Elektroeğirme yöntemiyle siyah nohut mayasının enkapsülasyonu
Encapsulation of black chickpea yeast by electrospining
Yazar: FERİDE OSANMAZ
Danışman: PROF. DR. AYLİN ALTAN METE
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Nohut mayasının mikrobiyal florasının canlılığının, proses ve depolama boyunca korunması gerekmektedir. Elektroeğirme, yüksek sıcaklık gerektirmeyen, basit ve ekonomik bir enkapsülasyon yöntemidir. Dolayısıyla bu çalışmada, pullulan polimeri kullanılarak siyah nohut mayasının elektroeğirme yöntemiyle enkapsüle edilmesi ve kullanım kolaylığı sağlayan kuru maya elde edilmesi amaçlanmıştır. Siyah nohut mayası elde etmek için kırılmış siyah nohuta 1:8 oranında su eklenmiş ve 37°C'de 18 saat süreyle fermente edilmiştir. Nohut mayasının enkapsülasyonunda, polimer olarak pullulan ve psyllium (Plantago psyllium L.), çözücü olarak ise siyah nohut mayası süzüntüsü kullanılmıştır. Bu çalışmada, pullulan polimerine farklı oranlarda yüzey aktif madde olarak Tween 80 (%1, 1.5, 2, 3 (h/h)) ve psyllium (%1, 2, 3, 4, 5 (a/a) eklenerek nohut mayasının enkapsülasyonu üzerine etkileri incelenmiştir. Elektroeğirme prosesi boyunca çözelti konsantrasyonu %20 (a/h), voltaj (15 kV), toplayıcı ile iğne arasındaki mesafe (24 cm) ve çözelti akış hızı (1 mL/sa) sabit tutulmuştur.  Nohut mayası yüklenmiş nanoliflerin morfolojileri ve kimyasal yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) kullanılarak belirlenmiştir. Daha sonra enkapsüle edilmiş siyah nohut mayasında laktik asit bakterilerinin canlılığı belirlenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre, siyah nohut mayasının fermantasyonu sonrası pH değeri 4,86-5,20 arasında değişmiş, laktik asit bakteri sayısı ise 8,15 log CFU/g olarak belirlenmiştir. Psyllium içeren/içermeyen nohut mayası yüklü nanoliflerin çapı sırasıyla ortalama 128,38±20,60 nm ve 102,05±21,28 nm olarak belirlenmiştir. SEM görüntüleri nanoliflerde laktik asit bakterisinin varlığını göstermiştir. FITIR analizinde, nanoliflerde pullulana ait spesifik pik 3340 cm-1 (O-H titreşimi) ve 2921,77 cm-1'de (C-H gerilimi), pullulan/ psyllium ait pikler ise 3340 cm-1 (O-H titreşimi) ve 2925,83 cm-1'de gözlenmiştir. Elektroeğirme yöntemiyle enkapsülasyon sonrası psyllium içeren/içermeyen nohut mayası yüklenmiş nanoliflerin laktik asit bakteri sayısı 8,23 ve 8,30 log kob/g'dır. Dondurarak kurutma yöntemi sonrası ise psyllium içeren/içermeyen nohut mayası yüklenmiş örneklerin laktik asit bakteri sayımı ise 7,79 log kob/g bulunmuştur.

Abstract:
The viability of the microbial flora in chickpea yeast must be preserved throughout processing and storage. Electrospinning is an encapsulation method that does not require high temperatures and is simple and cost-effective. Therefore, the aim of this study is to encapsulate black chickpea yeast using the electrospinning method with pullulan and psyllium (Plantago psyllium L.) polymers and to obtain dry yeast that is ready for use with ease. To obtain black chickpea yeast, water was added to crushed black chickpeas at a ratio of 1:8, and the mixture was left for spontaneous fermentation at 37 °C for 18 h. In the encapsulation of chickpea yeast starter, pullulan and psyllium (Plantago psyllium L.) were used as polymers, while the black chickpea yeast liquid was used as the solvent. In this study, different ratios of Tween 80 (%1, 1.5, 2, 3 v/v) as a surfactant and psyllium (%1, 2, 3, 4, 5 w/w) were added to the pullulan polymer, and their effects on the encapsulation of chickpea yeast were investigated. During the electrospinning process, the solution concentration (%20 w/v), voltage (15 kV), the distance between the collector and the needle (24 cm), and the solution flow rate (1 mL/h) were kept constant. The morphologies and chemical structures of the chickpea yeast-loaded nanofibers were determined using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). Later, the viability of lactic acid bacteria in the encapsulated black chickpea yeast was determined. According to the results obtained from this study, the pH value after the fermentation of black chickpea yeast ranged from 4.86 to 5.20, and the lactic acid bacteria count was determined to be 8.15 log CFU/g. The diameter of the chickpea yeast loaded nanofibres with and without psyllium was determined to be 128.38 ± 20,60 nm and 102,05 ± 21,28 nm, respectively. SEM images indicate the presence of lactic acid bacteria within dry electrospun products. In the FTIR analysis, the specific peak of pullulan in the nanofibers was observed at 3340 cm-1 (O-H vibration) and 2921,77 cm-1 (C-H stretching), while the peak of pullulan/psyllium was observed at 3340 cm-1 (O-H vibration) and 2925,83 cm-1. The lactic acid bacteria count within the dry electropsun product with/without psyllium was 8,23 and 8,30 log cfu/g, respectively. After encapsulation using the electrospinning, the lactic acid bacteria counts in chickpea yeast-loaded nanofibers were 8.23 and 8.30 log CFU/g for those containing and not containing psyllium, respectively. After freeze-drying, the lactic acid bacteria counts in chickpea yeast-loaded samples containing and not containing psyllium were found to be 7.79 log CFU/g.