Uludağ yöresine ait arı polenlerinden ekstrakte edilen fenolik bileşenlerin karakterizasyonu ve mikroenkapsüle formlarının biyoerişilebilirliklerinin değerlendirilmesi
Characterization of  phenolic compounds  extracted from bee pollen from uludağ district and evaluation of  bioaccessibility of  their microencapsulated forms
Yazar: ERTÜRK BEKAR
Danışman: PROF. DR. ÖMER UTKU ÇOPUR
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Mikroenkapsülasyon = Microencapsulation

Özet:
Bu çalışmada, Bursa ili Uludağ yöresinde sabit arıcılık yapılan 7 bölgeden bir sezon boyunca belirli aralıklarla arı polenleri toplanmıştır. Toplanan arı polenlerinden toplam fenolik madde analiz sonuçları açısından maksimum verimin elde edilebilmesi amacıyla, yanıt yüzey yöntemi kullanılmış ve optimum ekstraksiyon koşulu olarak 2 döngü, 90 dakika ve %70 etanol parametrelerine sahip koşul belirlenmiştir. Ekstraksiyon optimizasyonunun ardından, tüm örnekler optimize yöntemle ekstrakte edilmiş; toplam fenolik madde, toplam flavonoid madde ve toplam antioksidan kapasite analizleri ile fenolik karakterizasyon çalışması yapılmıştır. Ayrıca kemometrik analiz çalışmaları da gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda en yüksek fenolik içeriğe sahip olduğu belirlenen Çöreler bölgesi arı polenleri, devam eden çalışmalarda kullanılmıştır. Ekstraktlardaki fenolik içerik kaybının önüne geçilmesinin yanında; ekstraktların kontrollü salınımla birlikte, sindirimin bağırsak evresinde biyoerişilebilir hale gelmesi hedeflenmiştir. Bu sebeple mikroenkapsülasyon uygulaması gerçekleştirilmiş olup; ısıl işleme duyarlı bileşenler için uygun olarak, iyonik jelasyon yöntemi tercih edilmiştir. Kaplama materyali olarak sodyum aljinat, sertleştirme ajanı olarak CaCl2 kullanılmıştır. En yüksek fenolik biyoerişilebilirlik (%) değerlerine ulaşabilmek için optimum mikroenkapsülasyon koşulları yanıt yüzey yöntemi uygulanmış ve %1,57 sodyum aljinat, %10 ekstrakt oranı ile 450 µm nozul çapı, optimum koşul parametreleri olarak tespit edilmiştir. Optimum koşulda gerçekleştirilen üretimle birlikte; daha yüksek biyoerişilebilirlik (%) değerlerine sahip, dayanımı ve katma değeri yüksek mikropartiküller elde edilmiştir. Üretilen mikrokapsüllerde gerçekleştirilen analizler sonucunda, biyoerişilebilirlik (%) değerlerinde artış görülmüştür. Mikrokapsüllerin üretim ve analizlerini takiben, gıdaya uygulanabilirliği de araştırılmak istenmiştir. Bu bağlamda, fenolik içeriği ve antioksidan özellikleri bakımından zayıf olan köfte içerisine %1, %3, %5 oranlarında mikrokapsül ilave edilerek, üretim ve analizler yapılmıştır. Üretilen köftelerde yapılan duyusal analizde, mikrokapsül ilaveli köftelerin panelistler tarafından kabul edilebilir genel beğeni puanlarına sahip oldukları gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, bee pollen samples were collected at regular intervals throughout a season from seven regions where fixed beekeeping is conducted in the Uludağ region of Bursa province. In order to achieve maximum efficiency in terms of total phenolic compound analysis of the collected bee pollen, the response surface methodology was employed, and the optimal extraction conditions were determined as 2 cycles, 90 minutes, and 70% ethanol. Following extraction optimization, bee pollen samples were extracted with the optimized method; a phenolic characterization study was conducted through total phenolic compound, total flavonoid compound, and total antioxidant capacity analyses. Additionally, chemometric analysis studies were conducted. The samples from the Çöreler region, identified as having the highest phenolic content, were used in the ongoing studies. In addition to preventing the loss of phenolic content in the extracts, the aim was to render the extracts bioaccessible during the intestinal phase of digestion along with controlled release. Therefore, microencapsulation was carried out, and the ionic gelation method was preferred for thermally sensitive components. Sodium alginate was used as the coating material, and CaCl2 was used as the hardening agent. Optimal microencapsulation conditions were determined using the response surface methodology to achieve the highest phenolic bioaccessibility (%) values, resulting in 1.57% sodium alginate, 10% extract ratio, and 450 µm nozzle diameter as the optimum condition parameters. With the production performed under optimum conditions, microparticles with higher bioaccessibility (%) values, as well as increased resistance and added value, were obtained. As a result of the analyzes performed on the produced microcapsules, an increase in bioaccessibility (%) values was observed. Following the production and analyses of the microcapsules, their applicability to food was also investigated. In this context, meatballs with low phenolic content and antioxidant properties were produced and analyzed by adding microcapsules at rates of 1%, 3%, and 5%. In the sensory analysis of the produced meatballs, it was observed that meatballs with added microcapsules had acceptable overall liking scores by the panelists.