Biyorafineri yaklaşımıyla ultrason destekli yeşil ekstraksiyon uygulaması kullanılarak acı biber posasından karotenoid ekstraksiyonu ve enkapsülasyonu

Bu tez çalışmasında; fenolik madde ve antioksidan aktivite bakımından zengin acı biber salçası posasından yeşil ekstraksiyon tasarımına uygun bir şekilde karotenoid ekstraksiyonu yapılması ve bu ekstraktın kapsül haline getirilmesi amaçlanmıştır. Yeşil ekstraksiyon prensipleri doğrultusunda, az miktarda çözücü kullanımı ile yüksek verimde ekstraksiyon işlemi gerçekleştirmek amacıyla en uygun katı:çözgen oranı 0.4 g/mL olarak belirlenmiştir. Ekstraksiyon parametrelerinin ekstraksiyon işlemine olan etkilerini incelemek amacıyla farklı güç seviyeleri (80, 120 ve 160 W), işlem sıcaklıkları (30, 40, 50, 60ºC) ve işlem süreleri (5, 10, 15, 20 dk) ile sabit katı:çözgen oranında rafine zeytinyağı içerisinde ultrason destekli ekstraksiyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ekstraktların β-karoten, kapsaisin, toplam fenolik madde ve antioksidan aktivite içerikleri belirlenmiştir ve en yüksek β-karoten içeriğine sahip ekstrakt maltodekstrin ve gam arabik kaplama materyalleri kullanılarak dondurarak kurutma yöntemiyle enkapsüle edilmiştir. Maksimum β-karoten miktarının 120 W ultrasonik güçte, 40ºC sıcaklıkta gerçekleştirilen 10, 15 veya 20 dakikalık ultrason destekli ekstraksiyon işlemi ile elde edildiği görülmüştür. Ayrıca 120 W ultrason gücünde gerçekleştirilen tüm ekstraksiyon işlemlerinde, diğer güç seviyelerine göre daha yüksek β-karoten ve toplam fenolik madde eldesi sağlandığı görülmüştür. Bu güç seviyesinde, toplam fenolik içeriğin yüksek sıcaklık ve uzun işlem süresinden olumsuz etkilendiği ve ideal ekstraksiyon koşullarının 40ºC sıcaklık 10 dk olarak belirlenmiştir. 80 ve 120 W ultrason gücünde gerçekleştirilen ekstraksiyon işlemlerinden elde edilen ekstraktların yüksek kapsaisin içeriğine sahip olduğu belirlenmiştir. Maksimum β-karoten değerine 120 W ultrason gücünde 50ºC'de 15 dk uygulan ultrasonik ekstraksiyon işlemiyle ulaşılmıştır. Bu çalışmanın yeşil ekstraksiyon prensiplerine uygunluğu aynı sıcaklık aralığında gerçekleştirilen 8 saatlik maserasyon ekstraksiyonun sonuçlarıyla kıyaslanarak doğrulanmıştır. Ultrason destekli ekstraksiyon için bulunan optimum işlem koşulunda elde edilen ekstraktlar, 1:4 oranında kaplama materyali ile -50ºC kondensör sıcaklığına sahip liyofilizatör kullanılarak enkapsüle edilmiştir. Kapsüller, %74.39±5.68 β-karoten, %75.81±2.54 toplam fenolik madde miktarı ve %40.94±7.78 antioksidan aktivite verimi göstermiştir. Taramalı elektron mikroskobuyla morfolojisi ve boyut dağılımı incelenen kapsüller, çatlak içermeyen küresel yapılar göstermelerine rağmen heterojen görünüm sergilemişlerdir ve boyutları 6.70-23.03 µm aralığında bulunmuştur.