Köfte üretiminde astaksantin kullanımının çeşitli kalite kriterleri ve heterosiklik aromatik amin oluşumu üzerine etkisi
The effect of the use of astaxanthin in meatball production on various quality criteria and heterocyclic aromatic amine formation
Yazar: MÜŞERREF BİNGÖL
Danışman: PROF. DR. FATİH ÖZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Aromatik bileşikler = Aromatic compounds ; Astaksantin = Astaxanthin ; Heterosiklik bileşikler = Heterocyclic compounds ; Köfte = Meat ball ; Pişirme = Cooking

Özet:
Amaç: Araştırmada, köfte üretiminde astaksantin kullanımının (%0,5 ve 1,0 w/w), farklı sıcaklıklarda (150℃ ve 200℃) kızartılan köftelerde karsinojen ve/veya mutajen olduğu bilinen heterosiklik aromatik amin (HAA) oluşumu üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca, astaksantin kullanımının köftelerin çeşitli kalite parametreleri (su içeriği, pişirme kaybı, pH, lipid oksidasyonu ve renk) üzerine etkisi de belirlenmiştir.
Yöntem: Araştırmada, Erzurum 'da bulunan yerel bir kasaptan temin edilen sığır but kası (M. Gluteus medius) ve aynı karkastan çıkarılan kaslararası yağ kullanılarak %15 yağlı köfte üretimi gerçekleştirilmiştir. Ardından muamele grupları oluşturulmuş ve örnekler belirtilen sıcaklık derecelerine getirilen ısıtıcı plaka üzerinde kızartılmıştır. Isıl işlem öncesi köfte örneklerinde su, pH, lipid oksidasyonu (TBARS) ve renk analizleri yapılmış, ısıl işlem sonrasında örneklerde bu analizlere ilaveten pişirme kaybı ve HAA analizleri de yapılmıştır. Köfte üretiminde kullanılan astaksantin de ise DPPH analizi yapılmıştır. Araştırma, şansa bağlı deneme desenine göre kurulup üç tekerrürlü olarak yürütülmüştür.
Bulgular: Araştırmada farklı konsantrasyonda astaksantin ilavesinin köftelerin su içeriği, pH, TBARS, L*, a*, b* ve C* değerleri üzerine çok önemli (p<0,01) etkisinin olduğu belirlenirken, pişirme kaybı ve Hue değerleri üzerine ise önemli bir etkisinin olmadığı (p>0,05) belirlenmiştir. Köfte örneklerinin farklı sıcaklık derecelerinde pişirilmesinin ise su içeriği, pişirme kaybı, L*, a*, b* ve C* değerleri üzerine çok önemli (p<0,01) etkisinin olduğu tespit edilirken, TBARS değeri üzerine önemli (p<0,05) ve pH ile Hue değerleri üzerine ise önemli bir etkisinin olmadığı (p>0,05) tespit edilmiştir. Kontrol grubu ile farklı oranlarda astaksantin ilave edilen köftelerin farklı sıcaklıklarda pişirilmesi sonucu örneklerde MeIQx, MeIQ, 7,8-DiMeIQx ve 4,8-DiMeIQx bileşikleri belirlenmiştir. En yüksek HAA içeriği; 200℃'de pişirilen kontrol grubu örneklerde belirlenirken en düşük HAA içeriği ise 150℃'de pişirilen kontrol grubu örneklerde belirlenmiştir. Örneklerin toplam HAA içeriklerinin 0,18 – 7,28 ng/g arasında değiştiği, kızartma sıcaklığı arttıkça toplam HAA içeriğinin arttığı ve astaksantin kullanımının düşük kızartma sıcaklığında toplam HAA içeriğini artırdığı, buna karşın yüksek kızartma sıcaklığında ise toplam HAA içeriğini azalttığı tespit edilmiştir.
Sonuç: Sonuç olarak, hem mevcut araştırmada uygulanan kızartma sıcaklıklarının her ikisinde de TBARS değerini önemli düzeyde azaltması hem de yüksek sıcaklık derecesinde kızartılan köftelerde toplam HAA içeriğini azaltması nedeniyle 200℃'de kızartılacak olan köftelerin üretiminde astaksantin kullanımı tavsiye edilmektedir.

Abstract:
Purpose: In the current study, the effect astaxanthin usage at different levels (0.5 and 1.0%, w/w) in production of meatball cooked at different temperatures (150°C and 200°C) on the formation of heterocyclic aromatic amines (HAAs), that are known to be a carcinogen and/or mutagen, was investigated. Additionally, the effect of astaxanthin usage on various quality parameters (water content, cooking loss, pH, lipid oxidation and color) of the meatballs was also determined.
Method: In the study, the meatballs with 15% fat were produced by using beef round muscle (M. Gluteus medius) and intermuscular fat from the same carcass that were purchased from a local butcher in Erzurum. Then the treatment groups were formed and the meatball samples were fried on a hot plate whose surface temperature preheated to the temperatures mentioned. Uncooked meatball samples were analysed for their water content, pH, lipid oxidation (TBARS) and color. In addition to these analyses, cooking loss and HAAs content of cooked meatball samples were also determined. Additionally, DPPH radical scavenging activity of astaxanthin used in meatball production was investigated. The research was set up according to a randomized design and was carried out in triplicates.
Findings: It was found that the addition of astaxanthin at different concentrations had a significant (p<0.01) effect on the water content, pH, TBARS, L*, a*, b*, and C* values of the meatballs, whereas no significant (p>0.05) effect was observed in terms of the cooking loss and Hue values. Cooking temperature significantly (p<0.01) affected the water content, cooking loss, L*, a*, b*, and C* values of meatball samples. A significant (p<0.05) effect was also found regarding the TBARS value, whereas no significant (p>0.05) effects on pH and Hue values were observed. As a result of cooking at different temperatures, MeIQx, MeIQ, 7,8-DiMeIQx, and 4,8-DiMeIQx compounds were determined in the control group and the meatball samples fortified with astaxanthin at different levels. While the highest HAA content was determined in the control group samples cooked at 200°C, the lowest HAA content was determined in the control group samples cooked at 150°C. It was determined that the total HAA content of the samples varied between 0.18 and 7.28 ng/g and the cooking temperature increment resulted in higher total HAA content of meatballs. Astaxanthin usage increased the total HAA content in the samples fried at low temperature, while it caused a reduction the total HAA content in the samples fried at high temperature
Results: As a result, due to the ability of astaxanthin to significantly reduce the TBARS value of the samples cooked at both cooking temperatures treated in the present study; and to reduce the total HAA content in high-temperature cooked meatballs, astaxanthin usage in the production of meatballs that will be cooked at 200°C can be recommended.