Elektropüskürtme Yönteminin Probiyotik Mikroorganizmaların Mikrokapsülasyonunda Kullanımı

Probiyotik bir üründen beklenen faydaların sağlanabilmesi için ürünün raf ömrü sonuna kadar en az 108-109 kob/g düzeyinde canlı probiyotik mikroorganizma bulundurması gerekmektedir. Probiyotik mikroorganizmaları olumsuz koşullara karşı korumak amacıyla çok sayıda yöntem geliştirilmiştir. Konu ile ilgili yapılan çalışmalar, probiyotik mikroorganizmaların canlılığını korumada en etkili yöntemlerden birinin mikrokapsülasyon olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, mikrokapsülasyon işlemi sırasında probiyotik mikroorganizmalar yüksek sıcaklık, dehidrasyon, yüksek osmolarite gibi olumsuz koşullara maruz kalabilmektedir. Elektrohidrodinamik atomizasyon yani elektroeğirme ve elektropüskürtme yöntemleri kullanılarak söz konusu olumsuz koşulların üstesinden gelinebilmektedir. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda; yüksek voltaj altında kapsüller (elektropüskürtme) veya lifler (elektroeğirme) üretilmesini sağlayan elektrohidrodinamik atomizasyon tekniğinin, probiyotik mikroorganizmaların canlılıklarının korunması açısından diğer mikrokapsülasyon yöntemlerine alternatif olabileceği belirtilmiştir. Bu derlemede, elektrohidrodinamik atomizasyon tekniğinin temelleri ve elektropüskürtme yönteminin probiyotik mikroorganizmaların mikrokapsülasyonunda kullanım olanakları ile ilgili bilgi verilmesi amaçlanmıştır.

Use of Electrospray Technique in Microencapsulation of Probiotic Microorganisms

To provide the expected benefits of probiotic products, a product must contain 108-109 cfu/g of viable probiotic microorganism until end of the shelf life. Numerous methods have been developed to protect probiotic microorganisms against adverse conditions. Studies on the issue show that microencapsulation is one of the most efficient methods for protecting the viability of probiotic microorganisms. However, probiotic microorganisms are exposed adverse conditions such as high temperature, dehydration, high osmolarity etc. during the microencapsulation process. These adverse conditions can be overcome in many cases by using electrohydrodynamic atomization (EHDA), either electrospinning or electrospraying. Recent studies have reported that the electrohydrodynamic atomization technique, which generates the production of capsules (electrospray) or fibers (electrospining) under high voltage, can be an alternative to other microencapsulation methods in terms of protecting the viability of probiotic microorganisms. In this review, it is aimed to give information about the basics of electrohydrodynamic atomization technique and the possibilities of using electrospray method in microencapsulation of probiotic microorganisms.

