Fiziksel yöntemlerle modifiye edilmiş kolajen ilavesi ile 3D yazıcı kullanılarak fonksiyonel şekerleme üretimi
Production of functional confectionery using a 3D printer with the addition of physically modified collagen
- Tez No: 960679
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER SAİD TOKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Son yıllarda ortaya çıkan pandemi gibi sağlık sorunları nedeniyle tüketiciler tarafından daha besleyici ve fonksiyonel olan gıdalara olan yönelim artmıştır. Bu tarz gıdalar arasında öne çıkan biyoaktif maddelerden biri ve en dikkat çekicisi kolajendir. Özellikle insan vücudu için çeşitli sağlık etkilerinin olması dikkat çekmesi açısından önem arz etmiştir. Düşük molekül ağırlığına sahip olan kolajen (kolajen hidrolizatları) üretiminde çeşitli kimyasal ve enzimatik yöntemler kullanılmakta olup biyoyararlanımı ve çözünürlüğünün artması sağlanmaktadır. Ancak bu üretim için günümüzün en önemli konularından birisi olan yeşil teknolojilerin geliştirilmesinin sağlanması gerekmektedir. Bu çalışma kapsamında kolajen hidrolizatlarının geliştirilmesi ve yeşil teknoloji ile üretimlerinin sağlanması için araştırmaların yapılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda yüksek basınçla homojenizasyon, ultrasound ve soğuk plazma teknikleri kullanılmıştır. Yüksek basınç kullanılarak 200, 400, 600, 800 ve 1000 bar; ultrasound kullanılarak 5, 10, 15 ve 20 dk; soğuk plazma kullanılarak ise 15, 30, 60 saniye ve 5 dk değerlerinde modifikasyon yapılmıştır. Modifikasyonların etkisinin tespit edilebilmesi adına FT-IR, serbest ve toplam sülfidril grupları, zeta potansiyeli, toplam antioksidan kapasitesi, protein çözünürlüğü, köpük ve emülsiyon özellikleri analizleri gerçekleştirilmiştir. Kontrol örneği olarak hiç modifikasyona uğramamış olan kolajen örneği kullanılarak karşılaştırılma yapılmasının ardından uygulanmış olan fiziksel modifikasyonların etkili olduğu ve kolajenin olumlu yönde iyileştirildiği tespit edilmiştir. Kolajenlerin modifiye edilmesinin ardından 3D yazıcı kullanılarak yumuşak şeker (jelly) üretimi araştırılmıştır. 3D teknolojisi gıda üretiminde son birkaç yıl içerisinde büyük önem kazanmıştır. Kişiye özel tasarım yapılabiliyor olması, istenen özellik ve şekillerde tasarım yapılabilmesi büyük bir artı kazandırmıştır. Bu teknoloji kullanılarak fonksiyonel gıda üretimini ve tüketimini araştırmak adına jelly denemeleri yapılmıştır. 9 farklı jelly konsantrasyonu denemesi yapılıp 3D cihazında en uygun şekilde basım yapılabilen %8 jelatin %8 pektinden oluşan jelly konsantrasyonu belirlenmiştir. Bu formül kullanılarak kolajen içeren jelly denemeleri yapılıp optimum özelliklere sahip olan kolajenli jelly belirlenmiştir. Son aşama olarak ise ultrasound 20 dk, soğuk plazma 60 sn ve yüksek basınç 1000 bar olarak modifiye edilmiş kolajen örnekleri jelly formülasyonuna eklenerek 3D basım işlemleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak kolajenin fiziksel yöntemlerle modifikasyonun mümkün ve etkili olduğu, 3D yazıcı kullanılarak optimum kolajen içeren yumuşak şeker üretilebileceği ve modifiye kolajenlerin jelly içerisine eklenebilmesinin uygun olduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, due to health problems such as the pandemic, consumers have increased their preference for more nutritious and functional foods. One of the bioactive substances that stand out among such foods, and the most noticeable one, is collagen. The fact that it has various health effects, especially for the human body, has been important in terms of attracting attention. Various chemical and enzymatic methods are used in the production of collagen (collagen hydrolysates), which have a low molecular weight, and their bioavailability and solubility are increased. However, for this production, it is necessary to ensure the development of green technologies, which is one of the most important issues of today. Within the scope of this study, it was aimed to carry out research for the development of collagen hydrolysates and their production with green technology. In this direction, high-pressure homogenization, ultrasound, and cold plasma techniques were used. Modifications were made at 200, 400, 600, 800, and 1000 bar using high pressure; 5, 10, 15, and 20 minutes using ultrasound; and 15, 30, and 60 seconds and 5 minutes using cold plasma. FT-IR, free and total sulfhydryl groups, zeta potential, total antioxidant capacity, protein solubility, and foam and emulsion properties were analyzed to determine the effect of modifications. After comparisons using the unmodified collagen sample as a control, it was determined that the physical modifications were effective, resulting in improvements to the collagen. Following the collagen modification, the production of soft candy (jelly) using a 3D printer was explored. 3D technology has become increasingly important in food production in recent years. Its capability to create personalized designs and incorporate desired features and shapes provides significant advantages. Jelly trials were conducted to explore the production and consumption of functional foods utilizing this technology. Nine different jelly concentrations were tested, and it was determined that the concentration consisting of 8% gelatin and 8% pectin was the most suitable for printing in the 3D device. Using this formula, jelly containing collagen was tested, and the jelly with the most desirable properties was identified. At the last stage, ultrasound 20 min, cold plasma 60 sec and high pressure 1000 bar modified collagen samples were added to the jelly formulation and 3D printing processes were carried out. As a result, it was concluded that modification of collagen by physical methods is possible aand effective, soft candy containing optimum collagen can be produced using a 3D printer and modified collagen can be added to the jelly.
Benzer Tezler
- Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid
Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı
YASEMİN KAPTAN
Doktora
İngilizce
2022
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Sıcaklık duyarlı yüzeylerde hücre tabakası yaklaşımı ile hücre kültürü ve üroteliyal greft tasarımı
Urothelial graft design by cell sheet approach with cell culture on thermo-responsive surfaces
ALPER KEMAL DOĞAN
- Halomonas levan hydrogels for skin tissue engineering applications
Deri doku mühendisliği uygulamalarına yönelik halomonas levan hidrojellerinin geliştirilmesi
SİNEM SELVİN SELVİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER
- Poli(tiyonin) destekli altın nanopartikülleri ile sulu çözeltide bakır tayini
Determination of copper in aqueous solution using Poly(thionine) supported gold nanoparticles
SEZAİ SEFA
- Modifiye elektrotların geliştirilmesi ve voltametrik tayinlerde kullanılmalarının incelenmesi
Development of modified electrodes and investigation of their utilization in the voltammetric techniques
SEVGİ GÜNEY
