Gıda atıklarından elde edilen pektinin modifiye edilmesi, moleküler ve reolojik özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada şeker pancarı, elma ve portakal posalarından Box Behnken deneme tasarımı kullanarak optimum sıcaklık, pH ve sürede pektin üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen pektinlerin karakterizasyonu fourier transform infrared spektroskopisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve ayrıca galaktronik asit içeriği HPLC ile saptanmıştır. Karakterizasyonu yapılan pektinlerin pektinaz enzimiyle modifikasyonu yapılıp, yapısında meydana gelen değişikliklerin reolojik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Şeker pancarı, elma ve portakal posalarından pektin eldesinde en yüksek verim portakal posasında bulunmuştur. FT-IR analizi, ilk olarak elde edilen örneklerin pektin olup olmadığının belirlenmesinde, ikinci olarak ise pektin olarak belirlenen örneklerin enzimle muamale edildikten sonra başlangıca göre yapısında meydana gelen değişimlerin belirlenmesinde kullanılmıştır. Başlangıçta gıda atıklarından elde edilen örneklerin tanımlanmasında cihazın sahip olduğu kütüphane kullanılmış olup elde edilen sonuçlarla kütüphanedeki pektin eşleştirilmiştir. Galaktronik asit içeriği de FT-IR analizinde olduğu gibi çalışmanın iki aşamasında da belirlenmiştir. Öncelikle başlangıçta elde edilen pektinlerin galaktronik asit içeriği belirlenmiş ve daha sonra modifiye edilen pektinin galaktronik asit içeriğindeki değişimi görmek için analiz tekrarlanmıştır. Yapılan analizlerin sonucunda galaktronik asit içeriğinin, modifiye pektinde arttığı belirlenmiştir. Reolojik analizleri gerçekleştirmek amacıyla örneklere steady, frequency sweep ve bunların sıcaklıkla değişim analizleri yapılmıştır. Steady analiz sonuçlarının hesaplanması için Herschel Bulckley modeli, frequency sweep sonuçlarının hesaplanması için üslü yasa modeli, sıcaklıkla değişim sonuçlarının hesaplanması için Arrhenius modeli kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre pektin örneği pseodoplastik özellik göstermiş olup modifikasyon işlemi sırasında pektinaz enziminin ester bağlarını parçalaması sebebiyle viskozitede yüksek oranda düşme görülmüştür ve pektin sahip olduğu viskoelastik özelliğini kaybetmiştir.