Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 7, No: 2, 2012 (1-11) Electronic Journal of Food Technologies Vol: 7, No:2, 2012 (1-11) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1306-7648 Makale (Paper) Merve Dinç, Duygu Aslan, Necattin Cihat İçyer, Mustafa Çam* *Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü, 38039, Kayseri mcam@erciyes.edu.tr Özet Gilaburu (Viburnum opulus L.) kırmızı renkli, kendine has buruk tatta, üzüme benzeyen ve Türkiye de genellikle Kayseri ve civarında yetiştirilen bir meyve çeşididir. Geleneksel olarak gilaburunun böbrek taşı oluşumunu engellediği, ayrıca yüksek tansiyon, nefes darlığı, sindirim problemleri ve soğuk algınlığı gibi hastalıklara iyi geldiğine inanılmaktadır. C vitamini içeriği yüksek ve fenolik bileşiklerce zengin gilaburu meyvesi, yapısında bulunan valerik asitin neden olduğu keskin bir kokuya sahiptir. Bu çalışmada gilaburunun ısı, ışık, nem gibi ortam koşullarından etkilenerek bozulmasını engellemek, başka ürünlere ilave edilebilirliğini kolaylaştırmak ve gilaburu suyunun keskin kokusunu maskeleme olanaklarını araştırmak amacıyla farklı giriş sıcaklıklarında (160 C ve180 C) ve farklı kaplama oranlarında maltodekstrin kullanarak (1/1 ve 1/2) püskürtmeli kurutma yöntemi ile mikroenkapsülasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Mikroenkapsüle edilen gilaburu örneklerinde nem, toplam antosiyanin miktarı, toplam ve yüzey fenolik madde miktarı, % suda çözünürlük ve renk analizleri yapılmıştır. Mikroenkapsülasyon işlemi sırasında kaplama materyali oranının arttırılmasıyla gilaburu suyundan gelen kırmızı renk oranının azaldığı ve daha açık kırmızı renge sahip mikroenkapsüllerin elde edildiği görülmüştür. Mikroenkapsüle edilen gilaburu örneklerinin suda çözünürlüğünün % 97-98, nem içeriğinin ise % 0.47-0.92 arasında değiştiği bulunmuştur. Kurumuş örneklerde en düşük nem içeriğine 180 C giriş sıcaklığında ulaşılmıştır. Bu örneklerdeki toplam fenolik madde miktarı gram kuru maddede 25.35-29.21 mg gallik asit eşdeğeri olarak (GAE) olarak hesaplanmıştır. Toplam antosiyanin miktarı mikroenkapsüle edilen örneklerde 14.01-24.44 mg/100 g değerleri arasında bulunmuştur. Anahtar sözcükler: Mikroenkapsülasyon, gilaburu, püskürtmeli kurutma, fenolik bileşikler. Abstract Microencapsulation of Gilaburu Juice Gilaburu (Viburnum opulus L.) is a red colored fruit having special astringent taste, mostly grown around Kayseri city in Turkey. It is believed that gilaburu prevents the formation of kidney stones, as well as cures hypertension, asthma, digestion problems and common cold. The fruit, contains high amount of vitamin C and phenolic compounds, has a strong special flavour due to presence of valeric acid. In this study, gilaburu juice was microencapsulated by spray drying in order to prevent the effects of light, heat and humidity on gilaburu juice. Moreover, with microencapsulation technique, it was aimed to mask the strong flavour of the juice, and to facilitate the addition of the juice into food products in the form of capsules. Microencapsulation was carried out by spray drying of the extracts at certain air inlet temperatures (160 C and 180 C) and certain levels of maltodextrin (1/1 and 1/2) as carrier agent. Moisture content, total anthocyanins, total and surface phenolics, water solubility and colour were determined in microcapsules. With the increase in the rate of carrier material in microencapsulation process, a decrease was observed in red colour scale of