Encapsulation of caffeic acid in carob bean flour and whey protein-based nanofibers by electrospinning
Kafeik asitin elektroeğirme yöntemi ile keçiboynuzu unu ve peynir altı suyu proteini içeren nanolifler içine hapsedilmesi
Yazar: SEMA ZEREN
Danışman: PROF. DR. SERPİL ŞAHİN ; PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Ambalajlama = Packaging ; Biyobozunurluk = Biodegradability ; Dinamik paketleme sistemleri = Dynamic packaging systems ; Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Keçiboynuzu = Locust

Özet:
Bu çalışmanın amacı, keçiboynuzu unu, peynir altı suyu proteini konsantresi ve
polietilen oksitten (PEO) yapılan elektroeğrilmiş nanoliflere kafeik asit eklemektir.
Peynir altı suyu proteini konsantresi konsantrasyonunun (%1 ve %3) ve kafeik asit
ilavelerinin (%1 ve %10) çözeltilerin ve nanoliflerin özellikleri üzerindeki etkileri
araştırılmıştır. Çözeltilerin özelliklerini belirlemek için çözeltilerin viskozitesi ve
elektriksel iletkenliği incelenmiştir. Nanolifleri karakterize etmek için taramalı
elektron mikroskobu (SEM), X-ışını kırınımı (XRD), termal gravimetrik analiz
(TGA), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), su buharı geçirgenliği (WVP) ve
Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri kullanılmıştır. SEM
sonuçlarına göre, kafeik asitin nanoliflere eklenmesi, daha ince nanolifler elde
edilmesine sebep olmuştur. Tüm nanolifler tek tip morfoloji sergilemiştir. Kafeik
asit, nanofiberlere verimli bir şekilde yüklenmiştir. Kafeik asit konsantrasyonları %1
den %10 a arttırıldığında, yükleme verimleri %76,4 den %94 e artmıştır. kafeik asit
konsantrasyonu %10 olan nanolifler %92,95 antioksidan aktivite göstermiştir.
Sonuçlar, elektroeğirme yoluyla kafeik asitin keçiboynuzu unu/peynir altı suyu proteini konsantresi bazlı nanoliflere kapsüllenmesinin aktif paketleme uygulamaları
için uygun bir aday olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The purpose of this study was to introduce caffeic acid (CA) into electrospun
nanofibers made of carob flour, whey protein concentrate (WPC), and polyethylene
oxide (PEO). The effects of WPC concentration (1% and 3%) and CA additions (1%
and 10%) on the characteristics of solutions and nanofibers were investigated. The
viscosity and electrical conductivity of the solutions were examined to determine
characteristics of solutions. Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction
(XRD), thermogravimetric analyzer (TGA), differential scanning calorimetry
(DSC), water vapor permeability (WVP), and Fourier transform infrared (FTIR)
analysis were used to characterize the nanofibers. According to the SEM results, the
inclusion of CA into nanofibers resulted in thinner nanofibers. All nanofibers
exhibited uniform morphology. CA was efficiently loaded into nanofibers. The
increase in CA concentrations from 1% to 10%, increased loading efficiencies from
76.4% to 94%. Nanofibers containing 10% CA demonstrated 92.95% antioxidant
activity. The results indicated that encapsulating CA into carob flour/WPC-based
nanofibers via electrospinning is a suitable candidate for active packaging
applications.