Hamsi işleme atıklarından alkali ve asidik ekstraksiyonla elde edilen protein izolatların fonksiyonel özellikleri üzerine yüksek basınç homojenizasyonun etkisi
The effect of high pressure homogenization on functional properties of protein isolates from anchovy processing by-products using alkaline and acidic extraction
Yazar: DİLARA ARLI
Danışman: PROF. DR. SADETTİN TURHAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, hamsi işleme atıklarından alkali (pH= 11) ve asidik (pH= 2) ekstraksiyonla elde edilen protein izolatlarından hazırlanan %3'lük çözeltiler 0, 50, 100 ve 125 MPa'da yüksek basınç homojenizasyona (YBH) tabi tutulmuş ve fonksiyonel özellikler yönünden incelenmiştir.
Alkali ve asidik ekstraksiyonla elde edilen izolatların protein miktarı sırasıyla %73.38 ve %68.74 olarak tespit edilmiştir (p<0.05). Alkali ekstraksiyonla elde edilen izolatlar daha yüksek a*, fakat daha düşük verim değeri göstermişlerdir (p<0.05). YBH'un asidik yöntemle ekstrakte edilen izolatların yağ bağlama kapasitesi ve köpük stabilitesi, alkali yöntemle ekstrakte edilen izolatların protein çözünürlüğü, alkali ve asidik yöntemle ekstrakte edilen izolatların ise su bağlama kapasitesi, köpük kapasitesi ve emülsiyon aktivitesi ve stabilitesi üzerine etkisi önemli olmuştur (p<0.05). Alkali ekstraksiyon için en yüksek su bağlama kapasitesi kontrol grubu ve 100 MPa YBH uygulanan izolatlarda belirlenirken, asidik ekstraksiyon için kontrol grubu ve 50 MPa YBH uygulananlarda belirlenmiştir. Asidik yöntemle elde edilen izolatlara YBH uygulaması yağ bağlama kapasitesini genelde artırmıştır. Alkali yöntemle çözündürülen izolatlarda en yüksek protein çözünürlüğü 125 MPa YBH uygulanan izolatlarda belirlenmiştir. Alkali ekstraksiyonla elde edilen izolatlarda, en yüksek köpük kapasitesi %66 ile kontrol grubu izolatlarda, asidik ekstraksiyonla elde edilenlerde ise %117 ile 50 MPa YBH'da saptanmıştır (p<0.05). Asidik yöntemle ekstrakte edilen izolatlarda, 50 MPa YBH, diğer uygulamalara göre daha yüksek köpük stabilitesi göstermiştir (p<0.05). Alkali ve asidik ekstraksiyonla çözündürülmüş proteinlerin emülsiyon aktivitesi basınç düzeyinin artması ile genelde artmıştır (p<0.05). En yüksek emülsiyon stabilitesi alkali ekstraksiyon için 100 MPa, asidik ekstraksiyon için ise 50 MPa YBH'de belirlenmiştir. Tüm gruplarda proteinlerin asidik yöntemle ekstraksiyonu su bağlama kapasitesi ile köpük kapasite ve stabilitesini olumlu yönde etkilerken, protein çözünürlüğünü olumsuz yönde etkilemiştir (p<0.05).
Sonuçlar; YBH'nin alkali ve asidik ekstraksiyonla elde edilen protein izolatların fonksiyonel özelliklerini genelde olumlu yönde etkilediğini göstermektedir.

Abstract:
In this study, 3% solutions prepared from protein isolates from anchovy processing by-products using alkaline (pH= 11) and acidic (pH= 2) extraction were subjected to high pressure homogenization (HPH) at 0, 50, 100 and 125 MPa and were examined in terms of functional properties.
Protein contents of isolates obtained by alkaline and acidic extraction were 73.38% and 68.74%, respectively (p<0.05). The isolates obtained by alkaline extraction showed higher a*, but lower yield value (p<0.05). HPH application had significant effect (p<0.05) on oil binding capacity and foam stability of isolates obtained by acidic extraction, protein solubility of isolates obtained by alkaline extraction, and water binding capacity, foam capacity, emulsion activity and emulsion stability of isolates obtained by both alkaline and acidic extraction. While the highest water binding capacity for alkaline extraction was determined in the control group and 100 MPa HPH treated isolates, for acidic extraction was determined in the control group and 50 MPa HPH treated isolates. The HPH application to the isolates obtained by acidic method generally increased oil binding capacity. In the isolates obtained by alkaline extraction, the highest protein solubility was determined in the 125 MPa HPH treated isolates. The highest foam capacity in the isolates obtained by alkaline extraction was determined in the control group as 66%, while in the isolates obtained by acidic extraction was determined in the 50 MPa HPH treated isolates as 117% (p<0.05). In the isolates extracted by acidic method, 50 MPa HPH application showed higher foam stability than other applications (p<0.05). The emulsion activity of proteins obtained by alkaline and acidic extraction generally increased with increasing pressure level (p<0.05). The highest emulsion stability was determined in 100 MPa HPH for alkaline extraction, and in 50 MPa HPH for acidic extraction. In all groups, acidic extraction of proteins positively affected water binding capacity, foam capacity and stability, while negatively affected protein solubility (p<0.05).
Results show that HPH application generally positively affects the functional properties of protein isolates obtained by alkaline and acidic extraction.