Yeşil çay (Camellia sinensis) ekstraktlarının farklı tekniklerle enkapsülasyonu

Bu çalışmada, yeşil çaydan elde edilen sulu ekstrakt püskürtmeli kurutma, elektrostatik ekstrüzyon, katı lipit nanopartikül olmak üzere 3 farklı teknikle enkapsüle edilmiştir. Her bir enkapsülasyon tekniğinde farklı kaplama materyalleri ve farklı işlem parametreleri çalışılmış ve elde edilen kapsüllerin karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Püskürtmeli kurutma ile enkapsülasyonda kaplama materyali olarak %20 ve %40 (%w/v) konsantrasyonlarda maltodekstrin ve nişasta kullanılarak 120˚C ve 140˚C giriş sıcaklıklarında mikrokapsüller elde edilmiştir. Elektrostatik ekstrüzyon tekniği ile enkapsülasyonda kaplama materyali olarak farklı konsantrasyonlarda (%3.5 ve %4.5, kütle/hacim) sodyum aljinat kullanılarak 30 ve 60 dk'lık jelasyon sürelerinde hidrojel mikroboncuklar elde edilmiştir. Katı lipit nanopartikül tekniğinde ise kaplama materyali olarak karnauba vaks ve balmumu kullanılarak farklı emülsiyon elde etme sürelerinde (5 ve 10 dk) ve farklı ekstrakt miktarları ile (15 ve 30 mL) kapsüller oluşturulmuştur. Kaplama materyallerinin ve uygulanan bazı işlem parametrelerinin enkapsülasyon etkinliği üzerine etkileri araştırılmış ve kapsüllerde yığın yoğunluğu, çözünebilirlik, partikül boyutu, SEM, su aktivitesi, nem, renk, antioksidan aktivite, termal stabilite analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca mikrokapsüllerin gastrointestinal sistem boyunca stabilitesi de in vitro sindirim modeli ile araştırılmıştır. Püskürtmeli kurutma tekniğinde enkapsülasyon veriminin %35.19-89.28 arasında olduğu, elektrostatik ekstrüzyon tekniğinde enkapsülasyon etkinliklerinin %38.93-78.32 arasında, SLN-melt dispersiyon tekniğinde ise %30.38-52.71 arasında olduğu tespit edilmiştir. En yüksek verimin kaplama materyali olarak MD kullanılarak elde edilen partiküllere ait olduğu saptanmıştır. Kaplama materyali konsantrasyonu ve jelasyon süresindeki artışın ise %EE'yi arttırdığı tespit edilmiştir (P<0.05). Püskürtmeli kurutma, elektrostatik ekstrüzyon ve SLN-melt dispersiyon teknikleri ile elde edilen partiküllerin boyutlarınının sırasıyla 8.44-30.80 µm, 362.90-406.13 µm ve 0.31-119.19 µm arasında olduğu, MD ile elde edilen mikropartiküllerin yüzey ağırlıklı ortalama çaplarının NŞ'ye nazaran daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Kaplama materyali konsantrasyonu ve jelasyon süresindeki artışın ise hidrojel mikroboncukların çaplarını arttırdığı saptanmıştır. Enkapsüle örneklerde termal degradasyonunun başladığı sıcaklıkların her üç teknikte de ~200°C ve üzerinde olduğu belirlenmiştir. Her üç teknik için de mikropartiküllerin biyoerişilebilirlik yüzdelerinin (%78.29-91.03) enkapsüle olmayan örneğe kıyasla (%69.13) daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre; elde edilen kapsüllerin her üç metotta da mikron boyutta olduğu (0.31-406.13 µm), tekniğe ve kullanılan kaplama materyaline bağlı olarak mikrokapsüllerin farklı karakteristik özelliklere sahip olduğu görülmüştür. Ayrıca her üç teknikle de elde edilen mikrokapsüllerin enkapsüle olmayan yeşil çay ekstraktına kıyasla gastrointestinal sistem boyunca korunduğu belirlenmiştir. Bunun yanında enkapsülasyonun ekstraktların termal stabilitesini arttırdığı ve bu sayede birçok gıda işleme prosesinde kullanıma daha elverişliği olduğu ortaya konulmuştur.