Nar çekirdeğinden protein tozu üretimi ve nar çekirdeği yağının mikroenkapsülasyonunda kullanımı
Protein powder production from pomagranate seed and utilization in pomegranate seed oil microencapsulation
Yazar: MELİKE YÜCETEPE
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET KARAASLAN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada nar çekirdeği protein tozunun (NÇP), nar çekirdeği yağının (NÇY) püskürtmeli kurutma yöntemiyle mikroenkapsülasyonunda kaplama materyali olarak kullanım potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Kaplama materyali olarak NÇP'nin yanı sıra gam arabik (GA) ve sığır jelatini (J); ve çekirdek materyali olarak NÇY 1:1 oranda kullanılarak mikrokapsüller elde edilmiştir. Püskürtmeli kurutucu giriş sıcaklığı 160 °C, hava akımı %30 ve besleme hızı 300 mL/sa olarak belirlenmiş ve tüm denemelerde sabit tutulmuştur. Elde edilen kapsüllerin fizikokimyasal özellikleri mikroenkapsülasyon verimi, mikroenkapsülasyon etkinliği, renk, nem tayini, su aktivitesi, ıslanabilirlik ve akışkanlık (carr index ve hausner oranı) analizleri yapılarak tespit edilmiştir. NÇY mikrokapsüllerinde %41.04 ile en fazla verime J ile kaplanan NÇY mikrokapsülleri (JM), yüzey yağ %88.90 değeriyle GA ile kaplanan NÇY kapsüllerinin (GAM) olduğu tespit edilmiştir. Nem analizi ve su aktivitesi analizinde %0.91 ve 0.23 değerlerine, ıslanabilirlik analizinde 21 saniye (sn) ile en kısa süre değerine, ayrıca en düşük carr index ve hausner oranına (31.63 ve 1.46) NÇP ile kaplanan NÇY mikrokapsüllerinin (NÇPM) sahip olduğu görülmüştür. Mikrokapsüllerin fiziksel ve kalite özellikleri parçacık boyutu analizi ve taramalı elektron mikroskobu kullanılarak tespit edilmiştir. Tüm mikrokapsül örneklerinin mikro boyuta parçacık içerdiği ayrıca nano boyutta da parçacık içerdiği belirlenmiştir. Kapsül şekillerinin protein kaplamalarda büzülmüş yapıda olduğu, GA ile kaplanan mikrokapsüllerde daha oval şekle sahip olduğu görülmüştür. FTIR analiz sonuçları NÇY'nin ve duvar materyallerinin kendi özelliklerini koruyarak başarılı şekilde kapsülleme işleminin yapıldığını göstermiştir. Mikrokapsüllerim termal özellikleri termogravimetrik analizler ile belirlenmiştir ve ısısal dayanımları kabul edilebilir seviyelerde bulunmuştur. NMR sonuçları NÇY'nın mikrokapsüllerde bulunduğunu doğrulamıştır. GAM, JM ve NÇPM örneklerinin DSC analizinde GA, J ve NÇP örneklerine göre daha yüksek erime sıcaklığına sahip oldukları görülmüştür.  XRD analizinde mikrokapsülasyon işlemi ile kristallik değerinin azaldığı, maddelerin amorfluklarının arttığı belirlenmiştir. Depolama süresince NÇP ve GA duvar materyallerinin J duvar materyaline göre daha çok stabilite sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the potential use of pomegranate seed protein (PSPI) as a coating material in the encapsulation of pomegranate seed oil (PSO) by spray drying method. PSO was microencapsulated with as the coating material, pomegranate seed proteins as well as gum arabic (GA) and bovine gelatin (G); at a ratio of 1:1. The spray dryer inlet temperature at 160 ° C, airflow 30% and feed rate 300 mL / h were maintained in all trials. The physicochemical properties of the obtained capsules were determined by analyzing the microencapsulation yield, microencapsulation efficiency, color, moisture determination, water activity, wettability and fluidity (carr index and hausner ratio). PSO capsules coated with G (GM) had the highest efficiency with 41.04% and PSO capsules coated with GA (GAM) had 88.90% the higest value of surface oil. PSO capsules coated with PSPI (PSPIM) were found to have 0.91% and 0.23% values at moisture analysis and water activity analysis, respectively, and the shortest time value with 21 seconds in the wettability analysis, and the lowest carr index and hausner ratio (31.63 and 1.46). Physical and quality properties of microcapsules were determined using particle size analysis and scanning electron microscopy (SEM). It was determined that all microcapsule samples contain micro-sized particles as well as nano-sized particles. It has been observed that the capsule shapes are in a shrunk structure in protein coatings, while microcapsules coated with GA have a more oval shape. FTIR analysis results showed that PSO and wall materials were successfully encapsulated while preserving their own properties. The thermal properties of microcapsules were determined by thermogravimetric analysis and their thermal resistance was found at acceptable values. GAM, GM and PSPIM samples were found to have higher melting temperatures than GA, G and PSPI samples in DSC analysis. NMR results confirmed that PSO was present in microcapsules. In XRD analysis, it was determined that the crystality value decreased and the amorphousness of the substances increased about the microencapsulation process. It was determined that PSPI and GA wall materials provide more stability than G, during storage.