Trüf mantarı (Tuber aestivum) Aroma ve Ekstresinin Mikro ve Nanoenkapsülasyonu
Nanoencapsulation and Micro of Truffle (Tuber aestivum) Aroma and Extract
Yazar: SÜMEYRA AL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EYYÜP KARAOĞUL
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Dondurarak kurutma = Freeze drying ; Kurutma = Drying ; Mantarlar = Fungi ; Trüf mantarı = Truffle ; Özütleme = Extraction

Özet:
Bu çalışma kapsamında trüf mantarı (Tuber aestivum) ekstre ve aromalarının mikro ve nano enkapsülasyonu planlanmıştır. Bu amaçla trüf mantarı, clavenger aparatı kullanılarak farklı ekstraksiyon teknikleri ile ekstrakte edilmiştir. Ekstre ve aromalar, püskürtmeli kurutma (spray dryer) ve dondurarak kurutma (liyofilizasyon) teknikleri ile toz haline getirilmiştir. Enkapsülasyonda duvar kaplama materyali olarak maltodekstrin ve gam arabik karışımları tercih edilmiştir. Ekstre ve aromaların kimyasal karakterizasyonu için toplam antioksidan, fenolik, flavanoid, antosiyanin, kondanse tanen, brix analizi ve aromaların kimyasal kompozisyonları (GC-MS ile) özellikleri incelenmiştir. Kapsüle formuna dönüştürülmüş tozların ise fizikokimyasal analizleri için; su aktivitesi, toplam verim, kitle ve sıkıştırılmış kitle yoğunluğu, Carr indeks, Hausner oranı, ıslanabilirlik, toplam antioksidan, fenolik, flavanoid, antosiyanin, kondanse tanen ve duyusal analizleri ile bunların morfolojik özellikleri (Taramalı elektron mikroskobu, SEM ve X ışını difraktometresi, XRD) incelenmiştir. Trüf mantarı ekstre ve aroması, kullanılan ekstraksiyon yöntemlerinin tümünde yüksek antioksidan aktivite sergilemiştir. Toplam fenolik madde miktarı (TFMM) analizinde en yüksek sonuç 96.69 mg GAE/kg ile geleneksel ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen ekstrede saptanmışken en düşük değer ise 5.30 mg GAE/kg ile geleneksel ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen aromada belirlenmiştir. Toplam flavanoid miktarı (TFM) analizinde ise en iyi sonuç 175.41 µg QCE/g ile geleneksel ekstraksiyon yönteminde bulunmuşken, minimum değer ise 33.25 µg QCE/g ile mikrodalga ekstraksiyon yönteminde tespit edilmiştir. Trüf mantarı aroma içeriğinin kimyasal kompozisyonunda ana madde olarak %65.93 1-octen-3-ol ve %17.32 2,4-dithiapentane bileşenleri tanımlanmıştır. Püskürtmeli ve dondurarak kurutma yöntemi sonucu elde edilen trüf mantarı ekstre ve aroma enkapsüllerinin yüksek miktarda antioksidan aktivite gösterdiği tespit edilmiştir. Mantar enkapsüllerinde TFMM ve TFM için maksimum değerler sırasıyla 160.17 mg GAE/kg ve 149.69 µg QCE/g ile püskürtmeli kurutma yöntemiyle elde edilen mantar tozlarında belirlenmiştir. Kapsülasyon teknikleri karşılaştırıldığında; dondurarak kurutma (liyofilizasyon) ile elde edilen enkapsüllerin daha iyi su aktivitesi (0.032) ve enkapsülasyon verimine (%83.48) sahip olduğu saptanmıştır. Fakat püskürtmeli kurutma (spray dryer) metoduyla elde edilen tozlarda ise Carr indeks, Hausner oranı, ıslanabilirlik gibi özelliklerin daha kabul edilebilir seviyede olduğu belirlenmiştir. Dondururak kurutulan maserasyon ekstre tozlarının en iyi seviyede duyusal özelliklere sahip olduğu gözlemlenmiştir. Enkapsüle tozların SEM görüntüleri incelendiğinde; dondurarak kurutma (liyofilizasyon) ile nano boyutta enkapsülasyon yapıldığı anlaşılmıştır. Tozların XRD analizi yapılmış ve nano boyutlarında olduğu teyit edilmiştir. Trüf mantarı ekstre, aroma ve tozlarında; toplam antosiyanin ve kondanse tanen miktarları tespit edilememiştir. Bu çalışmalar sonucunda; maserasyon ve geleneksel ekstraksiyon yönteminin trüf mantarı özelliklerini daha iyi koruduğu belirlenmiştir. Püskürtmeli kurutma (spray dryer) ile elde edilen mantar tozlarının ise daha kabul edilebilir özellikte olduğu tespit edilmiştir. Trüf mantarı enkapsülasyonu ile kullanıma hazır yeni bir ürün elde edilmiştir.

Abstract:
In this study, micro and nano encapsulation of truffle (Tuber aestivum) extracts and aromas were planned. For this purpose, truffle mushrooms were extracted with different extraction techniques using clavenger apparatus. The extracts and aromas are powdered by spray drying and freeze drying techniques. In the encapsulation, maltodextrin and gum arabic mixtures were used as wall covering material. Total antioxidant, phenolic, flavanoid, anthocyanin, condensed tannin properties, brix analysis and chemical compositions of flavors (by GC-MS) were investigated for chemical characterization of extracts and aromas. For the physicochemical analysis of the powder converted into capsule form; water activity, total yield, mass and compressed mass density, Carr index, Hausner ratio, wettability, total antioxidant, phenolic, flavanoid, anthocyanin, condensed tannin and sensory analyzes and their morphological properties (Scanning electron microscopy, SEM and X-ray diffractometer, XRD ) were examined. Truffle extract and aroma was showed high antioxidant activity in all extraction methods used. In the total phenolic content (TFMM) analysis, the highest value was found in the extract obtained by conventional extraction method with 96.69 mg GAE/kg, while the lowest value was found in the aroma obtained by conventional extraction method with 5.30 mg GAE/kg. In the total flavanoid amount (TFM) analysis, while the best results were obtained with conventional extraction method with 175.41 µg QCE/g, the minimum value was determined with microwave extraction method with 33.25 µg QCE/g. 65.93% 1-octen-3-ol and 17.32% 2,4-dithiapentane compounds were defined as the main substances in the chemical composition of the truffle aroma content.Truffle extract and aroma encapsules obtained by spray and freeze drying method were showed high antioxidant activity. The maximum values for TFMM and TFM in mushroom encapsules were determined by spray drying with 160.17 mg GAE/kg and 149.69 QCE/g respectively. The freeze-dried (lyophilization) capsules were found to have better water activity (0.032) and encapsulation efficiency (83.48%). However, in the powder obtained by spray drying method, Carr index, Hausner ratio and wettability were found to be more acceptable. It was observed that freeze-dried maceration extract powders had the best sensory properties. When examined SEM images of encapsulated powders; it was understood that was made nano-size encapsulation by freeze-drying (lyophilization). The powders were analyzed by XRD and confirmed to be nanoscale. Total amounts of anthocyanin and condensed tannins in truffle extract, aroma and their powders were not detected. As a result of these studies; maceration and traditional extraction method have been found to better protect the properties of truffles. The mushroom powders obtained by spray drying were found to be more acceptable. A new product has been obtained with truffle encapsulation which is ready to use.