Theses supervised by Prof. Dr. Mustafa Ümit Ünal
13 theses · Çukurova University
Dallı darı bitkisinden (Panicum virgatum L.) biyoetanol üretiminde seyreltik asit ve kireç ön uygulamalarının optimizasyonu ve bazı genotiplerin biyoetanol verimliliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada dünya biyoenerji model türü dallı darı bitkisinden (Panicum virgatum L.) biyoetanol üretiminde seyreltik asit ve kireç ön uygulamalarının optimizasyon çalışması yapılmıştır. Çalışmada 3 farklı enzim (Novozymes Cellic CTec2) konsantrasyonu ile 7 gün hidroliz gerçekleştirilmiş ve optimum enzim konsantrasyonu ve süresi belirlenmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre optimum enzim konsantrasyonu 0.06 mL/g dallı darı, hidroliz süresi ise 3 gün olarak belirlenmiştir. Piroliz optimizasyonu amacı ile seyreltik sülfürik asit ve kireç ile 2 farklı konsantrasyonda (% 0.5 ve % 1.0 sülfürik asit (h/h), 0.05 ve 0.1 g kireç/g dallı darı), 3 sıcaklık (120, 140 ve 180 °C) ve sürede (30, 60, 90 dak) deneme yapılmıştır. Optimizasyon çalışması sonuçlarına göre en yüksek fermente edilebilir şeker miktarına seyreltik sülfürik asit ile pirolizde 120 °C'de % 0.5 (h/h) asit konsantrasyonu ile 90 dak sonucu, kireç ile pirolizde 120 °C'de 0.1 g kireç/g dallı darı ile 60 dak sonucu ulaşılmış, miktarları ise sırasıyla 50.58 ve 44.76 g/100 g dallı darı olarak bulunmuştur. Fermantasyon optimizasyon çalışmasında ise Saccharomyces cerevisiae mayası kullanılarak 2 farklı sıcaklık (25 ve 30 °C ) ile 4 gL-1 maya ekstraktı (YE) ilaveli ve ilavesiz olmak üzere toplamda 4 farklı koşul ile denemeler kurulmuştur. En yüksek etanol veriminin elde edildiği koşul 25 °C ve YE eklenmiş denemeden elde edilmiş ve 0.0966 g etanol/g dallı darı olarak bulunmuştur. 10 farklı dallı darı genotipinin biyoetanol verimlilikleri ise 0.0842 ile 0.122 g/g dallı darı arasında bulunmuştur.
Dallı darı bitkisinden (Panicum virgatum L.) biyoetanol üretiminde sıcak su ve alkali ön uygulamalarının optimizasyonu ve bazı genotiplerin biyoetanol verimliliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada dünya biyoenerji model türü dallı darı bitkisinden (Panicum virgatum L.) biyoetanol üretiminde sodyum hidroksit ve sıcak su ön uygulamalarının optimizasyon çalışması yapılmıştır. Çalışmada 3 farklı enzim konsantrasyonu ile 7 gün hidroliz gerçekleştirilmiş ve optimum enzim konsantrasyonu ve süresi belirlenmiştir. Optimum enzim koşulları belirlendikten sonra sodyum hidroksit için 2 farklı konsantrasyonda, 3 sıcaklık (120, 140 ve 180°C) ve sürede (30, 60, 90 dk), sıcak su için ise 3 sıcaklık (120, 140 ve 180°C) ve sürede (30, 60, 90 dk) denemeler yapılmıştır. Fermantasyon optimizasyon çalışmasında ise Saccharomyces cerevisiae mayası kullanılarak 2 farklı sıcaklık (25 ve 30°C ) ile 4 g L-1 yeast ekstrakt ilaveli ve ilavesiz olmak üzere toplamda 4 farklı koşul ile denemeler kurulmuştur. HPLC cihazından elde edilen veriler ile optimum piroliz ve fermantasyon koşulları belirlendikten sonra 10 farklı dallı darı genotipinden biyoetanol üretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonuçlarına göre optimum enzim konsantrasyonu 0.06 mL/g dallı darı, hidroliz süresi ise 3 gün olarak belirlenmiştir. Optimizasyon çalışması sonuçlarına göre en yüksek fermente edilebilir şeker miktarına, sodyum hidroksit ile pirolizde 120°C'de % 1.0 (a/h) NaOH ile 90 dk sonucu, sıcak su ile pirolizde 180°C'de 60 dk sonucu ulaşılmış, miktarları ise sırasıyla 42.94 ve 27.56 g/ 100 g dallı darı olarak bulunmuştur. Ayrıca en yüksek etanol miktarının elde edildiği koşul 25°C ve 4 g L-1 YE eklenmiş denemeden elde edilmiş ve etanol miktarı ise 0,0966 g/g dallı darı olarak bulunmuştur. 10 farklı dallı darı genotipinin biyoetanol verimlilikleri ise 7.44 ile 9.94 g/100 g dallı darı arasında bulunmuştur.
