Susam protein izolatının yapısal ve fonksiyonel özellikleri üzerine yüksek basınçlı homojenizasyon uygulamasının etkisi

Abstract

Bitkisel proteinlerin hayvansal kaynaklı proteinlere iyi bir alternatif olabilmesi için, besleyici özelliklerine ek olarak geliĢmiĢ fonksiyonel özelliklere sahip olması, gıda ürününün daha iyi yapı ve depo stabilitesi sağlaması açısından iyileĢtirilmesi gerekmektedir. Bu nedenle bu tez çalıĢmasında, yağ endüstrisinin bir yan ürünü olan susam posasından elde edilen susam protein izolatının (SPĠ), yüksek basınçlı homojenizasyon (YBH) teknolojisi ile modifikasyonu sağlanarak yapısal ve fonksiyonel özelliklerinin geliĢtirilmesi amaçlanmıĢtır. Bu amaçla ekstrakte edilen susam proteinine 0, 50, 100 ve 150 MPa basıçlarında YBH uygulanmıĢ ve hem iĢlem görmemiĢ hem de modifiye proteinlerin bazı fizikokimyasal, fonksiyonel ve reolojik özellikleri incelenmiĢtir. YBH, proteinlerin sekonder yapıları ve alt fraksiyonlarında genel olarak bir değiĢikliğe neden olmamıĢtır. Buna rağmen SPĠ’lerin bazı temel fizikokimyasal özelliklerinde önemli farklılıklar belirlenmiĢtir. Susam proteinleri, 100 MPa basınçta en küçük partikül boyutuna ve en yüksek zeta potansiyeline sahip olup 150 MPa basınç uygulaması proteinin kısmi agregasyonuna neden olduğundan partikül boyutunda hafif bir artıĢ gözlenmiĢtir. Bu durum mikroyapı görüntüleriyle de desteklenmiĢtir. Aynı Ģekilde 100 MPa basınca kadar artan homojenizasyon basıncı ile, SPĠ’nin yüzey hidrofobisitesi, serbest/toplam –SH grupları ve suda çözünürlüğü de önemli bir artıĢ sergilemiĢtir. Fonksiyonel özelliklerdeki değiĢimler incelendiğinde en geliĢmiĢ su/yağ bağlama kapasitesine, köpürme kapasitesine ve emülsiyon oluĢturabilme özelliklerine 100 MPa basınçtaki homojenizasyon ile ulaĢılmıĢtır. ĠĢlenmemiĢ SPĠ’de 32,2 m2 /g olan emülsiyon aktivite değeri, 100 MPa YBH ile en yüksek değerini alarak 64,63 m2 /g olmuĢtur. 44,06 dakika olan emülsiyon stabilite değeri de, 100 MPa basınç ile 59,84 dakika olarak maksimum halini almıĢtır. Benzer Ģekilde, baĢlangıçta %78,33 olan köpük kapasitesi 100 MPa basınç uygulamasıyla %191,66 olarak oldukça önemli bir artıĢ göstermiĢtir. En stabil köpük oluĢumu ise 150 MPa basınç ile sağlanmıĢtır. En yüksek viskozite 0 MPa ile iĢlenmiĢ protein süspansiyonuda gözlenirken, en düĢük viskozite 50 MPa basınç ile iĢlenenlerde tespit edilmiĢtir. SPĠ süspansiyonlarının akıĢ özellikleri analiz sonuçları Oswalt-de-Waele modeline tam uyum sağlamıĢtır (R 2 =0,997-0,999). 50 MPa basınç