Bitkisel fenolik ekstraktların enkapsülasyonu ve enkapsüle ekstraktlarla zenginleştirilmiş fonksiyonel vakum infüze çilek atıştırmalığı üretimi
Encapsulation of plant phenolic extracts and production of vacuum infused functional strawberry snacks enriched with encapsulated extracts
Yazar: GÜLCE ERTEK
Danışman: PROF. DR. TANER BAYSAL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Son yıllarda güçlü antioksidan özellik göstermeleri ve insan sağlığını destekleyici birçok etkisinin olması nedeniyle fenolik bileşiklerin gıdalarda kullanımına yönelik çalışmalar artmıştır. Fenolik bileşiklerin stabilitelerinin düşük olması onların gıdalarda kullanımını, aynı zamanda da insan sağlığına faydalarını sınırlandırmaktadır. Uygun bir taşıma sistemi ile enkapsüle edilen fenolik bileşiklerin çözünürlüğünün, stabilitesinin ve biyoyararlılığının arttığı rapor edilmiştir. Bu nedenle tez çalışması kapsamında; bitkisel kaynaklardan toplam fenolik madde ve antioksidan kapasitesi yüksek olan fenolik ekstraktlar elde edilmiş, farklı emülgatörler (Tween 80, gliserol monooleat, inülin, peynir altı suyu protein izolatı ve soya lesitini) kullanılarak ekstraktlar enkapsüle edilmiş ve enkapsüle edilen fenolik ekstraktların stabilitelerinin belirlenmesi, kararlığı en yüksek olan emülsiyon bazlı enkapsüle ekstraktın seçilerek vakum impregnasyon (Vİ) uygulamasında kullanılması ile ulusal pazarda benzeri olmayan fonksiyonel, doğal ve sağlıklı çilek atıştırmalığının üretilmesi amaçlanmıştır. 
Tez çalışması kapsamında; toplam fenolik ve antioksidan madde miktarı yüksek olan nar kabuğu ekstraktı kullanılmak üzere seçilmiş, farklı emülgatörler kullanılarak emülsiyon üretimi yapılmış, sonrasında da yüksek basınç homojenizatöründe işlenerek (300 MPa, 5 döngü) nanoemülsiyon üretimi gerçekleştirilmiştir. Nanoemülsiyonlar, 4 hafta boyunca 20 °C'de depolanmış ve depolama süresince parçacık boyutu, polidispersite indeksi, zeta potansiyeli ve kremleşme indeksi analiz edilmiştir. Tween 80 ile üretilen nanoemülsiyonların depolama süresince stabilitesinin diğerlerine göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Fonksiyonel çilek atıştırmalığı üretiminde Vİ koşulları (işlem sıcaklığı (20-40 °C), vakum basıncı (200-760 mbar) ve vakum süresi (10-30 dakika) Yanıt-Yüzey Metodu kullanılarak optimize edilmiştir. Sonuç olarak, Vİ uygulamasında nanoenkapsüle fenolik ekstraktların kullanımı ile kütle transferinin ve fenolik bileşiklerin difüzyon katsayılarının %50 arttığı belirlenmiştir. Fonksiyonel meyve atıştırmalığı üretiminde, nanoemülsiyon haline getirilen biyoaktif bileşiklerin Vİ uygulamasında kullanımının gelecek için umut veren bir uygulama olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
The aim of this thesis is to produce functional strawberry snack enriched with encapsulated plant phenolic extracts with vacuum impregnation (VI) technology and to investigate quality characteristics during storage.
Nowadays, researches on the use of phenolic compounds in foods have increased due to their strong antioxidant properties and many effects that support human health. The low stability of phenolic compounds limits their use in foods as well as their benefits to human health. The solubility, stability and bioavailability of the phenolics are increased when they encapsulated with a suitable transport system. 
Within the scope of this thesis, it was aimed to obtain phenolic extracts with a high total phenolic content and antioxidant capacity from plant sources, to encapsulate using different emulsifiers (Tween80, glycerol monooleate, inulin, whey protein isolate, lecithin, sucrose monopalmitate) and determine the stability of the encapsulated extracts, to select the emulsion based encapsulated extract with the highest stability and application in VI treatment.
In this thesis, pomegranate peel extract with a high total phenolic and antioxidant content was selected to be used, emulsion was produced using different emulsifiers, and then processed in a high-pressure homogenizer (300 MPa, 5 cycles). Nanoemulsions were stored at 20 °C for 4 weeks. Particle size, polydispersity index, zeta potential and creaming index of the nanoemulsions were analyzed during storage. It was determined that the stability of nanoemulsions produced with Tween 80 during storage was higher than the others. In the production of functional strawberry snack, VI conditions (process temperature (20-40 °C), vacuum pressure (200-760 mbar) and vacuum time (10-30 minutes) have been optimized using the Response-Surface Methodology.
As a result, it was determined that mass transfer and diffusion coefficients of phenolic compounds increased by 50% with the use of nanoencapsulated phenolic extracts in VI application. It was concluded that the use of nanoencapsulated bioactive compounds in combination with VI technology for  the production of functional fruit snacks is a promising application for the future.