Stevia (Stevia rebaudiana) bitkisinin tatlı bileşiklerinin dekantör ekstrasyonu yöntemiyle elde edilmesi

Abstract

Bu çalışmada stevia bitkisinin yapraklarından steviol glikozidlerin ekstraksiyonu için ekonomik ve hızlı bir yöntem olan dekantör ekstraksiyonunun uygunluğunun saptanması amaçlanmıştır. Yöntemde ekstraksiyon çözgeni olarak patentli yöntemlerdeki organik çözücüler yerine su kullanılması çevreci bir yaklaşımın yanında prosesin ekonomik olmasını sağlamıştır. Elde edilen sulu ekstrakttan steviosidlerin zenginleştirme ve saflaştırma çalışmalarında bilinen fiziksel metotlar dışında farklı ayırma sınırındaki membranlardan yararlanılmıştır. Steviol glikozidler stevia yapraklarından yaygın olarak kesikli ekstraksiyon sistemlerinde etanol ile ekstrakte edilmektedir. Bu çalışmada ise dünyada ilk defa steviol glikozidlerin ekstraksiyonunda çözgen olarak su kullanılan dekantör ekstraksiyonu denenmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında dekantör ekstraksiyonu sıcaklık, süre, bitki/su oranı ve dekantör devir hızı parametreleri kullanılarak Cevap Yüzey Metodu ile optimize edilmiştir. Optimizasyon çalışmaları sonunda en uygun kombinasyon 25 °C sıcaklık, 1/27.6 bitki/su oranı, 105 dakika ekstraksiyon süresi ve 5280 devir/dak dekantör devir hızı olarak belirlenmiştir. Bir sonraki aşamada ise enzim ve adsorber uygulanan örneklerin ultrafiltrasyonu 50, 30, 10 ve 5 kDa olmak üzere 4 farklı ayırma sınırına sahip filtre kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Araştırma sonuçları PVPP uygulamasının ekstraktın steviosid ve rebaudiosid A açısından saflık düzeyini arttırdığını göstermiştir. Ultrafiltrasyon işleminin hedef steviol glikozidlerin miktarı üzerine etkisi istatistiksel olarak önemli bulunmuştur. Steviosid ve rebaudiosid A'nın saflık oranlarının en yüksek olduğu ekstrakt, lakkaz ve % 2 dozajında PVPP uygulandıktan sonra 30 kDa ayırma sınırına sahip filtre ile ultrafiltrasyon sonrası elde edilmiştir. Bu örneğin steviosid ve rebaudiosid A açısından saflık oranları sırasıyla % 26.39 ve % 19.80 olarak belirlenmiştir. Bu örneğin toplam fenolik madde miktarı 187.51 mg GAE/L, antioksidan kapasitesi ise 117.42 TE/L olarak belirlenmiştir. Lakkaz ve PVPP uygulanan tüm örneklerin toplam fenolik madde ve buna bağlı olarak antioksidan kapasite miktarlarında kontrole göre önemli seviyede azalma meydana gelmiştir. UF işlemi gerçekleştirilen örneklerde transmittans değerleri 5 kDa'a kadar ayırma sınırı küçüldükçe artmıştır. Ekstraktların renginde açıklık-koyuluk düzeyini ifade eden L değeri ultrafiltrasyon sonrası artış göstermiştir. Lakkaz uygulanan örneklerde kırmızılığı ifade eden a değeri daha yüksek olurken, PVPP uygulanan örneklerde sarılığı gösteren b değeri daha yüksek olmuştur.