Arı Ürünlerinin Fonksiyonel Gıda Bileşeni Olarak Kullanım Potansiyeli

Abstract

ÖZET: Propolis, yüksek fenolik bileşen içeriği, güçlü antioksidan ve antimikrobiyal özellikleri nedeniyle fonksiyonel gıda geliştirilmesinde önemli bir doğal bileşen olarak öne çıkmaktadır. Bununla birlikte, yoğun aroması, düşük suda çözünürlüğü ve stabilite sorunları gıda sistemlerinde kullanımını sınırlandırmaktadır. Bu tez çalışmasında, propolisin farklı gıda matrislerine uygulanabilirliğini artırmak amacıyla iki yenilikçi yaklaşım değerlendirilmiştir. İlk yaklaşımda propolis, kitosan temelli kolloidal taşıyıcı sistemine dahil edilerek geleneksel bir ürün olan cevizli sucuğa uygulanmış; ikinci yaklaşımda ise propolis ve arı poleni kombucha fermantasyon sistemine dahil edilerek, propolisin fonksiyonel özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ayrıca yüzey aktif madde destekli kitosan Pickering emülsiyon sistemine polen süperkritik ekstraktı enkapsüle edilerek, kitosanın poleni taşınmasında potansiyeli araştırılmıştır. Propolis yüklü kolloidal sistemin hazırlanmasında farklı kitosan konsantrasyonları ile DATEM/lesitin kombinasyonları kullanılmış ve yüksek kolloidal stabiliteye sahip kolloidal sistemler elde edilmiştir. Yapısal karakterizasyonlar, propolisin kitosan kolloid sistemi içerisine dahil edildiğini doğrulamıştır. Fenolik geri kazanım oranının, bileşiklerin kimyasal yapılarına bağlı olarak değiştiği ve özellikle krisin, vanilin ve benzoik asit yüksek oranda fenolik geri kazanım oranına sahip olduğu belirlenmiştir. Propolis kolloidal sistem içerisinde cevizli sucuk formülasyonuna ilavesi, toplam fenolik madde içeriğini ve antioksidan kapasiteyi artırırken lipit oksidasyonunu önemli ölçüde azaltmış ve kolloidal sisteminin propolisin gıda matrisine etkin şekilde taşınmasını sağladığını ortaya koymuştur. Kombucha çalışmasında propolis, arı poleni ve bunların kombinasyonunun fermantasyon süreci ile ürünün fizikokimyasal, mikrobiyolojik, duyusal ve fonksiyonel özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Arı ürünlerinin SCOBY mikrobiyotasının gelişimini olumsuz etkilemediği, fermantasyonun başarılı şekilde gerçekleştiği belirlenmiştir. Propolis ilavesi toplam fenolik madde içeriğini önemli ölçüde artırırken, propolis ve arı poleninin birlikte kullanılması en yüksek antioksidan kapasitenin elde edilmesini sağlamıştır. UHPLCOrbitrap ®-HRMS analizleri, arı ürünlerinin kombuchanın polifenolik kompozisyonunu ve amino asit profilini anlamlı şekilde değiştirdiğini göstermiştir. Propolis ilaveli örnekler hidroksisinamik asit türevleri ve aglikon flavonoidler bakımından, polen ilaveli örnekler ise flavonoid glikozitleri ve amino asitler bakımından zenginleşmiştir. Ayrıca arı poleni ilavesi duyusal kabulü artırırken mikrobiyal gelişimi de desteklemiştir. Elde edilen bulgular, doğal biyoaktif bileşenlerin stabilitesinin artırılması ve fonksiyonel özelliklerinin korunmasına yönelik yeni taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesine katkı sağlarken, arı ürünlerinin farklı gıda matrislerinde yenilikçi fonksiyonel bileşenler olarak değerlendirilmesine bilimsel temel oluşturmaktadır.

ABSTRACT: Propolis stands out as an important natural ingredient in the development of functional foods due to its high phenolic compound content and strong antioxidant and antimicrobial properties. However, its intense aroma, low water solubility and stability issues limit its use in food systems. In this thesis, two innovative approaches were evaluated to increase the applicability of propolis to different food matrices. In the first approach, propolis was encapsulated in a chitosan-based colloidal delivery system and applied to walnut sucuk, a traditional product; in the second approach, propolis and bee pollen were included in a kombucha fermentation system and their effects on functional properties were investigated. In addition, pollen was encapsulated in a chitosan Pickering emulsion and the potential of chitosan in the transport of pollen extract was investigated. Different chitosan concentrations and DATEM/lecithin combinations were used in the preparation of colloidal systems. Structural characterizations confirmed that propolis was successfully loaded in the chitosan colloid system. It was determined that the encapsulation efficiency of phenolic compounds varied depending on their chemical structure, with chrysin, vanillin and benzoic acid showing particularly high encapsulation efficiency. The addition of propolis loaded colloid to the walnut sausage formulation increased the TPC and antioxidant capacity while significantly reducing lipid oxidation and revealed that the chitosan colloidal system enabled the efficient transport of propolis into the food matrix. In the kombucha study, the effects of propolis, bee pollen and their combinations on the fermentation process and the physicochemical, microbiological, sensory and functional properties of the product were investigated. It was determined that bee products did not negatively affect the development of the SCOBY microbiota and that fermentation was successfully carried out. While the addition of propolis significantly increased the total phenolic content, the combined use of propolis and bee pollen resulted in the highest antioxidant capacity. UHPLC-Orbitrap®-HRMS analyses showed that bee products significantly altered the phenolic composition and amino acid profile of kombucha. Samples with added propolis were enriched in hydroxycinnamic acid derivatives and aglycone flavonoids, while samples with added pollen were enriched in flavonoid glycosides and amino acids. Furthermore, the addition of bee pollen enhanced sensory acceptance and supported microbial growth. These findings contribute to the development of new carrier systems for increasing the stability and preserving the functional properties of natural bioactive components, while providing a scientific basis for evaluating bee products as innovative functional components in different food matrices.