İyonik jelleşme tekniği kullanılarak çekirdek-kabuk yapılı likopen kapsüllerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of core-shell lycopene capsules by using ionic gelization technique
Yazar: FATMA ZENNECİOĞLU
Danışman: PROF. DR. KEMAL SARIOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Jelleşme = Gelation ; Kapsüller = Capsules ; Karakterizasyon = Characterization ; Likopen = Lycopene

Özet:
Çalışmada salçadan ekstrakte edilen likopen kullanılarak iyonik jelasyon metoduyla çekir-dek kabuk yapılı kapsüllerin üretilmesi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Kapsül üreti-minde kaplama metaryali olarak sodyum aljinat kullanılmıştır. Likopenin aljinat ile kapla-nıp enkapsüle edildiği çalışmada optimum koşulların belirlenmesi amacıyla Design Expert programı ile Tepki Yüzey Metodu (RSM) kullanılmıştır. Yapılan ön değerlendirmeler so-nucunda enkapsülasyon işlemine etki eden bağımsız değişkenler sodyum aljinat konsant-rasyonu (%0,5, %0,75, %1), damlama iğne çapları (0,41, 0,51, 0,61 mm) ve kabuklama süresi (20, 50, 80 dk) olarak belirlenmiştir. Belirlenen faktörlerin enkapsülasyon verimi (%), çekirdek sızıntısı (%), invitro salım testi (%transmitans), kapsül sertliği, partikül çapı (mm) değerleri üzerindeki etkisini belirlemek amacıyla RSM ye bağlı olarak Box-Behnken tepki yüzey deneme deseni kullanılmıştır.
Sonuç olarak sodyum aljinat oranındaki değişimin enkapsülasyon etkinliği, kapsül sertliği, çekirdek sızıntısı ve salımı, ortalama partikül çapı üzerine önemli olduğu belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda bağımsız değişkenler arasında en etkili para-metre sodyum aljinat konsantrasyonu olduğu tespit edilmiştir. Sodyum aljinat konsantras-yonu çekirdek sızıntısı, enkapsülasyon verimi, %T değeri, sertlik, partikül çapı üzerinde etkilidir.  Diğer bağımsız değişken olan bekleme süresi, kapsüllerde çekirdek madde salımı ve sertlik üzerinde etkili olduğu gözlemlenmiştir. Bağımsız değişkenlerden iğne çapındaki farklılığın kapsüllerde salım ve ortalama partikül çapı değerleri üzerinde etkili olduğu gö-rülmüştür. Üretilen kapsüllerde enkapsülasyon etkinliği değerleri %84,29-97,46 aralığın-dadır. Çekirdek sızıntısı incelendiğinde ortalama %5,6 sızıntı tespit edilmiştir. Kapsüllerin ortalama partikül çapı 5,43 mm değerindedir. Kapsüllerin mide (pH 2,3) ve bağırsak (pH 7,1) ortamında kontrollü salımı incelendiğinde mide ortamında, 60 dk'da kapsüller stabili-tesini korurken, bağırsak ortamında kapsüllerin 15 dk'dan sonra açılmaya ve dağılmaya başladığı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Kapsülleme, Çekirdek-Kabuk modeli, Likopen, İyonik Jelizasyon Tekniği

Abstract:
In this study, it was aimed to produce and characterize capsules with core shell structure by ionic gelization method using lycopene extracted from tomato paste. Sodium alginate was used as a coating material in capsule production. In the study where lycopene was coated with alginate and encapsulated, Response Surface Method (RSM) was used with Design Expert program to determine optimum conditions. As a result of the preliminary evaluations, the independent variables affecting the encapsulation process were deter-mined as sodium alginate concentration (0,5%, 0,75%, 1%), drip needle diameters (0,41, 0,51, 0,61 mm) and crusting time (20, 50 ,80 min). Box-Behnken response surface trial pattern was used depending on RSM to determine the effect of the determined factors on encapsulation efficiency (%), core leakage (%), in-vitro release test (%transmittance), cap-sule hardness, particle diameter (mm) values.
As a result, it was determined that the change in sodium alginate rate was important on encapsulation efficiency, capsule hardness, core leakage and release, and mean particle diameter.  As a result of the analyzes, it was determined that the most effective parameter among the independent variables was sodium alginate concentration. Sodium alginate con-centration has an effect on core leakage, encapsulation efficiency, %T value, hardness, particle diameter. The other independent variable, waiting time, has been observed to have an effect on the release of core substances and hardness in capsules. The difference in needle diameter from the independent variables was found to have an effect on the re-lease and average particle diameter values in the capsules. The encapsulation efficacy values in the capsules produced are in the range of 84.29-97.46%. When the core leak was examined, an average of 5.6% leakage was detected. The average particle diameter values of the capsules vary 5.43 mm. When the controlled release of capsules in the stom-ach (pH 2,3) and intestinal (pH 7,1) environment was examined, it was observed that the capsules started to open and disperse after 15 minutes in the intestinal environment while the capsules maintained their stability at 60 minutes in the stomach environment.  

Keywords: Encapsulatıon, Core Shell Particle, Lycopene, Ionic Gelization Method