Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları
Yayınlar
- MakaleAçık Erişim2026Process Optimization of Spray-Dried Aquafaba and Comparison with Freeze-Drying: Techno-Functional Performance and Structural Attributes
Tunc Odabas, Merve Tugce; Saricaoglu, Furkan Turker; Parlak, Mahmut Ekrem; Akdogan, Arda; Odabas, Halil Ibrahim; Gündogdu, Engin; Simsek, Senay; Atalar, Ilyas
This study aimed to optimize the spray-drying (SD) process for aquafaba and compare the physical and techno-functional properties of the resulting powder with those of its freeze-dried (FD) counterpart. A Box-Behnken design was employed to evaluate the effects of inlet air temperature (150-190 degrees C), air speed (3.5-4.3 m/s), and feed flow rate (0.3-0.5 L/h) on 14 quality responses. The optimized SD conditions were determined to be an inlet air temperature of 189 degrees C, an air speed of 4.2 m/s, and a feed flow rate of 0.3 L/h. Validation experiments demonstrated that the developed models had high predictive capacity, with only a small discrepancy (0.56-5.88%) between the predicted and experimental values. Comparative analysis showed that the optimized SD powder had significantly lower moisture content (2.47%) and water activity (0.18) than the FD powder (3.51% and 0.34, respectively), indicating superior storage stability. In addition, the SD powder exhibited greater whiteness (82.37), higher water solubility (88.44%), and substantially greater foaming capacity (266.67%) than the FD sample (243.33%). Although the FD powder demonstrated better wettability and water absorption capacity because of its porous structure, FTIR spectroscopy and protein secondary structure analysis confirmed that SD preserved the functional integrity of aquafaba. Specifically, SD induced a transition from disordered random-coil structures to more ordered beta-sheet and beta-turn configurations, thereby improving foaming performance. Overall, these findings indicate that optimized spray-drying is a highly efficient and industrially scalable alternative to freeze-drying for producing functional aquafaba powder for use as a plant-based egg substitute.
- MakaleAçık Erişim2024Deep eutectic solvent as plasticizing agent for the zein based films
Yilmaz, Mustafa Tahsin; Kul, Ebubekir; Saricaoglu, Furkan Turker; Odabas, Halil Ibrahim; Taylan, Osman; Dertli, Enes
This study explores, the impacts of incorporating of deep eutectic solvent (DES) as plasticizer on the characteristics of zein films. Investigation focused on examining the mechanical, thermal, surface, and microstructural properties of zein films that were plasticized using DES. The findings of the study revealed that by adding DES to zein films, there was an observed improvement in transparency. Additionally, it was observed that up to a 20% addition of DES led to a reduction in water vapor permeability (WVP). However, beyond this level, the WVP increased as the surface hydrophobicity decreased. The films that were plasticized with DES showed higher tensile and burst strength values than control. However, there was a decrease in the elongation at break and burst distance, except for the film containing 30% DES. The addition of DES as plasticizer resulted in smoother surface morphology compared to the control, and all films revealed homogeneous and non-porous surface and cross-section microstructure. The films plasticized with DES displayed three different thermal degradation temperatures resulting in higher thermal stability. The FT-IR spectrum of films showed similar backbone structure including Amide I, II and III bands. However, 5% DES plasticized film showed different secondary structural peaks of Amide I band due to lower α-helix and higher β-sheet and random coil content. The findings of this investigation indicate that the employment of DES as plasticizer in biodegradable polymer films can yield enhanced mechanical and barrier characteristics compared to conventional plasticizers, thus demonstrating its potential for effective use.