the products. Water solubility of the microcapsules was 97-98 %, where the moisture was 0.47-0.92 %. The lowest moisture in the dried sample was observed at the inlet temperature of 180 C. Total phenolic content of the samples was 25.35-29.21 at this experimental point. Total anthocyanin content of the microcapsules was 14.01-24.44 mg/100g as cyanidin-3-glycoside equivalents. Keywords: Microencapsulation, Gilaburu, Spray Drying, Phenolic Compounds. Bu makaleye atıf yapmak için Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M., Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2012, 7(2)1-11 How to cite this article Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M., Microencapsulation of Gilaburu Juice Electronic Journal of Food Technologies, 2012, 7(2)1-11
Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7)1-11 1. GİRİŞ Viburnum opulus Avrupa da batı, doğu ve kuzeydoğu bölgelerinde, V. opulus var. Sargentini uzak doğu ülkelerinde (Kore, Japonya, Çin) yaygındır [1]. Gilaburu, ülkemizde İç Anadolu da özellikle Kayseri ve civarında yetiştirilen bir meyvedir. Meyveler toplandıktan sonra su dolu kaplar içerisinde olgunlaştırıldıktan sonra suyu sıkılarak ve genellikle sulandırılıp şeker ilave edilerek içecek olarak tüketilmektedir. Meyveleri önce yeşilimsi ve sonra olgunlaştıkça kırmızı bir renk alır [2]. Eylül Ekim aylarında hasat edilen meyveler su içine konularak saklanır. Geleneksel olarak gilaburuya atfedilen özellikler arasında yüksek tansiyonu, tüberkülozu, nefes darlığını, sindirim problemlerini, soğuk algınlığını önlemesi gelmektedir [1]. Ayrıca Kayseri de halk arasında böbrek taşlarını eritebildiği söylenmektedir [3]. V. opulus meyvelerinde hâkim olan organik asit L malik asittir [4]. Gilaburu 6.80-8.29 gram gallik asit/kg oranında polifenol içerir [5].Taze gilaburu meyvesinin kuru bileşiminde % 7.81 suda çözünebilir kuru madde,% 5.83 indirgen şeker, % 6.71 ham protein, % 9.86 ham selüloz, 560 mg/kg askorbik asit, 402. 62 mg/kg sodyum bulunmaktadır [3]. Ayrıca yapılan bir çalışmada bu meyvede kuru maddenin % 4.2 lipit,% 0.98 protein, % 82.9 çözünür karbonhidrat içerdiği belirlenmiştir. 1 gram kuru maddenin enerji içeriği 3.8 kcal olarak tespit edilmiştir [3]. Gilaburu meyvesi vitamin K, viburnin, isovalerianik asit, salisin, salik asit, reçine içermesinin yanında bitkiye kendine özgü bir koku veren valerik asitte içermektedir. Bol miktarda C vitamini ve antioksidan özellik gösteren maddeler içeren gilaburu meyvesi gıda endüstrisinde kullanımının yanında meyveleri boya ve mürekkep endüstrisinde de kullanım alanı bulmaktadır [6]. Mikroenkapsülasyon, sıvı, katı veya gaz formunda olan maddelerin ince film tabakaları yada polimer kapsüller yardımı ile mikro boyutta kapsüllerin içerisinde alıkonması işlemidir. Mikroenkapsülasyon, hassas bir yapıya sahip olan, çevre şartlarından kolayca etkilenebilen vitaminler, çoklu doymamış yağ asitleri gibi gıda bileşenlerinin korunmasını sağlar [7]. Böylelikle mikroenkapsüle edilmiş gıda bileşenleri ile gıda endüstrisinde daha lezzetli, yüksek besin değerine sahip, fonksiyonel özellikte ve tüketici beğenisi kazanabilecek ürünlerin üretilmesi mümkün olabilmektedir [8]. Mikroenkapsülasyon işleminde kaplama materyali olarak maltodekstrin, pullulan, nişasta, maltoz, sakkaroz gibi karbonhidratlar, peynir altı suyu tozu, kazein, kazeinat gibi proteinler ve çeşitli gamlar (gam arabik) kullanılmaktadır [9]. Mikroenkapsülasyon işlemi akışkan yataklı kurutma, ekstrüzyon, faz ayrımı (kuazervasyon), lipozom tutuklama, döner süspansiyon seperasyon yöntemi, inklüzyon kompleksi oluşturma, kristalizasyon, püskürterek kurutma gibi yöntemlerle yapılabilir. Bu yöntemler ayrı ayrı yapılabildiği gibi modifikasyonlarla birlikte de uygulanabilir. Bu yöntemler içerisinde püskürtmeli kurutma yöntemi en fazla kullanılanıdır ve diğer yöntemlere oranla daha ekonomiktir. Püskürtmeli kurutmanın en önemli dezavantajının biyoaktif bileşenlerin yüksek sıcaklığa maruz kalmasıdır denilebilir. Bu nedenle işlem koşullarının ürünler üzerine olan etkileri dikkatle incelenmelidir. Bu çalışmada, gilaburu meyvesinin preslenmesi ile elde edilen gilaburu suyunun mikroenkapsüle edilmesi ve bu işlemler esnasında ürünlerde oluşan değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. 2. MATERYAL VE METOT 2.1 Materyal Bu araştırmada Kayseri de yetişen gilaburu meyvesi materyal olarak kullanılmıştır. Gilaburu meyveleri Eylül-Ekim aylarında Kayseri il merkezinde bir bahçeden toplanmış, geleneksel olarak uygulanan 2
Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7) 1-11 saklama yöntemi takip edilmiş ve Nisan ayına kadar plastik kaplar içerisinde karanlık bir ortamda çeşme suyu içerisinde bekletilerek olgunlaşması sağlanmıştır. 2.2.Kimyasallar Analizlerde kullanılan KCl (Merck), Sodyum asetat (Merck), Etanol (Merck), Metanol (Merck), HCl (J. T. Baker), Na 2 CO 3 (J. T. Baker), Folin- Ciocalteu s fenol reaktifi (J. T. Baker) kimyasalları temin edilmiştir. 2.3. Mikroenkapsülasyon Besleme Çözeltilerinin Hazırlanması Gilaburu meyveleri sudan çıkarılıp preslenmiş, filtre yardımıyla posası ayrılmış, suyu elde edilmiştir. Daha sonra bu örnekler 3000 rpm de 3 dakika santrifüj (Nüve-NF-800-R) edilerek tortular dibe çöktürülmüş ve üstte kalan berrak kısım alınmıştır. Elde edilen bu berrak kısımdan toplam kuru madde ve suda çözünür kuru madde tayinleri yapılmıştır. Toplam kuru madde içeriği % 9.25 olan gilaburu suyuna 1/1 ve 1/2 kuru madde/ maltodekstrin oranında dekstroz eşdeğeri 18-20 olan maltodekstrin eklenerek kuru madde oranı arttırılmıştır. Maltodekstrin ilavesinden sonra karışım ultra- turraks (T18, IKA) ile 2 dk boyunca karıştırılıp homojenizasyon işlemi gerçekleştirilmiş, hazırlanan karışım 100 ve 200 ml lik hacimlerde püskürtmeli kurutucuya mikroenkapsülasyon işlemini gerçekleştirmek üzere beslenmiştir. 2.4.Mikroenkapsülasyon Koşulları Mikroenkapsülasyon işlemi aşağıda belirtilen koşullarda gerçekleştirilmiştir: Cihaz: Büchi Mini Spray Dryer B- 290 püskürtmeli kurutucu Besleme Hızı: 8 ml/ dk Hava giriş sıcaklığı: 160 C ve 180 C Hava çıkış sıcaklığı: 70 C-75 C Hava debisi: 600 l/saat 2.5. Analiz Metotları 2.5.1. Nem Tayini Nem tayini Fang ve Bhandari nin [10] yaptığı çalışmanın modifiye edilmesi ile uygulanmıştır. Nem tayini için petriler sabit tartıma getirilerek daraları not edilmiştir ve bu petrilere 3-4 g mikroenkapsüle edilmiş örnek tartılarak 70 C de 6 saat etüvde (Mikrotest, Türkiye) bekletilmiştir. Süre sonunda örnekler desikatöre alınarak oda sıcaklığına gelmesi sağlanmış, oda sıcaklığına gelen petriler tartılarak nem miktarları hesaplanmıştır. 2.5.2. Suda Çözünürlük Tayini Suda çözünürlük tayini Cano- Chauca ve ark. [11] metodunun modifiye edilmesiyle uygulanmıştır. Bu analiz için 0. 5 gr mikroenkapsüle edilmiş olan örnekten tartılıp üzerine 50 ml saf su eklenmiş,600 rpm de 5 dakika vortekslenerek karışması sağlanmış, 3000 rpm de 5 dakika santrifüj işlemi yapılmıştır. Daha sonra santrifüjlenen örnekten 25 ml alınarak sabit tartıma getirilen petrilere ilave edilmiş ve etüvde 75 C de 24 saat kurutma işlemi uygulanmıştır. Süre sonunda petriler tartılmış ve % suda çözünürlük miktarları hesaplanmıştır [12]. 3
Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7)1-11 2.5.3.Renk Tayini Renk analizi; renk ölçüm cihazı (Konica- Minolta, CR A- 103) ile yapılmıştır. Cihaz, standart kalibrasyon skalası ile kalibre edildikten sonra mikroenkapsüle örnekler üzerinden okuma yapılmış ve L*, a*, b* ve C* değerleri kaydedilmiştir. Renk tayininde kullanılan Hunter sistemine göre; L* değeri; rengin beyazlığını ve siyahlığını, a* değeri; kırmızı-yeşil b* değeri; sarı-mavi, C* değeri ise; renk yoğunluğunu ifade etmektedir [12]. 2.5.4.Toplam Fenolik Madde Tayini Toplam fenolik madde tayininde Spanos ve Wrolstad [13] tarafından tanımlanan spektrofotometrik yöntem modifiye edilerek kullanılmıştır. Bu amaçla örnekler de ekstraksiyon sonucu gerekli olan seyreltmeler su ile yapılmıştır. 0.4 ml uygun oranda seyreltilmiş örnek üzerine 2 ml 1/10 oranında saf suyla seyreltilmiş Folin- Ciocalteau çözeltisi ve 1. 6 ml doymuş sodyum karbonat çözeltisi ilave edilmiş, tüpler vorteks ile iyice karıştırıldıktan sonra 1 saat karanlıkta bekletilmiştir. Spektrofotometrede (UV - 1700 PharmoSpec SHIMADZU, Japonya) 765 nm dalga boyunda okunan absorbans değerinden ve gallik asit ile hazırlanmış kalibrasyon eğrisinden yararlanılarak toplam fenolik madde miktarı hesaplanmıştır [14]. 2.5.5. Yüzey Fenolik Madde Tayini Mikroenkapsüle edilen gilaburu örneğinden 0. 5 gr tartılıp, üzerine 10 ml saf etanol eklenip 2 dakika vorteks ile homojen dağılımı sağlanmış, 2000 rpm de 5 dakika santrifüj edilmiştir. Santrifüjden sonra çözeltide yoğun bir bulanıklık olduğu görülmüş ve kaba filtre kağıdı ile çözelti süzülmüştür. Elde edilen berrak kısım yapılan denemeler sırasında etanol varlığından dolayı sodyum karbonat ilavesiyle spektrofotometrik analizde absorbans değerinin olumsuz etkilendiği tespit edilmiş ve berrak kısımdan 0. 4 ml alınarak etanolün uzaklaştırılması amacıyla su banyosunda (Thermo Heat Tech, ABD) 60 C de 30 dakika beklenmiştir. Etanolün buharlaştığı tüplere 0. 4 ml saf su ilave edilip mevcut fenolik bileşiklerin çözünmesi sağlanmış ve 2 ml 1/10 oranında seyreltilmiş Folin- Ciocalteau çözeltisi ve 1. 6 ml doymuş sodyum karbonat çözeltisi ilave edilmiş, tüpler vorteks ile iyice karıştırıldıktan sonra 1 saat karanlıkta bekletilmiştir. Spektrofotometrede 765 nm dalga boyunda okunan absorbans değerinden ve gallik asit ile hazırlanmış kalibrasyon eğrisinden yararlanılarak yüzey fenolik madde miktarı hesaplanmıştır [15]. 2.5.6. Mikroenkapsülasyon Verimi Mikroenkapsülasyon işlemi farklı sıcaklıklarda (160 C ve 180 C) ve kaplama materyali olarak farklı oranlarda (1/1-1/2) maltodekstrin kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İşlem sonrasında elde edilen mikroenkapsüle edilmiş ürünlerin miktarları tartılarak % verim hesaplanmıştır. Mikroenkapsüle edilmiş ürünün kütlesi (kuru maddede) Verim (%) = 100 Girdilerin kütlesi (Kuru maddede) 2.5.7. Mikroenkapsülasyon Etkinliği Mikroenkapsülasyon işleminin etkinliğinin belirlenmesi için öncelikle mikrokapsüllerin yüzeyindeki fenolik bileşiklerin miktarı ve toplam fenolik madde miktarı Folin-Ciocalteu reaktifi ile belirlenmiştir. Mikroenkapsülasyon etkinliği aşağıdaki eşitliğe göre hesaplanmıştır [16]. 4
Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7) 1-11 Mikrokapsü llerin yüzeyinde kalan fenolik madde miktar ı Etkinlik (%) = (1 ) 100 Mikroenkap süllerin t oplam fenolik madde miktar ı 2.5.8.Toplam Antosiyanin Tayini Toplam antosiyanin tayini ph diferansiyel metoduna göre yapılmıştır. Metodun ilkesi, monomerik antosiyaninlerin ph 1 de oksonyum formunun, ph 4. 5 da ise renksiz kemiketal formunun hâkim olmasına dayanmaktadır. Buna göre ortam ph sı 1. 0 ve 4. 5 olduğu zaman ölçülen absorbans değerlerinin farkı doğrudan antosiyanin konsantrasyonu ile orantılıdır [2]. Bu analiz için 0.025 M potasyum klorür tampon çözeltisi ( ph 1) ve 0. 4 M Sodyum asetat tampon çözeltisi (ph 4. 5) kullanılmıştır. Örnekler, potasyum klorür tampon çözeltisi ile absorbans 0. 4-0. 6 olacak şekilde seyreltilmiştir. Bu ilkelere göre yapılan seyreltmenin seyreltme faktörü hesaplanmıştır. 700 ve 510 nm de absorbanslar okunmuş ve değerler kaydedilmiştir. Sonuçlar aşağıdaki formül ile hesaplanmıştır [17]. A= (A 510 -A 700 ) ph1 -(A 510 -A 700 ) ph 4,5 TAM = ( A MA SF 1000) MS A: Düzeltilerek hesaplanan absorbans farkı MA: Baz alınacak antosiyaninin molekül ağırlığı (Siyanidin-3-glukozid için 449. 2 dir.) SF: Seyreltme faktörü MS: Molar soğurum katsayısı (Siyanidin-3-glukozid için 26 900 dür.) TAM: Toplam antosiyanin miktarı 3.ARAŞTIRMA BULGULARI 3.1.Nem Miktarı 160 C ve 180 C deki 1/1 ve1/2 oranında maltodekstrin (MD) ilavesi ile mikroenkapsüle edilen örneklerin nem içerikleri Çizelge 1 de belirlenmiştir. Çizelge 1.Mikroenkapsüle gilaburu tozunda nem miktarları* Örnekler %Nem Miktarı 160 C 1/1 MD 0.82±0.01 180 C 1/1 MD 0.47±0.03 160 C 1/2 MD 0.92±0.21 * Sonuçlar 4 tekrarlı verilerin ortalama ve standart sapmasını içermektedir. 3.2. Suda Çözünürlük Suda çözünürlük analizi sonuçları çizelge 2 de verilmiştir. Çizelge 2.Mikroenkapsüle gilaburu tozunun% suda çözünürlük değerleri* 5
Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7)1-11 Örnekler % Suda çözünürlük 160 C 1/1 MD 98.15 ± 0.27 180 C 1/1 MD 97.74 ± 1.28 160 C 1/2 MD 97.04 ± 2.30 * Sonuçlar 4 tekrarlı verilerin ortalama ve standart sapmasını içermektedir. 3.3. Renk Değerleri Mikroenkapsüle edilmiş gilaburu örneklerinde renk tayin cihazı ile renk ölçümleri yapılmış ve L*,C*,a*,b*değerleri kaydedilmiştir. Mikroenkapsülasyon işleminde kaplama materyali oranının arttırılması ile beyazlık ve siyahlık olarak ifade edilen L* değerinin arttığı, kırmızı yeşil rengi ifade eden a* değerinin azaldığı, sarı mavi rengi ifade eden b* değerinin ise arttığı, renk yoğunluğunu ifade eden C* değerinin azaldığı belirlenmiştir. Çizelge 3.Mikroenkapsüle gilaburu tozunda renk değerleri* Örnekler L* a* b* C* 160 C 1/1 MD 74.12±1.44 35.54±1.46 0.14±0.52 35.54±1.46 160 C 1/2 MD 78.61±0.07 29.20±0.49 1.46±0.20 29.24±0.49 180 C 1/1 MD 73.57±0.22 35.54±0.02 0.67±0.02 35.55±0.03 * Sonuçlar 4 tekrarlı verilerin ortalama ve standart sapmasını içermektedir. 3.4. Toplam Fenolik Madde Farklı sıcaklıklarda ve farklı oranlarda 18-20 dekstroz eşdeğerliğine sahip maltodekstrin eklenmesi ile gerçekleştirilen mikroenkapsülasyon işlemi sonucunda belirlenen toplam fenolik madde miktarları mg GAE/g kuru madde cinsinden Şekil 1 deverilmiştir. Verilere göre istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmamıştır. 6
Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7) 1-11 Şekil 1.Farklı sıcaklıklarda ve farklı maltodekstrin oranları ile yapılan mikroenkapsülasyon işlemleri sonucu elde edilen toz ürünlerdeki toplam fenolik madde miktarları (mg GAE /g). 3.5. Yüzey Fenolik Madde Miktarı Farklı sıcaklıklarda ve farklı oranlarda 18-20 dekstroz eşdeğerliğine sahip maltodekstrinlerin eklenmesi ile gerçekleştirilen mikroenkapsülasyon işlemi sonucunda belirlenen yüzey fenolik madde miktarları şekil2 de verilmiştir. Buna göre mikroenkapsülasyon işleminde kaplama materyali oranının arttırılması ile yüzey fenolik madde miktarının azalmış olduğu görülmüştür. Şekil 2.Farklı sıcaklıklarda ve farklı maltodekstrin oranları ile yapılan mikroenkapsülasyon işlemleri sonucu elde edilen toz ürünlerdeki yüzey fenolik madde miktarı (mg GAE/g). 3.6. Mikroenkapsülasyon verimi Püskürtmeli kurutma tekniği ile mikroenkapsülasyon işleminde sıcaklığın 160 C den 180 C ye arttırılması ile verimlerde önemli bir değişiklik gözlenmemişken, maltodekstrin oranının arttırılması ile birlikte verimde azalma olduğu görülmüştür (Şekil 3). 7
Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7)1-11 Şekil 3.Farklı sıcaklıklarda ve farklı maltodekstrin oranları ile yapılan mikroenkapsülasyon işlemleri sonucu elde edilen verimler 3.7. Mikroenkapsülasyon Etkinliği Mikroenkapsülasyon işleminde maltodekstrin oranının arttırılmasıyla mikroenkapsüllerin yüzeyinde bulunan fenolik madde miktarı azalarak mikroenkapsülasyon etkinliğinin arttığı ve sıcaklığın değişmesi ile yüzey fenolik madde miktarında önemli bir değişikliğin olmadığı gözlemlenmiştir (Şekil 4). Şekil 4.Farklı sıcaklıklarda ve farklı maltodekstrin oranları ile yapılan mikroenkapsülasyon işlemlerinin etkinlik yüzdeleri. 3.8.Toplam Antosiyanin Miktarı Farklı sıcaklıklar ve dekstroz eşdeğerliğinin 18-20 olduğu maltodekstrinlerin farklı oranlarda kullanılmasıyla gerçekleştirilen mikroenkapsülasyon işlemi ile elde edilen toz örneklerde ki toplam antosiyanin miktarları Şekil 5 deverilmiştir. Bu verilere göre mikroenkapsülasyon işleminde kaplama materyalinin arttırılması ile toplam antosiyanin miktarının azaldığı görülmüştür. 8
Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7) 1-11 Şekil 5. Farklı sıcaklıklarda ve farklı maltodekstrin oranları ile yapılan mikroenkapsülasyon işlemleri sonucu elde edilen toz ürünlerdeki toplam antosiyanin miktarları (mg siyanidin-3-glikozit eşdeğeri/ 100 g). 4. TARTIŞMA VE SONUÇ Bu çalışmada gilaburu suyunun farklı sıcaklıklarda ve farklı oranlarda maltodekstrin ilave edilerek püskürtmeli kurutma yöntemi ile mikroenkapsülasyonu sonucu elde edilen toz ürünlerin fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri incelenmiştir. Gilaburu suyunun bozulmasına neden olabilecek ısı, ışık, nem gibi ortam koşulları ile etkileşiminin azaltılması, ürünlere işlenebilirliğinin kolaylaştırması ve keskin kokusunun maskelenmesinin amaçlandığı bu çalışmada gilaburu suyu ve mikroenkapsüle numunelerde çeşitli analizler yapılmıştır. Analiz sonucunda gilaburu suyunda toplam kuru madde miktarı % 9. 25, suda çözünür kuru madde miktarı ise % 8. 6 olarak bulunmuştur. Kalyoncu nun [6] yaptığı bir çalışmada ise gilaburunun suda çözünebilir kuru madde miktarı %7. 81 olarak bulunmuştur. Bu farklılığın çevresel faktörler ve meyvenin çeşit farklılığından ileri geldiği düşünülmektedir. Mikroenkapsülasyon işleminde etkili parametreler olarak belirlenen sıcaklık ve farklı maltodekstrin oranları ile yapılan denemelerde kullanılan kaplama materyali oranının arttırılması sonucu püskürtmeli kurutucu cihazının cam haznesinin yüzeyinde kalan madde miktarının azaldığı görülmüştür. Kaplama materyali eklenmeyen gilaburu suyu ile yapılan püskürtmeli kurutma denemelerinde püskürtmeli kurutucu çeperinde meydana gelen yapışmaların arttığı görülmüş, bunun sebebinin ise gilaburunun bileşiminde bulunan düşük molekül ağırlıklı karbonhidratlardan ileri geldiği düşünülmektedir. Denemelerde sıcaklık olarak 180 C ve 160 C değerleri kullanılmış ve160 C de 1/1 ve 1/2 oranında kaplama materyali kullanılarak çalışılmıştır. 