Kırmızı lahana (Brassica olerecea L.)'dan ekstrakte edilen antosiyaninler ile doğal mavi renk maddesi üretimi ve enkapsülasyon tekniği ile stabilitesinin artırılması
Producing natural blue colorant with anthocyanins extracted from red cabbage (Brassica olerecea L.) and increasıng stability with encapsulation technique
Yazar: ZELİHA MOL
Danışman: PROF. DR. TALİP KAHYAOĞLU
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Enkapsülasyon = Encapsulation ; Kurutma yöntemleri = Drying methods ; Lahana = Cabbage ; Püskürtmeli kurutma = Spray drying

Özet:
Bu çalışmada, kırmızı lahana antosiyaninlerinin demir ile şelatlanarak mavi doğal renklendirici elde edilmesi ve bu renklendiricinin püskürtmeli kurutucuda enkapsülasyon yöntemi ile stabilitesinin artırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, kırmızı lahana ve demirin şelatlanması ile elde edilen doğal mavi renk maddesi sıvı ve kapsül halde, pH değerleri 4,5 – 5,0 – 5,5 ve 6,0'ya ayarlanan jelatin içerikli model sistemlere ilave edilmiş ve model sistemler mavi renklerini kaybedinceye kadar depolanmıştır. Depolama boyunca renk değerleri ölçülmüş ve depolama sonunda mavi renk kaybı için kinetik parametreler hesaplanmıştır. Enkapsülasyonda hava giriş sıcaklığı 140ºC ve hava akış hızı 601 L/sa olarak ayarlanmıştır. Kaplayıcı materyal olarak maltodekstrin ve gam arabik karışımı kullanılmıştır.

Çalışma sonucunda, antosiyanin tozları için enkapsülasyon verimliliği %84,45; antosiyanin tutulma oranının %82,47 olarak hesaplanmıştır. Model sistemlerde mavi renk kaybı 25ºC'de 17 , 35ºC'de 5 , ve 45ºC'de ise 3. günde görülmüştür. Mavi renk kaybının tüm model sistemlerde sıcaklık arttıkça ve pH düştükçe hızlandığı gözlemlenmiştir. Enkapsüllasyon uygulamasının mavi renklendirici stabilitesini arttırdığı ve mavi renk kaybının birinci derece reaksiyon kinetiğine göre olduğu belirlenmiştir. Mavi rengi en çok koruyan örneğin 25ºC'de depolanan ve pH değeri 6,0 olan toz renklendirici ile renklendirilmiş model sistem olduğu görülmüştür. Bu model sistemin depolama boyunca toplam renk değişimi (∆E) 3,34; reaksiyon hız sabiti (k) 0,0289; aktivasyon enerjisi (Ea) 90,79 kj mol-1 (R2 0,8937 – 0,9945) ve yarılanma süresi (t1/2) 23,9 gün olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
In this study it was aimed to produce natural blue colorant by chelating anthocyanins extracted from red cabbage with iron and to increase the stability of this colorant using encapsulation method with spray drier. For this purpose, the solid and capsule form of natural blue colorant obtained from chelating of red cabbage anthocyanins and iron was added into gelatin based model systems at pH which was adjusted to 4.5 - 5.0 - 5.5 and 6.0 and model systems were stored at 25, 35, 45ºC until they lose their blue colors. Color values were measured throughout the storage period and kinetic parameters were calculated for the loss of color at the end of storage. Air inlet temperature and air flow rate were set 140°C, 601 L/h respectively for encapsulation process. The mixture of maltodextrin and gum arabic was used as coating material.

In the result of the study, the process yield of anthocyanin powders was found as 84.45% and the anthocyanin retention was found as 82.47%. The loss of blue color was seen on 17, 5, and 3 day of storage at 25ºC , 35ºC, and 45ºC respectively. The loss of blue color in all model systems was observed as the temperature increased and pH decreased. The application of encapsulatiın enhanced the stability of blue color and its reaction kinetic was the first order. It was seen that the most stable blue color was found in the sample cloured with powdered model system of which pH was 6.0 and stored at 25ºC. The total color changes of this model system was determined as (∆E) 3.34, reaction rate constant was found as (k) 0.0289, activation energy was found as (Ea) 90.79 kj.mol-1 (R2 0.8937 – 0.9945) and half-life was found as (t1/2) 23.9 days.