Ohmik ısıtma işlemi ile goji berry (Lycium barbarum L.) meyvesinden fenolik bileşik ekstraksiyonunun optimizasyonu
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bayburt Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Goji berry (Lycium barbarum L.) hem geleneksel tıpta hem de modern gıda endüstrisinde önemli bir yere sahip olan sağlık açısından faydalı bir tıbbi bitkidir. Özellikle son yıllarda fonksiyonel gıdalara olan talebin artması ile birlikte bu bitkinin meyveleri ham şekilde veya ekstrakte edilerek farklı gıda ürünlerine dahil edilmektedir. Bu nedenle, bu tez çalışmasında goji berry meyvelerinin yenilikçi ekstraksiyon teknikleri arasında yer alan ohmik ısıtma destekli ekstraksiyon (ODE) yöntemi kullanılarak ekstrakte edilmesi ve ekstraksiyon parametrelerinin optimize edilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, ilk olarak ODE yöntemi için uygulanacak çalışma koşulları Yanıt Yüzey Yöntemi-Box-Behnken deney tasarımı kullanılarak belirlenmiştir. Çalışma esnasında, ohmik ısıtma hazne sıcaklığı (40, 50 ve 60 °C), ohmik ısıtma haznesinde kalma süresi (20, 40 ve 60 dk) ve elektrik alan şiddeti (15, 30 ve 45 V/cm) bağımsız değişkenler olarak belirlenirken toplam fenolik bileşik (TFB), toplam flavonoid bileşik (TFlaB) ve antioksidan aktivite (DPPH) parametreleri ise bağımlı değişkenler olarak seçilmiştir. Yanıt Yüzey Yöntemi ile yapılan optimizasyon sonucunda, optimum koşullar ohmik ısıtma hazne sıcaklığı için 60 ºC, ohmik ısıtma haznesinde bekleme süresi için 60 dk ve elektrik alan şiddeti için ise 45 V/cm olarak saptanmış ve modelin istenilebilirlik değeri (d) 0.90 olarak bulunmuştur. Deneysel olarak elde edilen en yüksek TFB, TflaB ve DPPH değerleri sırasıyla 23.83 mg GAE/g, 7.33 mg QE/g ve 24.53 mg TE/g olarak bulunmuştur. Bununla birlikte, optimum koşullar altında elde edilen tahmini TFB, TflaB ve DPPH değerlerinin ise sırasıyla 23.83 mg GAE/g, 7.13 mg QE/g ve 22.65 mg TE/g olduğu görülmüştür. Ek olarak tez çalışmasının ikinci aşamasında ise, farklı proses koşullarında elde edilen tüm ekstraktların polifenolik profilleri LC-MS/MS ile belirlenmiş ve ekstraktlarda en yüksek oranda rutin fenolik bileşiği (208.717-292.843 mg/kg) olduğu saptanmıştır. Elde edilen tüm veriler dikkate alındığında, goji berry meyvesinden maksimum biyoaktif madde ekstraksiyonu için ODE yönteminin dikkate değer bir potansiyele sahip olduğu söylenebilir. Bu nedenle, gelecek çalışmalar için özellikle goji berry meyvesinin ekstraksiyonu aşamasında bu yöntemin tercih edilmesi ve ayrıca farklı tıbbi bitkilerin de ekstraksiyon prosesleri aşamasında ODE yönteminin kullanım potansiyelinin ayrıntılı olarak değerlendirilmesi önerilebilir.
Goji berry (Lycium barbarum L.) is a health beneficial medicinal plant that has an important place in both traditional medicine and modern food industry. Especially in recent years, with the increasing demand for functional foods, the fruits of this plant are included in different food products in raw form or extracted. Therefore, in this thesis, it was aimed to extract goji berries using ohmic heating-assisted extraction (OHAE) method, which is one of the innovative extraction techniques, and to optimize the extraction parameters. In this context, firstly, the operating conditions to be applied ort he OHAE method were determined using the Response Surface Method-Box Behnken experimental design. During the study, ohmic heating chamber temperature (40, 50 and 60 °C), holding time in the ohmic heating chamber (20, 40 and 60 min) and electric field strength (15, 30 and 45 V/cm) were determined as independent variables, while total phenolic compound (TPC), total flavonoid compound (TFC) and antioxidant activity (DPPH) parameters were selected as dependent variables. As a result of the optimization by Response Surface Method, the optimum conditions were determined as 60 ºC for temperature, 60 min for holding time and 45 V/cm ort he electric field strength and the desirability value (d) of the model was found as 0.90. The highest experimental results for TPC, TFC and DPPH were found to be 23.83 mg GAE/g, 7.33 mg QE/g and 24.53 mg TE/g, respectively. The predicted values for TPC, TFC and DPPH obtained under optimum conditions were 23.83 mg GAE/g, 7.13 mg QE/g and 22.65 mg TE/g, respectively. In addition, in the second stage of the thesis study, polyphenolic profiles of all extracts obtained under different process conditions were determined by LC-MS/M, and the highest amount of rutin phenolic compound (208.717-292.843 mg/kg) was detected in the extracts. Considering all the data obtained, it can be said that the OHAE method has a remarkable potential for maximum extraction of bioactive substances from goji berry fruit. Therefore, it can be suggested that this method should be preferred for future studies, especially in the extraction of goji berry fruit, and the potential of using the OHAE method in the extraction processes of different medicinal plants should be evaluated in detail.
Goji berry (Lycium barbarum L.) is a health beneficial medicinal plant that has an important place in both traditional medicine and modern food industry. Especially in recent years, with the increasing demand for functional foods, the fruits of this plant are included in different food products in raw form or extracted. Therefore, in this thesis, it was aimed to extract goji berries using ohmic heating-assisted extraction (OHAE) method, which is one of the innovative extraction techniques, and to optimize the extraction parameters. In this context, firstly, the operating conditions to be applied ort he OHAE method were determined using the Response Surface Method-Box Behnken experimental design. During the study, ohmic heating chamber temperature (40, 50 and 60 °C), holding time in the ohmic heating chamber (20, 40 and 60 min) and electric field strength (15, 30 and 45 V/cm) were determined as independent variables, while total phenolic compound (TPC), total flavonoid compound (TFC) and antioxidant activity (DPPH) parameters were selected as dependent variables. As a result of the optimization by Response Surface Method, the optimum conditions were determined as 60 ºC for temperature, 60 min for holding time and 45 V/cm ort he electric field strength and the desirability value (d) of the model was found as 0.90. The highest experimental results for TPC, TFC and DPPH were found to be 23.83 mg GAE/g, 7.33 mg QE/g and 24.53 mg TE/g, respectively. The predicted values for TPC, TFC and DPPH obtained under optimum conditions were 23.83 mg GAE/g, 7.13 mg QE/g and 22.65 mg TE/g, respectively. In addition, in the second stage of the thesis study, polyphenolic profiles of all extracts obtained under different process conditions were determined by LC-MS/M, and the highest amount of rutin phenolic compound (208.717-292.843 mg/kg) was detected in the extracts. Considering all the data obtained, it can be said that the OHAE method has a remarkable potential for maximum extraction of bioactive substances from goji berry fruit. Therefore, it can be suggested that this method should be preferred for future studies, especially in the extraction of goji berry fruit, and the potential of using the OHAE method in the extraction processes of different medicinal plants should be evaluated in detail.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Ziraat, Agriculture
