Keçiboynuzu meyvesinin sulu ekstraktlarından D-pinitolünayrılması ve saflaştırılmasında fermentasyon, elektrokoagülasyon ve membran filtrasyon uygulamalarının etkinliğinin belirlenmesi

Keçiboynuzu meyvesi doğal olarak yetiştiği gibi eski çağlardan günümüze kadar yetiştiriciliği de yapılan ağaç formunda bir bitkidir. Zengin besleyici içeriğine ilave olarak biyoaktif bir bileşen olan D-pinitol açısından da bilinen en zengin kaynaktır. D-pinitolün insan sağlığına olumlu etkileri ve izolasyonu üzerine bazı araştırmalar gerçekleştirilmiş ve tedavi edici ve hastalık önleyici etkilerine dikkat çekilmiştir. Bunlardan en önemlisi çağımızın insan sağlığını tehdit eden en önemli hastalıklarından biri olan ve gün geçtikçe yaygınlaşan tip-2 diyabet hastalığı üzerine olan olumlu etkileridir. Aynı zamanda göğüs kanseri ve alzheimer üzerine etkisinin de araştırıldığı ve umut verici sonuçların elde edildiği çalışmalar da mevcuttur. D-pinitol laboratuvar koşullarında sentezlenebilen bir bileşiktir ancak bu prosesin zorluğu yanında yüksek maliyetli olması doğal kaynaklarından izolasyonunu ön plana çıkartmıştır. D-pinitolün doğal kaynaklarından izolasyonunda farklı metotlar uzun yıllardır araştırılmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı ülkemizde önemli miktarda bulunan ve düşük maliyetli bir D-pinitol kaynağı olan keçiboynuzu meyvesinden kabul edilebilir yüksek saflıkla (%90-99) D-pinitol elde etmektir. Çalışmada, ana proses olarak genellikle atık suların arıtılmasında kullanılan bir yöntem olan elektrokoagülasyon uygulaması membran filtrasyon ve adsorbent uygulamalarıyla desteklenerek kullanılmıştır. Araştırmada öncelikli olarak D-pinitol ile birlikte majör bileşenler olan sakkaroz, glukoz ve fruktoz fermentasyonla etil alkole dönüştürülüp buharlaştırılarak ekstrakt ortamından uzaklaştırılmıştır. Fermentasyonda Saccharomyces cerevisiae (ATCC 36858) kullanılmıştır. Şekerler uzaklaştırıldıktan sonra elektrokoagülasyon denemeleri gerçekleştirilmiştir. Denemelerde elektrot olarak alüminyum ve çelik plakalar [katot (-) ve çelik plakalar (+) anot] kullanılmış; elektrik kaynağı olarak ta doğru akımdan (DC) yararlanılmıştır. Bu işlemler fermentasyon, elektrokoagülasyon, membran filtrasyon ve adsorpsiyon sıralamasıyla uygulanmıştır. Her işlemin sonunda elde edilen ekstraktlar sonraki işlemin besleme akımını oluşturmuştur. Elektrokoagülasyon işleminde bir optimizasyon yöntemi olan Box Behnken deneme deseni kullanılmış ve elektrot aralığı, akım yoğunluğu, gerilim ve süre bağımsız değişkenler olarak seçilmiştir. Gerçekleştirilen analizler sonucunda model uygunluğu yakalanamamıştır. Bu sebeple deneme desenindeki koşullardan en yüksek D-pinitol miktarına ulaşılan denemelerden ilk üçü sonraki basamaklarda kullanılmıştır. Sonuç olarak başlangıç materyali olan 5°Bx keçiboynuzu ekstraktının fermentasyon sonrasında 29.95 g/100g kuru madde olan D-pinitol miktarı prosesin son basamağı olan adsorpsiyon işleminden sonra 98,62 g/100g kuru madde miktarına ulaşmıştır. Buna ek olarak Başlangıç materyalinin bulanıklık değeri 383 NTU iken son ürünün bulanıklık düzeyi 0.5 NTU değerine düşmüştür. Toplam fenolik madde ve mineral madde değerleri ise son üründe tespit edilememiştir