Geri Dön

APPLICATION OF LACTASE ENZYME INCORPORATED EDIBLE FILMS AS A PROMISING STRATEGY FOR DEVELOPING CHEESE PRODUCTS SUITABLE FOR LACTOSE INTOLERANT INDIVIDUALS

LAKTOZ İNTOLERANSINA SAHİP BİREYLERİN TÜKETİMİNE UYGUN ve LAKTAZ ENZİMİ İÇEREN YENİLEBİLİR KAPLAMANIN PEYNİRE UYGULANMASI

  1. Tez No: 1008257
  2. Yazar: ESİN YILMAZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSRAFİL KÜÇÜK
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Bilim ve Teknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Food Engineering, Science and Technology, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Laktoz intoleransı dünya nüfusunun %65-75'lik kısmında görülen, her geçen yıl artış gösteren ve insanların günlük yaşam kalitesini önemli bir şekilde etkileyen bir rahatsızlıktır. Endüstride laktoz intolerantı bireylerin kullanımı için sunulan iki çeşit ürün mevcuttur; laktozsuz ürünler ve laktaz enzimi içeren tabletler/damlalar. Bu ürünlerin kullanımı, laktozun ince bağırsakta hidrolize olması ile ortaya çıkan bağırsak florasının koruması, kalsiyum emiliminin artması gibi biyoyararlılığı sağlamamakta ve laktoz intolerantı bireyler erken yaşta osteoporoz riski ile karşı karşıya kalmaktadırlar. Bu doktora tezi, laktoz intoleransına sahip bireylerin kullanımına uygun, laktaz enzimini enkapsüle eden lipozomlar içeren, polieletrolitik yapıda biyopolimerler kullanılarak oluşturulmuş yenilebilir kaplamaların Perline Mozarella peynirinin yüzeyine uygulanmasını, kaplamaların ürünün raf ömrüne etkisini, enzimin ince bağırsağa taşınımının ve in vitro salınım davranışının incelenmesini içermektedir. Çalışmanın ilk aşamasında laktaz enzimi içeren lipozomlar, prob sonikatör kullanılarak ortalama 175.6 nm çapında ve %90 üzerinde enkapsülasyon etkinliğinde üretilmiştir. Boş lipozomlar ile karşılaştırıldığında enkapsülasyon işleminin parçacık boyutu, zeta potansiyel ve polidispersite indeksi üzerinde etkili olduğu açıkça görülmüştür. İkinci aşamada, daldırma yöntemi kullanılarak Perline Mozarella peyniri üzerine elektrostatik etkileşimle katman oluşturma yoluyla yenilebilir film kaplama yapılmıştır. İşlem öncesi kaplama çözeltileri hazırlanmıştır. Çözeltiler, laktaz enzimi enkapsüle etmiş lipozomlar içeren kitosan çözeltisi (1.5% w/v), sodium aljinat çözeltisi (2 % w/v) ve kalsiyum klorür (CaCl2) çözeltisidir (5 % w/v). Yenilebilir kaplama işlemi peynir yüzeyinin negative yüklü hale getirilmesi ile başlamaktadır. Bunun için peynir pH'sı 7 olan fosfat tampon çözeltisine daldırılmıştır. Ardından sıra ile birinci katman olarak kitosan çözeltisine (PCLLa), ikinci katman olarak sodium aljinat çözeltisine (CLLA) ve son olarak çapraz bağ oluşturmak için kalsiyum klorür çözeltisine daldırılmıştır. Zeta potansiyel değeri kitosan kaplaması sonucu + 33.3 mV, sodium aljinat kaplaması sonucu -25.2 mV değerini almış ve peynir yüzeyinde kaplamanın gerçekleştiğini doğrulamıştır. Buna ilaveten elde edilen FTIR spektrum sonuçları, SEM ve TEM görüntüleri de katman oluşturmak suretiyle polielektrolitik yenilebilir film kaplamanın gerçekleştirildiğini desteklemektedir. Fiziksel, kimyasal ve duyusal analizlerin değerlendirilmesinden oluşan raf ömrü analizleri, yenilebilir film kaplamanın yapıldığı günden başlayarak 15'er gün aralıklarla toplam iki ay devam etmiştir. Analizler, pH ölçümü, toplam kuru maddenin hesaplanması, ürünlerin renklerindeki ve tekstürlerindeki değişimlerin tespit edilmesi, mikrobiyolojik yükün belirlenmesi ve panelistlerin peynirleri duyusal olarak değerlendirmesinden oluşmaktadır. Sonuçlar, çift katmanlı polielektrolitik kaplamanın (CLLA) daha iyi bariyer özelliği sergilediğini ve 60 gün sonunda kaplama yapılan peynirlerin duyusal olarak kabul edilebilir düzeyde olduğunu göstermektedir. In vitro enzim salınımı analizine göre ağız, mide ve bağırsak model çözeltilerinde görülen toplam enzim salınımı, tek katmanlı kitosan kaplama (PCLLa) örneği için 7.02 U.ml-1.min-1 ve çift katmanlı polielektrolitik kaplama (CLLA) örneği için 8.65 U.ml-1.min-1 olarak tespit edilmiştir. Tüm örnekler için en fazla salınım bağırsak model çözeltisinde gerçekleşmiş ancak CLLA'dan salınımın PCLLa'ya göre daha fazla olduğu belirlenmiştir. Bu sonuç aljinat ve kitosandan oluşan çift katmanlı polielektrolitik formülasyonun laktaz enzimin hedeflenen bölgede salınımında daha etkili olduğunu ispatlamaktadır.

