Dergiler / Türk Tarım - Gıda Bilim ve Teknoloji dergisi / 2020 / Cilt: 8 - Sayı: 9
Cevap Yüzey Metodu Kullanılarak Keçiboynuzu Ekstraktında Bulunan D-Pinitolün Nanofiltrasyon Uygulamasıyla Zenginleştirilmesinin Optimize Edilmesi
- Sayfa
- 1846–1853
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada keçiboynuzu ekstraktında bulunan D-pinitolün 1-5 kDa ayırma sınırı aralığında nanofiltreler kullanılarak zenginleştirilmesi amaçlanmıştır. Zenginleştirme aşamaları ekstraksiyon,durultma,adsorbanuygulaması 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)matematikselolarak modellenmiştir. Bu modele bağlı olarak, keçiboynuzu ekstraktlarında en yüksek sakkaroz, TFM ve TKM miktarları D-pinitol konsantrasyonunun %8,7 olduğu koşulda belirlenmiştir.
Abstract
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%.