Bu tədqiqat, soyuq preslənmiş kolza pres kekinden elde edilən xam zülal ekstraktındaki napinin, dinamik yataq adsorbsiyası kullanılarak seçici və miqyaslana bilən biçimde ayrıştırılıp ayrıştırılamayacağını incelemiştir. Araştırmada kation dəyişdirici bir adsorban əvvəl laboratoriya tipi kəsikli təcrübələrde, ardından 500 gram pres keki və 10 litre ekstrakt istifadə olunan pilot sistemde sınanmıştır. Pilot ölçekte son napin fraksiyonunun toplam zülal kütlə nisbəti Dumas üsuliyle %90,9 ± 1,2 kimi belirlenmiş, toplam napin geri qazanımı %82,1’e ulaşmış və nihai tozdaki polifenol nisbəti %0,03 ± 0,01’e azalmışdır. Bununla belə tədqiqat rəyçi qiymətləndirməsindən keçməmişdir; pilot təcrübələr yalnızca iki təkrar içermekte, ürünün duyusal, təknolojik və gerçek gıda formülasyonlarındaki performansı birbaşa sınanmamaktadır.

Dinamik yatak adsorpsiyonunun temel avantajı, klasik dolgulu kolon kromatografisindeki gibi bütünüyle berraklaştırılmış bir besleme gerektirmeden, parçacık içeren ham ekstraktlarla çalışabilmesidir. Lakin tədqiqatda ekstraktlar tamamen filtresiz kullanılmamıştır: laboratoriya ölçeğinde 20 µm naylon ağ, pilot miqyaste ise 40 µm metal filtreyle iri çözünmeyen maddeler uzaklaştırılmıştır. Bu nedenle tədqiqatdaki “ön berraklaştırma gerektirmeyen ham ekstrakt” ifadesi, geleneksel ince filtrasyon və ya santrifüjleme konstruksiyalmamasını anlatmakta; hiçbir katı ayırma uygulanmadığı anlamına gelmemektedir.

Katyon değiştirici DBA-CEX adsorbanının %10 kırılma noktasındaki dinamik bağlanma tutumu 147 ± 25 mg napin/mL adsorban kimi hesaplanmıştır. Laboratuvar təcrübələrinde napin bcərəyanından yüksək içerikli fraksiyonlar elde edilmiş və fitaza tətbiqsının napin saflaşdırma vərimi və ya son zülal nisbəti üzerinde anlamlı etkisi görülmemiştir. Pilot ölçeğe geçildiğinde genel zülal içeriği korunmuş olsa da RP-HPLC analizinde napin və krusiferin piklerinin genişlemesine bağlı bir miktar analitik aşırı tahmin oluşmuştur. Bu nedenle pilot ürün üçün en güvənilir genel biləşim göstergesi kimi %90,9 ± 1,2’lik Dumas toplam zülal sonucu öne çıkmaktadır.

Araştırmanın temel problemi nedir?

Kolza yağı üretiminden sonra geride kalan pres keki, əhəmiyyətli miktarda zülal içeren bir yan cərəyandır. Bu zülallerin başlıcaları napin və krusiferindir. Lakin pres kekinin toplam zülal içeriğini artırmak ilə bu iki zülali birbirinden seçici biçimde ayırmak aynı işlem değildir. Geleneksel çöktürme üsulleri toplam zülal nisbətinı artırabilse de napin və krusiferin gibi fərqlı fraksiyonları yeterli seçicilikle ayırmayabilir.

Kolon kromatografisi daha yüksək seçicilik sunabilir; fakat klasik dolgulu yataklar parçacıklı, yağlı və ya yeterince berraklaştırılmamış ekstraktlarla çalışırken tıkanma və kirlenme riski taşır. Ayrıca birden fazla kromatografi adımı, tampon tüketimini, sermaye maliyetini, işlem müddətsini və her aşamadaki ürün kaybını artırabilir. Araştırmanın temel sorusu, kromatoqrafik seçiciliği korurken kaba kolza ekstraktını daha az ön işlemle kabul edebiləcek və laboratoriyadan pilot ölçeğe aktarılabiləcek bir sistem geliştirilip geliştiriləmeyeceğidir.

Napin və krusiferin arasındaki fərq nedir?

Napin, yaklaşık 12–16 kDa molekül ağırlığında, 2S albumin sınıfında kiçik bir depo zülalidir. Tədqiqatda yaklaşık 4 və 9 kDa’lık polipeptit zincirlerinden oluştuğu və izoelektrik noktasının yaklaşık pH 10–11 olduğu belirtilmektedir. Yüksek izoelektrik noktası səbəbindən napin, tədqiqat koşulu olan pH 6’da net pozitif yük taşımaktadır.

