Derin ötektik çözeltiler kullanılarak kırmızı pancar (Beta vulgaris)'dan betalainlerin eldesi

Derin ötektik çözücüler (DES'ler), kararlılıkları ve biyouyumlulukları nedeniyle kabul edinirliği yüksek olan yeni nesil yeşil çözücülerdir. Bu çalışmada kolin klorür-alkoller, kolin klorür-organik asitler, kolin klorür-şekerler, organik asitler-kolin klorür ve organik asitler-şekerlerden oluşan 10 farklı DES ve geleneksel çözücülerle kırmızı pancar betalainlerinin ekstraksiyonu amaçlanmıştır. Farklı çözücülerle ekstrakte edilen betalain verimleri birbiriyle karşılaştırılmıştır. En etkili çözücü ve ekstraksiyon koşullarını belirlemek için yapılan çalışmanın ilk aşamasında kolin klorür:glikoz (1:2)'un en etkili DES olduğu belirlenmiştir. DES'lerin HBA (Hidrojen Bağı Alıcıları) ve HBD (Hidrojen Bağı Donörleri) profil yapılarına göre elektrik iletkenliği, pH ve vizkozite sonuçları birbirlerinden çok farklı bulunmuş ve bu farklılık betalain verimi üzerine de etkili olmuştur. En yüksek verimin sağlandığı kolin klorür:glikoz (DES 5) ile yanıt yüzey metodolojisi ve merkezi kompozit tasarımı ile ekstraksiyon koşulları optimize edilmiştir. Optimizasyonda bağımsız değişken olarak molar oran (HBA=1: HBD=0.41, 0.75, 1.25, 1.75, 2.09), su içeriği (8.18, 15, 25, 35 ve 41.82%) ve sıcaklık (19.77, 30, 45, 60 ve 70.23°C) kullanılmıştır. Betalain ekstraksiyonunda optimum koşulların kolin klorür:glikoz molar oranı 1:0.75, su içeriği %30.83 ve sıcaklık 30°C olduğu kaydedilmiştir. Bu koşullarda betalain, betasiyanin ve betaksantin için yanıtlar sırasıyla 1192.17±23.63 mg/kg, 738.83±17.87 mg/kg, 453.34±5.93 mg/kg bulunmuştur. Optimum koşullarda elde edilen ekstraktlarda biyoyararlılık analizi ve stabilite testleri yapılmıştır. Biyoerişebilirlik değerleri betasiyanin, betaksantin ve betalain için sırasıyla %44.67, 75.02 ve 56.21 olarak saptanmıştır. Optimum koşulda elde edilen ekstraktlar oda sıcaklığında (20°C), karanlık ve ışıkta ayrıca buzdolabında (4°C) depolanarak depolama stabilitesi test edilmiştir. Işıkta 9 gün depolama sonunda toplam betalainde %84.90 kayıp belirlenirken, karanlıkta %59.47 belirlenmiştir. Bu çalışma, DES bazlı çözücülerin kırmızı pancar betalainlerinin ekstraksiyonunda geleneksel çözücülere göre daha yüksek verim sağladığını göstermiştir. Anahtar Sözcükler: Kırmızı pancar, Betalain, Yeşil kimya, Derin ötektik çözücü, Optimizasyon