Dergiler / Türk Tarım - Gıda Bilim ve Teknoloji dergisi / 2020 / Cilt: 8 - Sayı: 9

Optimization of Enrichment of D-Pinitol in Carob Extract Using Nanofiltration Application Using the Response Surface Methodology

Cevap Yüzey Metodu Kullanılarak Keçiboynuzu Ekstraktında Bulunan D-Pinitolün Nanofiltrasyon Uygulamasıyla Zenginleştirilmesinin Optimize Edilmesi

Sayfa
1846–1853
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Depending on this model, the highest amount of sucrose, TPC and TDM in carob extracts was determined under the condition that the D-pinitol concentration was 8.7%.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:In this study, it was aimed to enrich D-pinitol in carob extract using nanofilters in the range of 1-5 kDa molecular weight cut-off (MWCO).
📊
Temel Bulgular & Veri:The highest D-pinitol concentration in extracts was achieved in nanofiltration at the 5 kDa MWCO under the condition of 3 bar feed pressure, 25°C feed temperature and 83.3% permeate rate, in which the extract contained 10.48 g/L of D-pinitol.
💡
Sonuç & Katkı:Depending on this model, the highest amount of sucrose, TPC and TDM in carob extracts was determined under the condition that the D-pinitol concentration was 8.7%.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

In this study, it was aimed to enrich D-pinitol in carob extract using nanofilters in the range of 1-5 kDa molecular weight cut-off (MWCO). Enrichment stages were extraction, clarification, adsorbent application and nanofiltration applications. The Box-Behnken Response Surface Methodology (RSM) was used to optimize nanofiltration application. D-pinitol content, sugar composition, total phenolic matters (TPC), total dry matters (TDM) and total minerals were determined for the purity control of the product obtained in the final stage. The highest D-pinitol concentration in extracts was achieved in nanofiltration at the 5 kDa MWCO under the condition of 3 bar feed pressure, 25°C feed temperature and 83.3% permeate rate, in which the extract contained 10.48 g/L of D-pinitol. In the study, an optimization model based on pressure, temperature and permeate/retentate ratio variables were created for the nanofiltration process. Thus, the change in the D-pinitol concentration of the extracts depending on different conditions was mathematically modelled with a high accuracy (R2=0.91). Depending on this model, the highest amount of sucrose, TPC and TDM in carob extracts was determined under the condition that the D-pinitol concentration was 8.7%.

Abstract

Bu çalışmada keçiboynuzu ekstraktında bulunan D-pinitolün 1-5 kDa ayırma sınırı aralığında nanofiltreler kullanılarak zenginleştirilmesi amaçlanmıştır. Zenginleştirme aşamaları ekstraksiyon, durultma, adsorban uygulaması ve nanofiltrasyon uygulamalarından oluşmaktadır. Nanofiltrasyon uygulamasını optimize etmek amacıyla Box-Behnken Cevap Yüzey Metodu (CYM) kullanılmıştır. Son aşamada elde edilen ürünün saflık kontrolü için D-pinitol içeriği, şeker kompozisyonu, toplamfenolik madde (TFM), toplam kuru madde (TKM) ve mineral madde kompozisyonları kullanılmıştır.Ekstraktlarda en yüksek D-pinitol konsantrasyonuna 5 kDa ayırma sınırındaki nanofiltrasyonda, 3 bar besleme basıncı, 25°C besleme sıcaklığı ve %83,3 permeat oranı koşullarında ulaşılmıştır. Bu koşullarda elde edilen permeat akısının D-pinitol içeriği 10,48 g/L olarak belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca nanofiltrasyon prosesi için basınç, sıcaklık ve permeat/retentat oranı değişkenlerine bağlı bir optimizasyon modeli oluşturulmuş ve farklı koşullara bağlı olarak ekstraktların D-pinitol konsantrasyonundakideğişim yüksek doğrulukla (R2=0,91) matematiksel olarak modellenmiştir. Bu modele bağlı olarak, keçiboynuzu ekstraktlarında en yüksek sakkaroz, TFM ve TKM miktarları D-pinitol konsantrasyonunun %8,7 olduğu koşulda belirlenmiştir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