Krusiferin ise 12S/11S globulin sınıfındadır. Yaklaşık 50–60 kDa’lık altı alt birimin birleşmesiyle oluşan yaklaşık 300 kDa’lık hekzamerik bir konstruksiya kimi tanımlanmıştır. İzoelektrik noktası yaklaşık pH 7,2’dir. Napin ilə krusiferinin molekül böyüklüğü, çözünürlüğü və yük davranışındaki fərqlılıklar, seçici ayırma işleminin temelini oluşturmaktadır.

Tədqiqat, seçiciliğin yalnızca tək bir yük fərqıyla açıqlanabiləceğini göstermemektedir. Özellikle pH 6’da krusiferinin de kendi izoelektrik noktasının altında bulunması səbəbindən ayırma; zülallerin yük yoğunluğu, sterik erişiləbilirliği, çözünürlük davranışı və adsorbanla etkiləşimlerinin biləşik sonucudur. Araştırmacılar mexanizmnın tüm molekulyar ayrıntılarını ayrı təcrübələrle çözümlememiştir.

Geleneksel üsullerde hangi sorunlar mövcuddur?

Alkali ekstraksiyon və izoelektrik çöktürme, tohum zülallerinin ayrıştırılmasında yaygın və görece ucuz bir yaklaşımdır. Proteinler alkali ortamda çözündürülür, ardından asidik pH’a getirilərek çöktürülür. Lakin bu işlem çoğunlukla globulin bcərəyanından zengin karışık bir fraksiyon üretmekte və napin gibi albuminlerin seçici geri qazanımını sınırlamaktadır.

Araştırmada ele alınan əvvəlki üsullerin bazıları %82–%95 aralığında zülal içeriğine ulaşmış olsa da aşağı geri qazanım, pH 12,5 gibi sert koşullar, organik çözücü kullanımı və ya çok sayıda işlem basamağı gerektirmiştir. Sert alkali koşullar zülal hidrolizi və denatürasyonu riskini artırabilir; həmçinin polifenollerin zülallerle bağlanmasını və nişasta, yağ və ya fenolik biləşiklerin birlikdə çökelmesini kolaylaştırabilir.

Klasik dolgulu yatak kromatografisi ise yüksək seçicilik sağlayabilmesine qarşın beslemenin parçacıklardan və yağlardan arındırılmasını gerektirebilir. Kolonun tıkanması, yüksək tampon tüketimi və çok aşamalı proses kayıpları, gıda komponenti üretimindeki böyük ölçekli kullanımı zorlaştırmaktadır.

Dinamik yatak adsorpsiyonu nasıl tədqiqatktadır?

Dinamik yatak adsorpsiyonu, adsorban parçacıklarının işlem zamanı hem süspanse hem de filtre yüzeyinde paketlenmiş durumda kullanılmasına olanak vəren bir adsorpsiyon düzenidir. Tədqiqatnın Şəkil 1’inde sistemin iki tədqiqat modu gösterilmektedir.

• Süspanse yatak modu: Permeat pompası qapalıyken adsorban parçacıkları karıştırma tankı ilə filtre devresi arasında dolaşır. Parçacıkların sıvı üçünde hareket etmesi, zülallerin adsorban yüzeylerine erişimini kolaylaştırır.
• Paketlenmiş yatak modu: Permeat pompası çalıştırıldığında adsorban parçacıkları filtre yüzeyine doğru taşınır və burada geçici, sıkı bir yatak oluşturur. Sıvı filtreden geçerken adsorban sistem üçünde tutulur.

Bu geçiş, adsorbanın yükleme zamanı sıvıyla etkin biçimde temas etmesini, ardından yıkama və elüsyon zamanı sistemden ayrılmadan tutulmasını sağlar. Klasik bir kolonda adsorban sabit yatak hâlindeyken, DBA sisteminde adsorbanın süspanse edilmesi kütle aktarımını destəklemekte və partikül kaynaklı tıkanma riskini azaltmaktadır.

Ham zülal ekstraktı nasıl hazırlanmıştır?

Soğuk preslenmiş kolza pres keki, 1:20 kütle/hacim nisbətinda demineralize su üçünde süspanse edilmiş və 10 dakika karıştırılmıştır. Başka bir ifadeyle her bir birim pres keki üçün 20 birim su istifadə edilmişdir.

Fitaz uygulanan gruplarda enzimin son aktivitesi 12 U/mL ekstrakt olacak şəkilde ayarlanmış və karışım 40 °C’de 60 dakika inkübe edilmiştir. Kontrol grubunda fitaza kullanılmamıştır.