Hambeles (Myrtus communis L.) meyvesinin biyoaktif özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada hambeles (Myrtus communis L.) meyvesinin toplam fenol, toplam flavonoid ve toplam antioksidan miktarı, diyabette anahtar konumda olan α-glikozidaz ve α-amilaz üzerine inhibisyon etkisi ve antimikrobiyel aktivitesi gibi biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Su, metanol, etil asetat ve hekzan kullanılarak elde edilen özütlerin toplam fenol miktarı gallik asite eşdeğer olarak 5.1-45.2 mg/g arasında değişirken, toplam flavonoid miktarı kateşine eşdeğer olarak 2.3-11.6 mg/g arasında değişiklik göstermiştir. En yüksek toplam fenolik madde ve toplam flavonoid sulu özütte bulunmuştur. Meyve özütlerinin antioksidan kapasiteleri, serbest radikal giderici yöntemine göre (DPPH) EC50: 0.52-16.49 mg/mL arasında değişirken, indirgeme gücü kapasitesi yönteminde (FRAP) ise 39.5-173.2 mmol/L arasında değişmiştir. En güçlü antioksidan etki sulu özütte gözlenmiştir. α-glikozidaz inhibisyonu IC50 cinsinden 0.7-44.7 µg/mL arasında farklılık gösterirken, α-amilaz inhibisyonu ise IC50: 8.7-44.92 µg/mL arasında değişmiştir. α-glikozidazı inhibe etmede sulu özüt en etkli (0.7 µg/mL) iken, α-amilaz inhibisyonunda metanollü özüt en etkili (8.7 µg/mL) olmuştur. Hambeles meyve özütlerinden sadece metanollü özüt antimikrobiyel aktivite göstermiştir. Metanollü özütün disk difüzyon yönteminde oluşan zon çapı 15.5 mm (Escherichia coli) ve 12.5 mm (Staphylococcus aureus) olmuştur. Minimun inhibe edici konsantrasyon (MİK) yönteminde MİK değeri her 2 bakteri için 9.58 mg/mL olmuştur.
Ayva (Cydonia oblonga) meyvesinden biyoaktif bileşiklerin özütlenmesi ve biyoaktif özelliklerinin araştırılması
Ayva meyvesinin toplam fenolik madde miktarı, toplam antioksidan miktarı, diyabet hastalığında önemli rol oynayan α-glikozidaz ve α-amilaz inhibe edici etkisi, antibakteriyel etkinlik gibi biyoaktif özellikleri araştırılmıştır. Çözgen olarak su, metanol ve etil asetat kullanılarak özütleme yapılmıştır. Özütlerin toplam fenolik madde miktarı gallik aside eşdeğer 7 ve 8.2 mg/g arasında değişmektedir. En yüksek toplam fenolik madde miktarı metanol özütünde görülmüştür. Ayva özütlerinin antioksidan etkinliği serbest radikal giderme metoduyla (DPPH) ile tespit edilmiştir. Bu yönteme göre değerler 44.6 ve 96.8 mg/mL arasında değişmiştir. İndirgenme gücü kapasitesi yöntemine (FRAP) göre 146.2 ve 1867.2 mmol/L arasında değişmiştir. Antioksidan etkinlik en çok su özütünde görülmüştür. α-glikozidaz inhibe edici etkisi IC50 cinsinden hesaplanmıştır; IC50 değerleri su ve metanol özütlerinin 7.44 ve 1.24 µg/mL olarak hesaplanmıştır. α-glikozidaz inhibisyonunda en güçlü etkiyi su özütü göstermiştir. α-amilaz inhibisyonunda yine su özütü daha güçlü bir etkinlik göstermiştir. Ayva meyve özütlerinden hiçbiri antibakteriyel aktivite gösterememiştir. Disk difüzyon metoduyla zon çapı tespit edilemediğinden bu kanıya varılmıştır.
