Nar (Punica granatum L.) Kabuğu ve Yeşil Kahve (Coffea arabica)'Den Elde Edilen Bitkisel Ekstraktlar ile Formülasyonlarının Ceviz Yağının Oksidatif Stabilitesine Etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında, antioksidan olarak nar (Punica granatum L.) kabuğu (NE, NL) ve yeşil kahve (Coffea arabica) (YE, YL) ile formülasyonlarına (NE-YE, NL-YL) ait toz ve liyofilize metanol ekstraktları, hızlandırılmış depolama koşullarında (60 °C'de 18 gün) rafine edilmemiş ceviz yağının (Juglans regia L) termal oksidasyon stabilitesini belirlemede kullanılmıştır. Kalite parametreleri olarak serbest yağ asitliği (SYA), peroksit sayısı (PS), konjuğe dien (KDE), konjuge trien (KTE), tiyobarbiturik asit reaktif maddeler (TBARS) ve fotometrik renk indeksi (FRI) seçilmiştir. Ayrıca, bitkisel kaynaklı antioksidanlar ile katkılı ceviz yağı örneklerde oksidatif stabilite indeksi (OSİ), yağ asidi kompozisyonu, linoleik/oleik (L/O) ile linoleinik/linoleik (Ln/L) yağ asitlerinin oranı ve hesaplanmış oksidasyon değerine (HOD) bakılarak antioksidanların koruma etkileri incelenmiş, antioksidan potansiyelleri ve uygunlukları ise, gallik asit (GA) ve alfa-tokoferol (T) standartlarının yanı sıra sentetik antioksidan bütillenmiş hidroksitoluen (BHT) ile karşılaştırılmıştır. Varyans analizi, 10 antioksidan (A) uygulaması (K, GA, T, BHT, NL, NE, YL, YE, NL-YL ve NE-YE) ,7 depolama dönemi (DS) ve 2 tekerrür (T) içeren toplam 140 numune ile Tesadüf Parselleri Faktöriyel Deneme tasarımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Önemli bulunan ortalamalar ise Tukey Çoklu Karşılaştırma Testi ile karşılaştırılmıştır. Tüm antioksidanlar arasında, NL, 55.11 mg/100 g ile en yüksek antosiyanin (ASN) seviyesine, 19351 mg GAE/100 g ile toplam fenoliklere (TFM), %84.06 ile DPPH-radikal temizleme aktivitesine (DPPH-RSA) ve 761.6 μg TE/mg ile Trolox eşdeğer antioksidan kapasitesine (TEAC) sahipti. Diğer taraftan NL-YL formülasyonu ise 447.43 μg TE/mg ile en yüksek ferrik iyon azaltıcı antioksidan parametresi (FRAP) ve 341.85 μmol TE/g ile ABTS radikal temizleme aktivitesi göstermiştir. Araştırmada kullanılan ceviz yağında ortalama toplam tokoferol (TT) miktarı 166 mg/kg, SYA, AS (asitlik sayısı), PS, TBARS, KDE, KTE ve FRI ortalama değerleri ise sırasıyla %0.835, 1.658 mg KOH/g, 0.685 meq O2/kg, 0.392 mg/kg, 1.090, 3.619 ve 46.79 olarak belirlenmiştir. Ceviz yağı örneklerinde, toplam tespit edilebilir 10 yağ asidinin, ortalama %53.97'ı oluşturan cis-linoleik asidi (18:2) hakim yağ asidi iken bunu sırasıyla cis-oleik asit (18:1), linolenik asit (18:3), cis-11-eikosenoik asit (20:1), gama-linolenik asit (18:3), trans-linolelaidik asit (18:3) ve palmitoleik asit (16:1) doymamış yağ asitleri takip etmiştir. Ayrıca doymuş yağ asitleri arasında palmitik asit (16:0) ve stearik asit (18:0) en yüksek miktarlarda bulunurken, behenik (22:0) yağ asidi de tespit edilebilir düzeyde olduğu saptandı. Varyans Analizi sonucuna göre ceviz yağının SYA, PS, TBARS, KDE, KTE ve FRI değerleri üzerine A, DS faktörleri ile AxDS interaksiyonun istatistiki olarak etkili olduğu saptanmıştır (P <0.01). Hızlandırılmış termal oksidasyon sonucu antioksidan katkılı yağ örneklerinde K örneğine göre SYA, PS, TBARS, KDE, KTE ve FRI değerleri nispeten daha az artış göstermiştir. Diğer taraftan OSI, yağ asidi profili, yağ asitlerinin oranı (L/O, Ln/L) ve HOD tüm antioksidanlara göre farklı değişim göstermiş, antioksidan etkisi en yüksek GA' de olurken, bunu, sıralama değişiklik gösterse de genelde NL-YL, NE-YE, BHT, NL, NE, T, YL ve YE antioksidanları takip etmiştir. Çalışmada YE ve YL dışındaki NE, NL bitki ekstraktları ve bunların formülasyonlarının (NE-YE ve NL-YL) doğal antioksidan kaynakları olarak ceviz yağının oksidasyonunu önlemede etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Bu ekstraktlar, sentetik antioksidanlara doğal bir alternatif olarak oksidasyona duyarlı birçok farklı gıdada başarıyla kullanılabilir.

