Ayçiçek yağının farklı ağartma toprakları ile ultrases destekli ağartma işlem koşullarının optimizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEDEF AYDIN
Danışman: HALİME PEHLİVANOĞLU, Gülcan ÖZKAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bitkisel yağ sektörünün en önemli bitkilerinden biri olan ayçiçeği, dünyada ve ülkemizde önemli bir pazar payına sahiptir. Ekstraksiyonla elde edilen ham ayçiçek yağı safsızlık içeriğinden dolayı tüketiciler tarafından doğrudan kullanılamamaktadır. Bu nedenle, ham yağların mümkün olan en az biyo-aktif bileşen ve yağ kaybıyla safsızlıkların giderilmesi için rafinasyon işlemine tabi tutulması gerekmektedir. Rafinasyonun en önemli aşamalarından biri olan renk açma (ağartma) işlemi, sabun kalıntılarının, fosfatitlerin, pigmentlerin, iz miktardaki metallerin adsorbanlar ile yağdan uzaklaştırılmasıdır. Son yıllarda geleneksel ağartma yönteminin sıcaklık ve süre gibi proses parametrelerinin optimizasyonu ile sürecin iyileştirilmesine yönelik yenilikçi yöntemler uygulanmaktadır. Bu yenilikçi yöntemlerden biri olan ultrases teknolojisi ile ağartma süresi kısalırken, proseste minimum yağ kaybı sağlanabilmektedir. Bu kapsamda mevcut tez çalışmasında, ayçiçek yağının ağartılmasında farklı fizikokimyasal özellikte iki farklı ağartma toprağı kullanılarak (Madur CP 312 ve Tonsil 210 FF) ultrasonik ve konvansiyonel ağartma işlemi gerçekleştirilmiş ve farklı ağartma topraklarının ve ultrasonik yöntemin etkinliğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Konvensiyonel ağartmaya alternatif olarak uygulanan ultrasonik ağartma yönteminde ön denemeler ile sıcaklık (50°C ve 90°C), işlem süresi (5-20 dk), ağartma toprağı miktarı (0.5-2.5 g/100 g yağ) proses koşulları olarak belirlenmiş ve Box-Behnken tasarımı kullanılarak deneme deseni oluşturulmuştur. Konvansiyonel ve ultrases destekli ağartma işlemi ile elde edilen yağ örneklerinin; serbest yağ asitliği (SYA), peroksit değeri (PD), p-anisidin ve TOTOX değerlerinin yanısıra kırmızılık ve sarılık renk değerleri, renk giderim oranı (RGO) ve yağ verimi (%) belirlenmiştir. Yanıt Yüzey Metodu (RSM) ile yapılan optimizasyon işlemi için yanıt değerler kırmızılık renk giderim oranı (KRGO), sarılık renk giderim oranı (SRGO), yağ verimi (%) ve RGO olarak belirlenmiş ve optimum ağartma toprağı miktarı (TM), ultrases gücü (UG), ağartma süresi (US), sıcaklık (T) değerleri tespit edilmiştir. Ultrasonik ve konvansiyonel ağartma yöntemleri karşılaştırıldığında hem Madur CP 312 hem de Tonsil 210 FF ile ağartılan örneklerde KRGO, SRGO, RGO ile yağ verimi ultrases destekli ağartma uygulamalarında daha yüksek bulunmuştur (p≤0.05). KRGO değerleri; ultrases destekli ağartma uygulanan yağlarda Madur CP 312 ile Tonsil OPT 210 FF için sırasıyla %60 ve ise %77.14 için bulunurken, kontrol grubunda %31.43 ve %62.86 olarak saptanmıştır. Madur CP 312 için optimum işlem koşulları; 2.4 g toprak, 60P ultrases genliği, 5.5 dk süre ile 50°C sıcaklık ve Tonsil OPT 210 FF için ise 1.95 g toprak, 60P ultrases genliği, 13.35 dk süre ile 50°C sıcaklık olarak belirlenmiştir. Ultrases destekli ağartmada Tonsil OPT 210 FF kullanılan örneklerde süre bakımından %55.5, Madur CP 312 ağartma toprağı için ise %81.67 oranında avantaj sağlanmıştır. Ağartma sıcaklığı bakımından ise, 90°C'de gerçekleştirilen konvansiyonel ağartma sıcaklığı, ultrases uygulaması ile 50°C'ye düşürülerek, sıcaklıkta %44.4 oranında kazanım elde edilmiştir. Tez sonuçlarına göre ultrases destekli ağartma işleminin konvansiyonel yönteme kıyasla, ayçiçek yağının rengini iyileştirdiği, işlem süresi ve sıcaklığını düşürerek enerji tüketimini azaltabileceği tespit edilmiştir. Ayçiçek yağının ağartılmasında çevre dostu ultrases teknolojisi kullanımı, endüstride uygulanan ağartma prosesinin iyileştirilmesine önemli oranda katkı sağlayacaktır. Anahtar Kelimeler: Ayçiçek yağı, ağartma, ultrases, konvansiyonel, Box-Behnken, Yanıt Yüzey Metodu.