Susam proteinlerinden izolat eldesi ve elektrospinning yöntemi ile nanolif üretimi: Tahinde yağ ayrışması üzerine etkileri
Obtaining isolate from sesame proteins and production of nanofibers by electrospinning method: Its effects on oil separation in sesame paste
Yazar: MUSTAFA ONUR YÜZER
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN GENÇCELEP
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, tahinin oda sıcaklığında depolanması (0., 30., 60. ve 90. gün) sırasında gerçekleşen yağ fazı ayrılmasını önleyebilmek veya en aza indirebilmek amacıyla, susam protein izolatlarının (SPI) ve elektrospinning yöntemiyle üretilen susam proteinleri içeren nanoliflerin (SPINL ve PVANL) tahin içerisine ilave edilmesiyle, yağ fazının yapıdan ayrılmasına engel oluşturmak suretiyle etki etmesi ve depolama süresince üründe meydana gelen bazı değişimlerin araştırılması amaçlanmıştır. Bu şekilde tahine yağ ayrışmasını önlemek için ilave edilecek "katkı"nın aslında tahinin ana maddesi susam olmasının sağlanabileceği gösterilmiştir. 
Fabrikadan hammadde olarak temin edilen susam, tahin ve yağı uzaklaştırılan susamda kimyasal analizler, pH, zeta potansiyeli ve hidrodinamik çap analizleri yapılmıştır. Elektrospinning işleminde kullanılacak çözeltinin özellikleri için elektriksel iletkenlik ve viskozite ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen protein izolatları ve nanoliflerin karakterizasyonunu belirlemek amacıyla bu örneklerde (SPI, SPINL ve PVANL gruplarında) taramalı elektron mikroskopisi (SEM), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), termogravimetrik analiz (TGA), X-ray difraksiyon analizi (XRD), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca SPI'larda amino asit bileşimi, zeta potansiyeli, hidrodinamik çap ve fonksiyonel özelliklerine bakılmıştır. Tahin örneklerinde ise depolama esnasındaki değişimleri belirleyebilmek için zeta potansiyeli, hidrodinamik çap, reolojik özellikleri, pH ve ayrılan yağ oranı analiz edilmiştir. Son olarak parametreler arasındaki ilişkiyi açıklayabilmek için istatiksel analizler yapılmıştır.
Tahinlerin depolama stabilitesi, üreticiler ve tüketiciler için ana endişe kaynağıdır. Kendiliğinden meydana gelen yağ fazı ayrılması tüketiciler tarafından sorun olarak görülmektedir. Uygulanan depolama zamanının ve katkıların tahinlerde ayrılan yağ miktarı üzerine çok önemli (p<0.01) etkileri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda yağ fazının yapıdan ayrılmasının kontrol gruplarına göre SPI ilavesiyle %24.73'e, SPINL ilavesiyle ise %63.02'ye kadar önlenebildiği belirlenmiştir. Ayrıca ilave edilen katkılar tahin örneklerinin görünür viskozite değerlerini değiştirmiştir. Görünür viskozite değerleri 1.11-6.26 Pa.s arasında değişmiştir. Katkıların tahin örneklerinin zeta potansiyeli ve hidrodinamik çap değerleri üzerine etkisi önemsiz (p>0.05) olarak belirlenmiştir.

Abstract:
This study was carried out in order to prevent or minimize the oil phase separation that occurs during storage of tahini at room temperature (0., 30., 60. and 90. days). For this, sesame protein isolates (SPI) and nanofibers produced by electrospinning method (SPINL and PVANL) containing sesame proteins were added to sesame paste. It is aimed to prevent the oil phase from separating from the structure and to investigate some changes in the product during storage. In this way, it has been shown that the "additive" to be added to prevent oil separation in sesame paste can actually be made from sesame, the main ingredient of sesame paste.
Dry matter, crude oil, crude protein, ash, pH, zeta potential and hydrodynamic diameter analyzes were made in sesame, tahini and defatted sesame from the factory as raw materials. Electrical conductivity and viscosity measurements were made for the properties of the solution to be used in the electrospinning process. In order to determine the characterization of the obtained protein isolates and nanofibers, scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyzes were performed. In addition, amino acid composition, zeta potential, hydrodynamic diameter, protein solubility, water and oil holding capacity, foaming and emulsification properties were also examined in SPIs. In sesame paste samples, on the other hand, zeta potential, hydrodynamic diameter, rheological properties, pH and separated oil ratio were analyzed in order to determine the changes before, after and during storage. Finally, statistical analyzes were made to explain the relationship between parameters.
The storage stability of sesame paste is a major concern for producers and consumers. Spontaneous oil phase separation is seen as a problem by consumers. Very important (p<0.01) effects of applied storage time and additives on the amount of oil separated in sesame paste were determined. As a result of the study, it was determined that the separation of the oil phase could be prevented up to 24.73% with the addition of SPI and up to 63.02% with the addition of SPINL compared to the control groups. In addition, the added additives changed the apparent viscosity values of the sesame paste samples. The apparent viscosity values ranged from 1.11 to 6.26 Pa.s. The effects of additives on zeta potential and hydrodynamic diameter values of tahini samples were determined to be insignificant (p>0.05).