Bartın yöresinde yetişen kestane meyve kabuklarındaki gallik asitin derin ötektik çözücülerle eldesi

Dünya'da kestane üretiminde 2.sırada olan ülkemizde, kestane meyvesi farklı şekillerde değerlendirilirken, perikarp (husks) olarak adlandırılan dış kabuğu ne yazık ki atık olarak nitelendirilmektedir. Son yıllarda yapılan çalışmalarda bu atıl kaynağın biyolojik aktiviteye sahip fenolik bileşikler içerdiği tespit edilmiştir. Söz konusu fenolik bileşiklerin bitki materyalinden ayrıştırılması için kullanılan organik çözücülerin çevreye ve insan sağlığına zararlı olduğu ve kullanımlarının 2050 yılında kısıtlanacağı bildirilmiştir. Bu noktadan hareketle çevre dostu, toksit olmayan derin ötektik çözücülerle kestane perikarp'ında bulunan fenolik bileşiklerden gallik asitin eldesi ve veriminin artırması hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında Bartın Amasra-Yahyayazıcılar mevkiinden toplanan kestane meyve perikarpları örnekleri kontrol, suda haşlama ve 150-200°C'de fırında kavurma ile muamele edilmiştir. Daha sonra MeOH: su ve aseton: su (90:10 v/v) çözücüleri ile ekstrakte edilmiştir. Bu 3 farklı örnekler ayrıca, 3 farklı Derin Ötektik Çözücü (DÖÇ) türü (kolin klorür: formik asit, kolin klorür: etilen glikol ve kolin klorür: laktik asit), 3 farklı ekstraksiyon süresi (10,35,60 dak.), 3 farklı ekstraksiyon sıcaklığı (30,50,70°C), 3 farklı sıvı: katı oranı (10,20,30 mL/g), 3 farklı su miktarı (% 10,20,30) gibi farklı parametreler uygulanarak Box – Behnken deney tasarım modellemesi ile optimum koşullar belirlenmiştir. Örnekler HPLC ile analiz edilmiştir. Ayrıca, kestane meyve iç kabuklarında bulunan holoselüloz, α-selüloz ve lignin miktarları da tespit edilmiştir. Tüm örnek grupları incelendiğinde en iyi sonucu MeOH: su verdiği görülmüştür. Örnek grupları içinde de fırınlanmış örneklerde gallik asit miktarı diğer örneklere göre 5 kat daha fazla bulunmuştur. En düşük miktarı veren haşlanmış örneklerde ise gallik asit, ellagik asit gibi hidroliz olabilen tanenlerin suya karışarak uzaklaşmış olabileceği düşünülmüştür. Elde edilen verilere göre holoselüloz miktarı % 45,3; α-selüloz %29,2; klason lignin % 42,5; ekstraktif madde miktarı ise MeOH: su karışımında % 3,2 olarak tespit edilmiştir. MeOH: su ve aseton: su örnekleri GC-MS'de analiz edilerek gallik asit varlığı tespit edilmiştir. Tez kapsamında kütle spektrometresi kullanılmasının amacı gallik asidin varlığının tespit edilmesi olmuştur. Bu analizler sırasında örneklerde görmeyi planladığımız ellagik asit tespit edilememiştir. DÖÇ örneklerinin viskoziteleri ve su içerikleri nedeniyle, analizler bu aşamadan sonra gallik asit odaklı olarak HPLC' de gerçekleştirilmiştir. Yapılan 243 analiz sonunda, her bir DÖÇ çözeltisi kendi içinde değerlendirildiğinde elde edilen en yüksek gallik asit miktarı ile sokshelet cihazında organik çözücülerle yapılan deney sonuçları karşılaştırıldığında DÖÇ çözeltilerinin, belirgin bir şekilde her üç örnek türünde de gallik asit miktarını artırdığı görülmüştür. Organik çözücülerle sokselet ekstraksiyonunda 6 saat süre ile yapılan ekstraksiyon ve her üç DÖÇ çözeltisi kullanılan ultrason banyosundaki ekstraksiyon sonuçları karşılaştırıldığında DÖÇ çözeltileri özellikle kolin klorür: etilen glikol (1:2) karışımı metanol: su örneğine göre fırınlanmış kabukta gallik asit oranını 3 kat artırdığı görülmüştür. Tez çalışmasında, gallik asit değerini maksimize eden değişkenler belirlenmiş ve model Minitab ile çözülerek optimum gallik asit değeri tahmin edilmiştir. En iyi sonucu veren deney koşulları ekstraksiyon süresi: 35 dakika, ekstraksiyon sıcaklığı: 60°C, su miktarı:18 ml, sıvı: katı oranı: 10 ml DÖÇ ve 1 g örnek, materyal: fırınlanmış ve DÖÇ: kolin klorür: etilen glikol olarak belirlenmiştir. Söz konusu koşullarda gallik asit miktarı 116 ppm (Logaritmik değer: 4,75) olarak tahmin edilmiştir. Arzu edilebilirlik fonksiyonu (d), tahmin edilen ve deneysel değerler arasında mükemmel bir uyum olduğunu gösteren 1 değerine eşit bulunmuştur. Bununla birlikte aynı modeli kullanarak deneylerimizde en iyi sonucu veren şartlar ile tahmin yaptığımızda (Ekstraksiyon süresi: 30 dakika –Ekstraksiyon sıcaklığı: 60°C – Su miktarı: 20 ml – sıvı: katı oranı 1 g örnek 10 ml çözelti –Fırınlanmış örnek- Kolin Klorür: Etilen Glikol DÖÇ çözeltisi) gallik asit değeri 115,07 ve 0,99 ppm arzu edilebilirlik oranı ile hemen hemen gerçek ölçümlerle aynı sonucu vermiştir.