Safranın biyopolimerlerle kaplanmış nanolipozomal sistemlerle enkapsülasyonu
Encapsulation of saffron with biopolymers coated nanoliposomal systems
Yazar: BÜŞRA ATALI
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Safran, dünyada Güneybatı Asya olmak üzere geniş bir iklim alanında 
yetiştirilebilen, gıda endüstrisinde renk sağlayıcı, tat ve aroma verici olarak 
kullanılmasının yanı sıra antioksidan, antikanserojen, antidepresan gibi biyoaktif 
özellikleri nedeniyle "Kırmızı Altın" olarak adlandırılan ve Crocus Sativus 
L. çiçeğinin stigmalarından elde edilen bir bitki türüdür. Safran biyoaktif 
bileşenlerinin en önemlisi, suda çözülenebilen ve bu nedenle su bazlı ürünlerde 
renklendirici olarak kullanılabilen krosindir ancak asidik pH, değerlerinde krosinin 
stabilitesi olumsuz yönde etkilenmektedir. Bu nedenle bu çalışmanın amacı, safran 
krosin bileşeninin stabilitesini artırmak ve kontrollü salınımı sağlamak amacıyla 
lipozomal sistemlerle enkapsülasyonun sağlanmasıdır. %2 (h/h) safran-su 
ekstraktı içeren lipozomlar (soya lesitini %2 a/h) yüksek basınçlı homojenizatörde 
10.000 psi'de 3 döngü sonrası üretilmiştir. 3 döngü sonra üretilen lipozomların 
boyutu 70 nm, zeta potansiyeli -23.83 mV ve enkapsülasyon etkinliği %75,86'dır. 
Anyonik yüzey özelliğine sahip lipozomlar (-23 mV), katyonik yüzey özelliğine sahip 
iki farklı molekül ağırlığına sahip (43.55 kDa, %0.3 a/h; 662.66 kDa, %0.1 a/h) 
kitosonla kaplanmış ve taşıyıcı olarak maltodekstrin DE-19 varlığında (%20, a/h) 
xiv 
püskürtmeli kurutucuda toz haline getirilmiştir. Böylece lipozomların 
kullanılabilirliği ve dayanıklılığı artırılmıştır. Ayrıca aynı koşullar altında kontrol 
örneği olarak belirlenen safran ekstraktı-maltodekstrin karışımı ile de çalışılmıştır. 
Kontrol örneği dahil, toz forma dönüştürülen lipozomal safranların nem içerikleri 
%3.85-5.16 arasında, su aktivitesi ise 0.13-0.20 arasında değişim göstermiştir.
Safran ekstraktını lipozomla kaplamanın biyoerişebilirlik üzerine etkisini tespit 
etmek amacıyla simüle in vitro sindirim sisteminde çalışılmıştır. Krosin içeriği 
safran ekstraklarında %50.72 oranında korunurken, lipozomal sistemlerde %71-93 
oranında korunduğu tespit edilmiş ve lipozomla kaplanmanın krsoin içeriğini 
korumada başarılı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Enkapsüle olmamış ve lipozomla 
kaplanan safran ekstraktlarının kontrollü salınımı incelenmiş ve safran 
ekstraktınındaki krosin kaybının 9 saatte %86'ya kadar çıkmıştır ancak lipozomal 
örneklerde bu kayıp %7-20 arasında değişmiştir. Böylece safran ekstraktının 
lipozomal sistemlerle enkapsülasyonunun pH stabilitesini artırdığı sonucuna 
varılmıştır. Sonuçlar lipozomal sistemlerin safran esktraktının enkapsülasyonunda 
kullanılabileceğini ayrıca safran ve lipozomal safranın da fonksiyonel içecek 
üretiminde kulanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Saffron is a plant species with bioactive properties. Crocin is the most important bioactive component of saffron, but the stability of crocin is adversely affected at acidic pH values. Therefore, the aim of this study is to provide encapsulation with liposomal systems to increase the stability of the saffron crocin component and to ensure its controlled release. Liposomes containing 2% (v/v) saffron-water extract (soy lecithin 2% w/v) were produced after 3 cycles at 10,000 psi in a high-pressure homogenizer. The size of the liposomes produced after 3 cycles is 70 nm, the zeta potential is -23.83 mV, and the encapsulation efficiency is 75.86%. Liposomes with anionic surface properties are coated with chitoson with two different molecular weights with cationic surface properties and in the presence of maltodextrin DE-19 as carrier powdered in a spray dryer. Moisture content of liposomal saffron converted into powder form is between 3.85-5.16% and water activity is between 0.13-0.20. While the crocin content was preserved at a rate of 50.72% in saffron extracts, it was found to be preserved at a rate of 71-93% in liposomal systems, and it was concluded that the liposome coating was successful in preserving the crocin content. Crocin loss in saffron extract increased up to 86% in 9 hours, but this loss ranged from 7-20% in liposomal samples, and it was observed that encapsulation with liposomal systems increased pH stability. The results showed that saffron and liposomal saffron can also be used in the production of functional beverages.