Farklı orijinden sütlerin rennetlenme kinetiklerinin yüzey hidrofobisitesi yaklaşımıyla incelenmesi
Investigation of renneting kinetics of milks from different origins with surface hydrphobicity approach
Yazar: SEDA YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. YAŞAR KEMAL ERDEM
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada farklı orijinden (inek, koyun, keçi ve manda) sütlerin rennetlenme kinetiklerindeki farklılıkların, protein yüzey hidrofobisitesi yaklaşımı ile değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, öncelikle çiğ süt örneklerinin 8-anilinonaphthalene-1-sulfonic acid (ANS) ile titrasyonu sonucu süt proteinlerinin hidrofobisitesine ilişkin kinetik parametreler hesaplanmıştır. Yüzey hidrofobik kısımların sayısını temsil eden Fmax değeri, en yüksek inek sütünde hesaplanmış; buna karşılık bağlanma sıkılığının bir ifadesi olan 1/Kd değeri en yüksek manda sütünde gözlenmiştir. Koyun sütünün ise, incelenen türler arasında, en düşük yüzey hidrofobik kısım ve bağlanma afinitesine sahip olduğu belirlenmiştir. Birim protein başına hidrofobik bağlanma ve bağ sıkılığı kavramlarını temsil eden protein yüzey hidrofobisite indeksi (PYHİ), en yüksek inek sütünde; en düşük ise koyun sütünde hesaplanmıştır.Çalışmanın esas amacına yönelik olarak, rennetlenme süreci boyunca belli zaman aralıklarıyla elde edilen presipitatlarda (floküle ve koagüle olan kısım) ANS ve protein dağılımı incelenmiş ve çizilen eğriler yardımıyla rennetlenme süreci iki aşamada yorumlanmıştır. Protein partitisyonu ve ANS partitisyonu eğrileri, rennetlenme sürecinde inek-koyun sütleri ile keçi-manda sütlerinin benzer eğilim gösterdiğini ortaya koymuştur. Rennetlenme süreci enzimatik faz ve flokülasyon fazı olarak iki aşamada incelendiğinde, her iki aşamanın da manda sütünde oldukça belirgin biçimde daha hızlı tamamlandığı gözlenmiştir. Protein partitisyonu ile elde edilen parametrelerden, rennetlenmenin birinci aşamasını karakterize eden proteoliz süresi en kısa manda sütünde gözlenmiş ve onu sıra ile keçi, koyun ve inek sütleri izlemiştir. Proteoliz süresinin türler arasındaki farklılığı önemli bulunmuştur (p<0,05). Rennetlenmenin ikinci fazını karakterize eden sıkılaşma süresinde yine en hızlı floküle olan süt manda sütü olmuş, onu inek, keçi ve koyun sütleri izlemiştir. Rennetlenme süreci, zamana karşı elde edilen presipitatların ANS bağlama derişimindeki değişimden yola çıkılarakdeğerlendirildiğinde de; türler arasında pıhtılaşma süreci değişiminin, presipitatların protein derişimlerindeki değişim ile benzer olduğu ve oransal olarak sürecin benzer eğilim gösterdiği, ayrıca türler arası farkın da önemli olduğugözlenmiştir(p<0,05). Rennetlenme süreci bütün olarak değerlendirildiğinde, enzimatik fazın tamamlandığı ve flokülasyon fazının da tamamlanmaya yakın olduğu an, tüm sürecin %80'inin tamamlandığı an olarak değerlendirilmiştir. Tüm türlerde sürecin %80'i tamamlandığında, protein bağlanmalarının yarıdan fazla (~%60) tamamlandığı gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Koagülasyon, süt, inek, koyun, keçi, manda, yüzey hidrofobisitesi, ANS, rennetlenme kinetiği

Abstract:
The objective of this study is to investigate the differences in rennetting kinetics of milks from different origins including bovine, ovine, caprine and buffalo via surface hydrophobicity approach.Raw milk samples from different origins were firstly titrated with 8 anilinonaphthalene-1-sulfonic acid (ANS) in order to calculate the kinetic parameters concerning protein hydrophobicity of milk samples. Fmax values, representing both the maximum fluorescence that could be attained at the given conditions and also the maximum number of surface sites allowable for ANS to be bound, were found to be highest in cow milk. On the other hand, 1/Kd values, indicating the binding affinity of ANS to the milk proteins, were higher in buffalo milk. Ovine milk samples had the lowest number of hydrophobic surface sites and bonding affinity among the investigated samples. Protein surface hydrophobicity index(PSHI) which represents the average tightness of bonding ANS per protein,was found to be the highest for bovine milk and the lowest for ovine milk samples. ANS and protein partition were evaluated for the precipitates (flocculated and coagulated part) obtainedby centrifuging the samples atcertain intervals during renneting period. And the renneting period was interpretated via curves showing ANS and protein partition over time for different origins.Generally, protein partition and ANS partition curves showed similar trend between bovine-ovine and caprine-water buffalo milk samples. When renneting period discussed in two stages, namely enzymatic phase and flocculation phase, both two phases were completed distinctlyfast for buffalo milk.According to the parameters which were obtained by protein partition, water buffalo milk completedthe enzymatic phase much more earlier and followed by caprine, ovine and bovine milk. The difference between required time fort the first stage to be completed within different origins was significant(p<0,05). Similarly, the second phase of renneting period was also found to be completed fast for buffalo milk and followed by bovine, caprine and ovine milk.The renneting curves (based on ANS titration) of milk samples from different origins was found to have similar differences with protein partition curves and the difference of renneting parameters between origins was statistically significant (p<0,05).Furthermore, the time when 80% of renneting period completed(t0.8), was thought to show that the first phase(enzymatic phase) was completed and the second phase was almost completed as well. The protein concentration at t0.8for all samples showed that more than 60% of protein-protein interactions was completed.

Keywords:Coagulation, milk,bovine, ovine, caprine, buffalo, surface hydrophobicity, ANS,renneting kinetics