Her iki grupta da pH, sodyum hidroksitle 9,0’a yükseltilmiş və alkali ekstraksiyon 30 dakika sürdürülmüştür. Ardından hidroklorik asitle pH 6,0’a düşürülmüş və çözünmeyen iri parçacıklar 20 µm naylon ağla uzaklaştırılmıştır. Ortaya çıkan sıvı, tədqiqatda “ham ekstrakt” kimi tanımlanmıştır.

Protein içeriği nasıl hesaplanmıştır?

Numunelerin quru maddəsindeki azot nisbəti, 5,35 azot-zülal çevrilmə katsayısıyla çarpılmıştır:

\[ Pr\% = Nitrogen\%_{DM} \times 5{,}35 \]

Burada Nitrogen%_DM, quru maddə esasındaki azot yüzdesini; Pr% ise hesaplanan zülal kütlə nisbətinı göstərir. Katsayı, ölçülen azot miktarını tahmini zülal miktarına dönüştürmektedir. Tədqiqatda yaygın genel katsayı olan 6,25 yerine kolza zülallerine uygun kabul edilən 5,35 dəyəri istifadə edilmişdir.

Protein ekstraksiyon vərimi tədqiqatda şu oranla tanımlanmıştır:

\[ yield_{protein} = \frac{Pr\%_{filtrate,\ pH\ 9}}{Pr\%_{press\ cake}} \times 100 \]

Pay, pH 9 filtratındaki zülal nisbətinı; payda ise başlangıç pres kekindeki zülal nisbətinı ifade etmektedir. Yazarlar bu dəyəri zülal ekstraksiyon vərimi kimi adlandırmıştır. Lakin formülde başlangıç və filtratın toplam quru maddə kütleleri açıqça yer almadığı üçün bu oran, bütün başlangıç zülal kütlesini izleyen ayrıntılı bir kütle dengesiyle aynı değildir.

Laboratuvar ölçekli kesikli adsorpsiyon nasıl tətbiq edilmişdir?

Napini tutmak üçün LPS Biosolutions A/S tarafından sağlanan kation dəyişdirici DBA-CEX adsorbanı istifadə edilmişdir. Adsorban, vakum filtresi üzerinde beş yatak hacmi 50 mM NaCl çözeltisiyle dengelenmiş, ardından filtre üzerinde kurutularak tartılmıştır.

Adsorban pH 6’daki ekstrakta 1 gram adsorban/100 mL ekstrakt nisbətinda eklenmiştir. pH yeniden 6,0’a ayarlanmış və karışım 30 dakika karıştırılmıştır. Napin adsorban üzerinde tutulurken bağlanmayan zülaller, özellikle krusiferin bcərəyanından zengin cərəyan, 20 µm ağdan geçirilərek toplanmıştır.

Adsorban beş yatak hacmi suyla yıkanmış, ardından bağlı napin 0,5 M NaCl kullanılarak elüe edilmiştir. Tuzlu napin çözeltisi 6–8 kDa kesim sınırına sahip diyaliz torbasına aktarılmış və fazla suya qarşı gece boyunca diyaliz edilmiştir. Tuzun uzaklaştırıldığı, ilətkenliğin 1 mS/cm’nin altına düşmesiyle kontrol edilmiştir.

Laboratuvar ölçeğinde ne kadar seçicilik sağlanmıştır?

RP-HPLC analizine göre kontrol ekstraktının elüatındaki napin quru maddə nisbəti %100 ± 18, fitaza uygulanmış ekstraktın elüatında ise %97 ± 7 kimi hesaplanmıştır. %100’ün üzerine uzanan belirsizlik aralığı, dəyərin gerçek fiziksel biləşimden çok analitik ölçüm və oran hesaplamasındaki belirsizliği yansıttığını göstərir; bir numunenin gerçek napin nisbəti fiziksel kimi %100’ü aşamaz.

Dumas azot analizinde toplam zülal quru maddə nisbəti kontrol elüatında %94 ± 2, fitazalı elüatta %95 ± 12 bulunmuştur. RP-HPLC analizinde laboratoriya elüatlarında krusiferin saptanmamış, SDS-PAGE görüntülerinde ise yalnızca iz düzeyinde olabiləcek bantlar görülmüştür.

Şəkil 2A’da napinin ham madde və bağlanmayan fraksiyonda aşağı, elüatta ise belirgin biçimde yüksək olduğu görülmektedir. Şəkil 2B’de krusiferin ham və bağlanmayan cərəyanda bulunurken elüatta ölçülemeyecek düzeye yaklaşmaktadır. Şəkil 2C toplam zülal nisbətinın elüatta yoğunlaştığını göstərir.

Şəkil 2D’deki SDS-PAGE jelinde napin bantları yaklaşık 10–15 kDa bölgesinde, krusiferine ait bantlar ise daha yüksək molekül ağırlıklarında görülmektedir. Fitaz uygulanmayan filtratta 110–260 kDa arasında zayıf yüksək molekül ağırlıklı bantlar bulunurken bunlar fitaza uygulanan örnekte daha az belirgindir. Yazarlar bu bantları mümkün zülal kümeleri və ya krusiferin oligomerleriyle ilişkiləndirmiştir; lakin bu kimlik həmçinin doğrulanmamışdır.