Roseau (Miscanthus giganteus) ve manyok (Manihot esculenta) kabuklarından saccharomyces cerevısıae kullanarak biyoetanol üretimi
Bu çalışmada, Miscanthus giganteus ve manyok kabuklarından biyoetanol üretimi araştırılmıştır. Hemiselülozik materyalin fermente edilebilir şekerlere dönüştürülebilmesi için piroliz aşamasında NaOH ve H2SO4 iki farklı konsantrasyonda (0.5 ve % 1 (a/h)) 2 farklı sıcaklıkta (120 ve 180°C) ve sürelerde (10 ve 90 dk) yüksek basınçlı Parr reaktöründe ön muameleye tabi tutulmuştur. Selüzozik enzimler (Cellic CTec2) ve amilolitik enzimler hidrolize edilerek elde edilen hidrolizatlar Saccharomyces cerevisiae ile fermente edilmiştir. Manyok kabuğunun nişasta içeriğinin hidrolizi için ise α amilaz ve glikoamilaz kullanılmıştır. Fermantasyonda sıcaklık (25 ve 30°C) ve azot ilavesinin (pepton ilaveli (4g.L-1) ve pepton ilavesiz) etkisi de araştırılmıştır. Fermantasyonlarda pH 5.5'e ayarlanmıştır. Miscanthus örneklerinde piroliz ve enzimatik hidroliz sonrasında en yüksek fermente edilebilir şeker miktarı 32.78g/L ile 120°C, % 0.5 (a/h) NaOH konsantrasyonu ve 90 dak. ön muamele; manyok kabuğu örneklerinde ise 30.12g/L ile 120°C, %1 (h/h) H2SO4 konsantrasyonu ve 10 dak. ön muamele koşullarında koşullarında edilmiştir. Miscanthus ve manyok hidrolizatlarının fermantasyonu sonucu en yüksek etanol miktarı sırasıyla 12.59 ± 0.03 g/L ve 14.07 ± 0.63 g/L ile 30°C'de ve pepton ilavesi koşullarında elde edilmiştir.
Şiraz üzümünden (Vitis vinifera l.cv. shiraz) biyoaktif bileşiklerin özütlenmesi ve biyoaktif özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada Şiraz üzüm (Vitis Vinifera L.c.v. shiraz) meyvesinden elde edilen ekstraktların toplam fenolik madde, toplam antioksidan miktarı, diyabette anahtar konumda olan α-glikozidaz ve α-amilaz üzerine inhibisyon etkisi ve antimikrobiyel aktivitesi gibi biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Su, metanol, etil asetat ve aseton kullanılarak elde edilen özütlerin toplam fenol miktarı gallik asite eşdeğer olarak 2,72-6,85 mg/g arasında değişkenlik göstermiştir. En yüksek toplam fenolik madde aseton özütte bulunmuştur. Meyve özütlerinin antioksidan kapasiteleri, serbest radikal giderici yöntemine göre (DPPH) EC50: 0,13-5,5 mg/mL arasında değişirken, indirgeme gücü kapasitesi yönteminde (FRAP) ise 6,39-142,2 mmol/L arasında değişmiştir. En güçlü antioksidan etki su ve aseton özütte gözlenmiştir. α-glikozidaz inhibisyonu IC50 cinsinden 0,21-2,52 µg/mL arasında farklılık gösterirken, α-amilaz inhibisyonu ise IC50: 7,28-19,67 µg/mL arasında değişmiştir. Meyve özütlerinin antimikrobiyel aktivitesine bakıldığında, elde edilen özütler test edilen bakterilerin (Escherichia coli, Staphylococcus aureus) fgelişmesini inhibe edememiştir.
