Elektrospin yöntemiyle nar çekirdeği yağının dekstran-jelatin liflerine nanoenkapsülasyonu
Nanoencapsulation of pomegranate seed oil into dextran-gelatin fibers by electrospinning method
Yazar: MÜJGAN GİZEM ABUŞOĞLU
Danışman: PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı elektrospin yöntemiyle, dekstran ve jelatin polimerlerinden elde edilen nanoliflere nar çekirdeği yağının (NÇY) uygun ve verimli bir şekilde enkapsüle edilmesidir. Öncelikle elektrospin yönteminde uygulanacak parametrelerin belirlenmesi için farklı çözelti derişimlerinde lif üretimi gerçekleştirilmiştir. NÇY enkapsülasyonu için en uygun çözelti derişimi kütlece %30 polimer ve polimer içerisinde %50 dekstran %50 jelatin olarak belirlenmiştir. Homojen, pürüzsüz ve küçük çaplı nanoliflerin üretimi için elektrospin parametreleri, 21 kV voltaj, 15 µl/dk akış hızı ve 12,5 cm iğne ucu – toplayıcı mesafesi olarak ayarlanmıştır. Sonrasında, %10, %20 ve %30 derişimlerde NÇY ile enkapsülasyon işlemi yapılmıştır. Üretilen nanoliflerin morfolojik karakterizasyonun belirlenmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Nanoliflerin çaplarının artan NÇY derişimi ile artmış olduğu tespit edilmiştir. FTIR analiz sonuçları, NÇY'nin desktran-jelatin nanoliflerine uygun bir şekilde enkapsüle edildiği göstermiştir. Enkapsüle edilmemiş olan NÇY'nin DPPH radikali giderme aktivitesi değeri enkapsüle edilmiş NÇY ile kıyaslanmış ve enkapsülasyon işleminin 1,1 difenil-2-pikrihidrazil (DPPH) yöntemiyle hesaplanan DPPH radikali giderme aktivitesi değerini arttırmış olduğu görülmüştür. NÇY derişiminin artmasıyla DPPH radikali giderme aktivitesi değeri artmış, ancak lif çapının artmasının etkinliğin azalmasına sebep olduğu görülmüştür. Elektrospin yöntemiyle yapılan enkapsülasyon işlemi yaklaşık %92 verimle gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile gıda endüstrisinde yaygın bir kullanım alanına sahip olan yapay antioksidan malzemelerin yerini alabilecek doğal, biyouyumlu ve antioksidan etkinliği yüksek bir ürün elde edilmiştir.

Abstract:
The aim of this study to encapsulate pomegranate seed oil (PSO) into nanofibers that are obtained from dextran and gelatin polymers by electrospinning method appropriately and efficiently. First of all, fiber production in different solution concentrations was carried out in order to determine the parameters to be applied in the electrospinning method. The optimal solution concentration for PSO encapsulations was specified as 30% polymer by mass and 50% dextran and 50% gelatin in the polymer. Fort he production of homogeneous, smooth and small diameter nanofibers, the electrospin parameters were set as 21 kV voltage, 15 µl/min flow rate and 12,5 cm needle tip to collector distance. Afterward, the encapsulation process was studied with 10%, 20% and 30% concentrations with pomegranate seed oil. scanning electron microscope (SEM) device was used to understand the morphological characterization of the produced nanofibers. It was found that the diameters of the nanofibers diameter increased with increased PSO concentration. FTIR analysis results showed that PSO was encapsulated into dextran-gelatin nanofibers suitably. The DPPH radical scavenging activity value of unencapsulated PSO was compared with the encapsulated the DPPH radical scavenging activity value calculated by the 1,1 diphenyl-2-picrihydrazyl (DPPH) method. DPPH radical scavenging activity value increased with the increase in PSO concentration, but it was observed that increasing fibre diameter caused a decrease in efficiency. The encapsulation process with electrospinning method was carried out with approximately 92% efficiency. With this study, natural, biocompatible and high antioxidant product has been obtained that can replace artificial antioxidant materials that have a widespread use in the food industry.