Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Microencapsulation of Hemp Oil with Gelatin and Sodium Alginate Polymers and Investigation of Release Properties

Yıl 2023, Cilt: 27 Sayı: 3, 527 - 532, 25.12.2023

Öz

Hemp oil is an oil used for different purposes around the world. In this
study, hemp oil with different properties was microencapsulated by complex
coacervation method in an experiment set formed with gelatin (GE) and sodium
alginate (ALG). Stirring speed, temperature and surfactant concentration were
chosen as input factors and the relationship between percent encapsulation
efficiency (EE%) was investigated. The obtained results were optimized to
maximize and the release properties in hexane medium were investigated. In the
results obtained, the p value of the lack-of-fit was found to be 0.060. Since p>0.050,
the data matches the model created. Maximize optimized results were calculated
as 63.491% at 1460.310 rpm stirring speed, 56.897 ℃ temperature and 0.827%
w/v surfactant concentration, and it was found to be 62.780% in the experiment.
Obtained microcapsules were characterized by FT-IR, optical microscope and SEM
devices. When the optical microscope images were examined, it was determined
that the microcapsules were smooth and round in shape.

Kaynakça

  • [1] Delshadi, R., Bahrami, A., Tafti, A. G., Barba, F. J., & Williams, L. L. (2020). Micro and nanoencapsulation of vegetable and essential oils to develop functional food products with improved nutritional profiles. Trends in Food Science & Technology, 104, 72-83.
  • [2] Bakry, A. M., Abbas, S., Ali, B., Majeed, H., Abouelwafa, M. Y., Mousa, A., & Liang, L. (2016). Microencapsulation of oils: A comprehensive review of benefits, techniques, and applications. Comprehensive reviews in food science and food safety, 15(1), 143-182.
  • [3] Arenas-Jal, M., Suñé-Negre, J. M., & GarcíaMontoya, E. (2020). An overview of microencapsulation in the food industry: Opportunities, challenges, and innovations. European Food Research and Technology, 246(7), 1371-1382.
  • [4] Napiórkowska, A., & Kurek, M. (2022). Coacervation as a Novel Method of Microencapsulation of Essential Oils—A Review. Molecules, 27(16), 5142.
  • [5] Fávaro-Trindade, C. S., Pinho, S. C. D., & Rocha, G. A. (2008). Revisão: Microencapsulação de ingredientes alimentícios. Brazilian Journal of Food Technology, 11(2), 103-112.
  • [6] Shishir, M. R. I., Xie, L., Sun, C., Zheng, X., & Chen, W. (2018). Advances in micro and nanoencapsulation of bioactive compounds using biopolymer and lipid-based transporters. Trends in Food Science & Technology, 78, 34-60.
  • [7] Callaway, J. C. (2004). Hempseed as a nutritional resource: An overview. Euphytica, 140(1), 65-72.
  • [8] Deferne, J. L., & Pate, D. W. (1996). International Hemp Association. Journal of the International Hemp Association, 3(1).
  • [9] Erasmus, U. (1993). Fats that heal, fats that kill: the complete guide to fats, oils, cholesterol, and human health. Book Publishing Company.
  • [10] Box, G. E., Draper, N. R. (1987). Empirical modelbuilding and response surfaces. John Wiley & Sons.
  • [11] Bayram, O., Köksal, E., & Göde, F. (2020). Yanıt Yüzey Metodolojisi Şartlarında Karabaş Otu Yağının Kompleks Koaservasyon Yöntemi İle Enkapsülasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(2), 508-515.
  • [12] Moral, E., Bayram, O., Köksal, E., Danaş, F., & Göde, F. (2021). Kabak Çekirdeği Yağının Kompleks Koaservasyon Yöntemi ile Mikroenkapsülasyonu. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 11(2), 91-97.
  • [13] Devi, N., Hazarika, D., Deka, C., & Kakati, D. K. (2012). Study of complex coacervation of gelatin A and sodium alginate for microencapsulation of olive oil. Journal of Macromolecular Science, Part A, 49(11), 936-945.
  • [14] Sittipummongkol, K., Chuysinuan, P., Techasakul, S., Pisitsak, P., & Pechyen, C. (2019). Core shell microcapsules of neem seed oil extract containing azadirachtin and biodegradable polymers and their release characteristics. Polymer Bulletin, 76(8), 3803-3817.
  • [15] Aziz, S., Gill, J., Dutilleul, P., Neufeld, R., Kermasha, S. (2014). Microencapsulation of krill oil using complex coacervation. Journal of Microencapsulation, 31(8), 774-784.
  • [16] Kavousi, H. R., Fathi, M., Goli, S. A. (2017). Stability enhancement of fish oil by its encapsulation using a novel hydrogel of cress seed mucilage/chitosan. International Journal of Food Properties, 20(sup2), 1890-1900.
  • [17] Hao, J., Wang, F., Wang, X., Zhang, D., Bi, Y., Gao, Y., Zhao, X., Zhang, Q. (2012). Development and optimization of baicalin-loaded solid lipid nanoparticles prepared by coacervation method using central composite design. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 47(2), 497- 505.
  • [18] Ocak, B. (2012). Complex coacervation of collagen hydrolysate extracted from leather solid wastes and chitosan for controlled release of lavender oil. Journal of Environmental Management, 100, 22-28.
  • [19] Sharifi, F., Hadizadeh, F., Sadeghi, F., Hamed Mosavian, M. T., Zarei, C. (2016). Process Optimization, Physical Properties, and Environmental Stability of an α-Tocopherol Nanocapsule Preparation Using Complex Coacervation Method and Full Factorial Design. Chemical Engineering Communications, 203(1), 64-74.
  • [20] Okur, M., Aktı, F., & Çetintaş, A. (2018). Polianilin/Aljinat Kompozit Malzemesinin Asit Violet 90 Boyar Maddesinin Gideriminde Kullanılması: Kinetik Ve İzoterm Değerlendirmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 6.

Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi

Yıl 2023, Cilt: 27 Sayı: 3, 527 - 532, 25.12.2023

Öz

Kenevir yağı dünyada farklı amaçlar için kullanılan bir yağdır. Farklı özelliklere
sahip olan kenevir yağı bu çalışmada jelatin (JE) ve sodyum aljinat (ALJ) ile
oluşturulan bir deney setinde kompleks koaservasyon yöntemiyle mikroenkapsüle
edilmiştir. Karıştırma hızı, sıcaklık ve surfaktan derişimi giriş faktörleri olarak
seçilmiş ve yüzde enkapsülasyon verimi (%EV) ile arasındaki ilişki incelenmiştir.
Elde edilen sonuçlar maksimize olarak optimize edilmiş ve hekzan ortamında
salınım özellikleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda model uyumsuzluğunun p
değeri 0,060 bulunmuştur. p>0,050 olduğu için oluşturulan model ile veri
uyuşmaktadır. Maksimize olarak optimize edilen sonuçlar 1460,310 rpm
karıştırma hızı, 56,897 ℃ sıcaklık ve %0,827 a/h surfaktan derişiminde verim
değeri %63,491 hesaplanmış ve yapılan deneyde %62,780 olarak bulunmuştur.
Elde edilen mikrokapsüller FT-IR, optik mikroskop ve SEM cihazları ile karakterize
edilmiştir. Optik mikroskop görüntüleri incelendiğinde mikrokapsüllerin düzgün,
yuvarlak şeklinde olduğunu belirlenmiştir.