- MakaleAçık Erişim2024Characterization of biodegradable bi-layer films from thermoplastic starch and poly-l-lactic acid
Parlak, Mahmut Ekrem; Uzuner, Kubra; Ozdemir, Sebahat; Kirac Demirel, Fatma Tuba; Dundar, Ayse Neslihan; Sahin, Oya Irmak; Dagdelen, Adnan Fatih; Odabas, Halil Ibrahim; Saricaoglu, Furkan Turker
This study aimed to enhance the oxygen barrier properties of polylactic acid (PLA) film, a biodegradable packaging material with high oxygen permeability (OP). Bi-layer films were produced by coating thermoplastic starch (TPS) onto PLA films in various ratios while maintaining constant film thickness. The mechanical, optical, barrier, thermal, hydrophobicity, moisture sorption, and microstructural properties of the films were analyzed. Increasing the TPS ratio elevated moisture content (MC), water uptake, solubility, and opacity while enhancing UV barrier properties. TPS coating reduced tensile and burst strength but increased the burst deformation of the bi-layer films. Bi-layer film production resulted in a water vapor permeability increase of 59.26%–94.44% compared with neat PLA while decreasing OP by 2.52%–29.66%. The equilibrium moisture content (EMC) rose with higher TPS ratios, displaying type II isotherms. FTIR analysis indicated no chemical interactions between PLA and TPS. Increasing the TPS ratio decreased PLA crystallinity, supporting the mechanical and barrier properties of the bi-layer films. Neat and bi-layer films exhibited smooth, homogeneous surfaces, with a visible interface in the cross-section of the bi-layer films. In conclusion, TPS shows promise as an alternative to improve oxygen barrier properties in PLA films without adversely affecting other properties.
- Proje2023Kesimhane Yan Ürünlerinden Ohmik Isıtma Destekli Ekstraksiyon Sistemi ile Jelatin Üretimi ve Geleneksel Yöntemle Karşılaştırılması
Saricaoglu, Furkan Turker; Işık, Çiğdem; Dagdelen, Adnan Fatih; Odabaş, Halil İbrahim; Demirel, Fatma Tuba Kıraç
Bu proje çalışmasında sığır derisi ve kanatlı sektörü kesimhane yan ürünlerinden olan tavuk derisi jelatin üretimi amacıyla kullanılmıştır. Geleneksel yöntemle jelatin üretiminde deri/su karışımı buhar ceketli kazanlarda ısıl işleme tabi tutulmakta ve buradaki bekletme süresi 5 saatten daha uzun sürebilmektedir. Proje kapsamında jelatin ekstraksiyon süresini kısaltmak ve jelatin verimini arttırmak amacıyla ohmik ısıtma destekli sistemden yararlanılmıştır. Bu amaçla deri örnekleri 5, 10, 15 ve 20 V/cm elektriksel gerilimde 1, 3 ve 5 saat süreyle ekstraksiyona tabi tutulmuştur. Ekstraksiyon sonucunda elde edilen jelatin-su karışımı dondurularak kurutulmuş ve jelatin tozları elde edilmiştir. Üretilen bu jelatinler çeşitli özellikler yönünden karakterize edilerek, geleneksel yöntemle üretilen ve ticari olarak satışa sunulan jelatinlerle kıyaslanmıştır. Ohmik sistem kullanımı deriden jelatin ekstraksiyon verimini önemli ölçüde arttırmıştır. Bununla birlikte jelatin ekstraksiyon süresini de önemli ölçüde kısaltmıştır. Ohmik sistem kullanımı, üretilen jelatinlerin kimyasal kompozisyonunu önemli etkilemezken, jel kuvveti değerlerinde önemli iyileştirmeler tespit edilmiştir. Jelatinlerin molekül ağırlığı dağılımları belirlenmiş ve ohmik sistem uygulama süresi arttıkça büyük molekül ağırlığındaki peptit bantlarının yoğunluğunda azalma gözlemlenmiştir. Hem sığır hem de tavuk derisinde en yaygın görülen amino asitler glisin, prolin, hidroksiprolin ve arginin olarak belirlenmiş ve ohmik sistem amino asit miktarlarını önemli ölçüde etkilemiştir. Renk ve bulanıklık yönünden sığır derisi jelatinleri ticari numuneler ile kıyaslanabilir nitelikte sonuçlar verirken, tavuk derisi jelatinlerinden üretilen jellerin bulanıklık değerleri çok yüksek bulunmuştur. Ohmik sistem yardımıyla üretilen jelatinlerden hazırlanmış jellerin mikro-yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu ile belirlenmiş ve jel kuvveti yüksek olan numunelerde sıkı bir jel yapısı gözlemlenmiştir. Sığır ve tavuk derilerinden jelatin üretiminde ohmik sistem kullanımı jelatinlerin erime ve jelleşme sıcaklıkları ile reolojik özellikleri üzerine önemli etkiler göstermiştir. Termal yönden ise ohmik sistemle üretilen jelatinlerin daha kararlı oldukları sonucuna varılmıştır. Ayrıca, ohmik sistem kullanılarak üretilen jelatinlerin daha yüksek fonksiyonel özelliklere sahip olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, hayvansal kesimhane yan ürünlerinden jelatin üretiminde ohmik sistem gerek jelatin verimini arttırmak amacıyla, gerekse de ekstraksiyon süresini kısaltmak amacıyla etkin bir şekilde kullanılabileceği ortaya konmuştur. Ayrıca, bu yöntemle jelatinlerin birçok özelliği olumsuz olarak etkilenmeden, stabil bir üretim gerçekleştirilebileceği belirlenmiştir.
