Trioleinin Enzimatik Asidolizi İle Düşük Kalorili Yapılandırılmış Lipidlerin Üretimi

Abstract

Obezite bilincinin gelişimiyle, dünyada düşük kalorili yağların ve yağ ikame maddelerinin pazarı hızla büyümektedir. Günümüzde karbonhidrat ve protein bazlı yağ ikame maddeleri bazı gıda maddelerinde kullanılmaktadır. Ancak bu ikame maddeleri ısıl işleme dayanıklı değillerdir. Bu yüzden, pişirme ve kızartma işlemleri gerektiren gıda maddelerinin üretiminde, ısıl dayanıklı ve doğal bir yağın özelliklerini gösteren lipid bazlı yağ ikame maddelerinin kullanımı tek seçenek olmaktadır. Düşük kalorili yağlar ve yağ ikame maddeleri esas olarak lipidlerin yeniden yapılandırılmalarıyla üretilebilmektedir. Genel olarak bu yapılandırılmış lipidlerin bileşiminde, 1,3-pozisyonlarında orta zincirli yağ asitleri (C8-C12) ve 2-pozisyonunda uzun zincirli yağ asitleri (C16-C22) bulunan triaçilgliseridler bulunmaktadır. Literatürde, C8 ve C10 yağ asitlerince zenginleştirilmiş triaçilgliseridlerin üretimi ile çok sayıda çalışma bulunmasına rağmen, laurik asit (C12) ile modifiye lipidler üzerinde sistematik bir çalışmaya rastlanmamıştır.Bu tezde, trioleinden düşük kalorili yağların üretiminde kullanılabilecek, hızlı metabolize olan laurik asit ile zenginleştirilmiş triaçilgliseridlerin enzimatik olarak eldesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, trioleinin laurik asit ile Mucor miehei lipazı varlığında asidoliz reaksiyonu sistematik olarak incelenmiştir. Tepki Yüzey Metodolojisi uygulanarak, reaksiyon parametrelerinin (substrat oranı, enzim miktarı ve sürenin) trioleine katılan laurik asit yüzdesi üzerine olan etkileri araştırılmış ve reaksiyon koşulları optimize edilmiştir. Optimizasyon için kullanılan Tepki-Yüzey Metodolojisi yöntemine göre 50 0C’de yapılan bir seri deney sonunda elde edilebilecek laurik asit içeriği %49,3 olarak bulunmuştur. Bu istatistiksel analiz yöntemine göre kritik reaksiyon koşulları ise 5,9 saat reaksiyon süresi, %11,4 enzim miktarı ve 1/5,9 TO:LA mol oranıdır. TO:LA mol oranı, reaksiyon süresi ve enzim miktarının laurik asit yüzdesine etkisini göstermek için varyans analizinden yararlanarak 2. dereceden polinom olan bir model denklem oluşturulmuş ve bu model denkleme göre tahmin edilen değerler ile gözlenen değerlerin %99 oranında uyum sağladığı görülmüştür.With increasing awareness of the risks associated with obesity, a market for reduced calorie fats and fat replacers has opened up. Carbohydrate and protein-based fat replacers are currently available, but cannot be exposed to high temperatures. Therefore, lipid-based fat substitutes are the only option for use in cooking and frying applications and for mimicking all the attributes of a natural fat. Low calorie fats and fat replacers can be produced by restructuring lipids. In general, these structured lipids contain medium chain fatty acids (C8-C12) in the 1,3-positions and long chain fatty acids (C16-C22) in the 2-position of triacylglycerides. In the literature, particularly C8 and C10 fatty acids have been used for the production of low calorie structured lipids, however, a limited number of studies are available on the production of structured lipids enriched with lauric acid. The aim this project is the production of triacylglycerides enriched with lauric acid to be used in the formulation of low calorie fats. For this purpose, the acidolysis reaction of triolien with lauric acid in the presence of Mucor miehei lipase will be studied in detail. The effects of reaction parameters (substrate ratio, amount of enzyme amd time) on the percentage of ıncorporated lauric acid into triolein will be investigated and reaction conditions will be optimized using Response Surface Methodology. Based on Response Surface Methodology, according the reactions carried on at 50 0C maximum lauric acid content was found 49.3%. Critical synthesis conditions found by the statistical model were ; reaction time 5.9 h., 11.4% enzyme amount and 1/5.8 TO:LA mol ratio. A second-order model was obtained to predict conversions as a function of time, enzyme percent and TO:LA mol ratio. The analysis of variance indicated that the second-order model was highly significant and adequate to represent the actual relationship between the response ( LA content, %) and the significant variables with a satisfactory correlation coefficient 0.99.