___

  • [1] Terpou, A., Bekatorou, A., Kanellaki, M., Koutinas, A. A., Nigam, P., 2017. Enhanced probiotic viability and aromatic profile of yogurts produced using wheat bran (Triticum aestivum) as cell immobilization carrier. Process Biochemistry 55: 1-10.
  • [2] Riaz Rajoka, M. S., Mehwish, H. M., Siddiq, M., Haobin, Z., Zhu, J., Yan, L., Shao, D., Xu, X., Shi, J., Identification, characterization, and probiotic potential of Lactobacillus rhamnosus isolated from human milk. LWT - Food Science and Technology: Accepted manuscript.
  • [3] Anonim, 2006. FAO/WHO. Probiotics in food: Health and nutritional properties and guidelines for evaluation.
  • [4] Chaikham, P., Kemsawasd, V., Seesuriyachan, P., 2017. Spray drying probiotics along with maoluang juice plus Tiliacora triandra gum for exposure to the in vitro gastrointestinal environments. LWT - Food Science and Technology 78: 31-40.
  • [5] Shori, A.B., 2017. Microencapsulation Improved Probiotics Survival During Gastric Transit. HAYATI Journal of Biosciences 24(1): 1-5.
  • [6] Rather, S. A., Akhter, R., Masoodi, F. A., Gani, A., Wani, S. M., 2017. Effect of double alginate microencapsulation on in vitro digestibility and thermal tolerance of Lactobacillus plantarum NCDC201 and L. casei NCDC297. LWT - Food Science and Technology 83: 50-58.
  • [7] Çomak Göçer, E. M., Aşcı Arslan, A., Ergin, F., Küçükçetin, A., 2013. Probiyotik Bakterilerin Mikroenkapsülasyonu. Yetişkin ve Çocuklarda Probiyotikler (1): 63-69.
  • [8] Martín, M. J., Lara-Villoslada, F., Ruiz, M. A., Morales, M. E., 2015. Microencapsulation of bacteria: A review of different technologies and their impact on the probiotic effects. Innovative Food Science & Emerging Technologies 27: 15-25.
  • [9] Ribeiro, M. C. E., Chaves, K. S., Gebara, C., Infante, F. N. S., Grosso, C. R. F., Gigante, M. L., 2014. Effect of microencapsulation of Lactobacillus acidophilus LA-5 on physicochemical, sensory and microbiological characteristics of stirred probiotic yoghurt. Food Research International 66: 424-431.
  • [10] Eratte, D., Dowling, K., Barrow, C. J., Adhikari, B. P., 2017. In-vitro digestion of probiotic bacteria and omega-3 oil co-microencapsulated in whey protein isolate-gum Arabic complex coacervates. Food Chemistry 227: 129-136.
  • [11] Laelorspoen, N., Wongsasulak, S., Yoovidhya, T., Devahastin, S., 2014. Microencapsulation of Lactobacillus acidophilus in zein–alginate core–shell microcapsules via electrospraying. Journal of Functional Foods 7: 342-349.
  • [12] Coghetto, C. C., Flores, S. H., Brinques, G. B., Ayub, M. A. Z., 2016. Viability and alternative uses of a dried powder, microencapsulated Lactobacillus plantarum without the use of cold chain or dairy products. LWT-Food Science and Technology 71: 54-59.
  • [13] Karakaya, M. C., Abdullahoğlu, R., Tunçer, O., Kızıl, H., Trabzon, l., 2014. Bir elektrosprey enjektörün deneysel incelenmesi. Isı Bilimi ve Teknigi Dergisi/Journal of Thermal Science & Technology 34(1): 63-76.
  • [14] Badıllı, U., Tarımcı, N., Elektro-püskürtme yöntemi ve nanoteknolojideki uygulamaları. Ankara Eczacılık Fakültesi Dergisi 38(2): 117-135.
  • [15] Anu Bhushani, J., Anandharamakrishnan, C., 2014. Electrospinning and electrospraying techniques: Potential food based applications. Trends in Food Science & Technology 38(1): 21-33.
  • [16] Jaworek, A., Krupa, A., 1999. Classification of the modes of EHD spraying. Journal of Aerosol Science 30(7): 873-893.
  • [17] Jaworek, A., Sobczyk, A., 2008. Electrospraying route to nanotechnology: an overview. Journal of electrostatics 66(3): 197-219.
  • [18] Bock, N., Dargaville, T. R., Woodruff, M. A., 2012. Electrospraying of polymers with therapeutic molecules: state of the art. Progress in polymer science 37(11): 1510-1551.
  • [19] Okutan, N., Terzi, P., Altay, F., 2014. Affecting parameters on electrospinning process and characterization of electrospun gelatin nanofibers. Food Hydrocolloids 39: 19-26.
  • [20] Cloupeau, M., Prunet-Foch, B., 1994. Electrohydrodynamic spraying functioning modes: a critical review. Journal of Aerosol Science 25(6): 1021-1036.
  • [21] Jaworek, A., Krupa, A., 1999. Jet and drops formation in electrohydrodynamic spraying of liquids. A systematic approach. Experiments in fluids 27(1): 43-52.
  • [22] Enayati, M., Chang, M.-W., Bragman, F., Edirisinghe, M., Stride, E., 2011. Electrohydrodynamic preparation of particles, capsules and bubbles for biomedical engineering applications. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 382(1): 154-164.
  • [23] Chen, H.-Y., Li, X.-Y., Liu, B.-J., Meng, X. H., 2017. Microencapsulation of Lactobacillus bulgaricus and survival assays under simulated gastrointestinal conditions. Journal of Functional Foods 29: 248-255.
  • [24] Ghorani, B., Tucker, N., 2015. Fundamentals of electrospinning as a novel delivery vehicle for bioactive compounds in food nanotechnology. Food Hydrocolloids 51: 227-240.
  • [25] Gomez-Mascaraque, L. G., Morfin, R. C., Pérez-Masiá, R., Sanchez, G., Lopez-Rubio, A., 2016. Optimization of electrospraying conditions for the microencapsulation of probiotics and evaluation of their resistance during storage and in-vitro digestion. LWT-Food Science and Technology 69: 438-446.
  • [26] Librán, C., Castro, S., Lagaron, J., 2017. Encapsulation by electrospray coating atomization of probiotic strains. Innovative Food Science & Emerging Technologies 39: 216-222.
  • [27] López-Rubio, A., Sanchez, E., Wilkanowicz, S., Sanz, Y., Lagaron, J. M., 2012. Electrospinning as a useful technique for the encapsulation of living bifidobacteria in food hydrocolloids. Food Hydrocolloids 28(1): 159-167.
  • [28] Coghetto, C. C., Brinques, G. B., Siqueira, N. M., Pletsch, J., Soares, R. M. D., Ayub, M. A. Z., 2016. Electrospraying microencapsulation of Lactobacillus plantarum enhances cell viability under refrigeration storage and simulated gastric and intestinal fluids. Journal of Functional Foods 24: 316-326.
  • [29] Khan, M. K. I., Nazir, A., Maan, A. A., 2017. Electrospraying: a Novel Technique for Efficient Coating of Foods. Food Engineering Reviews: 1-8.
Akademik Gıda-Cover
  • ISSN: 1304-7582
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2003
  • Yayıncı: Sidas Medya Limited Şirketi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Elektropüskürtme Yönteminin Probiyotik Mikroorganizmaların Mikrokapsülasyonunda Kullanımı

