ultrases, yüksek basınç, vurgulu elektrik alan, ohmik ve süperkritikakışkan ekstraksiyon) prensiplerine, avantajlarına ve kullanım alanlarınaodaklanmaktadır., Extraction is animportant method for analytical and industrial applications. The studiesrelated to this subject mostly focus on the extraction of compounds such asanthocyanins, phenolic compounds which can be used for the production offunctional foods. It is important to protect not only the extracted compoundsfrom the adverse effects of extraction but also the environment by employinggreen extraction techniques. Hence, new technologies are being developed andstudies are being conducted with different foods. Recently, it is aimed toreduce the solvent consumption and extraction time by employing new green extractionmethods which are developed as alternatives to conventional methods. Thisarticle reviews the most commonly employed green extraction methods (microwave,ultrasound, high pressure, pulsed electric field, ohmic and supercritical fluidextraction) by focusing on the principals, advantages and applications of thenew methods.

The synthesis and characterization of Ag nanoparticles from Citrus limonum (lemon leaves) collected the Eastern Black Sea region was investigated in this study. A household microwave system device was used for microwave extraction of lemon leaves samples. The extract was prepared by taking 10g of dried lemon leaves. 10 g of sample was shaken in 100 mL of water for 90 min and extracted in a household microwave device at 4 minutes, 600 W. Ag nanoparticles were synthesized that the obtained aqueous solution was taken in different volumes by mixing 1 mM and 5mM AgNO3 solution. The colloid solution was subjected to microwave in an oven 1, 3, 5, 10, 15, 20 and 30 minutes at 90, 180, 360 W. Then production of AgNPs, the mixture was watched by UV-Vis spectroscopy (Shimadzu UVP-1240 spectrophotometer) measurements at different wavelengths (300 – 800 nm) for SPR of silver nanoparticles. The transition from yellow to a dark brown, shows the synthesis of silver nanoparticles.

Bu tez çalışmasında üç farklı tropikal iklim meyvesinin yağ asitleri bileşenleri üzerine karşılaştırmalı yöntemlerle bir araştırma yapılmıştır. Tez çalışmasının materyalini oluşturan meyvelerin seçiminde son zamanlarda çokça tüketilen meyveler tercih edilmiştir. Bu meyveler; Citrus aurantifolia, Fortunella matgarita Swingle, ve Passiflora edulis olarak seçilmiştir. Meyve örneklerinin hem geleneksel bir yöntem olan Soxhlet ekstraksiyon yöntemiyle yağ asitleri elde edilmiştir. Yağ asitleri bileşenleri GC-MS yöntemiyle belirlenmiştir. Mikrodalga destekli analiz yönteminin geleneksel yönteme göre çok daha hızlı gerçekleştiği görülmüştür. Aynı zamanda bu yöntem sayesinde çözücü tasarrufu sağlanmıştır. Her üç meyve türünde de doymamış yağ asitleri daha yüksek oranda saptanmıştır. Mikrodalga destekli analizin verim oranını artırdığı tespit edilmiştir., In this thesis, a comparative study was carried out on fatty acid components of three different tropical climate fruits. In the selection of the fruits that constitute the material of the thesis work, recently consumed fruit is preferred. These fruits are; Citrus aurantifolia, Fortunella matgarita Swingle, and Passiflora edulis. Fatty acids were obtained from the fruit samples by the Soxhlet extraction method, which is a traditional method. The fatty acid components were determined by GC-MS method. Microwave assisted analysis has been found to be performed much faster than the conventional method. At the same time, solvent saving is achieved through this method. In all three fruit types, unsaturated fatty acids were found higher. Microwave assisted analysis has been found to increase yield.