Farklı tipte dirençli nişasta içeren gıda örneklerinde fonksiyonel özelliklerin in vitro yöntemlerle belirlenmesi
Determination of functional properties in food samples containing different type of resistant starch by In vitro methods
Yazar: SEHER SERİN
Danışman: PROF. DR. SEDAT SAYAR
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Günümüzde sindirilemeyen karbonhidrat tüketiminin sağlığı korumak ve metabolik hastalık semptomlarını yönetmede etkisi olduğu için kritik önem kazandığı ortaya çıkmıştır. Özellikle son zamanlarda sindirilmeyen karbonhidratlar grubunda olan dirençli nişasta (DN) ile ilgili yapılan çalışmalar dikkat çekmektedir. DN'nın ince bağırsakta diyet lifi gibi davranabilme potansiyeli bulunmaktadır. Gıdalarda bulunan DN ince bağırsakta sindirilmeden kalın bağırsağa geçmektedir. Kalın bağırsağa sindirilemeden geçen kısım ise kalın bağırsak mikroflorası tarafından substrat olarak kullanılmakta ve kısa zincirli yağ asitlerini (KZYA)  oluşturabilmektedir. Kalın bağırsakta KZYA oluşumunun insan sağlığına yararlı etkiler gösterdiği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında farklı tipte dirençli nişasta içeren farklı gıda örnekleri (yeşil muz unu, kısmi haşlanmış patates, al-dante makarna ve pişme soğutma işlemlerine maruz kalmış mercimek, fasülye ve nohut) ile farklı tipteki saf DN örneklerinin (DN2, DN3 ve DN4) vücut sağlığı açısından fonksiyonel özellikleri araştırılmıştır. Bu kapsamda öncelikle örnekler standardize edilmiş statik in vitro sindirim işlemine tabi tutulmuştur. Bu işlemler sırasında örneklerin safra asitleri bağlama kapasiteleri (SABK) ve tahmini glisemik indeks (tGİ) değerleri belirlenmiştir. İn vitro sindirim kalıntılarında bileşen analizleri yapıldıktan sonra kalıntı statik in vitro fermentasyon işlemi için substrat olarak kullanılmıştır. İn vitro fermentasyon işlemi sırasında pH değişimi ve gaz oluşumu ölçülmüştür. 24 saatlik fermentasyon sonunda ise KZYA miktarları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre SABK en yüksek olan örneğin yeşil mercimek ve fasulye olduğu ve daha sonra buna en yakın örneklerin sırasıyla , nohut, HylonVII, ve DN3  olduğu görülmüştür. Örnekler arasında SABK'ı en düşük al dente makarna ve yeşil muz örneği olduğu görülmüştür. tGİ değeri, en yüksek 86,61 ile 20 dakika haşlanmış patateste tespit edilmiştir. DN3, ticari DN3, DN4 ve al-dente makarna örneklerinin tGİ değerleri 55,18 ile 70,20 arasında olup, en düşük değerler ise potansiyel DN3 içeren baklagil örnekleri, Hylon VII ve yeşil muz unu örneklerinde belirlenmiştir. Fermentasyon aşamasında tüm örneklerin pH değerinde 6. saatin sonuna kadar bir düşüş görülmüştür. Fermentasyon sonunda oluşan KZYA oranı ortalaması sırasıyla asetik:propiyonik:bütirik, 52:20:28 olarak belirlenmiştir. 24 saatlik fermentasyon sonunda propiyonik asit ve bütirik asit miktarı örnekler arasında farklılık göstermektedir. En düşük propiyonik asit miktarı 10,86 µmol/100mg ile Hylon VII olurken, en yüksek konsantrasyonu 21,75 µmol/100mg ile yeşil mercimek sağlamıştır.

Abstract:
Nowadays, it can be concluded that the consumption of non-digestible carbohydrates is very important since it has an effect on being healthy and controlling the symptoms of various metabolic disease. In particular, recent studies on resistant starch (RS) from the non-digestible carbohydrates group have attracted attention. RS has the potential to behave as dietary fiber in the small intestine. RS passes to the large intestine without being digested in the small intestine. The part that passes through the digestion into the large intestine is used as the substrate by the large intestine microflora and produces short chain fatty acids (SCFA). The formation of SCFA in the large intestine is known to have beneficial effects on human health. In this thesis, functional properties of different food samples containing different types of RS (gren banana flour, partially boiled potatoes, al-dente pasta, common bean, lentil and chickpea that exposed to cooking and cooling processes) and types of RS samples (RS2, RS3 and RS4)  were investigated in terms of body health. In this context, firstly the samples were subjected to standardized static in vitro digestion. During these processes, bile acid binding capacity (BABC) and estimated glysemic index (eGI) of the samples was determined. In vitro digestion residues were first analyzed for proximate composition and then used as a substrate for static in vitro fermentation. During the in vitro fermentation process, pH change and gas production were measured. At the end of fermentation for 24 hours, SCFA amounts were determined. According to the results BABC was the highest for green lentils and bean, and then the closest samples were chickpeas, Hylon VII, and RS3, respectively. Among the samples, BABC was the lowest for al dente pasta and green banana flour samples. The highest eGI values were the highest for 20 minutes of boiled potatoes with a value of 86,61. eGI for RS3, commercial RS3, RS4 and al dente pasta samples were found between 55,18 and 70,20. The lowest value was determined in legume samples containing potential RS3, Hylon VII and green banana flour samples. During the fermentation,  a decrease in the pH levels of all samples was observed until the end of the 6th hour. The average SCFA ratio at the end of fermentation was determined as 52:20:28 for acetic, propionic and butyric acids, respectively. After 24 hours of fermentation, significant differences were found between the amount of propionic acid and butyric acid. While the lowest amount of propionic acid was found for Hylon VII with 10.86 µmol/100mg, and the highest concentration was found for green lentil with 21.75 µmol/100mg.