Yumurta kabuğu zarı proteinleri ve gam arabik kompleksinin emülsiyon stabilitesi üzerine etkisinin incelenmesi
Investigating the effect of eggshell membrane proteins and gum arabic complex on emulsion stability
Yazar: MERVE ERMAN
Danışman: DOÇ. DR. FAHRİYE CEYDA DUDAK ŞEKER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Tez kapsamında atık sınıfındaki yumurta kabuğu zarından elde edilen proteinlerin kompleks koaservatların oluşturulmasında kullanılma potansiyeli araştırılmıştır. Yumurta kabuğu zarı proteinleri sahip oldukları besleyici ve fonksiyonel özelliklerine rağmen değerlendirilmeyerek atılmakta, böylece hem çevre kirliliğine hem de potansiyel gelir kayıplarına neden olmaktadır. Koaservat oluşturmak için polisakkarit olarak emülgatör çalışmalarında sıklıkla kullanılan gam arabik seçilmiştir.
Tez çalışmasında yumurta kabuğu membranından izole edilen proteinler ile gam arabik kullanılarak kompleks koaservat oluşturulması ve oluşturulan koaservatların emülsifikasyon özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Öncelikle yumurta kabuğu membranından protein izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen proteinler, gam arabikle farklı oranlarda ve pH değerlerinde etkileştirilmiş ve en yüksek etkileşimin görüldüğü parametreler belirlenmiştir. Kompleks koaservat oluşumu için optimum protein:gam arabik oranının 1:1 (a:a) ve pH değerinin 3.75 olduğu bulunmuştur. Hazırlanan kompleks koaservatların morfolojileri ışık mikroskobu ve çevresel taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edilmiştir. Elde edilen koaservatların emülsifikasyon özelliklerinin belirlenmesi için farklı konsantrasyonlarda koaservat içeren ve içermeyen su içinde yağ emülsiyonları hazırlanarak dokuz gün boyunca 4ºC' de depolanmış ve emülsiyonların parçacık dağılım boyutları ve serum ayrışmaları değerlendirilmiştir. Ölçüm sonuçlarına göre koaservat içermeyen kontrol grubunun ortalama damlacık çapı 2401 nm iken koaservatlarla hazırlanan emülsiyonların ortalama damlacık çapları kullanılan koaservat konsantrasyonuna bağlı olarak 462 - 982 nm aralığında değişmiştir. Ayrıca koaservat içeren emülsiyonlarda serum ayrışma değerlerinin daha küçük olduğu ve depolama süresi boyunca koaservat içeren emülsiyonların fiziksel görünümlerinin daha iyi korunduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, kompleks koaservasyon yöntemiyle oluşturulan yumurta kabuğu zarı proteinleri-gam arabik koaservatının emülgatör olarak kullanılma potansiyeli ortaya konmuştur.

Abstract:
In this thesis, the potential of the proteins isolated from the egg shell membrane in the formation of complex coacervates was investigated. Despite their nutritional and functional properties, eggshell membrane proteins are considered as waste causing both environmental pollution and potential income losses. Gum arabic, which is frequently used in emulsifier studies, was chosen as the polysaccharide in order to create coacervate.
The aim of this study was to produce a new emulsifying agent by complex coacervation method using eggshell membrane proteins and gum arabic and to examine the emulsification properties of the produced coacervates. Firstly, the proteins were isolated from eggshell membrane. Then, isolated proteins and gum arabic were mixed at different ratios and pH to determine the optimum conditions for coaservation. According to the turbidity results, the maximum interaction was found at pH 3.75 and protein:gum arabic ratio of 1:1 (w:w). The morphology of the coacervates were examined by optical microscope and environmental scanning electron microscope. In order to determine the effect of coaservates on emulsion stability, oil in water emulsions were prepared with different coacervate concentrations and stored at 4 °C for nine days. The particle size distributions and serum separations of the emulsions were examined. According to the measurement results, while the average droplet diameter of the control group without coacervate was 2401 nm, the average droplet diameter of the emulsions prepared with coacervates varied between 462 - 982 nm depending on the coacervate concentration used. In addition, serum separation percentage values of emulsions prepared with coacervates were found to be smaller than the control group which was prepared without coacervate, and the physical appearance of the coaservate incorporated emulsions were better during the storage. As a result, the potential of eggshell membrane proteins and gum arabic complex as an emulsifier has been demonstrated.