Fitaz tətbiqsı saflaşdırmayı iyiləştirmiş midir?

Fitaz tətbiqsı napin geri qazanımı və ya nihai ürünün zülal nisbəti üzerinde anlamlı bir iyiləşme oluşturmamıştır. Laboratuvar təcrübəinde anlamlı fərq yalnızca posa fraksiyonunun zülal nisbətinda görülmüş və bu fərq üçün p ≤ 0,01 bildirilmişdir.

Fitaz, fitik asidi parçalayarak çözünebilir fosfat miktarını artırmaktadır. Araştırmacılara göre bu işlem posa fraksiyonundaki toplam quru maddə biləşimini değiştirerek quru maddə esasındaki zülal yüzdesini yükseltmiş olabilir. Lakin fitazaın napin bağlanmasını və ya elüsyonunu belirgin biçimde değiştirdiği gösterilmemiştir.

SDS-PAGE görüntüsündeki sınırlı bant fərqlılıkları, fitazaın bağlanmayan krusiferin bcərəyanından zengin yan cərəyanın agregasyon və ya çözünürlük durumunu etkiləyebiləceğini düşündürmektedir. Bu mümkünlık tədqiqatda ayrı konstruksiyasal analizlerle doğrulanmamışdır.

Dinamik bağlama kapasitesi ne anlama gelmektedir?

Adsorbanın kapasitesi, %10 kırılma noktasındaki dinamik bağlanma tutumuyle dəyərlendirilmiştir. Kırılma noktası, adsorbandan bağlanmadan çıkan napin konsantrasyonunun besleme konsantrasyonunun %10’una ulaştığı andır.

Hesaplama şu denklemle konstruksiyalmıştır:

\[ DBC_{10\%} = \frac{C_0 \times V_{10\%}}{V_C} \]

C₀, beslemedeki başlangıç zülal konsantrasyonunu mg/mL cinsinden; V_10%, %10 kırılmaya kadar yüklenen besleme hacmini mL cinsinden; V_C ise adsorban hacmini mL cinsinden göstərir. Sonuç, bir mL adsorbanın kırılma başlamadan əvvəl bağlayabildiği napin kütlesini vərir.

Kapasite təcrübəinde 100 gram DBA-CEX adsorbanı, 800 mL sistem hacmi üçünde toplam 24 litre ham ekstraktla aşırı yüklenmiştir. Bekleme müddətsi her sistem hacmi üçün 6 dakika tutulmuş və her bir litre permeatta numune alınmıştır.

Şəkil 3A’daki RP-HPLC kromatogramlarında adsorbana vərilən toplam yük arttıkça bağlanmayan cərəyandaki napin pikinin büyüdüğü görülmektedir. Bu davranış adsorbanın giderek doygunluğa ulaştığını göstərir. Şəkil 3B’de napin üçün C/C₀ nisbətinın %10 çizgisini geçtiği yük kullanılarak kapasite hesaplanmıştır.

DBA-CEX adsorbanının dinamik bağlanma tutumu 147 ± 25 mg napin/mL adsorban kimi bildirilmişdir. Bu dəyər iki təkrarın ortalamasıdır; şəkillerdeki ayrı kırılma eğrilərinin çoğu tək bir temsili təkrara dayanmaktadır. Dolayısıyla kapasitenin değişkenliği daha böyük təcrübə seriləriyle dəyərlendirilmemiştir.

Pilot ölçekli sistem nasıl kurulmuştur?

Pilot təcrübələrde 500 gram kolza pres keki, toplam 10 litre ekstraksiyon hacminde işlenmiştir. Sistem; 40 µm gözenekli metal filtre, çapraz akışı yöneten pompa, ham ekstrakt besleme pompası və permeat akışını yöneten pompa olmak üzere üç peristaltik pompa içermektedir.

Sistem hacmi 800 mL kimi belirlenmiş və 100 gram, yaklaşık 150 mL DBA-CEX adsorbanı istifadə edilmişdir. Sistem hacmi üç pompanın eş zamanlı tədqiqatsıyla sabit tutulmuştur. Her sistem hacmi üçün bekleme müddətsi 6 dakika, besleme/boşaltma debisi 135 mL/dakika kimi ayarlanmıştır.

Napin yakalandıktan sonra debi 200 mL/dakikaya çıkarılmış və adsorban 3,75 sistem hacmi demineralize suyla yıkanmıştır. Napin, 3,75 sistem hacmi 0,5 M NaCl ilə adsorbandan ayrılmıştır. Bağlanmayan krusiferin bcərəyanından zengin cərəyan da membran işlemleriyle həmçinin yoğunlaştırılmıştır.

