Balık yağı-astaksantin mikroemülsiyonlarında doğal emülgatör olarak çöven bitkisi (Gypsophila bicolor) saponinlerinin kullanım olanaklarının araştırılması

Bu tez çalışmasında, öncelikli olarak, pek çok fonksiyonel özelliğe sahip bir bileşik olan astaksantinin karides atıklarından elde edilip, yine fonksiyonel bir bileşik olan balık yağında dağıtılarak suda çözünür hale getirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla da tamamen doğal yapılı bir emülsiyon sistemi oluşturmak için çöven kökü saponinlerinin, kullanım olanakları araştırılmıştır. Son yıllarda temiz etiketli ve doğal içerikli gıda sistemlerine artan tüketici talebi doğrultusunda, saponin emülsiyonları üzerine yapılan çalışmalar artmaktadır. Bu çalışmalar küresel ölçekte özellikle sabun ağacına (Quillaja saponaria) yoğunlaşmış olup, ülkemizde de benzer özelliklere sahip olan çöven kökleri özellikle lokum ve helva sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışma kapsamında, öncelikle kırmızı karides (Aristaeomorpha foliacea) işleme atıklarından astaksantin ekstrakte edilmiştir. Elde edilen astaksantin içeren yağlı ekstrakt, balık yağı (uskumru yağı) ile seyreltilerek astaksantinin yağ içinde dispersiyonu sağlanmıştır. Astaksantin-balık yağı karışımı, çöven bitkisi (Gypsophila bicolor) kökü saponinleri (I), soya lesitini (II) ve tween-80 (III) yardımı ile emülsifiye edilmiştir. Çöven kökü saponinleri eldesinde, astaksantin ekstraksiyonunda ve emülsiyonların oluşturulmasında, ultrasonik destekli ekstraksiyon tekniği uygulanmıştır. Doğal ve sentetik yapılı, farklı emülgatör maddeler kullanılarak hazırlanan astaksantin-balık yağı emülsiyonları oda sıcaklığında (25±1ºC) ve buzdolabı sıcaklığında (4±1ºC) 30 gün depolanmıştır. Depolama süresince 0., 10., 20. ve 30. günlerde emülsiyonların reolojik, fizikokimyasal ve oksidatif özellikleri karşılaştırılmıştır. Depolama sıcaklığının, depolama süresinin ve kullanılan emülgatör tipinin, emülsiyonların depolama süresince stabilitesi üzerine etkilerini belirlemek amacıyla emülsiyon stabilite indeksi, ısı stabilite indeksi, partikül boyutu, viskozite, bulanıklık ve renk ölçümleri, optik mikroskop analizi, peroksit ve antioksidan aktivite tayini, yağ asidi profili ve astaksantin konsantrasyonu belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan karideslerin atık miktarı %57,59±0,66 olarak belirlenmiştir. Atıklardan elde edilen ekstrakt verimi ise 100 g kuru maddede 17,0±0,8 g olarak bulunmuştur. Emülsiyonların ısı stabilite indeksleri incelendiğinde, 70°C'den itibaren emülsiyonlar arasında farklılık görülmeye başlanmış, test edilen değerler aralığında, tween-80 emülsiyonunun ısı stabilitesi daha yüksek bulunurken, lesitin emülsiyonunun sıcaklığa karşı en hassas emülsiyon olduğu tespit edilmiştir. Emülsiyonların depolama stabiliteleri incelendiğinde beklenildiği üzere soğukta muhafazada, emülsiyonların daha kararlı olduğu belirlenmiştir. Depolama süresi uzadıkça, emülsiyon stabilitesi azalmıştır. Oda sıcaklığında depolamada, tween-80 emülsiyonu diğer emülsiyonlara kıyasla istatiksel açıdan daha kararlı iken, buzdolabı sıcaklığında depolamada tween-80 ve saponin emülsiyonları arasında istatistiksel açıdan önemli bir fark bulunmamıştır. Bu da özellikle gıda ve ilaç sistemlerinde sentetik bir emülgatör yerine doğal emülgatör olarak çöven kökü saponini kullanımını teşvik edebilir. Emülsiyonların renk stabilitesi incelendiğinde, örneklerin sahip olduğu renkte, solmadan kaynaklanan L* değerinde artış ve a*, b* değerlerinde azalış görülmüştür. Bu azalışın ise oda sıcaklığında depolanan emülsiyonlarda daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Emülsiyonların bulanıklık değerleri incelendiğinde, 0. gün verilerinde örnekler arasında istatistiksel açıdan önemli derecede farklılıklar görülmüştür. Tween-80 emülsiyonu diğer emülsiyonlara kıyasla daha berrak ölçülmüş ve depolama süresince bulanıklık değeri artmıştır. Lesitin emülsiyonunun bulanıklık değeri en yüksek ölçülmüş ve depolama süresince bu değer giderek azalmıştır. Depolama süresince emülsiyonların partikül boyutu artmış, buna bağlı olarak da viskozite de artış gözlemlenmiştir. Pek çok emülsifiye sistemde olduğu gibi, çalışmadaki tüm emülsiyonlar kayma hızındaki artışla birlikte viskozite de azalış gösteren psödoplastik akış sergilemiştir. Tüm sonuçlar incelendiğinde çöven kökü saponinlerinin stabil emülsiyon oluşturmada kullanımı umut vadetmektedir.