1-metilsiklopropen uygulamasının depolanan Amasya elmalarının kalite özelliklerine etkisi
Bu çalışmada Amasya çeşidi elmalarda 1-MCP (1-Metilsiklopropen) uygulamasının muhafaza süresince elmaların kalite parametreleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Niğde Ulukışla bölgesinden temin edilen elmalar iki gruba ayrılıp, bir grup kontrol grubu olmak üzere, diğer grup elmalara 625 ppb dozunda 1-MCP uygulanmıştır. 0±1°C'de, ortalama % 90-95 oransal nem koşullarında bulunan soğuk hava deposunda 6 ay muhafaza edilmiştir. Sonuçlar kontrol grubuyla karşılaştırıldığında 1-MCP uygulamasının elmalarda solunum hızını düşürmede, dışsal etilen üretimini baskılamada, meyve eti sertliğini korumada olumlu etkileri görülürken; elmada ağırlık kaybı, depo yanıklığı, kabuk yüzey renginin korunması, titrasyon asitliği, suda çözünür kuru madde miktarı ve nişasta düzeyindeki değişimlere 1-MCP uygulamasının olumlu etkisi olmamıştır. 1-MCP uygulanan Amasya cinsi elmaların toplam fenolik madde içeriğindeki azalma kontrol grubuna göre daha çok olmuştur. Kontrol ve 1-MCP uygulanmış örneklerde muhafaza boyunca iki farklı yöntemle belirlenen antioksidan kapasitesinde çok az değişim gözlenmiştir. Polifenol oksidaz enzim aktivitesinde depolama süresince her iki grupta da artış olmuştur.
Olgunlaştırılmış Kars kaşar peynirindeki peptitlerin izolasyonu ve biyoaktif özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada olgunlaştırılmış Kars Kaşar peynirinden elde edilen peptit fraksiyonları, antibakteriyel, antioksidan ve ADE inhibitörü aktivite gibi bazı biyoaktif özellikler açısından değerlendirilmiştir. Peynirden elde edilen suda çözünür özütlerin doğrudan ve enzimatik hidrolizi sonrası ultrafiltre edilmesi ile açığa çıkan 4 farklı peptit fraksiyonunun (F1, F2, F3 ve F4) antibakteriyel aktiviteleri disk difüzyonu ve minimum inhibitör konsantrasyonu (MİK) analizleri ile incelenmiş olup E.coli ve S.aureus bakterileri üzerinde herhangi bir inhibitör etkisi gözlenmemiştir. Antioksidan kapasitelerini belirlemek amacıyla DPPH ve FRAP analizleri uygulanmış, en yüksek antioksidan aktivite FRAP sonucunda 798.12±14.18 mM Trolox/g ekstrakt değeri ile F4 adlı fraksiyonda gözlenmiştir. DPPH analizi sonucunda ise en yüksek aktivite F3 adlı fraksiyonda 70.13±0.38 mM Trolox/g ekstrakt olarak belirlenmiştir. Fraksiyonların ADE enzimini inhibe etme yüzdesi F1 ve F2 fraksiyonlarında (%100 inhibisyon ile) oldukça yüksek bulunmuştur. Bunun yanı sıra en küçük IC50 değeri 1.00 mg/mL ile F2 fraksiyonunda gözlenmiştir. Diğer fraksiyonların IC50 değerleri küçükten büyüğe doğru F3 (IC50=3.22 mg/mL), F1 (IC50=7.96 mg/mL) ve F4 (IC50= 141.64 mg/mL) şeklinde belirlenmiştir. En düşük inhibitör etki, en yüksek IC50 değeri ile F4 fraksiyonunda görülmüştür.
