Production of modified lipid with incorporation of essential amino acids into refined olive pomace oil and its characterization

Abstract

Bu tezin amacı, sn-2 pozisyonunda temelde oleik asit, sn-1(3) veya sn-1,3 pozisyonlarında hidrofobik esansiyel amino asit türevlerini içeren yeni bir modifiye yağ elde etmektir. İlk aşamada, rafine edilmiş pirina yağının (ROPO) enzimatik etanoliziyle sn-2 pozisyonu oleik asitçe zengin 2-monoasilgliserol (2-MAG) sentezlendi. Reaksiyon koşullarının optimizasyonu için yüzey tepki metotu kullanıldı; süre (4-10 sa), sıcaklık (45-60ºC), enzim miktarı (10-18 Ağ.%) ve etanol:yağ mol oranı (30:1-60:1). En yüksek 2-MAG verimi (85%), 5 sa reaksiyon süresinde, 45ºC'de, %10 (Ağ.) enzim miktarı ve 50:1 etanol:yağ mol oranı kullanılarak elde edildi. Elde edilen 2-MAG'lerin saflık derecesi %96'nın üzerinde hesaplandı. İkinci aşamada, N-asetil-L-lösin ve N-asetil-L-valin'in saflaştırılan 2-MAG'e bağlanması için metot geliştirildi. Deneysel model tahmini ve reaksiyon şartlarının optimizasyonu için yüzey tepki metodu kullanıldı; reaksiyon süresi (8-24 sa), reaksiyon sıcaklığı (40-55ºC), enzim miktarı (15-30 Ağ.%). En yüksek miktarda N-asetil-L-lösin bağlı ürün (%29) için optimum reaksiyon şartları; sıcaklık 54°C, süre 8 sa ve enzim miktarı %15 (Ağ.) olarak belirlendi. Ayrıca, en yüksek miktarda N-asetil-L-valin bağlı ürün (%16) için sıcaklık 55°C, süre 24 sa ve enzim miktarı %30 (Ağ.) olarak belirlendi. Saflaştırılan ürünlerin bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri ROPO ile kıyaslanarak benzerlikleri ve farklılıkları ortaya kondu. Elde edilen ürünlerin kalorik değeri ROPO'ya göre %18 oranında düşürüldü.

The objective of this thesis was to synthesize and characterize a novel modified lipid which is composed of mainly oleic acid at sn-2 position and hydrophobic essential amino acid derivatives at sn-1(3) or sn-1,3 positions. In the first part, 2-monoacylglycerol (2-MAG) with a high content of oleic acid at sn-2 position was synthesized by enzymatic ethanolysis of refined olive pomace oil (ROPO). Response surface methodology (RSM) was applied to optimize reaction conditions; time (4-10 h), temperature (45-60ºC), enzyme load (10-18 wt%) and ethanol:oil molar ratio (30:1-60:1). The highest 2-MAG yield (85%) was obtained at 45ºC using 10 (wt%) enzyme load and 50:1 ethanol:oil molar ratio for 5 h reaction time. The purity of the obtained 2-MAG was determined as higher than 96%. In the second part, method for the incorporation of N-acetyl-L-leucine and N-acetyl-L-valine into purified 2-MAG was developed. RSM was applied to enhance an empirical model for prediction and to optimize reaction conditions; reaction time (8–24 h), reaction temperature (40–55ºC), enzyme load (15–30 wt%). The optimum reaction conditions were determined as temperature 54ºC, time 8 h, enzyme load 15 (wt%) for the maximum N-acetyl-L-leucine incorporated product yield (29%). Besides, the temperature 55ºC, time 24 h, enzyme load 30 (wt%) were found for the maximum N-acetyl-L-valine incorporated product yield (16%). Some chemical and physical properties of the products were compared to ROPO and similarites and differences were introduced. The caloric values of the products were reduced 18% compared to that of ROPO.