Patates kabuğundan yeşil kimya yaklaşımıyla protein özütlemenin deneysel tasarımla optimizasyonu
Hande Konuksever1, Oğuz Akpolat2, Fatma Ayhan31Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Muğla2Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Fizikokimya Ana Bilim Dalı, Muğla
3Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Biyokimya Ana Bilim Dalı, Muğla
Patates (Solanum tuberosum L.) yüksek besleyiciliği olan bir ürün olarak dünyadaki en önemli gıdalardan biridir. Bu nedenle patates proteini gıdalardaki proteinler arasında önemli bir yer tutmaktadır. Patates kabuğunun da dünyada atık olarak önemli miktarda bulunduğu tespit edilmiştir. Yapılan araştırmada patates kabuğu proteininin özütlenmesinde patates proteinin korunması ve eldesi açısından bekleme süresi, sıcaklık ve mekanik etki önemli bağımsız değişken parametreler olarak tespit edilmiştir. Bu amaçla, belirlenen parametre aralıklarında (1-96 saat bekleme süresi, 4-36°C özütleme sıcaklığı, 200-600 rpm) patates proteinin özütlenmesi Box-Behnken merkezi kompozit tasarım yöntemine göre gerçekleştirilmiştir. Özüt kazanım verimi hesaplanmış, modifiye Lowry protin tayin yöntemiyle protein analizi yapılmış ve özütleme sonrası pH değerleri ölçülmüştür.
Ağırlıklar dikkate alınarak hesaplanan özüt kazanım verimi 6.96-11.78 gr/kg patates kabuğu ve modifiye Lowry protein analiz yöntemine göre protein miktarlarının % kazanımları 1.56-8.12 aralığında değiştiği bulunmuştur. Özütleme ile pH değerinin düştüğü ve özütleme sayısı arttıkça her işlemde pH değerlerinin düştüğü tespit edilmiştir. Deneysel tasarımla elde edilen sonuçlar bilgisayar programı kullanılarak matematiksel cevap modeli ile ifade edilmiştir. İstatistiksel analize göre özütleme sıcaklığı, patates kabuğundan protein özetlenmesini etkileyen en anlamlı değişkendir. Sonuçlar, önemli bir atığın insan tarafından değerlendirilebilecek içeriklerin bulunması ile sürdürülebilir yaşam kapsamında önemli bulgular sunmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Patates kabuğu proteini, Yeşil özütleme, Modifiye Lowry protein tayini, Box-Behnken deneysel tasarımı, Optimizasyon
Optimization of protein extraction with green chemisty approach from potato peel by the experimental design
Hande Konuksever1, Oğuz Akpolat2, Fatma Ayhan31Muğla University, Faculty of Science, Depatment of Chemistry, Muğla2Muğla University, Faculty of Science, Depatment of Chemistry, Physical Chemistry Department, Muğla
3Muğla University, Faculty of Science, Depatment of Chemistry, Biochemistry Department, Muğla
Potato (Solanum tuberosum L.) is one of the world's most important food products, boasting high nutritional value. Therefore, potato protein holds a significant place among the proteins in food. It has been determined that potato peels are also found in significant amounts as waste around the world. In the study, the storage time, temperature, and mechanical stress were identified as important independent variable parameters for the preservation and recovery of potato protein in the extraction of potato peel protein. For this purpose, potato protein extraction was performed according to the Box-Behnken central composite design method within the specified parameter ranges (1-96 hours waiting time, 4-36°C extraction temperature, 200-600 rpm). Extract recovery yield was calculated, protein analysis was performed using the modified Lowry protein assay, and pH values were measured after extraction. The extract recovery yield, calculated based on the weights, ranged from 6.96 to 11.78 g/kg potato peel, and the percentage protein recoveries according to the modified Lowry protein analysis method ranged from 1.56 to 8.12. It was determined that the pH value decreased with extraction, and the pH values decreased with each extraction as the number of extractions increased. The results obtained from the experimental design was expressed by a mathematical responce model using a computer program. According to statistical analysis, extraction temperature is the most significant variable affecting protein extraction from potato peel. The results provide important findings within the scope of sustainable living and show that a significant waste contains compounds that can be utilized by humans.
Keywords: Potato peel protein, Green extraction, Modified Lowry protein assay, Box-Behnken experimental design, Optimization
Makale Dili: Türkçe