Susam protein izolatının asitle jelleşmesi üzerine yüksek basınçlı homojenizasyonun etkisi

Abstract

Protein jelasyonu, canlı organizmalardan gıda hazırlamaya kadar hayati bir rol oynamakta ve birçok endüstriyel uygulamada kullanılmaktadır. Bu çalışmada, susam kekinden ekstrakte edilen susam protein izolatının glukono-δ-lakton (GDL) ile asitlendirilerek jelleşme özelliği üzerine yüksek basınçlı homojenizasyonun (YBH) etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla %8 konsantrasyonunda hazırlanan susam protein solüsyonuna 0 (kontrol), 25, 50, 100 ve 150 MPa basınçlarda homojenizasyon uygulanmış ve ardından örneklere %2 oranında GDL ilave edilerek jelleşme özellikleri belirlenmiştir. Çalışmada asitlenme ve jelleşme kinetiği ile jellerin fizikokimyasal, yapısal, reolojik özellikleri ve moleküller arası kuvvet incelenmiştir. V max , T 5 ve T 4.5 gibi asitlenme kinetik parametreleri, uygulanan homojenizasyon işleminden etkilenmiştir. Maksimum V max (0,062 pH birimi/dk) değeri 100 MPa basınç uygulanmış örnekte tespit edilmiştir. Bununla birlikte uygulanan yüksek basınç proteinin jelleşme süresinin (T 4.5 ) azalmasına neden olmuştur. Uygulanan homojenizasyon basıncı arttıkça, özellikle jelleşmeden önce partikül boyutu azaldığı ve bunun da jelleşme sonrasında daha düşük partikül boyutlu agregatların oluşumunda rol oynadığı gözlenmiştir. Jellerin su bağlama kapasitesi uygulanan YBH ile önemli düzeyde iyileşmiş ve en yüksek değer (%69,02) 100 MPa basınç uygulanan örnekte tespit edilmiştir. Homojenizasyon basıncının 100 MPa'ya kadar arttırılmasıyla jellerin beyazlık indeksinde önemli düzeyde artma eğilimi gözlenmiş olması ile birlikte en yüksek toplam renk farkı (ΔE) 50 MPa basınç uygulanan örnekte saptanmıştır. Örneklerin G' değeri zamana bağlı olarak ve uygulanan yüksek basınç ile birlikte artma eğilimi göstermiş ve bunun da susam protein jelinin elastikiyetinde önemli düzeyde iyileşme sağlayarak jel mukavemetini artırdığı saptanmıştır. Bütün jel örnekleri artan kayma hızıyla birlikte azalan viskoziteye bağlı olarak kayma incelmesi davranışı sergilemiştir. Jel örneklerinde hidrofobik etkileşimlerin hakim olduğu belirlenmiş ve en yüksek değer (8,28 mg/mL) 100 MPa basınç uygulanan örnekte tespit edilmiştir. Bu çalışma ile GDL kullanılarak elde edilen susam protein jelinin özelliklerinin YBH uygulaması ile birlikte geliştirilebileceği ve özellikle 100 MPa basınç uygulamasının ideal olduğu ortaya konmuştur.