Kavuzsuz arpadan mikrodalga destekli beta glukan ekstraksiyonu

Bu araştırma ülkemizde en çok yetiştirilen tahıllardan olan arpadan yüksek verim ve saflıkta beta glukan ekstrakte etmek amacıyla yapılmıştır. Ekstraksiyon için beta glukan içeriği daha yüksek olan kavuzsuz arpa seçilmiştir. Ekstraksiyon yöntemi olarak mikrodalga destekli yüksek basınç CO2/H2O kullanılmıştır. Bu yöntem bu konuda dünyada ilk kez denenmiştir. Ekstraksiyonda optimum koşullar sıcaklık olarak 47,74 °C, zaman olarak 19,92 dakika ve su: arpa unu oranı olarak 10,10:1 olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında beta glukan verimi %62,43±1,39 ve beta glukan saflığı ise %67,17±0,57 olarak belirlenmiştir. Ayrıca klasik sulu ekstraksiyona göre daha yüksek verim ve saflıkta beta glukan ekstraktı elde edilmiştir (p<0,05). Geliştirilen yöntem, daha kısa sürede (180 dakika; 19,92 dakika) daha az çözücü (15:1; 10,10:1) kullanılarak avantaj sağlamıştır. Total kolesterolü ve düşük dansiteli lipoprotein (LDL) kolesterolü azaltması, postprandiyal glikoz artışını inhibe etmesi, kronik gastritte mukozal hasarı azaltması, bağışıklık sistemini geliştirmesi, immünomodülatör gibi birçok sağlık yararına sahip beta glukanı molekül yapısına zarar vermeden ekstrakte etmek önemlidir. Bu sebeple literatürde en çok kullanılan klasik sulu ekstraksiyon ile kıyaslanmıştır. Her iki yöntemle elde edilen beta glukan ekstraktlarının karakterizasyonu tanımlanmıştır. Ekstraktların bileşim analizlerine bakıldığında geliştirilen yöntem ile daha fazla miktarda beta glukan, protein, nişasta, kül, arabinoksilan, lignin ve diğer maddeler ekstrakte edilmiştir (p<0,05). Molekül ağırlıkları incelendiğinde, yüksek molekül ağırlıklı ekstraksiyon sağlanmıştır. Ağırlık ortalamalı molekül ağırlığı (Mw) istatistiksel olarak anlamlı değilken, sayı ortalamalı moleküler ağırlık (Mn), tepe noktası molekül ağırlığı (Mp) ve polidispersite indeksi açısında (PDI) istatistiksel olarak geliştirilen yöntem daha avantajlı bulunmuştur (p<0,05). Mikrodalga destekli yüksek basınç CO2/H2O ekstraksiyonu yöntemiyle elde edilen ekstraktların molekül ağırlığı daha yüksek olduğu için suda çözünürlükleri daha düşük (%69,4±2,25) ve su tutma kapasitesi (%8,05±0,18) daha yüksektir (p<0,05). Ekstraktların Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) özellikleri benzerdir. Ekstraktların ısıya dayanıklı olduğu ve su tutma kapasiteleri nedeniyle pişirmeye ve kıvam verici olarak endüstriyel kullanıma uygun olduğu saptanmıştır. Ekstraktların rengi kıyaslandığında geliştirilen yöntem klasik yönteme göre istatistiksel olarak daha parlak ve sarılığı daha azdır. Ayrıca her iki ekstrakt benzer morfolojik görüntülere sahiptir. Elde edilen beta glukan ekstraktı, sağlık yararlarından dolayı besin desteği veya gıda katkı maddesi olarak kullanılma potansiyeline sahiptir.