Şanlıurfa'da yetiştirilen biberlerden elde edilen tohum yağının Arap zamkı ve maltodekstrin kompozisyonu ile enkapsülasyonu
Encapsulation of seed oil obtained from peppers grown in Sanliurfa region using Arabic gum and maltodextrin compositions
Yazar: FATİH ŞENGÜN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET KARAASLAN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada kırmızıbiber tohum yağlarının (BTY) maltodekstrin ve arap zamkı kaplama materyalleri kullanılarak kapsüllenmesi amaçlanmıştır. Kaplama materyali olarak maltodekstrin ve arap zamkı kullanılmıştır. Mikroenkapsülasyon optimizasyonu için merkezi karma tasarım kullanılmıştır. Mikroenkapsülasyon proses şartları taşıyıcı madde konsantrasyonu, isot tohumu yağı oranı ve püskütmeli kurutucu giriş sıcaklığı parametreleri yanıt yüzey metodu kullanılarak optimize edilmiştir. Optimizasyon sonucunda en yüksek verim ve etkinlik değerleri 184 oC sıcaklıkta, maltodekstrin / arap zamkı oranı: 9/1 ve % 25'lik yağ oranı koşullarında oluşmuştur. Elde edilen kapsüllerin fiziksel kalite özellikleri taramalı elektron mikroskobu ve parçacık boyut analizi kullanılarak belirlenmiştir.  BTY kapsüllerinin boyutlarının 1 – 10 µm arasında değiştiği ve kapsül şekillerinin düzgün, yuvarlak, pürüzsüz ve büzülmemiş yapıda olduğu görülmüştür. FTIR sonuçları BTY'nin başarılı bir şekilde kapsüllendiğini ve kapsüllerin içerisinde yağın hapsedildiğini göstermiştir. Mikrokapsüllerin termal stabiliteleri termogravimetrik analizler ile belirlenmiştir ve kapsüllerin ısısal dayanımları tatmin edici derecede bulunmuştur. Depolama süresince kalite özelliklerinin değişimleri takip edilmiştir ve örnekler 4oC'de ve 20 oC'de 30 gün boyunca depolanmışlardır. Depolama süresince örneklerin renk değerlerinde istatistiki önem seviyesinde bir değişim olmamıştır. Su aktivitesi 14 gün kısmen yükselmiş olsa da (0.142 – 0.167) daha sonraki depolama süreçlerinde önemli bir artış tespit edilememiştir. Kapsüllerin peroksidasyon stabiliteleri 25 oC' de ve 60 oC' de çalışılmıştır. Mikroenkapsülasyonun örneklerin oksidasyona uğramasını önlediği belirlenmiş ve peroksit değerlerindeki artışın kapsüllenmemiş yağa göre çok daha düşük olduğu belirlenmiştir.  Kapsüllenmiş biber yağının antimikrobiyal etkinliği de çalışılmış olup; S. Aureus, P. aeruginosa, E. faecalis mikroorganizmalarının gelişimini inhibe ettiği belirlenmiştir. Elde edilen verilere göre mikroenkapsülasyonun BTY'ye termal stabilite kazandırdığı, depolama süresince kalite özelliklerinin korunmasını sağladığı ve antimikrobiyal etkinliğinin artışını sağladığını ortaya koymuştur.

Abstract:
In this study, it was aimed to encapsulate red pepper seed oils (PSO) using maltodextrin and gum arabic coating materials. Maltodextrin and gum arabic were used as coating material. Central mixed design was used for microencapsulation optimization. The microencapsulation process conditions carrier concentration, red pepper seed oil ratio and spray dryer inlet temperature parameters were optimized using the response surface method. As a result of the optimization, the highest yield and efficiency values were obtained at 184 oC, maltodextrin / gum arabic ratio: 9/1 and 25% oil ratio. Physical quality properties of the obtained capsules were determined by scanning electron microscopy and particle size analysis. It was found that the sizes of the PSO capsules ranged from 1 to 10 µm and the capsule shapes were regular, round, smooth and uncontracted. FTIR results showed that PSO was successfully encapsulated and oil was trapped in the capsules. The thermal stability of the microcapsules was determined by thermogravimetric analysis and the thermal stability of the capsules was satisfactory. Changes in quality characteristics were monitored during storage and samples were stored at 4 °C and 20 °C for 30 days. There was no change in the statistical significance of the color values of the samples during storage. Although water activity was partially elevated for the first 14 days (0.142 - 0.167), no significant increase was observed in subsequent storage processes. The peroxidation stability of the capsules was studied at 25 oC and 60 oC. It was determined that microencapsulation prevents oxidation of the samples and the increase in peroxide values was found to be much lower than unencapsulated oil. The antimicrobial activity of encapsulated red pepper oil has also been studied; S. Aureus, P. aeruginosa, E. faecalis were determined to inhibit the growth of microorganisms. According to the data obtained, microencapsulation gives thermal stability to PSO, preserves quality properties during storage and increases antimicrobial efficacy.