Kavuzsuz arpa protein konsantresinin bazı fonksiyonel özellikleri üzerine protein miktarı, tuz konsantrasyonu ve enzim hidrolizinin etkileri
Effect of protein content, salt concentration and enzyme hydrlysis on some functional properties of hull-less barley protein concentrate
Yazar: ESRA ŞİRİN
Danışman: DOÇ. DR. ERKAN YALÇIN
Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Arpa = Barley ; Enzimatik hidroliz = Enzymatic hydrolysis

Özet:
Bu araştırmada, farklı iki pH'da (pH 9 ve pH 11.2) ekstrakte edilen kavuzsuz arpa protein konsantrelerinin (sırasıyla KAPK-1 ve KAPK-2) fonksiyonel özelliklerinden protein çözünürlüğü, emülsiyon ve köpük özellikleri incelenmiştir. KAPK-1 ve KAPK-2'nın bazı fonksiyonel özellikleri üzerine protein miktarı (%0.25, 0.5, 1.0 (w/v)), tuz konsantrasyonu (0.1 M ve 0.25 M NaCI, %0.25 (w/v) protein) ve enzim hidroliz derecesinin etkileri pH (2-10)'nın bir fonksiyonu olarak çalışılmıştır. KAPK-1 ve KAPK-2'den %2 ve %5 hidroliz dereceli arpa protein hidrolizatları (sırasıyla APH-1 ve APH-2; APH-3 ve APH-4) hazırlanmıştır. Hidrolizatların fonksiyonel özellikleri %0.25 (w/v) protein konsantrasyonunda distile su ve 0.25 M NaCl'de incelenmiştir. KAPK-1 ve KAPK-2'nin kuru madde üzerinden protein miktarları sırasıyla %70.6 ve %90.7'dir. Distile suda, KAPK-1'in protein çözünürlüğü değerleri tüm konsantrasyonlarda KAPK-2'den daha yüksektir. Genellikle tüm pH'larda KAPK-1'in emülsiyon özellikleri KAPK-2'ye göre daha yüksektir. Distile suda en iyi köpük hacmi (KH, cm3) KAPK-1 ile %0.5 (w/v) protein konsantrasyonunda ve en iyi köpük yarı-ömrü (KYÖ, dk) KAPK-2 ile tüm konsantrasyonlarda belirlenmiştir. KAPK-1 ve KAPK-2'nin distile suda emülsiyon ve köpük özellikleri pH 6'da en düşüktür. Tuz çözeltilerindeki protein çözünürlüğü değerleri distile suya göre azalmıştır. KAPK-1'in tuz çözeltilerindeki protein çözünürlüğü değerleri KAPK-2'den daha yüksektir. Tuz çözeltilerinde KAPK-1'in emülsiyon özellikleri KAPK-2'nin emülsiyon özelliklerinden yüksek bulunmuştur. Genellikle tuz çözeltilerinde ve %0.25 (w/v) protein konsantrasyonunda en iyi KH ve KYÖ değerleri 0.1 M NaCI çözeltisinde KAPK-1'in çözünen proteinleri ile belirlenmiştir. KAPK-1 ve KAPK-2'nin enzimatik hidrolizi ile üretilen hidrolizatlarının distile su ve tuzlu sudaki protein çözünürlüğü değerleri artmıştır. Tuzlu suda ve distile suda en iyi protein çözünürlüğü sırasıyla APH-1 ve APH-2 hidrolizatları ile sağlanmıştır. Tüm hidrolizatların emülsiyon özellikleri her iki ortamda da azalmıştır. Hidrolizatların köpük özellikleri ortamın iyonik gücünden etkilenmiştir; KYÖ değerleri tuzlu su çözeltisinde artarken, KH değerleri olumsuz etkilenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Kavuzsuz Arpa; Protein Konsantresi; Fonksiyonel Özellikler; Protein Çözünürlüğü; Emülsiyon Özellikleri; Köpük Özellikleri; Enzim Hidrolizi.

Abstract:
In this study, some functional properties (protein solubility, emulsifying and foaming properties) of hull-less barley protein concentrates (HBPC-1 and HBPC-2) produced at different extraction pHs (pH 9 and pH 11.2, respectively) were investigated. Effects of protein contents (%0.25, 0.5, 1.0 (w/v)), salt concentration (0.1 M and 0.25 M NaCI at 0.25% concentration) and degree of enzyme hyrolysis on some functional properties of HBPC-1 and HBPC-2 were studied as a function of pH (2-10). Barley protein hydrolysates (BPH) having 2% and 5% degree of hydrolysis were prepared from HBPC-1 (BPH-1 and BPH-2, respectively) and HBPC-2 (BPH-3 and BPH-4, respectively). Functional properties of hydrolysates were investigated in distilled water and 0.25 M NaCI at 0.25% protein concentration. Protein contents of HBPC-1 and HBPC-2 were 70.6% and 90.7% on dry weight basis, respectively. Protein solubility values (%) of HBPC-1 were higher at all protein concentrations than that of HBPC-2 in distilled water. Generally, at all pHs, the emulsifying properties of HBPC-1 were higher than that of the HBPC-2. In distilled water, the foam volumes (FV, cm3) of HBPC-1 at 0.5% (w/v) concentration were the highest at all pHs, besides the foam half-lifes (FHL, min) of HBPC-2 were the highest at all protein concentrations and pHs. The emulsion and foaming properties of HBPC-1 and HBPC-2 in distilled water were the lowest at pH 6. The protein solubility values in salt solutions decreased according to the values obtained in distilled water. The protein solubility values of HBPC-1 were higher in salt solutions than that of the HBPC-2. The emulsifying properties of HBPC-1 were higher in salt solutions than that of the HBPC-2. Generally, among the salt solutions, the highest FV and FHL values were obtained with the soluble proteins of HBPC-1 in 0.1 M NaCI solution at 0.25% protein concentration. The protein solubility values of the hydrolysates of HBPC-1 and HBPC-2 increased in distilled water and salt solution. The highest protein solubility in salt solution and distilled water were obtained with the hydrolysates of BPH-1 and BPH-2, respectively. The emulsifying properties of all hydrolysates decreased in both solutions. The foaming properties of hydrolysates were influenced from the ionic strength of the media; as FHL values of the hydrolysates increased in salt solution, FV values were affected negatively.   

Key words: Hull-less Barley; Protein Concentrate; Functional Properties; Protein Solubility; Emulsion Properties; Foaming Properties; Enzyme Hydrolysis.