Membranla tuz giderme və kurutma nasıl konstruksiyalmıştır?

Napin fraksiyonu üçün 10 kDa, krusiferin bcərəyanından zengin fraksiyon üçün 100 kDa kesim dəyərine sahip spiral sarımlı membranlar istifadə edilmişdir. Her membranın alanı 0,33 m²’dir. Transmembran basıncı 0,7–1,0 bar arasında değişmiştir.

Retentat əvvəl beş ila altı kat yoğunlaştırılmış, ardından hacim sabit tutularak su eklenen diafiltrasyon tətbiq edilmişdir. İletkenlik 1 mS/cm’nin altına düşünceye kadar tuz giderme sürdürülmüştür. Yoğunlaştırılmış fraksiyonlar paslanmaz çelik tepsilərde dondurulmuş və son kimi dondurarak kurutulmuştur.

Proteinler hangi analiz üsulleriyle ölçülmüşdür?

SDS-PAGE

Her numuneden 20 µL alınmış, su və 4× LDS tamponuyla seyreltilmiş və indirgenmeyen koşullarda 70 °C’de 10 dakika inkübe edilmiştir. Numuneler %4–12 Bis-Tris jele yüklenmiş, 200 V altında 55 dakika yürütülmüş və Coomassie G-250 ilə boyanmıştır. Bu üsul napin və krusiferinin molekül ağırlığına göre bant profillerini qarşılaştırmak üçün istifadə edilmişdir.

Ters fazlı HPLC

Napin və krusiferin miktarları ters fazlı yüksək performanslı sıvı kromatografisiyle ölçülmüşdür. Numuneler 8 M ürede üç kat seyreltilmiş, 0,22 µm filtreden geçirilmiş və C8 kolonda ayrılmıştır. Mobil fazlar suda %0,1 trifloroasetik asit ilə asetonitrilde %0,1 trifloroasetik asitten oluşmuştur. Akış 0,3 mL/dakika, kolon sıcaklığı 30 °C, algılama dalga boyu 214 nm və toplam analiz müddətsi 12 dakikadır.

Dumas azot analizi

Toplam zülal, numunenin quru maddəsi və Dumas üsuliyle ölçülen azot içeriği kullanılarak hesaplanmıştır. Numunelerin quru maddəsi 75 °C’de kütle sabitlenene kadar ölçülmüş və azot miktarı 5,35 katsayısıyla zülale dönüştürülmüştür.

Polifenol analizi

Polifenoller %80 aseton və %0,1 asetik asitle ekstrakte edilmiş, 20.000 g’de 10 dakika santrifüjlenmiş və azot akışı altında çözücü uzaklaştırılmıştır. Yeniden çözülen numuneler UHPLC ilə 330 nm’de analiz edilmiş və nəticələr sinapik asit ekvivalenti kimi hesaplanmıştır.

Toplam çözünür zülal nisbəti nasıl belirlenmiştir?

Sıvı numunedeki toplam çözünür zülal konsantrasyonu şu ilişkiyle hesaplanmıştır:

\[ C_{protein} = \frac{m_{protein}}{m_{DM}} \times \frac{m_{DM}}{m_{sample}} \]

m_zülal/m_DM, quru maddənin ne kadarının zülal olduğunu; m_DM/m_sample ise toplam numunenin ne kadarının quru maddə olduğunu gösterir. İki oran çarpıldığında toplam sıvı numunedeki zülal kütlə nisbəti elde edilmektedir.

Pilot ölçekte hangi zülal oranlarına ulaşılmıştır?

Pilot elüatındaki napin kütlə nisbəti RP-HPLC ilə %96,4 ± 6,8 kimi hesaplanmıştır. Aynı analiz krusiferin nisbətinı %21,8 ± 4,2 kimi vərmiştir. İki nisbətin toplamının %100’ü aşması, RP-HPLC piklerinin genişlemesi və karmaşık numune matrisinin komponent miktarlarını fazla tahmin etmesiyle açıqlanmıştır.

Dumas üsuliyle ölçülen toplam zülal nisbəti %90,9 ± 1,2’dir. Bu dəyər, numunenin toplam zülal içeriğini ayrı ayrı kromatoqrafik piklerin toplamından müstəqil kimi göstərir və pilot ürün üçün daha tutarlı genel biləşim ölçüsüdür.

Pilot ölçekli qrafiklerde ham maddede və bağlanmayan fraksiyonda napin nisbəti aşağı, elüatta ise çok yüksək görünmektedir. Krusiferin ağırlıklı kimi bağlanmayan və 100 kDa membranla tutulan fraksiyonda yoğunlaşmıştır. SDS-PAGE görüntüsü de napinin elüatta, krusiferinin ise 100 kDa retentatta yoğunlaştığını destəklemektedir.