Firuze ERGİN, Oğuz GÜRSOY, Ayhan ORAL, Ahmet KÜÇÜKÇETİN

Peyniraltı Suyu ve Mısır Islatma Şurubunun Heterotrofik Mikroalg Crypthecodinium cohnii ile Biyokütle ve Yağ Üretimi Amacıyla Biyolojik Olarak Değerlendirilmesi

Murat ELİBOL, Müge ISLETEN-HOSOGLU

Atımlı Işık Uygulaması ile Bademde Salmonella Enteritidis İnaktivasyonu

Manolya Eser ONER

Isıl İşlem Görmüş İçme Sütlerinde (Pastörize, UHT ve Laktozsuz UHT Süt) Hidroksimetilfurfural İçeriğinin Belirlenmesi

Nurcan KOCA, Müge URGU, Aylin TÜRK, Turkuaz Ecem SAATLİ

Erişte Üretiminde Modifiye Düşük Glisemik İndeksli Bileşenlerin Kullanımı: Reoloji ve Mikroyapı Özellikleri

Srinivasan Bharath KUMAR, Pichan PRABHASANKAR

Farklı Oranlarda Peynir Altı Suyu Kullanımı ile Üretilen Ayranların Bazı Özellikleri

Ceren AKAL, Nazlı TÜRKMEN, Celalettin KOÇAK

Nisinin Sinerjistik Antimikrobiyel Etkisi

Burcu ÖZEL, Ömer ŞİMŞEK

Geleneksel Fermente Bir İçecek: Boza

Özge Algan CAVULDAK, Hacer LEVENT

Bauhinia strychnifolia Craib. Çözeltisi ile Kaplanmış Pirincin Optimize Edilmiş Üst Sprey Akışkan Yatak Kaplama Yöntemi

Wasan DUANGKHAMCHAN, Sudathip INCHUEN, Srinual JANTATHAİ, Kriangsak BANLUE, Sirithon SİRİAMORNPUN

Nar Sosunda Kromatografik Yöntemle Bazı Polisiklik Aromatik Hidrokarbonların Analizi

Abdullah AKDOĞAN, Bugra DAYİ, Hatice Ardağ AKDOĞAN