Farklı dut yapraklarından elde edilen bazı biyoaktif bileşenlerin ekstraksiyon koşullarının optimizasyonu ve yenilebilir film üretiminde değerlendirilmesi

Abstract

Tez çalışması üç kısımdan oluşup ilk kısmında beyaz dut (Morus alba), kara dut (Morus nigra) ve mor dut (Morus rubra) yapraklarından elde edilen ekstratların biyoaktif özellikleri değerlendirilmiş ve beyaz dut yaprağının (BDY) (α-amilaz, α-glikozidaz, DPPH, CUPRAC) en yüksek biyoaktivite sonuçlarına sahip olduğu bulunmuştur. Ardından BDY’nin ekstraksiyon koşulları Cevap Yüzey Yöntemiyle optimize edilmiş ve modele göre en yüksek verimin (Deoksinojirimisin: 6,8 mg DNJ/ g kuru dut yaprağı) 40°C sıcaklıkta %90 etanol ve %0,5 fosforik asitle yapılan ekstraksiyonda elde edildiği belirlenirken süre parametresi önemsiz bulunmuştur. Çalışmanın ikinci kısmında %2-4-6-8 oranlarında BDY ekstraktı ve %8 fibroin içeren yenilebilir kaplama materyalleri geliştirilmiş ve kaplama çözeltilerinin biyoaktivite analizleri (toplam fenolik madde (TFM) içeriği, antioksidan, antidiyabetik ve antimikrobiyal etkinlik) gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın üçüncü kısmında BDY(%2-4-6-8) içeren fibroinli (%8) kaplamalar, Ata Sarısı (AS) ve Red Globe (RG) çeşiti sofralık üzümlere uygulanarak üzümler 4 ve 21°C’de 20 gün boyunca muhafaza edilmiştir. Depolamanın 0, 5, 10, 15 ve 20. günlerinde üzümlere biyoaktivite (TFM, antioksidan kapasite, antidiyabetik aktivite, in vitro glisemik indeks) ve raf ömrü (görsel değişim, kaplama kalınlığı, ağırlık, kabuk mukavemeti ve elastikiyet, renk, briks, pH, toplam titre edilebilir asitlik, toplam canlı aerobik mezofilik bakteri sayımı ve duyusal değerlendirme) analizleri yapılmıştır. Çalışma sonuçları, üzümlerin BDY ekstraktı ile kaplanmasının antidiyabetik etkinlik göstermede ve üzümün glisemik indeksini azaltmada etkili bir yöntem olabileceğini ve soğukta (4°C) depolamanın bu etkileri artırdığını göstermektedir. Özellikle RG-8-4 en uygun seçenek (TFM: 225,44 mg GAE/100g üzüm, CUPRAC: 73,24 μmol TE/100g üzüm; α-amilaz:%42,37, α-glikozidaz: %53,65, Gİ:46,25) olarak öne çıkmaktadır. Çalışmanın son kısmında kaplama materyalleri ile aynı formulasyonda (%2-4-6-8 BDY ve %8 fibroin) yenilebilir filmler üretilmiş ve filmlerin karakterizasyon analizleri (yapı, optik, renk, kalınlık, mikroyapısal, termal, kristal, su buharı ve oksijen geçirgenliği, mekanik özekkiler) gerçekleştirilmiştir. BDY eklenen filmlerin şeffaf, düşük su buharı geçirgenlikli mekanik ve mikroyapısal özelliklerinin kaplama uygulamaları için uygun olduğu belirlenmiştir.

In this thesis, extracts from white (Morus alba), black (Morus nigra), and red (Morus rubra) mulberry leaves were evaluated for their bioactive properties. Among them, white mulberry leaf (WML) showed the highest bioactivity based on α-amylase, α-glucosidase inhibition, and antioxidant activities (DPPH, CUPRAC). Extraction conditions for WML were optimized using Response Surface Methodology. The highest yield of deoxynojirimycin (6.8 mg DNJ/g dry leaf) was obtained at 40 °C, using 90% ethanol and 0.5% phosphoric acid, while extraction time had no significant effect. In the second phase, edible coatings were formulated with 8% fibroin and 2–4–6–8% WML extract. These coatings were analyzed for total phenolic content, antioxidant, antidiabetic, and antimicrobial activity. In the third part, the coatings were applied to Ata Sarısı (AS) and Red Globe (RG) table grapes and stored at 4 °C and 21 °C for 20 days. Grapes were analyzed at five intervals for bioactivity (TPC, antioxidant capacity, α-amylase and α-glucosidase inhibition, in vitro glycemic index) and shelf life indicators (weight, firmness, color, brix, pH, acidity, microbial count, and sensory properties). Coated grapes, especially RG-8-4, showed strong antidiabetic effects and a reduction in glycemic index, with enhanced stability at 4 °C (TFM: 225.44 mg GAE/100g grapes, CUPRAC: 73.24 µmol TE/100g grapes; α-amylase: 42.37%, α-glycosidase: 53.65%, GI: 46.25). In the final phase, edible films with the same composition were produced. These were characterized for structural, optical, mechanical, and barrier properties, demonstrating potential as active food packaging materials. It has been determined that the transparent, low water vapor permeability mechanical and microstructural properties of BDY added films are suitable for coating applications.