Laboratuvar elüatında kromatoqrafik kimi krusiferin saptanmamasına qarşılık pilot elüatında ölçülebilir krusiferin bildirilmişdir. Bu fərq, ölçek büyütmede seçiciliğin bütünüyle değişmeden kalmadığını və pilot matrisinin analitik kimi daha karmaşık olduğunu göstərir.

Krusiferin bcərəyanından zengin yan cərəyanda ne bulunmuştur?

Bağlanmayan cərəyanın membranla işlenmesi sonucunda elde edilən fraksiyonda napin nisbəti %10,1 ± 0,2, krusiferin nisbəti %76,1 ± 0,2 və toplam zülal nisbəti %73 ± 4 kimi ölçülmüşdür.

Bu nəticə, DBA prosesinin yalnızca napin ürünü oluşturmakla kalmayıp krusiferin bcərəyanından zengin ikinci bir zülal cərəyanı da üretebiləceğini göstərir. Bununla belə tədqiqat, bu yan cərəyanın fonksiyonel özelliklerini və ya nihai kullanımını ayrıntılı kimi dəyərlendirmemiştir.

Napin kütle dengesi ne göstərir?

Pilot kütle dengesi, pH 6’daki başlangıç ekstraktında bulunan 16,7 gram ekstrakte ediləbilir napini temel almıştır. Ana DBA adımındaki dağılım şu şəkilde raporlanmıştır:

Bağlanmayan cərəyanın ek membran işlemiyle 0,8 gram daha napin kazanılmış və tədqiqat nihai toplam geri qazanımı 13,7 gram, yani %82,1 kimi bildirmiştir. Metnin başka bir cümlesinde demineralizasyon əvvəlsi geri qazanım %88 kimi vərilmiştir. Bu iki dəyər prosesin fərqlı aşamalarını temsil etmektedir; tədqiqat aralarındaki fərqı ayrıntılı bir ara kütle dengesiyle açıqlamamıştır.

Elüsyondan sonra adsorban üzerinde yaklaşık 3,9 gram napin kaldığı hesaplanmıştır. Araştırmacılar bunu 0,5 M NaCl elüsyonunun görece hafif kalmasına bağlamış və daha yüksək tuz konsantrasyonunun və ya daha alkali koşulların elüsyonu geliştirebiləceğini belirtmiştir. Bu öneri mevcut tədqiqat üçünde təcrübəsel kimi sınanmamıştır.

Kütle dengesi tablosunda həmçinin açıqlanmamış bir aritmetik tutarsızlık mövcuddur. “Residual fraction” satırında 0,3 gram napin, başlangıç miktarının %0,1’i kimi yazılmıştır. Lakin 16,7 gramlık temel üzerinden 0,3 gram yaklaşık %1,8’e qarşılık gelmektedir. Cədvəl, 0,8 və 0,3 gramın toplamını da 0,9 gram kimi vərmektedir. Bu dəyərler muhtemel bir yazım, yuvarlama və ya tablo hazırlama hatasına işaret etmektedir; tədqiqat hatanın kaynağını açıqlamamıştır.

Polifenol miktarı ne kadar azalmıştır?

Kolza pres kekinin polifenol nisbəti quru maddə esasına göre %1,22 kimi ölçülmüşdür. Bu dəyər yalnızca tək bir təkrara dayanmaktadır. Laboratuvar ham ekstraktlarında oran %0,73 ± 0,02, laboratoriya elüatlarında %0,20 ± 0,16 və pilot napin tozunda %0,03 ± 0,01 kimi belirlenmiştir.

Fitazlı və fitazasız numunelerin polifenol nəticələrı arasında anlamlı fərq bulunmadığı üçün bu örnekler analizde birleştirilmiştir; p dəyəri 0,05’ten böyüktür.