In this thesis study, powder (E) and lyophilized (L) methanol extracts of pomegranate (Punica granatum L.) peel (PE, PL) and green coffee (Coffea arabica) (CE, CL) and their formulations (PE-CE, PL-CL) as antioxidants were used to test the thermal oxidation stability of unrefined walnut oil (Juglans regia L) under accelerated storage conditions (18 days at 60 °C). Free fatty acidity (FFA), peroxide value (PV), conjugated diene (CDE), conjugated triene (CTE), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and photometric color index (FCI) were selected as quality parameters. Additionally, the protective effects of antioxidants were examined by looking at the oxidative stability index (OSI), fatty acid composition, ratio of fatty acids such as linoleic/oleic (L/O) and linoleinic/linoleic (Ln/L) and calculated oxidation value (COV) in walnut oil samples supplemented with plant-derived antioxidants and their suitability were compared with gallic acid (GA) and alpha-tocopherol (T) standards as well as synthetic antioxidant butylated hydroxytoluene (BHT). Variance analysis was performed using a Randomized Parcel Factorial Trial design, with a total of 140 samples including 10 antioxidants (A) (C (control), GA, T, BHT, PL, PE, CL, CE, PL-CL, and PE-CE), 7 storage periods (SP), and 2 replications (R). The significant averages were compared with the Tukey Multiple Comparison Test. Among all the antioxidants, PL (natural antioxidant) has the highest levels of anthocyanin (ACN) at 55.11 mg/100 g, total phenolics (TP) at 19350.99 mg GAE/100 g, DPPH-radical scavenging activity (DPPH-RSA) at 84.06%, and Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC) at 761.60 μg TE/mg. On the other hand, the PL-CL formulation showed the highest ferric ion reducing antioxidant parameter (FRAP) at 447.43 μg TE/mg, and ABTS radical scavenging activity at 341.85 μmol TE/g. The walnut oil used in the research has an average total tocopherol (TT) amount of 166 mg/kg. Additionally, the average values for FFA, AN (acidity number), PV, TBARS, CDE, CTE and FCI were 0.835%, 1.658 mg KOH/g, 0.685 meq O2/g, 0.392 mg/kg, 1.090, 3.619 and 46.79 respectively. In the walnut oil examples, of the total detectable 10 fatty acids, cis-linoleic acid (18:2), which constitutes an average of 52.96%, is the dominant fatty acid, followed by cis-oleic acid (18:1), linolenic acid (18:3), cis-11-eicosenoic acid (20:1), gama-linolenic acid (18:3), trans-linolelaidic acid (18:3) and palmitoleic acid (16:1), respectively. Moreover, while palmitic acid (16:0) and stearic acid (18:0) were found in the highest amounts among saturated fatty acids, behenic (22:0) fatty acid was also detected at a detectable level. According to the results of Variance Analysis, it was determined that A, SP factors and AxSP interaction were statistically effective on the FFA, PV, TBARS, CDE, CTE and FCI values of walnut oil (P <0.01). As a result of accelerated thermal oxidation, FFA, PV, TBARS, CDE, CTE and FCI values increased relatively less in antioxidant-added oil samples compared to the C sample. On the other hand, OSI, fatty acid profile, ratio of fatty acids (L/O, Ln/L) and COV showed different changes according to all antioxidants. While the antioxidant effect was highest in GA, this was generally followed by PL-CL, PE-CE, BHT, PL, PE, T, CL and CE antioxidants although the order may vary. The study concluded that PE, PL except for CE and CL plant extracts and their formulations (PE-CE and PL-CL), as natural antioxidant sources, are effective in preventing the oxidation of walnut oil. These extracts can be used successfully in many different oxidation-sensitive foods as a natural alternative to synthetic antioxidants.