Kaynakça

  • [1] Delshadi, R., Bahrami, A., Tafti, A. G., Barba, F. J., & Williams, L. L. (2020). Micro and nanoencapsulation of vegetable and essential oils to develop functional food products with improved nutritional profiles. Trends in Food Science & Technology, 104, 72-83.
  • [2] Bakry, A. M., Abbas, S., Ali, B., Majeed, H., Abouelwafa, M. Y., Mousa, A., & Liang, L. (2016). Microencapsulation of oils: A comprehensive review of benefits, techniques, and applications. Comprehensive reviews in food science and food safety, 15(1), 143-182.
  • [3] Arenas-Jal, M., Suñé-Negre, J. M., & GarcíaMontoya, E. (2020). An overview of microencapsulation in the food industry: Opportunities, challenges, and innovations. European Food Research and Technology, 246(7), 1371-1382.
  • [4] Napiórkowska, A., & Kurek, M. (2022). Coacervation as a Novel Method of Microencapsulation of Essential Oils—A Review. Molecules, 27(16), 5142.
  • [5] Fávaro-Trindade, C. S., Pinho, S. C. D., & Rocha, G. A. (2008). Revisão: Microencapsulação de ingredientes alimentícios. Brazilian Journal of Food Technology, 11(2), 103-112.
  • [6] Shishir, M. R. I., Xie, L., Sun, C., Zheng, X., & Chen, W. (2018). Advances in micro and nanoencapsulation of bioactive compounds using biopolymer and lipid-based transporters. Trends in Food Science & Technology, 78, 34-60.
  • [7] Callaway, J. C. (2004). Hempseed as a nutritional resource: An overview. Euphytica, 140(1), 65-72.
  • [8] Deferne, J. L., & Pate, D. W. (1996). International Hemp Association. Journal of the International Hemp Association, 3(1).
  • [9] Erasmus, U. (1993). Fats that heal, fats that kill: the complete guide to fats, oils, cholesterol, and human health. Book Publishing Company.
  • [10] Box, G. E., Draper, N. R. (1987). Empirical modelbuilding and response surfaces. John Wiley & Sons.
  • [11] Bayram, O., Köksal, E., & Göde, F. (2020). Yanıt Yüzey Metodolojisi Şartlarında Karabaş Otu Yağının Kompleks Koaservasyon Yöntemi İle Enkapsülasyonu. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24(2), 508-515.
  • [12] Moral, E., Bayram, O., Köksal, E., Danaş, F., & Göde, F. (2021). Kabak Çekirdeği Yağının Kompleks Koaservasyon Yöntemi ile Mikroenkapsülasyonu. Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi, 11(2), 91-97.
  • [13] Devi, N., Hazarika, D., Deka, C., & Kakati, D. K. (2012). Study of complex coacervation of gelatin A and sodium alginate for microencapsulation of olive oil. Journal of Macromolecular Science, Part A, 49(11), 936-945.
  • [14] Sittipummongkol, K., Chuysinuan, P., Techasakul, S., Pisitsak, P., & Pechyen, C. (2019). Core shell microcapsules of neem seed oil extract containing azadirachtin and biodegradable polymers and their release characteristics. Polymer Bulletin, 76(8), 3803-3817.
  • [15] Aziz, S., Gill, J., Dutilleul, P., Neufeld, R., Kermasha, S. (2014). Microencapsulation of krill oil using complex coacervation. Journal of Microencapsulation, 31(8), 774-784.
  • [16] Kavousi, H. R., Fathi, M., Goli, S. A. (2017). Stability enhancement of fish oil by its encapsulation using a novel hydrogel of cress seed mucilage/chitosan. International Journal of Food Properties, 20(sup2), 1890-1900.
  • [17] Hao, J., Wang, F., Wang, X., Zhang, D., Bi, Y., Gao, Y., Zhao, X., Zhang, Q. (2012). Development and optimization of baicalin-loaded solid lipid nanoparticles prepared by coacervation method using central composite design. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 47(2), 497- 505.
  • [18] Ocak, B. (2012). Complex coacervation of collagen hydrolysate extracted from leather solid wastes and chitosan for controlled release of lavender oil. Journal of Environmental Management, 100, 22-28.
  • [19] Sharifi, F., Hadizadeh, F., Sadeghi, F., Hamed Mosavian, M. T., Zarei, C. (2016). Process Optimization, Physical Properties, and Environmental Stability of an α-Tocopherol Nanocapsule Preparation Using Complex Coacervation Method and Full Factorial Design. Chemical Engineering Communications, 203(1), 64-74.
  • [20] Okur, M., Aktı, F., & Çetintaş, A. (2018). Polianilin/Aljinat Kompozit Malzemesinin Asit Violet 90 Boyar Maddesinin Gideriminde Kullanılması: Kinetik Ve İzoterm Değerlendirmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 6.
Toplam 20 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Okan Bayram 0000-0002-1748-9354

Fethiye Göde 0000-0002-3008-1353

Yayımlanma Tarihi 25 Aralık 2023
Yayımlandığı Sayı Yıl 2023 Cilt: 27 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Bayram, O., & Göde, F. (2023). Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 27(3), 527-532. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1221842
AMA Bayram O, Göde F. Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi. SDÜ Fen Bil Enst Der. Aralık 2023;27(3):527-532. doi:10.19113/sdufenbed.1221842
Chicago Bayram, Okan, ve Fethiye Göde. “Jelatin Ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu Ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 27, sy. 3 (Aralık 2023): 527-32. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1221842.
EndNote Bayram O, Göde F (01 Aralık 2023) Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 27 3 527–532.
IEEE O. Bayram ve F. Göde, “Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi”, SDÜ Fen Bil Enst Der, c. 27, sy. 3, ss. 527–532, 2023, doi: 10.19113/sdufenbed.1221842.
ISNAD Bayram, Okan - Göde, Fethiye. “Jelatin Ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu Ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 27/3 (Aralık 2023), 527-532. https://doi.org/10.19113/sdufenbed.1221842.
JAMA Bayram O, Göde F. Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi. SDÜ Fen Bil Enst Der. 2023;27:527–532.
MLA Bayram, Okan ve Fethiye Göde. “Jelatin Ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu Ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi”. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 27, sy. 3, 2023, ss. 527-32, doi:10.19113/sdufenbed.1221842.
Vancouver Bayram O, Göde F. Jelatin ve Sodyum Aljinat Polimerleriyle Kenevir Yağının Mikroenkapsülasyonu ve Salınım Özelliklerinin İncelenmesi. SDÜ Fen Bil Enst Der. 2023;27(3):527-32.

e-ISSN: 1308-6529