Vişne çekirdeği proteininin mikrobiyal transglutaminaz enzimi ilemodifikasyonunun fonksiyonel özelliklerine etkisi
Effect of modification of cherry seed protein by microbial transglutaminase enzyme on functional properties
Yazar: ESRA DEMİRKIRAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET KARAASLAN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Enzimatik değişiklikler = Enzymatic changes ; Fonksiyonel özellikler = Functional properties ; Transglutaminaz = Transglutaminase ; Vişne = Morello cherry ; Çapraz bağlama = Cross linking

Özet:
Gıda atığı olarak gıda sektöründe yüksek oranda açığa çıkan vişne çekirdeği %29-30 protein içeriğine ve köpük oluşturma, yağ tutma, jelleşme gibi birçok işlevsel özelliğe sahiptir. Vişne çekirdeği proteini bu yönüyle gıda sektörüne doğal bir gıda ingrediyeni kazandırmak için iyi bir hammaddedir.  Bu çalışmada vişne çekirdeği proteini mikrobiyal transglutaminazla modifiye edilerek emülsiyon aktivitesi, emülsiyon stabilitesi, yağ bağlama kapasitesi, su tutma kapasitesi, köpük oluşturma kapasitesi ve stabilitesi gibi fonksiyonel özelliklerindeki değişimler karşılaştırılmıştır. Su tutma kapasitesi vişne çekirdeği proteininde 0.66±0.00g/g iken modifiye vişne çekirdeği proteininde tamamen suda çözündüğü için belirlenememiştir. Yağ tutma kapasitesi vişne çekirdeği proteini ve modifiye vişne çekirdeği proteininde sırasıyla 1.53±0.06 g/g, 8.48±0.28 g/g olarak bulunmuştur. Maksimum çözünürlük pH 12.0' de vişne çekirdeğinde % 99.12±0.21, modifiye vişne çekirdeği proteininde % 96.51±0.21 olarak gözlemlenmiştir. Minimum çözünürlük pH 4.0'te vişne çekirdeği proteini için %9.24±0.62, modifiye vişne çekirdeği proteininde minimum çözünürlük değeri %12.41±0.56 olarak gözlemlenmiştir. Özellikle pH 6.0 değerinde vişne çekirdeği proteininde (%48.71±2.49), modifiye vişne çekirdeği proteininde (%91.75±0.55) çözünürlük değeri pH değerleri arasında istatistiksel olarak büyük bir artış göstermiştir. Vişne çekirdeği proteini emülsiyon aktivite indeksi 45.3±1.63 m2/g ve stabilitesi 15.10±0.03 dk, modifiye vişne çekirdeği proteini emülsiyon aktivite indeksi 65.82±0.27 m2/g ve stabilitesi 26.19±0.95 dakika olarak belirlenmiştir. pH 4.0' te vişne çekirdeği proteininde köpük oluşumu gözlenmezken modifiye vişne çekirdeği proteininde köpük oluşturma kapasitesi %31,10. dk 'da %28, 30. dk' da %26 olarak gözlemlenmiştir. pH 10 değerinde vişne çekirdeği proteininde köpük oluşturma kapasitesi %57 iken 10. dakikada köpük stabilitesi %48,  30. dakikada köpük stabilitesi %35 gözlemlenirken modifiye vişne çekirdeği proteininde de köpük oluşturma kapasitesi %68 iken 10. dakikada köpük stabilitesi %64, 30. dakikada köpük stabilitesi %35 olduğu gözlenmiştir. Hidrojel oluşturma özelliğinde ise pektin ve modifikasyonun daha kararlı ve güçlü bir jel formu sağladığı görülmüştür. Vişne çekirdeği ve modifiye vişne çekirdeği proteini teknofonksiyonel özellikleri karşılaştırıldığında modifikasyonun fonksiyonel özelliklerde iyileşme sağladığı belirlenmiştir. Üretilen modifiye proteinin teknofonksiyonel özellikleri incelendiğinde elde edilen proteinin gıda işleme aşamalarında kullanım alanı bulabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Cherry seed, which is highly exposed in the food industry as food waste, has a protein content of % 29-30 and many functional properties such as foaming, oil retention and gelling. In this respect, sour cherry seed protein is a good raw material to bring a natural food ingredient to the food industry. In this study, the changes in functional properties such as emulsion activity, emulsion stability, oil binding capacity, water holding capacity, foaming capacity and stability were compared by modifying sour cherry seed protein with microbial transglutaminase. While the water holding capacity was 0.66±0.00g/g in the cherry kernel protein, it could not be determined in the modified sour cherry kernel protein since it was completely water-soluble. The oil holding capacity was found to be 1.53±0.06 g/g and 8.48±0.28 g/g in cherry seed protein and modified cherry seed protein, respectively. Maximum solubility was observed as % 99.12±0.21 in cherry kernel and % 96.51±0.21 in modified sour cherry kernel protein at pH 12.0. The minimum solubility was % 9.24±0.62 for the cherry seed protein at pH 4.0, and the minimum solubility value was % 12.41±0.56 for the modified cherry seed protein. Especially at pH 6.0, the solubility value of cherry seed protein (%48.71±2.49) and modified cherry seed protein (%91.75±0.55) showed a statistically significant increase between pH values. Sour cherry seed protein emulsion activity index was 45.3±1.63 m2/g and stability was 15.10±0.03 min, modified sour cherry kernel protein emulsion activity index was 65.82±0.27 m2/g and stability was 26.19±0.95 minutes. While no foam formation is observed in the cherry kernel protein at pH 4.0, the foaming capacity of the modified sour cherry kernel protein is %31. It was observed as 28% at the 10th minute and % 26 at the 30th minute. While the foaming capacity of the cherry core protein at pH 10 is % 57, the foam stability is % 48 at the 10th minute and %  35 at the 30th minute, while the foaming capacity of the modified cherry core protein is % 68, while the foam stability is % 64 at the 10th minute and % 35 at the 30th minute. It has been observed that pectin and modification provide a more stable and strong gel form in hydrogel formation. When the technofunctional properties of cherry kernel and modified sour cherry kernel protein were compared, it was determined that the modification provided improvement in functional properties. When the technofunctional properties of the produced modified protein were examined, it was concluded that the obtained protein could be used in food processing stages