- Proje2022Buğday Rüşeyminden Ultrason Destekli Üçlü Faz Ayırma Yöntemi ile Yağ, Protein ve Polisakkaritlerin Eşzamanlı Olarak Ekstraksiyonu
Saricaoglu, Furkan Turker; Koca, Ilkay; Tekgüler, Belkis; Odabaş, Halil İbrahim
Bu çalışmada, bir değirmencilik endüstrisi yan ürünü olan buğday rüşeyminden yağ, protein ve polisakkaritlerin eşzamanlı olarak ekstraksiyonu için ultrason destekli üçlü faz ayırma (UDÜFA) yöntemi kullanılmıştır. Yağ, protein ve polisakkarit verimleri üzerine amonyum sülfat konsantrasyonu, t-bütanol oranı, pH, ekstraksiyon süresi, genlik ve vurgu aralığı değişkenlerinin etkileri tek faktör analizleri ile belirlenmiştir. Tek-faktör analizlerine dayanarak, maksimum seviyede yağ, protein ve polisakkarit ekstraksiyonu için yanıt yüzey yöntemi kullanılarak UDÜFA süreci optimize edilmiştir. Optimum ekstraksiyon koşulları %30 amonyum sülfat konsantrasyonu, 1 t-bütanol oranı, 4.49 pH, 15 dakika ekstraksiyon süresi, 35 °C ekstraksiyon sıcaklığı, % 65.04 genlik ve % 51.11 vurgu aralığı olarak belirlenmiştir. Belirlenen optimum koşullarda tahminlenen yağ, protein ve polisakkarit verimi sırasıyla %8.78, %17.98 ve %1.58 olarak belirlenmiştir. Elde edilen modelin doğrulanması çalışmasında tahminlenen ve deneysel verim değerleri arasında yüksek uyum bulunmuştur. UDÜFA yöntemi, üçlü faz ayırma (ÜFA) ve geleneksel yağ, protein ve polisakkarit ekstraksiyon yöntemleri karşılaştırılmıştır. UDÜFA yönteminin kullanımı ile ÜFA ve geleneksel yöntemlere göre daha yüksek yağ, protein ve polisakkarit verimi elde edilmiştir. UDÜFA, ÜFA ve geleneksel yöntemlerle elde edilen yağ, protein ve polisakkaritlerin fizikokimyasal, yapısal, fonksiyonel ve biyoaktif özellikleri karşılaştırılmıştır. Genel olarak UDÜFA, ÜFA ve geleneksel hekzan ekstraksiyonu ile elde edilen yağların fizikokimyasal özellikleri benzerdir. Yağların biyoaktif özellikleri UA-TPP ve TPP yönteminde geleneksel hekzan ekstraksiyonu yöntemine göre daha iyidir. UDÜFA ve ÜFA yöntemleri ile elde edilen proteinlerin fonksiyonel özellikleri, geleneksel alkali ortamda çözündürme/izoelektrik noktada çöktürme yöntemi ile elde edilen proteinden daha iyidir. UDÜFA ve ÜFA yöntemleri ile elde edilen polisakkaritlerin biyoaktif özellikleri (antioksidan aktivite, glukoz absorbsiyonu kapasitesi ve safra asidi bağlama kapasitesi) geleneksel sıcak su ekstraksiyonuna göre daha iyidir. Sonuçlar UDÜFA ve ÜFA yöntemlerinin buğday rüşeyminden yağ, protein ve polisakkaritlerin tek aşamalı ekstraksiyonu için etkili yöntemler olduğunu ortaya koymaktadır.