Fındık yağı nanoemülsiyonu oluşumu ve fiziksel kararlılığı
Formation and physical stability of hazelnut oilnanoemulsions
Yazar: SELVİ SEÇİL ŞAHİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CANSU EKİN GÜMÜŞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Fındık yağı = Hazelnut oil

Özet:
Tez çalışmasının temel amacı, Türkiye'nin en önemli üreticilerinden olduğu fındık yağının nanoemülsiyon teknolojisine uyarlanması, nanoemülsiyonların kararlılıklarının incelenmesi ve in vitro sindirim sistemindeki ilerleyişlerinin belirlenmesidir. Bu amaçla Tween 80 ve peynir altı suyu proteini (PASP) emülgatörleri kullanılmıştır. Analizler sonunda en kararlı nanoemülsiyon oluşumunu sağlayan damlacık boyutları d32=283-306 nm olarak bulunmuştur. Bu boyutlara mikro akışkanlaştırıcıda 14 ve 12 kpsi basınçlarda, 5 çevrim sayısıyla ulaşılmıştır. %2 PASP varlığı ile 296 nm; %2 Tween 80 konsantrasyonunda ise 216 nm damlacık boyutları elde edilmiştir. PASP nanoemülsiyonlarının pH değişimlerinden, Tween 80 ile stabilize edilen emülsiyonlara göre çok daha fazla etkilendiği gözlenmiştir. PASP emülsiyonlarında emülgatörün izoelektrik noktası olan pH 5 civarında maksimum damlacık boyutuna (d32=6,621 μm) ulaşıldığı ve jelleşme oluştuğu; ancak Tween 80 ile stabilize edilen emülsiyonlarda örneklerin oldukça stabil kaldığı belirlenmiştir. Benzer etkileşim zeta potansiyel değişimlerinde de gözlenmiştir. PASP nanoemülsiyonlarında 70 °C ile üzeri sıcaklık ve 150 mM NaCl maruziyetlerinde damlacık boyutunun büyümesi stabiliteye etkinin olumsuzluğu olarak yorumlanmıştır. 90°C'de emülsiyonda topaklanmalar oluşmuştur. Tween 80 emülsiyonları ise tuz ve sıcaklıktan etkilenmemiştir. 500 mM'a ulaşan NaCl konsantrasyonlarında, PASP emülsiyonlarında kararsızlık ve damlacık büyümesi gözlenmiş, Tween 80 emülsiyonlarında stabilite korunmuştur. Tüm analizler sonucunda Tween 80 emülgatörünün PASP'a göre daha kararlı ve ideal damlacık boyutlarında nanoemülsiyonlar oluşturduğu kararlaştırılmıştır. İn vitro sindirim çalışmaları, başlangıç fazına göre damlacık boyutlarının mide fazında artış sergilediğini göstermiştir. Bu fazda PASP emülsiyonları en yüksek damlacık boyutuna ulaşmış (d32=5,500 μm), Tween 80 emülsiyonları ise daha düşük damlacık çapı sergilemiştir (d32=1,069 μm). Serbest yağ asidi salınımı ise her iki emülgatör için de paralel olarak yüksek salınım değerlerinde ölçülmüştür.

Abstract:
The aim of the dissertation is adapting hazelnut oil, one of Turkey's most substantial products, to nanotechnology; examining the stability of hazelnut oil nanoemulsions and evaluating their fate during in vitro digestion.Tween 80 and whey protein isolate (WPI) were used as emulsifiers. The particle diameter (d32=283-306 nm) providing the most stable nanoemulsion, was obtained with the use of 14-12 kpsi pressures and 5 passes by microfluidizer. The ideal particle size was reached at 2% WPI and Tween 80 concentrations as 296 nm and 216 nm, respectively. WPI nanoemulsions were observed to be affected more by pH changes than Tween 80 nanoemulsions. In emulsions stabilized with WPI, the maximum droplet size (d32=6,621 μm) was achieved around pH 5, which is the isoelectric point of the emulsifier. Whereas, the emulsions stabilized with Tween 80 remained stable. There was an increase in droplet size of WPI nanoemulsions at temperatures above 70 °C and 150 mM NaCl. Tween 80 emulsions were not affected by salt and heat treatment. At 500 mM NaCl concentrations, WPI emulsions showed instability and droplet growth, but Tween 80 emulsions remained stable. Tween 80 stabilized nanoemulsions were found to be more stable than WPI emulsions, generally. In vitro digestion studies were showed that droplet sizes increase in gastric phase. WPI nanoemulsions achieved the maximal droplet size (d32=5,500 μm) at this phase, however Tween 80 emulsions displayed smaller droplet size (d32=1,069 μm). Free fatty acid release was sufficiently high in the small intestine phase in both emulsions.