180 C de ise 1/2 oranında kaplama materyali olarak maltodekstrin kullanılması durumunda püskütmeli kurutucunun çıkış sıcaklığının aşırı derecede arttığı görülmüş, bu aşamada maltodekstrin yapısının ve dolayısıyla mikroenkapsüle ürünün yapısının zarar görebileceği öngörülerek 160 C sıcaklıkta sadece 1/1 oranında kaplama materyali ilavesiyle denemelere devam edilmiştir. Yüzde nem miktarları, 160 C de 1/1 oranında maltodekstrin ilavesi ile çalışılan örnekte % 0.82±0.01, 180 C de 1/1 maltodekstrinli mikroenkapsüle örnekte % 0.47±0.03, 160 C de 1/2 maltodekstrinli mikroenkapsüle örnekte ise %0.92±0.21 olarak bulunmuştur. Mikroenkapsüle örneğin nem miktarı gilaburu suyuna kıyasla azaltılmış olduğu için mikroenkapsüle edilen gilaburu suyunun raf ömrünün daha fazla olacağı aşikardır. Yapılan çalışmalar sonucunda mikroenkapsüle gilaburu örneklerinin toplam fenolik madde içerikleri 25.35-29.21 mg GAE/g olarak bulunmuştur. Kaplama materyal oranı artıkça mikrokapsüllerdeki fenolik madde miktarı oransal olarak azalmaktadır. Bu azalma proses koşullarına bağlı olarak fenolik bileşiklerin zarar görmesi değil fenolik bileşik miktarının besleme çözeltisi içerisindeki oransal olarak azalmasından kaynaklanmaktadır. Gilaburu suyunda toplam fenolik madde tayini yapılmış, 341. 59±20.10 mg GAE/l olarak sonuç bulunmuştur. Çam ve Hışıl ın [4] yaptığı bir çalışmada ise 351. 26±27.73 mg GAE/l olarak ifade edilmiştir. Aradaki farkın gilaburunun cinsinden ve yetişme şartlarından ileri geldiği düşünülmektedir. Mikroenkapsülasyon sonrası mikroenkapsüllerin yüzeyinde ne kadar az fenolik bileşik varsa mikroenkapsülasyon etkinliği o kadar yüksektir. Mikroenkapsülasyon işleminin etkinliği toplam ve yüzey 9
Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7)1-11 fenolik madde miktarı göz önüne alınarak yorumlanmıştır. Yapılan analizler sonucunda mikroenkapsülasyon işlemlerinde kaplama materyal oranının arttırılması ile yüzey fenolik madde miktarı azalmıştır, bu ise mikroenkapsülasyon işleminden daha etkin bir sonuç alındığını göstermektedir. Yapılan analizler sonrasında gilaburu suyunun toplam antosiyanin miktarı 51.35±3.90 mg siyanidin-3- glikozit eşdeğeri/100 ml olarak hesaplanmıştır. Mikroenkapsüle örneklerde ise 14. 1-24.44 mg siyanidin- 3-glikozit eşdeğeri /100g arasında bulunmuştur. Toplam antosiyanin miktarının gilaburu suyunda, mikroenkapsüle örneklere kıyasla daha fazla olduğu görülmüştür. Bu farkın püskürtmeli kurutma sırasındaki sıcaklık uygulamasının antosiyaninlere verdiği zarardan kaynaklandığı düşünülmektedir. Ayrıca mikroenkapsüle örnekler arasında kaplama materyali oranının artması ile birlikte toplam antosiyanin miktarının azaldığı gözlenmiştir. Renk ölçümünde L*,a*,b*ve C* değerleri belirlenmiştir. Yapılan ölçümlere göre kaplama materyali oranının arttırılması ile L* değerinde artış yani beyaza yakınlaşma, a* değerinde düşüş yani kırmızı rengin azalması ve C* yani renk yoğunluğunun azaldığı belirlenmiştir. Mikroenkapsüle gilaburu numunelerinin herhangi bir endüstriyel ürüne işlenmesi sırasında renk maddesi olarak da işlev görmesi isteniyorsa kurutma sırasında gilaburunun mevcut kırmızı rengini muhafaza edecek şekilde daha az kaplama maddesi kullanımı önerilebilir. Mikroenkapsüle gilaburu örneklerinin suda çözünürlüğü %97-98 olarak belirlenmiştir. Toz içecek sektöründe suda çözünürlüğün yüksek olması arzu edilen bir kriter olması bakımından mikroenkapsüle gilaburunun endüstriyel toz içeceğe işlenmesi mümkün gözükmektedir. 