Kenevir tohumundan (Cannabis sativa) bitki bazlı süt ikamesi elde edilmesi ve vegan peynir analoğu üretiminde denenmesi
Obtaining a plant-based milk substitute from hemp seed (Cannabis sativa) and testing it in the production of vegan cheese analogues
Yazar: TUĞBA TAVMAŞAT
Danışman: DOÇ. DR. MERYEM GÖKSEL SARAÇ
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Bitkisel süt = Vegetal milk

Özet:
Son yıllarda, süt tüketimiyle ilgili endişeler ve vegan-vejetaryen beslenme tercihleri, bitki bazlı süt ikamelerine olan ilgiyi artırmaktadır. Bu çalışmada ülkemizde tarımı desteklenen kenevir tohumundan (Cannabis sativa) bitki bazlı süt ikamesi üretimi ve ürün özelliklerinin belirlenmesi, devamında ise en çok tercih edilen bitki bazlı süt ikameleri ile peynir analoğu üretimi ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Bu kapsamda Sivas bölgesinden temin edilen kenevir tohumlarında yağ, protein, yağ asidi kompoziyonu, kül ve nem değerleri belirlenmiştir. Kenevir tohumları %34,41 yağ ve %24,09 protein içeriğine sahipken tohumların %58'lik oranıyla en baskın yağ asidi linoleik asit olmuştur. 
Kenevir tohumundan bitki bazlı süt ikamesi üretiminde içme suyu ve mineralli su kullanılarak (1:5 ve 1:10) 2 farklı konsantrasyonda 4 farklı kenevir bazlı süt ikamesi (KS1, KS2, KM1, KM2) elde edilmiştir. Süt ikamelerinde brix, pH, kül miktarı, renk değerleri, stabilite ve reolojik davranışları, fenolik madde içeriği, antioksidan aktivite ve mineral madde miktarları ile duyusal kabul edilebilirlikleri analiz edilmiştir. Mineral analizleri sonucunda KM1 ve KM2 örneklerinde mineral değerlerinin oldukça yüksek olduğu görülmektedir. Öte yandan reolojik değerlendirmelere bakıldığında ise en yüksek viskozite değerleri KM1 ve KS1 örneklerinde sırasıyla 9,99 ve 7,11 mPa.s olarak belirlenmiştir. Viskozite değerlerinde gözlenen eğilim stabilite testlerinde de gözlenmiştir. Mineralli su ile üretilen bitki bazlı süt ikamelerinde faz ayrımı daha fazla olmuştur. Kenevir bazlı süt ikamelerinin fenolik madde içeriği ve antioksidan madde miktarları ise konsantrasyon farkından etkilenmiş ve bitki bazlı süt ikamesi içindeki kenevir miktarı arttıkça artış göstermiştir. Fenolik madde içeriği (mg GAE/ml) ve antioksidan aktivite değerleri (% inhibisyon) sırasıyla 12,67-17,16 (mg GAE/ml) ve %28,42-32,58 aralığında tespit edilmiştir. Kenevir bazlı süt ikamelerine yapılan duyusal analiz sonucunda en yüksek beğeniyi alan süt ikameleri (KS1) ve (KM1) olmuştur.
KS1 ve KM1 örnekleri ile sürülebilir formda 2 farklı peynir analoğu (SP1, SP2) üretimi gerçekleştirilmiştir. Kenevir bazlı süt ikamesi ve peynir analoglarının kimyasal ve duyusal özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla kuru madde, kül, yağ, protein, fenolik madde içeriği, antioksidan ve mineral madde miktarları, renk, reoloji ve aroma değerleri ile duyusal analizleri yapılmıştır. Sürülebilir peynir analoğu aroma analizinde mineralli su kullanılarak üretilen kenevir bazlı süt ikamesi ile üretilen peynir analoglarında hammadde kaynaklı aroma bileşenleri tespit edilmiştir. Öte yandan antioksidan madde miktarı ve fenolik madde içeriği içme suyu ile üretilen sürülebilir peynir anologlarında daha yüksek çıkmıştır. SP1 ve SP2 örneklerinin antioksidan miktarları sırasıyla %40,01-38,03 olarak belirlenmiştir. Peynir analoglarının mineral içerikleri oldukça değerli bulunurken Ca miktarları 914,86 mg/L ve 1155,10 mg/L olarak tespit edilmiştir. Her iki peynir analoğu çeşidinde dinamik reolojik analiz sonucunda elastik modül viskoz modülden daha fazla çıkmıştır. Duyusal değerlendirme sonucunda ise SP2 örneği genel olarak daha yüksek puanlar almıştır. 

Anahtar kelimeler: Kenevir, bitki bazlı süt ikamesi, peynir analoğu, mineralli su, karakterizasyon

Abstract:
In recent years, concerns about milk consumption and vegan-vegetarian dietary preferences have increased interest in plant-based milk substitutes. This study aims to produce plant-based milk substitutes from hemp seeds (Cannabis sativa) supported by agriculture in our country, determine the product characteristics, and subsequently produce and characterize cheese analogs with the most preferred plant-based milk substitutes. In this context, oil, protein, ash, moisture values, and fatty acid composition analyses were performed on hemp seeds obtained from the Sivas region. The seeds, with 34.41% oil and 24.09% protein content, had linoleic acid as the dominant fatty acid at a 58% ratio.
To produce plant-based milk substitutes from hemp seeds, drinking water and mineral water  were used at two different concentrations (1:5 and 1:10), resulting in four different hemp-based milk substitutes (KS1, KS2, KM1, KM2). The brix, pH, ash, and color values, stability and rheological behavior, phenolic, antioxidant, and mineral contents, and sensory acceptability of the hemp-based milk substitutes were analyzed. Mineral analyses showed significantly higher mineral values in the KM1 and KM2 samples. On the other hand, rheological evaluations showed the opposite. The viscosity values were lower in the samples produced with mineral water. The highest viscosity values were determined as 9.99 and 7.11 mPa.s in the KM1 and KM2 samples, respectively. The observed trend in viscosity values was also observed in the stability tests, with phase separation being more prominent in plant-based milks produced with mineral water. The phenolic and antioxidant content of hemp-based milk substitutes was affected by the concentration difference, increasing with the amount of hemp in the plant-based milk substitute. The phenolic and antioxidant values were determined to be in the range of 12.67-17.16 mg GAE/ml and 28.42-32.58%, respectively. Sensory analysis of the hemp-based milk substitutes showed that KS1 and KM1 were the most preferred.
Two different spreadable cheese analogs (SP1, SP2) were produced using KS1 and KM1 samples. The chemical and sensory properties of the hemp-based milk substitutes and cheese analogs were examined. For this purpose, dry matter, ash, fat, protein, phenolic content, antioxidant and mineral content, color, rheology, and aroma values, along with sensory analyses, were performed. In the aroma analysis of the spreadable cheese analog, raw material-derived aroma compounds were detected in cheese analogs produced with hemp-based plant milk substitutes using mineral water. On the other hand, the antioxidant and phenolic values were higher in the spreadable cheese analogs produced with drinking water. The antioxidant contents of the SP1 and SP2 samples were determined to be 40.01% and 38.03%, respectively. The mineral content of the cheese analogs was found to be quite valuable, with Ca amounts determined to be 914.86 mg/L and 1155.10 mg/L. In both cheese analog varieties, dynamic rheological analysis showed that the elastic modulus was higher than the viscous modulus. Sensory evaluation results indicated that the SP2 sample generally received higher scores.

Keywords: Hemp, plant-based milk substitute, cheese analogue, mineral water, characterization