Fesleğen (Ocimum basilicum L.) uçucu yağının püskürterek kurutma tekniği ile mikroenkapsülasyonu ve model üründe uygulanması
Microencapsulation of basil (Ocimum basilicum L.) essential oil using spray dryer method and its application in a food model system
Yazar: NECLA ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. ALİ BAYRAK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Günümüzde tüketici davranışları yapay koruyucu içeren gıdalardan uzaklaşma ve olabildiğince doğal ürünler tüketme eğilimindedir. Bu kapsamda tıbbi ve aromatik bitkilerin gıdalarda koruyucu olarak kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Ancak, bitki ekstraktlarının kararlı yapıda olmamaları nedeniyle kullanım alanı kısıtlanmakta ve bu noktada enkapsülasyon teknolojisinden faydalanılmaktadır. Bu çalışmada fesleğen (Ocimum basilicum L.) uçucu yağı (FUY) püskürterek kurutma tekniği ile enkapsüle edilmiş ve elde edilen mikrokapsüllerin karakterizasyonu sağlanmıştır. Ardından, en uygun mikrokapsül formülasyonu belirlenerek model ürüne (mayonez) ilave edilmiş ve model ürünün duyusal, mikrobiyel, reolojik ve oksidatif özelliklerinde meydana gelen değişimler izlenmiştir. Kaplama materyali olarak akasya gamı (AG), maltodekstrin (MD) ve peynir altı suyu proteini izolatı (PPİ) kullanılmış olup AG, AG:PPİ (1:1, m/m), AG:PPİ:MD (1:1:1, m/m) ve PPİ:MD (1:1, m/m) olmak üzere dört farklı kaplama materyali formülasyonu ile çalışılmıştır. En yüksek enkapsülasyon etkinliği (% 87.19±3.02) ve in vitro salım (% 58.97±0.39) değerlerinin AG:PPİ:MD mikrokapsüllerine ait olduğu tespit edilmiştir. Bu formülasyon FUY mikrokapsülü (FUYM) olarak adlandırılmış olup model ürüne (mayonez) % 0.3 (% 0.3 FUYM-Mayo), % 0.6 (% 0.6 FUYM-Mayo) ve % 0.9 (% 0.9 FUYM-Mayo) oranlarında ilave edilmiştir. Bu örnekler sentetik antioksidan (etilendiamin tetra asetik asit) ve animikrobiyel (potasyum sorbat) içeren mayonez (Koruyucu-Mayo) ve kontrol örneği (Kontrol-Mayo) ile karşılaştırılmıştır. Mayoneze FUYM ilavesinin Escherichia coli'ye ve Salmonella Typhimurium'a karşı oldukça kuvvetli antimikrobiyel aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. 25 °C'da 6 hafta depolama sonunda, duyusal özellikler açısından FUYM ile zenginleştirilen mayonezlerin panelistler tarafından daha çok beğenildiği görülmüştür. Mayoneze % 0.9 oranında FUYM ilavesinin daha güçlü bir jel yapısı oluşumuna neden olduğu ve ayrıca oksidatif stabiliteyi artırdığı belirlenmiştir.

Abstract:
Nowadays, consumers tend to consume natural products as much as possible and stay away from the foods which contain synthetic preservatives (SP). Within this scope, using medicinal and aromatic plants as preservatives in foods is getting widespread. However, using plant extracts as natural preservatives is limited due to their instability, and at this point encapsulation technology is utilized. In this study, basil (Ocimum basilicum L.) essential oil (BEO) was encapsulated using spray drying technique and characterization of the obtained microcapsules was provided. Then, the best microcapsule formulation was added to the model product (mayonnaise) and the changes in sensory, microbial, rheological, and oxidative properties of the product were determined. Gum arabic (GA), maltodextrin (MD), and whey protein isolate (WPI) were used as wall materials and 4 different wall material formulations were studied: GA, GA:WPI (1:1, w/w) , GA:WPI:MD (1:1:1, w/w), and WPI:MD (1:1, w/w). The highest encapsulation efficiency (87.19±3.02 %) and in vitro release (58.97±0.39 %) results belonged to the GA:WPI:MD formulation. This formulation was called as BEO microcapsules (BEOM) and added to mayonnaise at ratios of 0.3 % (0.3 % BEOM-Mayo), 0.6 % (0.6 % BEOM-Mayo), and 0.9 % (0.9 % BEOM-Mayo). These samples were compared with control product (Control-Mayo) and the mayonnaise (SP-Mayo) including synthetic antioxidant (etilen diamin tetra acetic acid) and antimicrobial (potassium sorbate) agents. The addition of BEOM to mayonnaise resulted in strong antimicrobial activity against Escherichia coli and Salmonella Typhimurium. For sensory properties, the mayonnaises enhanced with BEOM were favored more by the panelists at the end of storage period for 6 weeks at 25 ºC. Addition of 0.9 % BEOM to mayonnaise induced stronger gel structure and also increased the oxidative stability.