5. KAYNAKÇA 1.Kraujalyte, V., Leitner, E., Venskutonis, P.R., 2012, Chemical and sensory characterisation of aroma of Viburnum opulus fruits by solid phase microextraction-gas chromatography olfactometry, Food Chemistry, 132, 717-723. 2. Sağlam, F., 2007,Antosiyanince Zengin Dut, Kiraz ve Gilaburu Meyvelerindeki Fenolikler ve Antioksidan Kapasitesi Üzerine Reçel Yapım İşleminin Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Konya. 3.Herrera, C.M., 1987, Vertebrate-dispersed plants of the Iberian peninsula: A study of fruits characteristics, Ecological Monographs, 57, 305-331. 4.Çam, M., Hışıl, Y., 2007, Comparison of chemical characteristics of fresh and pasteurised juice of gilaburu (Viburnum opulus L), Acta Alimenteria, 36, 381-385. 5. Rop, O., Reznicek, V., Valsikova, M., Jurikova, T., Mlcek, J., Kramarova, D., 2010, Antioxidant properties of European cranberrybush fruit ( Viburnum opulus var.edule), Molecules, 15, 4467-4477 6.Kalyoncu, İ.H., Babaoğlu, D., Yılmaz, M., 2007, Gilaburu'nun ( Viburnum opulus L.) Yeşil Uç Çeliklerinde Çelik Köklenmesi Üzerine Bazı Hormonların Etkileri, Türkiye V. Ulusal Bahçe Bitkileri Kongresi s.723-728. 7. Şanlıdere-Aloğlu, H., Öner, Z., 2010, Peynir altı Suyu Proteinlerinin Mikroenkapsülasyon Teknolojisinde Kaplama Materyali Olarak Kullanım Olanakları, Akademik Gıda, 8, 38-42. 8. Uyan, Ersus, S., 2004, Kara Havuç Antosiyanin Ekstraktının Püskürtmeli Kurutucu Kullanılarak Mikroenkapsülasyonu, Doktora Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir. 10
Dinç, M., Aslan, D., İçyer, N.C., Çam, M. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2012 (7) 1-11 9. Koç, M., 2009, Pastörize Sıvı Yumurtanın Püskürtmeli Kurutma Yöntemi ile Optimum Kurutma Koşullarının Belirlenmesi ve Mikroenkapsülasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir. 10. Fang Z., Bhandari B., 2011, Effect of spray drying and storage on the stability of bayberry polyphenols, Food Chemistry,129, 1139 1147. 11. Cano-Chauca, M., Stringheta, P.C., Ramos, A.M., Cal-Vidal, J., 2005, Effect of Carriers on the Microstructure of Mango Powder Obtained by Spray Drying and its Functional Chararacterization, Innovative Food Science and Emerging Tecnologiers, 6, 420-428. 12. Nadeem Şahin, H., Torun M., Özdemir, F., 2011, Spray Drying of the Mountain Tea (Sideritis stricta) Water Extract by Using Different Hydrocolloid Carrirers, Food Science and Technology, 44, 1626-1635. 13. Spanos, G. A., Wrolstad, R. E., 1992, Phenolics of Apple, Pear and White Grape Juices and Their Changes with Processing and Storage-A rewiew. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40,1478-1487. 14. Uzun, H. İ., Bayır, A., 2007, Bazı Şaraplık Üzüm Çeşitlerine Ait Çekirdeklerin Toplam Fenolik Madde İçerikleri ve Antiradikal Aktivitelerinin Belirlenmesi, Akdeniz Üniversitesi, Antalya. 15. Saenz, C., Tapia S., Chavez, J., Robert, P., 2008, Microencapsulation by Spray Drying of Bioactive Compounds from Cactus Pear (Opuntia ficus- indica), Food Chemistry, 114, 616-622. 16. Zhang, L. F., Mou, D. H., & Du, Y. S., 2007, Procyanidins: Extraction and Micro-encapsulation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87,. 2192-2197. 17. Cemeroğlu, B., 2007, Gıda Analizleri, Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları, 535s. Ankara. 11