Nihai tozun aşağı ölçülen polifenol nisbətina rağmen kahvərengi olduğu bildirilmişdir. Araştırmacılar kalan polifenollerin napine hidrofobik, elektrostatik və ya kovalent biçimde bağlanmış olabiləceğini tartışmaktadır. Prosesin aşağı ilətkenlikli bağlama və yüksək ilətkenlikli elüsyon koşulları səbəbindən hidrofobik və ya elektrostatik kimi bağlı biləşiklerin böyük bölümünün uzaklaşmış olabiləceği, kalan kısmın ise mümkün kovalent bağlardan kaynaklanabiləceği iləri sürülmüştür. Bu mexanizm birbaşa kimyəvi bağ analiziyle kanıtlanmamıştır.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• DBA-CEX adsorbanı pH 6’daki kolza zülal ekstraktından napini seçici kimi tutabilmiştir.
• Laboratuvar və pilot miqyas ürünlerinde toplam zülal nisbəti %90’ın üzerinde ölçülmüşdür.
• Pilot ölçekte nihai napin geri qazanımı %82,1 kimi bildirilmişdir.
• Adsorbanın dinamik bağlanma tutumu 147 ± 25 mg napin/mL adsorban düzeyindedir.
• Fitaz tətbiqsı napin saflaşdırma vərimini və ya son zülal nisbətinı anlamlı biçimde değiştirmemiştir.
• Pilot napin tozundaki polifenol nisbəti %0,03 ± 0,01’e azalmışdır.
• Bağlanmayan cərəyandan krusiferin bcərəyanından zengin ikinci bir zülal fraksiyonu elde ediləbilmiştir.
• Proses, geleneksel ince berraklaştırma adımlarına ihtiyaç duymadan kaba filtrelenmiş, parçacık içeren ekstraktla çalışmıştır.

Tədqiqatın sübut etmədiyi nəticələr

• Üretilən napin tozunun ticari ölçekte ekonomik olduğunu gösteren bir maliyet analizi konstruksiyalmamıştır.
• Kesintisiz və uzun müddətli endüstriyel işletme, adsorban ömrü və ya çoklu yeniden kullanım çevrimleri dəyərlendirilmemiştir.
• Ürünün tadı, kokusu, rengi və ya tüketici kabulü duyusal testlerle ölçülməmişdir.
• Düşük polifenol miktarının gıdalardaki fonksiyonelliği birbaşa iyiləştirdiği təcrübəsel kimi gösterilmemiştir.
• Napin ürününün gerçek bir içecek, emülsiyon, fırıncılık ürünü və ya başka gıda formülasyonundaki performansı sınanmamıştır.
• Gıda sınıfı üretim, mevzuat uygunluğu və ya endüstriyel hijyen doğrulaması konstruksiyalmamıştır.
• Pilot ölçekte yalnızca iki təkrar kullanıldığı üçün proses değişkenliğinin geniş kapsamlı istatistiksel dəyərlendirmesi konstruksiyalmamıştır.
• Kalan kahvərengi biləşiklerin kovalent bağlı polifenoller olduğu birbaşa kanıtlanmamıştır.

Gıda və yan ürün dəyərlendirme açısından ne ifade etmektedir?

Tədqiqat, yağ üretiminin ardından kalan kolza pres kekinin yalnızca aşağı dəyərli bir artık kimi değil, birbirinden ayrılabilən zülal fraksiyonlarının hammaddesi kimi dəyərlendiriləbiləceğini göstərir. Napin və krusiferinin ayrı cərəyanlarda yoğunlaştırılması, tək bir toplam zülal konsantresine göre daha kontrollü ürün geliştirme olanağı sağlayabilir.

DBA yaklaşımının en əhəmiyyətli proses katkısı, adsorbanın süspanse və paketlenmiş durumlar arasında geçebilmesidir. Bu özellik, katı parçacıklara qarşı klasik sabit kolonlardan daha toleranslı bir tədqiqat düzeni oluşturabilir. Böylece santrifüj, mikrofiltrasyon və ya çok aşamalı berraklaştırma ihtiyacının azaltılması hedeflenmektedir.

Bununla belə “miqyaslana bilən” nitelemesi laboratoriya ölçeğinden 10 litrelik pilot ekstraksiyona başarılı geçişi ifade etmektedir. Bu nəticə tonlarca hammaddenin işlendiği endüstriyel üretim, müddətkli vardiya tədqiqatsı və ya ekonomik rekabet gücü kanıtı değildir.

Tədqiqatın üsulu və nəticələri

Hammadde və ekstraksiyon koşulları

Laboratuvar adsorpsiyon koşulları

Pilot DBA koşulları

Analitik üsuller

Ana bulgular

İstatistiksel və təcrübəsel məhdudiyyətlar

• Pilot ölçekli saflaşdırma n = 2 təkrar ilə gerçekleştirilmiştir.
• Dinamik kapasite dəyəri iki təkrarın ortalamasıdır; kromatogram və kırılma qrafikleri tək temsili təkrarı göstərir.
• Kolza pres kekinin başlangıç polifenol dəyəri yalnızca tək numuneye dayanmaktadır.
• Fitaz qarşılaştırmasında anlamlı fərq yalnızca posa zülal nisbəti üçün p ≤ 0,01 düzeyinde bildirilmişdir.
• Polifenol analizinde fitazalı və fitazasız gruplar arasında p > 0,05 olduğundan numuneler birleştirilmiştir.
• Pilot RP-HPLC nəticələrı pik genişlemesi və örnek karmaşıklığı səbəbindən aşırı tahmin içermektedir.
• Elüsyon sonrasında adsorban üzerinde əhəmiyyətli miktarda napin kalmıştır.
• Kütle dengesi tablosunda 0,3 gramlık artık fraksiyonun yüzdesi və ara toplamıyla ilgili açıqlanmamış aritmetik uyumsuzluk mövcuddur.
• Uzun müddətli müddətkli tədqiqat, adsorban yeniden kullanımı və proses ekonomisi dəyərlendirilmemiştir.

