Roka tohumundan doğal gam üretimi ve keten tohumu yağının mikroenkapsülasyonunda kullanımı
Natural gum production from rocket seeds and use of rocket seed gum in microencapsulation of flaxseed oil
Yazar: ESRA AVCI
Danışman: DOÇ. DR. SALİH KARASU ; DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Son yıllarda yapılan çalışmalarda, enkapsülasyon ajanları olarak doğal kaynakların kullanılması ile ilgili çalışmaların sayısı artmaktadır. Bu tez çalışmasının amacı yüksek miktarda lif içeriğine sahip roka çekirdeğinin gıda hidrokolloidi olarak kullanma potansiyelini araştırmaktadır. Roka tohumu gamının enkapsülasyon ajanı olarak kullanılmasıylailgili daha önce literatürde herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. 
Bitkisel omega-3 kaynaklarından keten tohumu yağı doymamış yağ asitleri dolayısıyla oksidasyona karşı duyarlıdır. Bu çalışmada, roka tohumundan üretilmiş gamın, sektörde sıklıkla kullanılan arabik gam ve maltodekstin varlığında emülsiyonları hazırlanmış ve daha sonra  dondurarak kurutma yöntemiyle toz haline getirilmiştir. Enkapsüle edilen keten tohumu yağının karakterizasyonu yapılmış ve oksidatif stabiltesindeki değişim değerlendirilmiştir. Kurutma öncesi emülsiyonun karakterizasyonu için reolojik özellikleri, damlacık boyutu, zeta potansiyeli ve optik görüntüleri incelenmiştir. Zeta potansiyelleri roka tohumunun artışıyla -26,5 mV ile -31,9 mV  arasında değişim göstermiştir. Farklı formülasyonlardaki emülsiyonlarınkayma gerilmesi-kayma hızı ilişkileri incelendiğinde Newton tipi olmayan akış tipi gösterdikleri belirlenmiştir. Hem akış davranış hem de dinamik reolojik özelliklerde roka tohumu gamının ilavesiyle sürekli fazın hareketi kısıtlanarak kıvam katsayılarının artışı emülsiyonun viskoelastik katı karakter özelliğini güçlendirdiğini göstermektedir.  Ayrıca emülsiyonların stabilitelerini belirlemek için yüksek sıcaklık değerlerinde (23-45°C) Termal Loop testi uygulanmış ve roka tohumu gamı miktarının artışıyla emülsiyonların daha stabil olduğu görülmüştür. Keten tohumu yağının enkapsülasyon etkinliği % 38-52 arasında değişmiş, örnekler arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar görülmemiştir. Mikrokapsül karakterizasyonu için FTIR analizi ile duvar malzemelerin interaksiyonu, SEM ile görüntüleri alınan mikrokapsüllerin yüzey morfolojileri ortaya konulmuştur. Oksidatif stabilite testlerine göre, roka tohumu gamı ile enkapsüle edilen keten tohumu yağının oksidasyonunun,  yağ: duvar oranlarına (1:2 ve 1:4) göre sırasıyla kontrol örneğine göre 3,12 ve 5,73 kat azaldığı belirlenmiştir. Sonuçlar roka tohumu gamının keten tohumu yağının enkapsülasyonunda kullanılabileceğini  göstermiştir.

Abstract:
In recent years, the number of studies on the use of natural resources as encapsulation agents has been increasing. The aim of this thesis study is to investigate the potential of using rocket seeds with high fiber content as food hydrocolloid. There are no previous studies in the literature regarding the use of rocket seed gum as an encapsulating agent. Flaxseed oil, which is one of the vegetable omega-3 sources, is sensitive to oxidation due to unsaturated fatty acids.  In this study, emulsions of the gum produced from rocket seed  in the presence of arabic gum and maltodextrin, which are frequently used in the industry, were prepared and then powdered by freeze drying method. Characterization of encapsulated flaxseed oil was made and the change in oxidative stability was evaluated. Rheological properties, droplet size, zeta potential and optical images were investigated for the characterization of the emulsion before drying. Zeta potentials ranged from -26.5 mV to -31.9 mV with an increase in the rocket seed gum. When shear stress-shear rate relationships of different formulations are examined, it is determined that they show non-Newtonian flow type. With the addition of rocket seed gum in both flow behavior and dynamic rheological properties, the increase in consistency coefficients by restricting the movement of the continuous phase shows that the emulsion strengthens the viscoelastic solid character property.In addition, to determine the stability of the emulsions, Thermal Loop test was applied at high temperatures (23-45 ° C) and it was found that the emulsions were more stable with the increase in the amount of rocket seed. gum. The encapsulation efficiency of flaxseed oil varied between 38-52%, there was no statistically significant difference between the samples. For microcapsule characterization, the interaction of wall materials with FTIR analysis, and the surface morphology of microcapsules with images taken by SEM were revealed. According to the oxidative stability tests, it was determined that the oxidation of flaxseed oil encapsulated with rocket seed gum decreased by 3.12 and 5.73 times, respectively (1: 2 and 1: 4). The results showed that the rocket seed gum  could be used for encapsulation of flaxseed oil.