Ateş dikeni (Pyracantha coccinea Roemer var. lalandi) meyve ekstraktının enkapsülasyon optimizasyonu ve yoğurt üretiminde kullanımı
Firethorn (Pyracantha coccinea Roemer var. lalandi) encapsulation optimization of fruit extract and its use in yogurt production
Yazar: EDA İLHAN DİNÇER
Danışman: PROF. DR. HASAN TEMİZ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Dondurarak kurutma = Freeze drying ; Püskürtmeli kurutma = Spray drying

Özet:
Bu çalışmada, ateş dikeni meyve konsantresinin ve farklı yöntemlerle üretilmiş ateş dikeni mikrokapsüllerinin yoğurt üretiminde kullanım imkanları araştırılmıştır. En iyi ekstraksiyon koşulları tespit edilerek ekstraksiyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Buna göre meyveler % 60 etanol, 60 Amplitute gücünde ve sabit 25±2 ˚C sıcaklıkta 20 dakika süresince ekstrakte edilmiştir. Elde edilen ekstraktan maltodekstrin ve gam arabik kaplayıcı materyalleri kullanılarak enkapsülasyon konsantrasyonu, maltodekstrin:gam arabik oranı ve hava giriş sıcaklığı parametreleri bakımından püskürtmeli kurutma yöntemi optimize edilmiştir. İstenirlik fonksiyonuna göre optimum şartlar % 15 enkapsülasyon konsantrasyonu, 3:2 maltodektrin: gam arabik oranı ve 145 ˚C hava giriş sıcaklığı olarak tespit edilmiştir. Bu veriler (% 15 maltodekstrin ve 3:2 maltodekstrin:gam arabik) doğrultusunda dondurularak kurutulmuş mikrokapsül üretilmiştir. Ekstraktın ve iki farklı yöntemle üretilmiş mikrokapsüllerin kimyasal bileşimleri ile antioksidan özellikleri incelenmiştir. Dondurarak kurutulmuş mikrokapsüller, püskürterek kurutulmuş mikrokapsüllerden daha yüksek antioksidatif etki göstermiştir. Çalışmanın son basamağında ise elde edilen ekstrakt ve farklı yöntemlerle üretilmiş mikrokapsüller yoğurt üretiminde % 0.25, 0.50 ve 0.75 oranlarında yoğurt üretiminde kullanılmıştır. 4±1 ˚C' de 28 gün depolanan yoğurt örneklerinde 5 farklı depolama süresince fizikokimyasal, in vitro sindirim analizleri, spektrofotometrik, mikrobiyolojik, reolojik, duyusal ve uçucu aroma bileşeni analizleri yapılmıştır. pH, asitlik ve serum ayrılması özellikleri bakımından mikrokapsül ilaveli yoğurtların, ekstrakt ilaveli ve kontrol grubundan daha iyi nitelikler gösterdiği tespit edilmiştir. İlave edilen ekstrakt ve mikrokapsül yüzdesi arttıkça bütün depolama günlerinde örneklerin in vitro sindirim sonrasındaki toplam fenolik madde miktarları artış göstermiştir. Genel olarak mikrokapsül ilaveli yoğurtların biyoaktif bileşenlerce zengin olduğu, enkapsülasyon işlemi ile biyoaktif bileşenlerin korunduğu görülmüştür. Bu çalışma ile ateş dikeni meyvesi ilk kez bir gıda sistemine uygulanmıştır. Fenolik, antioksidan ve selenyumca zengin olan bu meyveden fayda sağlamak amacıyla ekstrakt ve mikrokapsül üreterek fonksiyonel özellikte yoğurt üretimi gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In this study, the usage possibilities of firethorn fruit concentrate and firethorn microcapsules produced by different methods were investigated in yoghurt production. The extraction process was carried out by determining the best extraction conditions. Accordingly, the fruits were extracted for 20 minutes with 60 % ethanol, 60 amplitude power and a constant temperature of 25±2 ˚C. The spray drying method was optimized in terms of encapsulation concentration, maltodextrin: gum arabic ratio and air inlet temperature parameters by using maltodextrin and gum arabic coating materials from the extracts obtained. Optimum conditions according to the desirability function were determined as 15 % encapsulation concentration, 3: 2 maltodextrin: gum arabic ratio and 145 ˚C air inlet temperature. In line with these data (15 % maltodextrin and 3: 2 maltodextrin: gum arabic), freeze-dried microcapsules were produced. Chemical compositions and antioxidant properties of extract and microcapsules were studied. Freeze-dried microcapsules showed higher antioxidative effects than spray-dried microcapsules. In the last step of the study, extracts and microcapsules were used in yoghurt production in 0.25, 0.50 and 0.75 % ratios. Physicochemical, in vitro digestion analyzes, spectrophotometric, microbiological, rheological, sensory and volatile aromatic compound analyzes were performed during 5 different storage periods in yoghurt samples stored at 4±1 ˚C for 28 days. In terms of pH, acidity and serum separation properties, it was determined that the microcapsule added yoghurts showed better qualities than the extract added and control groups. As the percentage of extracts and microcapsules added increased, the total phenolic content of the samples after in vitro digestion increased on all storage days. In general, it has been observed that microcapsule-added yoghurts are rich in bioactive components, and bioactive components are protected by the encapsulation process. With this study, firethorn fruit was applied to a food system for the first time. In order to benefit from this fruit rich in phenolic, antioxidant and selenium, a functional yoghurt was produced by producing extracts and microcapsules.