DOMATES POSASINDAN ELDE EDİLEN FENOLİK BİLEŞENLERİN ELEKTROEĞİRME YÖNTEMİYLE JELATİN İÇİNDE ENKAPSÜLASYONU


İnce A. (Yürütücü), Öztop H. , Şümnü S.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Mühendislik-Mimarlık
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Mühendislik Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Mart 2024
  • Bitiş Tarihi: Mart 2026

Özet

Projede domates posasından mikrodalga ile özütlenen fenolik bileşenlerin elektroeğirme yöntemi kullanılarak

jelatin içerisinde enkapsüle edilmesi amaçlanmıştır. Domates posası, gıda endüstrisinde atık bir ürün olarak

çıkmakta ve yüksek oranda biyoaktif bileşenleri içermektedir. Genellikle hayvan yemlerine katkı olarak kullanılan

domates posasından katma değeri yüksek bir ürün üretilmesi bu projedeki hedeflerdendir. Özütleme yöntemi,

konvansiyonel çözücü özütlemesine göre, süre ve enerji açısından çok daha verimli olduğu bilinen mikrodalga

yöntemi olarak seçilmiştir. Özütlenen fenolik bileşenlerin, gıdalarda işlem ve depolama süresince daha stabil

kalabilmesi, ayrıca fenolik bileşenlere özgü acımsı tadın baskılanabilmesi için enkapsüle edilmeleri planlanmıştır.

Enkapsülasyon yöntemi olarak, nanokapsül üretiminde oldukça verimli olan elektroeğirme yöntemi seçilmiştir.

Domates posasından elde edilen fenolik bileşenlerin elektroeğirme yöntemiyle enkapsüle edilecek olması

projenin özgün yönüdür. Nanokapsüllerin, gıda ürünlerinin içinde kullanımı planlandığından, kaplama materyalinin

de tüketime uygun olması gerekmektedir. Bunun için jelatin proteini seçilmiştir. Jelatin, bulunduğu ortamın pH,

viskozite gibi fizikokimyasal özelliklerini değiştirme potansiyeli bulunan bir proteindir ve enkapsülasyon yeteneği

oldukça yüksektir.

Projede, 4 temel iş paketi yer almaktadır. Birinci iş paketinde, mikrodalga özütlemesi kullanılacak, fenolik madde

ve antioksidan kapasitesi tayini yapılacaktır. İkinci iş paketinde, elektroeğirme yöntemiyle fenolik bileşenlerin

enkapsülasyonu gerçekleştirilecektir. Bu yöntemde, hazırlanan çözelti bir iğnenin ucundan yüksek potansiyelli

elektriksel alana fırlatılmakta ve belirli bir uzaklıktaki plakanın üzerinde lifler halinde birikmektedir. Elektroeğirme

yönteminde, ortam koşullarında çalışıldığı için fenolikler gibi ısıya duyarlı bileşenlerin stabilitesi için oldukça

avantajlıdır. Elde edilen liflerin boncuksuz ve homojen yapıda olması, bu yöntemdeki en büyük zorluktu r ve

genellikle çözelti özelliklerinin değiştirilmesiyle bu zorluk aşılabilmektedir. Çözelti özelliklerini değiştirmek için,

jelatin proteini ham ve çapraz bağlı olarak iki farklı durumda kullanılacaktır. Ayrıca, ortam sıcaklığında kolaylıkla

jelleşebilen jelatini, sıvı halde tutabilmek için asetik asit ve etanol ile çözelti hazırlanması planlanmaktadır. Üçüncü

iş paketinde, elde edilen nanokapsüllerin, boyut analizi, morfolojik analizleri, ısı ve pH stabiliteleri, çözünebilirlik,

şişme oranı gibi fizikokimyasal özellikleri ile enkapsülasyon verimliliği tespit edilecektir. Enkapsülasyon

verimliliğin %80’i üzerinde olması başarı ölçütlerinden bir tanesidir. Dördüncü iş paketinde ise, elde edilen

nanokapsüller, model gıda olarak seçilen kekte kullanılacak, kekteki fenolik madde miktarını ve renk, özgül hacim,

tekstür gibi kalite kriterlerini nasıl değiştirdiği araştırılacaktır. Ayrıca kekte duyusal analiz testleri de yapılacaktır.

Çalışmadaki denemelerin yaklaşık %90’lık bir kısmının ODTÜ Gıda Mühendisliği Bölümü’nde gerçekleştirilmesi,

kalan %10’luk bölümü için de ODTÜ Merkez Laboratuvarı’ndan hizmet alımı yapılması planlanmıştır. Projedeki

danışmanlar, mikrodalga sistemleri, kolloidal gıdalar, fonksiyonel gıdalar, gıdaların fiziksel ve kimyasal özellikleri,

enkapsülasyon teknikleri ve elektroeğirme yöntemi konularında uzmandır. Araştırmacı ise, yüksek lisans ve

doktora çalışmalarında mikrodalga ile özütleme, kolloidal sistemler ve fizikokimyasal özellikleri üzerine çalışmalar

yapmıştır ve çalışmalarına akademik alanda devam etmek istemektedir. Dolayısıyla, önerilen projenin başarıya

ulaşma olasılığı oldukça yüksektir. Projenin beklenen çıktıları, bir gıda atığını yenilikçi teknolojilerle

değerlendirerek fonksiyonel ürün haline getirilmesi, elde edilecek verilerden en az iki adet uluslararası yayın

yapılması ve verilerin en az bir tane uluslararası toplantıda sunulması bulunmaktadır.