Biyoaktif karbonillerin akrilamid oluşumu üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of bioactives on acrylamide formation
Yazar: BERAT AYTÜL HAMZALIOĞLU
Danışman: PROF. DR. VURAL GÖKMEN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Akrilamitler = Acrylamides

Özet:
Bu çalışmada kurkumin, vanillin, silimarin ve kumarin gibi bazı biyoaktif karbonillerin asparajinle birlikte Maillard reaksiyonuna dahil olarak akrilamid oluşumu üzerine etkisi araştırılmış, 180°C'de ısıtılan asparajin-biyoaktif karbonil model sistemlerinde oluşan akrilamid miktarları belirlenmiştir. Fruktoz ve asparajin içeren sistemlere biyoaktif karbonil ilavesi ile de karbonil-fruktoz rekabeti incelenmiştir. Tez kapsamında incelenen biyoaktif karbonillerden kurkumin ile asparajin içeren model sistem örneklerinde reaksiyon ara ürün ve ürünleri varlığı doğrulanmış, akrilamid oluşum mekanizması ortaya konmuştur. Karbonil-asparajin model sistemleri 120, 150, 180 ve 200ºC'de ısıtılarak karbonillerin sıcaklığa bağlı davranışları incelenmiştir. Ayrıca, biyoaktif karbonillerden kurkumin ilavesinin gıda sisteminde akrilamid oluşumu üzerine etkisinin doğru incelenebilmesi için ısıtma esnasında oluşacak sıcaklık gradyanının önüne geçilebilecek `kabuk modeli' hazırlanmıştır.Asparajin model sistemine biyoaktif karbonil ilavesi ile elde edilen model sistemlerde 180ºC'de ısıtma ile akrilamid oluşumu artış göstermiştir. Fruktoz ve asparajin içeren sistemlere biyoaktif karbonil ilave edildiğinde karbonil-fruktoz rekabeti incelenmiş, akrilamid oluşturmada fruktozun karbonillere göre daha reaktif olduğu ve baskın rol oynadığı belirlenmiştir. Ancak fruktoz ve asparajin yanında ilave edilmiş biyoaktif karbonillerin akrilamid oluşumunu artırdığı sonucuna ulaşılmıştır. Karbonil-asparajin model sistemleri 120, 150, 180 ve 200ºC'de ısıtılarak karbonillerin sıcaklığa bağlı davranışları incelendiğinde, tüm sistemlerde sıcaklık artışıyla akrilamid oluşumunun arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, kabuk modeli örneklerine kurkumin ilave edilerek 180ºC'de ısıl işlem sonucunda oluşan akrilamid miktarı incelendiğinde, kurkumin ilavesinin akrilamid oluşumunu artırdığı sonucuna ulaşılmış, kabuk modeli örneklerinde kurkuminle yapılan çalışma sonuçları model sistem örnekleriyle benzer nitelikte olmuştur.

Abstract:
In this study, the effect of bioactive carbonyls including curcumin, vanillin, silymarin and coumarin on acrylamide formation through the Maillard reaction was investigated. Model systems containing equimolar amounts of asparagine and bioactive carbonyl were heated at 180ºC and the amounts of acrylamide generated was determined. Competitiveness of bioactive carbonyls and fructose in ternary (fructose-carbonyl-asparagine) systems was also investigated. Presence of the reaction intermediates and products formed in model systems containing curcumin and aspargine during heating at 180oC were confirmed, and the mechanism of acrylamide formation was investigated in depth. Finally, model systems containing carbonyl and asparagine were heated at 120, 150, 180 and 200ºC for different reaction times to determine the thermodynamic behaviours of different carbonyls. Investigation of the effect of curcumin on acrylamide formation in food systems was studied in a `crust-like model?.According to the results, more acrylamide was generated with the addition of equimolar amounts of bioactive carbonyl into asparagine model system as a result of heating at 180ºC. When compared the reactivities of bioactive carbonyls with fructose, fructose is more reactive than bioactive carbonyls and plays dominant role in yielding acrylamide. But more acrylamide was generated in systems when bioactive carbonyls were added besides fructose and asparagine, also. When all model systems were heated at different temperatures for different reaction times, more acrylamide formation was determined in all systems according to the temperature rise. Additionally, addition of curcumin promoted acrylamide formation in crust models. Finally, the results obtained from crust models containing curcumin as bioactive carbonyl correlated with the results of model systems well.