D vitamini ile zenginleştirilmiş keçiboynuzu özütü içeren izotonik sporcu içeceği geliştirilmesinde nanoemülsiyon hazırlama denemesi
Nanoemulsion preparation trial in the development of vitamin D fortified isotonic drink containing carob extract for athletes
Yazar: SİBEL KOŞAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA ŞAHMURAT
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Keçiboynuzu = Locust ; Nanoemülsiyon = Nanoemulsion ; Sporcu içecekleri = Sports drinks ; Vitamin D = Vitamin D

Özet:
Bu çalışmada, zeytinyağı içerisinde D vitamininin su ve keçiboynuzu özütünden oluşan su fazındaki nanoemülsiyonu oluşturma denemeleri, Tween 80 (hacimce %1-3) konsantrasyonu ve sonikasyon süresinden (120 s - 360 s) oluşan iki faktör ve üç düzeyli merkezi tümleşik deneme deseni kullanılarak yanıt yüzey yöntemiyle belirlenen koşullarda yapılmıştır. Nano emülsiyon oluşturmak için yüksek enerji gerektiren yöntemlerden biri olan laboratuvar koşullarında ulaşım, uygulama kolaylığı olan ultrasonik homojenizasyon cihazı ile belirlenen sürelerde sonikasyon işlemi yapılıp  son örneklerde zeta potansiyel ve parçacık boyutu analizleri yapılmıştır.
Analizler sonucunda, nanoemülsiyonların damlacık boyutlarının 88 ile 491 nm arasında değiştiği belirlenmiştir. Bir emülsiyona nano emülsiyon diyebilmek için parçacık boyutunun 20 ila 200 nm arasında olması gerekliliğini kabul edersek bu aralıkta hatta 100 nm'nin altında dahi parçacık elde edebilmiş olmamız sebebiyle emülsiyonun nano boyuta indirilebildiği görülmektedir. Deneyde elde edilen en büyük parçacık boyutu Tween 80'in %2 konsantrasyonda kullanıldığı ve toplamda 70,3 s boyunca sonikasyonun yapıldığı örnekte 490,8 nm olurken en küçük parçacık boyutu ise %2 Tween 80 ve 360 s'lik sonikasyon süresinde 88,14 nm olarak tespit edilmiştir. Parçacık boyutuna istatiksel olarak tek önemli etki zaman olmuş ve zamana bağlı doğrusal olarak parçacık çapı ters orantılı olarak doğrusal bir şekilde değişmiştir. Parçacık boyutunu 200 nm'nin altına düşürebilmek için, Tween 80 konsantrasyonundan bağımsız olarak sonikasyonun süresinin 300 s üzerinde olması gerektiği gözlenmiştir. Emülsiyonun kararlılığı hakkında bilgi veren zeta potansiyelinin büyüklüğü parçacık kararlılığı hakkında bilgi verirken bu değer tüm koşullarda 20 mV altında kalmıştır. Sonuç olarak emülsiyon kararlılığı zayıf bulunmuştur. Parçacık boyutunun tersine zeta potansiyeli ise Tween 80 konsantrasyonuyla doğrusal olarak değişmiştir. Kullanılan yöntemle nano boyutlara parçacık boyutları düşürülmüş dolayısıyla nanoemülsiyon elde edilebilmiştir.

Abstract:
In this study, experimental design was made by using Response Surface Methods two factors and a three-level Central Composit Design to evaluate the production of  oil in water nanoemulsion of vitamin D. As the aquoes phase carob extract, water and Tween 80 were used and vitamn D was carried by olive oil in the oil phase. Tween 80 (1-3%) concentration and sonication time (120 s - 360 s) were the factors selected.Sonication process was performed in the specified times with the ultrasonic homogenization device, which is one of the methods requiring high energy to create nano emulsion and has ease of transportation and application under laboratory conditions, and zeta potential and particle size analyzes were performed in the final samples.
 As a result of the analyzes, it was determined that the droplet sizes of the nanoemulsions ranged from 88 to 491 nm. It has been accepted that the particle sizes between 20 and 200 nm of an emulsion. It may counted as nanoemulsion. We reached the particle size below 200 nm, even below 100 nm. The largest particle size obtained in the experiment was 490.8 nm in the sample where Tween 80 was used at a concentration of 2% and sonicated for a total of 70.3 s, while the smallest particle size was determined as 88.14 nm at 2% Tween 80 and 360 s sonication time. The only statistically significant effect on particle size has been found as the time, and the particle diameter has changed in a linear manner inversely proportional to time. In order to reduce the particle size below 200 nm, it was observed that the duration of sonication should be over 300 s, regardless of the concentration of Tween 80. While the magnitude of the zeta potential, which gives information about the stability of the emulsion this value is below 20 mV under all conditions. As a result, emulsion stability was found to be weak. The zeta potential, as opposed to the particle size, changed linearly with the concentration of Tween 80. With the method used in this study, particle sizes were reduced to nano scales and it can be said that nanoemulsion has been obtained.