Akrilamid, 5-hidroksimetilfurfural ve 4-metilimidazolün bazı bakteriler üzerine inhibisyon etkisinin araştırılması
Bu çalışmada 5-hidroksimetil-2-furfural (5-HMF), akrilamid ve 4-metilimidazolün Klebsiella sp., Enterecoccus faecalis, Escherichia coli, Proteus sp., Staphylococcus aureus, Pantoea sp.,Yersinia sp., Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Streptococcus thermophilus,Lactobacillus plantarum bakterilerine karşı inhibisyon etkisi disk difüzyon ve Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu (MİK) yöntemleriyle incelenmiştir. Kullanılan kimyasallar saf hȃlde satın alınmıştır. Disk difüzyon yönteminde amfisilin, kloramfenikol ve streptomisin antibiyotik diskleri kullanılmıştır. Antibiyotik disklerinin inhibisyon etkisi 5-HMF, akrilamid ve 4-metilimidazolün kullanılan konsantrasyonlarının neden olduğu inhibisyon değerinden yüksek bulunmuştur. Disk difüzyon yöntemine göre kullanılan kimyasalların Lactobacillus rhamnosus, Streptecoccus thermophilus, Lactobacillus plantarum, Yersinia sp. üzerine inhibisyon etkisi gözlenmemiştir. Akrilamid bakterilerin hiçbirinde inhibisyona neden olmamıştır. MİK değerleri kullanılan kimyasallar için çalışılan tüm bakterilerde belirlenebilmiştir.
Amasya ve Piraziz elma çeşitlerinin biyoaktif özelliklerinin belirlenmesi
Rosaceae familyasından olan elmanın sağlık üzerine etkileri önemlidir. Bu çalışmada Türkiye'de yetişen Amasya ve Piraziz çeşidi elmaların kabuk ve et kısımları dondurularak kurutulduktan sonra hekzan, etanol, metanol ve su çözücüleri kullanılarak ultrasonik özütlemesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen özütlerin LC-ESI-MS/MS ile kantitatif bileşemi ve spektrofotometrik yöntem ile toplam fenolik ve flavonoid madde miktarı belirlenmiştir. Biyoaktif özelliği belirlemek amacıyla özütlerin antioksidan kapasite, tip 2 diyabet ve alzheimer hastalıklarında anahtar konumundaki enzimlerin inhibisyonu ve antimikrobiyal aktivitesi incelenmiştir. Özütlerin LC-ESI-MS/MS ile tespit edilen fenolik bileşikleri arasında meyve etlerinde epikateşin, kateşin, klorojenik asit, kabuklarda ise epikateşin, kateşin ve isokuersetin baskındır. Flavonollar ve flavanonlar sadece elma kabuk özütlerinde belirlenmiştir. LC-ESI-MS/MS ve spektrofotometrik ile tespit edilen toplam fenolik madde miktarı arasında güçlü pozitif ilişki belirlenmiştir. Özütlerin biyoaktif bileşenleri ve özelliği elma çeşitlerine, kısımlarına ve çözgenlere bağlı olarak değişmektedir. α-Amilaz ve α-glikozidaz inhibisyonunda kabuk özütlerinin meyve et özütlerine göre daha iyi olduğu belirlenirken asetilkolinesteraz inhibisyonunda sadece kabuk özütleri etkili olmuştur. Özütlerin disk difüzyonu ve minimum inhibisyon konsantrasyonu ile belirlenen antimikrobiyal aktivite değerleri mikroorganizmalara göre değişmiş ayrıca kabuk özütleri meyve et özütlerine göre kullanılan mikroorganizmalarda daha iyi inhibisyon zonu göstermiştir. Kabuk özütlerinin meyve et özütlerine göre daha fazla biyoaktif bileşen içerdiği ve buna bağlı olarak daha iyi biyoaktif özellik gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca Piraziz elması özütleri Amasya elması özütlerine ve çözgen olarak su özütleri diğer özütlere kıyasla daha iyi biyoaktif özellik göstermiştir. Bu araştırma yerli elmalarda biyoaktif özelliklerin belirlenmesi açısından önemlidir.