HACIOĞLU, A., ZOUA, U. T. A., YILDIZ, M., KULCAN, A. A., YAVUZ, İ., KARHAN, M. (2020). Optimization of Enrichment of D-Pinitol in Carob Extract Using Nanofiltration Application Using the Response Surface Methodology. Türk Tarım - Gıda Bilim ve Teknoloji dergisi, Cilt: 8 - Sayı: 9, 1846–1853. https://ajindex.com/articles/331877

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (6)

  1. Baumgartner S, Genner-Ritzmann R, Haas J, Amado R,Neukom H.1986. Isolation and identification of cyclitols in carobpods (CeratoniasiliquaL.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 34(5):827-829.
  2. Biner B, Gubbuk H, Karhan M, Aksu M, Pekmezci M. 2007. Sugar profiles of the pods of cultivated and wild types of carob bean (CeratoniasiliquaL.) in Turkey. Food Chemistry,1002007 1453-1455.
  3. Camero BM, Merino CS. 2004. Method of Obtaining Pinitol From Carob Extracts. United States Patent 6699511. March 2. Cemeroğlu B. 2007. Gıda Analizlerinde Genel Yöntemler. Gıda Analizleri’ (Food Analysis). ed. by B. Cemeroğlu. Ankara. GTD Yayınları, (34): 45-128. ISBN: 9786056341939 Ekşi A. 1988. Meyve Suyu Durultma Tekniği. Gıda Teknolojisi Dergisi (GTD), Yayın No: 9 San Matbaası, Ankara, 127 Ss. Ekşi A, Artık N. 1986. Harnup (keçiboynuzu) meyvesi ve pekmezinin kimyasal bileşimi. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yıllığı, 36(1):77-82.
  4. El Hajaji H, Lachkar N, Alaoui K, Cherrah Y, Farah A, Ennabili A, El Bali B, Lachkar M. 2011. Antioxidant activity, phytochemical screening, and total phenolic content of extracts from three genders of carob tree barks growing in Morocco. Arabian Journal Chemistry,4:321-324.
  5. Kang MJ, Kim JI, Yoon SY, Kim JC, Cha IJ. 2006. Pinitol from soybeans reduces postprandialblood glucose in patients with type 2 diabetes mellitus. Journal of Medicinal Food,9(2):182-6.
  6. Karhan M, Gübbük H, Turhan İ, Tetik N, Öziyci HR, Akgül H, Uçgun K. 2010a. Türkiye'de yetişen keçiboynuzu (Ceratoniasiliqua L.) tiplerinin biyoaktif bir molekül olan D-pinitol içeriği üzerine çevre unsurları ve bileşim unsurlarının etkisi. TÜBİTAK Projesi Proje,(107O650). Karhan M, Turhan İ, Tetik N, Aksu M. 2005. Nutritivevalue of carob (CeratoniasiliquaL.) pekmez; a traditional product of Turkey. Conference: Innovations on Traditiona Foods. Valencia. Spain. Karhan M, Tetik N, Turhan İ, Öziyci HR. 2010b. D-pinitol content of carob beans (CeratoniasiliquaL.). Conference: 28th International Horticultural Congress. 22-27 August. Lisboa. Portugal. Karkacier M, Artik N, Certel M. 1996. The conditions for carob (Ceratoniasiliqua L.) extraction and the clarification of the extract. Fruit Processing (Germany). Kim MJ, Yoo KH, Kim JH, Seo YT, Ha BW, Kho JH, Shin YG, Chung CH. 2007. Effect of pinitol on glucose metabolism and adipocytokines in uncontrolled type 2 diabetes. Diabetes Research and Clinical Practice, 77S 2007, S247-S251. Lin X, Ma L, Gopalan C, Ostlund RE.2009. D-chiro-Inositol is a