Mikroenkapsülasyon Teknolojisi

18.04.2020

MİKROENKAPSÜLASYON 


Mikroenkapsülasyon aktif bir maddenin çevresinin bir veya daha fazla kaplama maddesi ile sarılıp kaplanmasını sağlayan bir teknolojidir. Mikroenkapsülasyon tekniği, gıda sektöründe genellikle, sıvı damlacıkların, katı partiküllerin veya gaz bileşenlerinin gıda saflığında kaplama materyalleri ile kaplanması için ürünlerin fonksiyonel özelliklerini geliştirmek ve raf ömürlerini artırmak amacıyla kullanılmaktadır. Gıda ürünleri içerisinde çoğunlukla katı ve sıvı yağlar, aroma bileşenleri, vitaminler, mineraller, renk bileşenleri ve enzimler mikroenkapsüle edilmektedir. Kaplama materyali olarak ise çoğunlukla nişasta, maltodekstrin, pullulan, sakkaroz, maltoz gibi karbonhidratlar, jelatin, peynir altı suyu proteinleri, kazein ve kazeinatlar gibi proteinler ve gam arabik gibi gamlar kullanılmaktadır.

 Mikroenkapsülasyon teknolojisinin gıda endüstrisinde kullanım amaçları:

-Kaplanacak maddenin dış etkenlere karşı korunması (nem, sıcaklık, hava ve ışık gibi),

-Fiziksel özelliklerinin daha iyi korunması, 

-Kaplanacak maddenin tat ve kokusunun maskelenmesi,

-Depolama sırasında tat ve koku maddeleri kayıplarının önlenmesi, 

-Aroma maddeleri arasında meydana gelebilecek arzu edilmeyen etkileşimlerin ve yine aroma maddeleri arasında görülebilen oksidatif bozulmaların önüne geçilebilmesi, 

- Beslenme ile ilgili olan kayıpların önlenmesi.

 Kaplama Materyalleri:

 Kaplama materyalinin kompozisyonu son ürünün fonksiyonel özelliklerine doğrudan etki etmektedir. İdeal bir kaplama materyali aşağıdaki özellikleri taşımalıdır. 

1. Yüksek konsantrasyonda reolojik özellikleri iyi olmalı ve kapsülleme işlemi esnasında kolay işlenebilmelidir. 

2. Emülsiyon ve dispersiyon özelliği olmalıdır ve ayrıca emülsiyon stabilitesi yüksek olmalıdır. 

3. Çekirdek materyal ile kaplama işlemi esnasında ve depolama sırasında çekirdek materyalin özelliğini bozacak şekilde reaksiyona girmemelidir. 

4. Çekirdek materyalini kaplayabilmeli ve bunu stabil bir şekilde hem işlem esnasında hem de depolama esnasında korumalıdır. 

5. İstenilen çözgende çözünebilmelidir . 

6. Ucuz olmalıdır. Yukarıda belirtilen özellikleri tek bir kaplama materyalinin sağlaması çok zordur. Bu sebeple farklı kaplama materyallerinin bir arada kullanılması önerilir. 

Mikroenkapsüllerin Oluşturulmasında Kullanılan Kaplama Materyalleri: 

1-Karbonhidratlar: Karbonhidratlar genellikle püskürtmeli kurutma yöntemi ile gerçekleştirilen mikroenkapsülasyon işleminde kaplama materyali veya taşıyıcı olarak kullanılmaktadır Mikroenkapsülasyon işleminde genellikle nişasta, maltodekstrin ve mısır şurubu tozu gibi karbonhidratlar tercih edilmektedir 

 2-Gamlar: Gamlar ve kıvam artırıcılar her ne kadar tatsız olsalar da gıdaların tatlarına ve lezzetine doğrudan etki etmektedir. Gamlar arasında, gam arabik olarak da isimlendirilen akasya gamının, emülsifiye edici özelliğinin mükemmel olması sebebiyle kullanım alanı çok yaygındır. Şimdiye kadar mikroenkapsülasyonda en yaygın olarak kullanılan kaplama materyali biyogam aljinattır. 

3-Proteinler: Proteinler sahip oldukları fonksiyonel özelliklerinden dolayı mikroenkapsülasyon işlemi için iyi kaplama materyalleridir. Proteinler özellikle lezzet bileşenlerinin bağlanmasında oldukça iyidirler. Genellikle mikroenkapsülasyon işleminde kaplama materyali olarak jelatin, peynir altı suyu proteinleri, kazein ve kazeinatlar protein olarak tercih edilmektedir.

Mikroenkapsülasyon Teknikleri 

Gıda bileşenlerinin enkapsülasyonu için birçok yöntem mevcuttur. Enkapsüle edilen bileşenler genelllikle sıvı formunda oldukları için çoğu yöntem kurutma esasına dayanır. 

Püskürterek Kurutma: Püskürtmeli kurutma yöntemi ile enkapsülasyon gıda endüstrisinde yağ, aroma maddeleri ve antioksidanlar gibi gıda bileşenlerinin kaplanmasında ve sıvı ürünlerin toz formuna dönüştürülmesinde kullanılır. 

Püskürtmeli Soğutma/Serinletme: Lipid kaplı aktif bileşikler üretebilmek için kullanılan teknolojilerdir. 

Ekstrüzyon: Ekstrüzyon daha çok düşük sıcaklıkta uygulanan enkapsülasyon yöntemi olarak bilinmektedir. Genellikle aroma maddelerinin kaplanmasında kullanılan bir yöntemdir. Kaplama materyali olarak genellikle sakkaroz, maltodekstrin, glukoz şurubu, gliserin ve glukoz kullanılmaktadır. 

Koaservasyon: Koaservasyon, kaplama materyalinin sıvı fazının polimerik çözeltiden ayrılması ile birlikte kaplama fazının çekirdek materyali homojen bir tabaka halinde sarması sonucunda gerçekleşmektedir. Koaservasyon teknolojisi gıda endüstrisinde sık kullanılan bir yöntem değildir. Bunun başlıca sebebi, işlemin çok karmaşık olmasının yanında maliyetinin de yüksek olmasıdır.

Dondurarak Kurutma: Dondurarak kurutma işlemi ürünün dondurulması ve buz kristallerinin süblimasyonla üründen uzaklaştırılması temeline dayanmaktadır.


Yazar:Sema SAYAR

 

KAYNAKÇA 

Mehmet Koç, Melike Sakin, Figen Kaymak Ertekin. Microencapsulation and its Applications in Food Technology. Pamukkale Univ Muh Bilim Derg. 2010; 16(1): 77-86
https://www.journalagent.com/pajes/pdfs/PAJES_16_1_77_86.pdf http://www.academicfoodjournal.com/archive/2014/issue1/reviewarticle-5-OKinik.pdf