Fonksiyonel özelliğe sahip jelatin sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and the characterization of gelatin via functional property
Yazar: SADIK GÖNEŞ
Danışman: PROF. DR. SEVİL YÜCEL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Gıda endüstrisi = Food industry ; Gıda kimyası = Food chemistry ; Gıda ürünleri = Food products

Özet:
Jelatin ticari olarak üretilen bir çok ürünün kalitesini birinci derecede etkilemektedir, bu sebeple gıda endüstrisi için vazgeçilmez bir materyaldir. Çalışmada; standart ticari sığır jelatinine, fonksiyonel özellik kazandırılarak meyve suyu durultma prosesindeki etkinliğinin arttırılması amaçlanmış, bu amaç doğrultusunda üç farklı yöntem denenmiştir. İlk olarak; sığır (SP), domuz (DP) ve balıkdan (BP) elde edilen jelatinlerin aminoasit yapısı temel alınarak lisin, arjinin, prolin ve hidroksiprolin oranları arttırılarak 3 farklı peptit "Katı Faz Peptid Sentezi" yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenmiş olan her bir peptit, ayrı ayrı bir karışım oluşturacak şekilde kütlece %2.5-5-10 oranlarında standart ticari sığır jelatin ile karıştırılmıştır. İkinci olarak; standart ticari jelatine, kolajen hidrolizat kütlece %2.5-5-10 oranlarında eklenerek karışımlar hazırlanmıştır. Son olarak, gıda sektöründe kıvam arttırıcı olarak kullanılan karagenan, gum arabic, karboksi metil selüloz (CMC), pektin, modifiye patates nişastası, kitosan, keçiboynuzu gamı ve ksantam gumın her biri ile aynı oranlarda karışımlar hazırlanmıştır. Elde edilen tüm karışımlara jelatine yönelik uygulanan standart kalite testleri yapılmıştır. Her bir karışım elma suyu durultma prosesinde kullanılmış ve ürünlerin berraklık oranları (%T440nm ve %T625nm) tayin edilmiştir. SP, DP ile hazırlanmış olan karışımların durultmaya etkisi, BP ile yapılan karışıma oranla daha yüksek olup, üç karışımın da sadece ticari sığır jelatini kullanıma göre daha yüksek performans gösterdiği tespit edilmiştir. Kolajen hidrolizat-jelatin karışımının sadece jelatin kullanıma göre elma suyu durultma işleminde verimin artmasına yol açtığı anlaşılmıştır. Keçi boynuzu gamı, gam arabik, pektin, karagenan, patates nişastası-jelatin karışımlarının durultma işleminde sadece jelatin kullanıma oranla daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir. Bununla birlikte; ksantam gam, karagenan, CMC' nin jelatinin viskozitesini önemli ölçüde arttırdığı tespit edilmiştir. jelatinin karekteristik özelliklerinde ciddi bir değişim oluşturmaksızın oluşturacağı jellerdeki viskoziteyi önemli ölçüde arttırarak bu ürünlerle yapılacak jelatin karışımlarına ek bir fonksiyonel özellik kazandıracağı anlaşılmıştır. Geliştirilmiş olan fonksiyonel jelatinin, içeceklerin yanısıra gıda sektörünün çeşitli alanlarında da kullanılabileceği ön görülmektedir.

Abstract:
Gelatin significantly affects the quality of many commercially-available products. Thus, it is an indispensable additive of the food industry. In this study; Three different methods were used to enhance the efficiency of commercial gelatin used in the apple juice clarification process. Firstly; three different peptides were synthesized using, the "solid-phase peptide synthesis" method by increasing the ratios of lysine, arginine, proline and hydroxyproline based on the amino acid structure of the gelatin obtained from bovine (SP), porcine (DP) and fish(BP). Each peptide was mixed with gelatin (by mass) at 2.5-5-10% ratios, respectively. Secondly; collagen hydrolyzate was added to gelatin, at 2.5-5-10% ratios by mass to prepare mixtures. Finally, carrageenan, Arabic gum, carboxymethyl cellulose, pectin, modified potato starch, chitosan, locust bean gum, and xsantam gum were mixed with same ratios with gelatin. Standart quality tests were carried out on the all mixtures. Each of the mixtures was used in the clarification of apple juice and the clarity rates (T440%nm and T625 %nm) determined. The effects of the mixtures prepared with BP and PP during the clarification were found to have a stronger effect when compared to the FP. The use of synthesized peptides demonstrated a higher performance than solely used gelatin. It has been understood that the collagen hydrolyzate-gelatin mixture leads to an increase efficiency of clarification according to only use of gelatin. The gelatin-thickener mixtures performed better than the gelatin in the clarification. Moreover, xanthan gum, carrageenan, CMC has been found to significantly increase the viscosity of gelatin. It was understood that by significantly increasing the viscosity in the jellies whwithout a significant change in the characteristic properties of the gelatin, would provide an additional functional property to the gelatin. It is anticipated that functional gelatin can be used in various areas besides drinks of the food industry.