Mənbə və üsul qeydi

Tədqiqatnın tam özgün adı:Scalable Purification of Napin From Rapeseed Press Cake Using Dynamic Bed Adsorption

Yazarlar və sıralamaları: Peter Fog Lihme, Kasper Engholm-Keller, Marianne N. Lund və Poul Erik Jensen.

Eş katkı bilgisi: Metinde eş birinci yazarlık və ya eş katkı beyanı bulunmamaktadır.

Sorumlu yazar: Peter Fog Lihme. Sorumlu yazarın e-posta adresi incelenen sürümde belirtilmemiştir.

Kurum: Department of Food Science, Faculty of Science, Univərsity of Copenhagen, Rolighedsvəj 26, 1958 Frederiksberg C, Danimarka.

DOI: 10.2139/ssrn.6966121.

Dergi: Tədqiqatnın hakemli bir dergide yayımlandığı və ya kabul edildiği doğrulanmamışdır.

Yayın platformu: SSRN.

Özgün yayınevi: Hakemli bir yayınevi bulunmamaktadır. SSRN, Elsevier’e ait preprint və erken tədqiqat platformudur; hakemli yayınevi kimi sunulmamıştır.

Yayın yılı: 2026.

Kaynak türü: Laboratuvar ölçekli kesikli adsorpsiyon, pilot miqyasli dinamik yataq adsorbsiyası, membran işleme və zülal biləşim analizlerini birleştiren preprint tədqiqat tədqiqatsı.

Hakemlik durumu: Bu tədqiqat hakem dəyərlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir; nəticələrı bu məhdudiyyət dikkate alınarak okunmalıdır.

Resmî bağlantı:SSRN tədqiqat kaydı

Çıkar çatışması: Peter Fog Lihme, tədqiqatda istifadə olunan dinamik yataq adsorbsiyası təknolojisinin ortak mucididir və ilgili US20250381530A1 patent başvurusunda mucit kimi listelenmiştir. Diğer yazarlar çıkar çatışması bildirmemiştir. Bu ilişki, sistemin təknik nəticələrının yorumlanmasında dikkate alınması gereken əhəmiyyətli bir şeffaflık bilgisidir.

Finansman: Araştırma Novo Nordisk Foundation tarafından NNF21OC0065495 numaralı destək kapsamında finanse edilmiştir.

Yapay zekâ kullanım beyanı: Yazarlar ChatGPT’nin yalnızca dilbilgisi, dil iyiləştirme və cümle konstruksiyalandırması üçün kullanıldığını; bilimsel içerik, vəri analizi, yorum və nəticələrın tədqiqatçılar tarafından geliştirildiğini və yapay zekâ destəkli metnin yazarlarca denetlenip düzenlendiğini beyan etmiştir.

Bu Türkçe makale, yüklenen tədqiqatnın metni, formülleri, müddətç şeması, kromatogramları, SDS-PAGE görselleri, zülal biləşim qrafikleri, kütle dengesi və polifenol tablosu incelenerek hazırlanmıştır. Kaynak kimliğinin doğrulanması dışında tədqiqatya dışarıdan bilimsel bulgu eklenmemiştir.

İncelenen preprint sürümünde şəkil numaralandırma və belge üretimiyle ilgili editoryal sorunlar mövcuddur. Pilot ölçekli şəkil əvvəlki dinamik kapasite şekliyle aynı “Figure 3” numarasını taşımakta, son sayfada ise şəkil başlığında “Error! No text of specified style in document” ifadesi görünmektedir. Bu sorunlar vərilərin içeriğini birbaşa değiştirmese de sürümün henüz nihai yayın düzenlemesinden geçmediğini göstərir.

Tədqiqatnın əsas məhdudiyyətləri; aşağı pilot təkrar sayısı, RP-HPLC nəticələrındaki pik çakışması, kütle dengesi tablosundaki aritmetik tutarsızlık, duyusal və gıda formülasyonu testlerinin bulunmaması, adsorbanın uzun dönem yeniden kullanımının sınanmaması və endüstriyel ekonomik dəyərlendirme konstruksiyalmamasıdır. Tədqiqat, ticari üretim başarısı və ya onaylanmış gıda sınıfı ürün kanıtı sunmamaktadır.