Farklı coğrafi orijinli kakao likörü kullanımının sütlü ve bitter çikolataların bazı fiziksel özellikleri üzerine etkisi
Bu çalışmada Ekvador, Fildişi Sahilleri ve Gana orijinli kakao likörleri kullanılarak sütlü ve bitter çikolatalar hazırlanmıştır. Kakao likörü numunelerinde nem analizi, kakao yağı miktarı, renk analizi ve bu likörlerden ekstrakt edilen kakao yağlarında katı yağ miktarı (SFC), yağ asitleri kompozisyonu, serbest yağ asitliği ve peroksit analizleri yapılmış ve sonuçlar istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Kakao likörlerinin nem, yağ içeriği, L*, a* değerleri kendi aralarında istatistiksel olarak farklı bulunmuştur (p<0,05). L*, a* ve b* değerleri kullanılarak hue açısı (h⁰) ve kroma değerleri (C*) hesaplanarak istatistiksel olarak karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçlarına göre, hue açısı (h⁰) ve kroma değerleri (C*) açısından Ekvador, Gana ve Fildişi Sahilleri orijinli likörler arasında istatistiksel olarak benzerlikler ve farklılıklar bulunmuştur. Kakao liköründen ekstrakt edilen kakao yağı katı yağ miktarlarında ise istatistiksel olarak fark bulunmamıştır (p>0,05). Hazırlanan çikolata hamurları el ile temperleme işleminden sonra kalıplara dökülmüş ve renk, viskozite ve tekstür analizleri yapılmıştır. Üç farklı orijinden temin edilen likörler kullanılarak yapılan sütlü ve bitter çikolatalarda fiziksel ve kimyasal açıdan istatistiksel olarak bazı benzerlikler ve farklılıklar bulunmuştur. Anahtar kelimeler: Kakao likörü, çikolata, tekstür, reoloji, viskozite, kakao yağı, bitter çikolata, sütlü çikolata.
Origanum micranthum Vogel ve Thymbra spicata kekik türlerinin biyoaktif özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada Origanum micranthum Vogel ve Thymbra spicata kekik türlerinin biyoaktif özellikleri araştırılmıştır. Bitki özütlerini elde etmek için metanol, etanol, hekzan ve su kullanılmıştır. Origanum micranthum Vogel özütlerinin toplam fenolik madde miktarı 4,82 ve 37,17 mg gallik asit eşdeğeri (GAE)/g kuru madde, Thymbra spicata özütlerinin toplam fenolik madde miktarı ise 8,08 ve 46,97 mg GAE/g kuru madde arasında değişmiştir. En yüksek toplam fenolik madde miktarları su özütlerinde görülmüştür. Bitki özütlerinin antioksidan etkinliği serbest radikal giderme metoduyla (DPPH) ile belirlenmiştir. Bu yönteme göre, Origanum micranthum Vogel değerleri 17,64 ve 135,50 mmol trolox eşdeğeri (TE)/L arasında; Thymbra spicata değerleri 17,24 ve 146,19 mmol TE/L arasında değişmiştir. Bitki özütlerinin hiçbirisi antibakteriyel aktivite göstermemiştir. Bitki özütlerinin α-amilaz ve α-glikozidaz üzerindeki inhibisyon etkisi kullanılan çözgen ve özüt konsantrasyonuna bağlı olarak değişmiştir.
Lipoksijenazın soya fasulyesinden özütlenmesi ve hamur ile ekmek kalitesi üzerindeki etkilerinin araştırılması
Bu çalışmada; soya unundan izole edilen lipoksijenaz enziminin biyokimyasal özellikleri belirlenmiş ve enzimin hamur ile ekmek kalitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Enzimin optimu pH'sı 9.0, optimum sıcaklığı 50°C, ve linoleik asite karşı Km değeri 0.41 mM bulunmuştur. Hamur ve ekmek üretiminde ekmeklik un kullanılmış olup kontrol, soya unu ve enzim katkılı ekmekler arasında kıyaslama yapılmıştır. Hamur analizlerinde farinograf ve ekstensograf uygulanmış olup lipoksijenaz enzimi ilavesi sonucu kontrole kıyasla hamurun su absorpsiyonu, gelişme süresi ve stabilite değerlerinde artış; yumuşama ve uzama değerlerinde azalış meydana gelmiştir. Ekmek analizlerinde ise soya unu ve enzim katkılı ekmeklerde yakın sonuçlar elde edilmiştir. Duyusal analizde en beğenilen örneğin enzim katkılı ekmek olduğu belirlenmiştir.