Özet (Çeviri)

Lactose intolerance is a global health concern that affects 65-75% of the world population with a rising prevalence every year and significantly diminishes quality of daily life. To overcome these problems, there are lactose free products or pills /drops on the market. However, all these products fail to provide the benefits of lactose digestion in the small intestine that has been linked to improve calcium absorption and protecting gut microbiota. As a result, lactose intolerant individuals face with osteoporosis at the early ages of their life. The aim of this thesis study is to formulate a layer-by-layer edible coating on Perline Mozzarella cheese by using polyelectrolytic polysaccharides, enriched with lactase enzyme encapsulated liposomes for targeted delivery to the small intestine and to determine the edible coating's in vitro enzyme release behaviour and also to investigate effects on shelf life of cheese. At the first step of study, lactase enzyme encapsulated liposomes were produced by applying probe sonication with a mean diameter of 175.6 nm. Compared with bare liposomes, it is clearly observed that the encapsulation process influenced particle size, zeta potential and polydispersity index of solution. The second step involved layer by layer edible coating production on Perline Mozzarella cheese by using dip coating method. Initially coating solutions of chitosan (1.5% w/v) enriched with lactase enzyme encapsulated liposomes, sodium alginate (2% w/v) and CaCl2 (5% w/v) were prepared. Subsequently cheese surface was negatively charged by immersing into Phosphate Buffer Saline (PBS) adjusted to pH 7. After that, alternately, cheese samples were dipped into chitosan solution to obtain first coating layer (PCLLa) and sodium alginate solution to achieve second coating layer (CLLA) and finalize with crosslinking process by immersing into CaCl2 solution. The zeta potential values indicated layer formation by changing values from +33.3 mV for chitosan layer and -25.2 mV for alginate layer respectively. The FTIR spectra results, SEM and TEM images demonstrate that the coating is achieved successfully. To evaluate the effect of edible coatings on the shelf life of cheeses, physical, chemical, microbiological and sensory alterations were determined at 15-day intervals for 60 days. Analysis included pH measurements, calculations of the total dry matter content, determinations of changes in colour and texture of products, microbiological counts, and sensory evaluations of panelists. The results showed that the bilayer coating (CLLA) provided enhanced barrier performance and at the end of 60 days, the cheeses were still in an acceptable level according to sensory evaluations. In vitro lactase enzyme release analyses were performed by preparing simulated mouth, stomach and intestine fluids. The results indicated that the cumulative release profile of the monolayer coating (PCLLa) sample was 7.02 U.ml-1.min-1 and of the bilayer coating (CLLA) sample was 8.65 U.ml-1.min-1. The highest release amount displayed in simulated intestinal fluid medium for all samples but CLLA presented higher release amount than PCLLa. The overall results demonstrated that sodium alginate-chitosan bilayer edible coating offer a better targeted delivery profile for lactase enzyme.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    77903

    Laktozu düşürülmüş süt üretiminde enzimatik hidroliz ve ultrafiltrasyon tekniklerinin kullanımı ve laktoz tayin yöntemlerinin karşılaştırılması

    Lactose reduced milk production by using enzymatic hydrolysis and ultrafiltration techniques and comparison of methods on lactose analysis

    İLKAY BANU KARTAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Gıda MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLBİLGE SALDAMLI

  2. Tez No

    947934

    Valorisation of whey components via enzymatic ceramic membranes for biopolymer synthesis and bio-based nanofiber membrane fabrication

    Enzimatik seramik membranlar ile peynir altı suyu bileşenlerinin biyopolimer sentezi ve biyo-nanolif membran üretimi için değere dönüştürülmesi

    SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER

    PROF. DR. FRANK LİPNİZKİ

  3. Tez No

    658387

    β-galactosıdase enziminin kabak lifi ve pirinç kabuğuna immobilizasyonunun optimizasyonu: Laktoz hidrolizinin incelenmesi

    Optimization studies on the immobilization of β-galactosidase enzyme onto loofa sponge and rice husk: Application for lactose hydrolysis

    FATMA BETÜL AKGÜL TANER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BELMA ÖZBEK

  4. Tez No

    757469

    Üçlü faz sistemi ile B. licheniformis SO8'den lakkaz enziminin saflaştırılması, karakterizasyonu ve boyar madde dekolorizasyonunda kullanılması

    Purification and characterization of laccase from B. licheniformis SO8 by three-phase partitioning system and its application in decolorization of dye

    SEMİH YILDIRGAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyoteknolojiAtatürk Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELDA ŞİŞECİOĞLU

  5. Tez No

    343866

    Isolation and characterization of the gene encoding d-lactate dehydrogenase enzyme from bacteroides fragilis that is known to be localized in colon cancer tissues

    Kolon kanseri dokularında yerleştiği bilinen bacteroıdes fragılıs in d-laktat dehidrogenaz enzimini kodlayan genin izolasyonu ve karakterizasyonu

    ZEYNEP BÜŞRA BOLAT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DİLEK TURGUT BALIK

Geri Dön