Farklı kurutma yöntemlerinin fındık proteini izolatlarının fizikokimyasal ve teknolojik özellikleri üzerine etkisi
The effect of different drying methods on the physicochemical and technological properties of hazelnut protein isolates
Yazar: AYŞEGÜL MERAM
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL TONTUL
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Hayvansal kaynaklı proteinler, başta et ve et ürünleri olmak üzere temel anlamda protein ihtiyacımızı karşılayabilmektedir. Ancak tüketicilerin kolay ulaşılabilir, sağlıklı ve ekonomik gıdalara olan artan yönelimi ve özel tüketici tercihleri (veganlık/vejetaryanlık, dini inanışlar vb.) gibi sebepler özellikle son yıllarda hayvansal protein ikamelerini giderek cazip hale getirmiştir. Fındık önemli bir bitkisel protein kaynağı olarak görülmektedir. Bu çalışmada; soğuk pres ile yağı çıkarılan fındık küspesi alkali ekstraksiyon ve izoelektrik çöktürme metoduyla saflaştırılarak protein izolatı elde edilmiştir. Üretilen fındık proteini izolatları farklı kurutma yöntemleri ile kurutulmuştur. Bu amaçla, giriş ve çıkış sıcaklıklarının sırasıyla 180 ve 75°C olarak belirlendiği püskürtmeli kurutma (PK) yöntemi ve dört farklı sıcaklıkta (60, 70, 80 ve 90°C) uygulanan kırınım pencereli kurutma (KPK) yöntemi kullanılmıştır. Örneklerin kuru madde miktarı, su aktivitesi, protein içeriği, renk, çözünürlük (pH 1, 3, 5, 7 ve 9), parçacık boyutu, yoğunluk, su ve yağ tutma kapasitesi, yüzey hidrofobisitesi, emülsifikasyon (pH 1, 7 ve 9) ve köpürme (pH 1, 7 ve 9) özellikleri incelenmiştir. Protein izolatlarının çözünürlük, emülsifikasyon ve köpürme özellikleri değişen pH seviyelerine bağlı olarak farklı eğilimler göstermiştir. Her iki kurutma yönteminde de izoelektrik noktaya yakın olması sebebiyle pH 5'de minimum çözünürlük gözlemlenirken, pH 1'de PK ve KPK yöntemleri için sırasıyla %100 ve %98.30-66.58 değerleriyle maksimum çözünürlüğe ulaşıldığı belirlenmiştir. PK yöntemiyle kurutulan örneğin daha yüksek çözünme özelliği göstermesine ek olarak yüzey hidrofobisitesinin ve köpürme özelliklerinin de daha iyi olduğu saptanmıştır. Öte yandan KPK yöntemiyle kurutulan örneğin parçacık boyutu ve yığın yoğunluğu daha fazla bulunmuş olup, akışkanlık özelliklerinin ve emülsifiye edici özelliklerinin (pH 1 hariç) ise daha üstün olduğu belirlenmiştir. Su aktivitesi, protein içeriği, su ve yağ bağlama değerleri açısından iki kurutma yöntemi de benzer özellikte ürünler sunmuştur.
Çalışmanın sonucunda uygulanan kurutma yöntemine göre fındık proteini izolatlarının farklı fizikokimyasal ve teknolojik özellikler gösterebildiği belirlenmiştir.

Abstract:
Animal based proteins, especially meat and meat products, can meet our basic protein needs. However, the increasing tendency of consumers to easily accessible, healthy and economical foods and special consumer preferences (veganism/vegetarianism, religious beliefs, etc.) have made plant-based proteins more popular in recent years. Hazelnut is an important plant-based protein source. In this study, the protein isolate was obtained from hazelnut using by-product of cold press, by alkali extraction and isoelectric precipitation method. Then, the hazelnut protein isolates were dried with different drying methods. For this purpose, the spray drying (SD) method, in which the inlet and outlet temperatures were applied as 180 and 75°C, respectively, and the refractance window drying (RWD) method at four different temperatures (60, 70, 80 and 90°C) were used. Dry matter content, water activity, protein content, color, solubility (pH 1, 3, 5, 7 and 9), particle size, density, water and oil holding capacity, surface hydrophobicity, emulsification (pH 1, 7 and 9) and foaming (pH 1, 7 and 9) properties were investigated. The solubility, emulsification and foaming properties of protein isolates showed different trends depending on varying pH levels. In both drying methods, minimum solubility was observed at pH 5 due to its closeness to the isoelectric point, while maximum solubility was reached at pH 1 with values of 100% and 98.30-66.58% for SD and RWD methods, respectively. In addition to higher solubility, the surface hydrophobicity and foaming properties of the sample dried by the SD method were found to be better compared to RWD. On the other hand, the particle size and bulk density of the sample dried by RWD method were found to be higher, and it was determined that the flow properties and emulsifying properties (except pH 1) were superior. Both drying methods presented similar products in terms of water activity, protein content, water and oil binding values. As a result of the study, it was determined that hazelnut protein isolates could show different physicochemical and technological properties according to the drying method.