Bazı yağlı tohum kabuklarından elde edilen antioksidanca zenginleştirilmiş mikrokristal selülozun karakterizasyonu ve mayonezde kullanım olanaklarının araştırılması
Characterization of antioxidant-enriched microcrystalline cellulose obtained from shell and hull of some oil seeds and investigation of usage in mayonnaise
Yazar: NACİYE ÜNVER
Danışman: PROF. DR. ŞERAFETTİN ÇELİK
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Akış = Flow ; Depolama = Storage ; Fenolik bileşikler = Phenolic compounds ; Mayonez = Mayonnaise ; Selüloz = Cellulose

Özet:
Bu çalışmada bazı yağlı tohum kabuklarından elde edilen antioksidanca zenginleştirilmiş mikrokristal selülozun (AZMKS) karakterizasyonu ve mayonez üretiminde kullanımı araştırılmıştır. Bu kapsamda öncelikle badem ve fındık odunsu dış kabuklarından asit hidrolizi yöntemiyle üretilen mikrokristal selüloz (MKS) örneklerinin termal özellikleri, morfolojik, kristal ve kimyasal yapısı elde edildikleri hammadde ve selüloz ile kıyaslanarak incelenmiştir. Bu karşılaştırma ile MKS üretiminde hammaddeye uygulanan işlemlerin etkinliğinin ve son ürünün karakterizasyonunun adım adım tespiti amaçlanmıştır. Buna ek olarak badem yumuşak dış kabuğu fenolik ekstraktının (BY-FE) badem odunsu dış kabuğundan üretilen MKS (B-MKS) üzerine bağlanması ile elde edilen antioksidanca zenginleştirilmiş mikrokristal selülozun (BB-AZMKS) ve fıstık yumuşak dış kabuğu fenolik ekstraktının (FS-FE) fındık odunsu dış kabuğundan üretilen MKS (FN-MKS) üzerine bağlanması ile elde edilen antioksidanca zenginleştirilmiş mikrokristal selülozun (FF-AZMKS) termal özellikleri, morfolojik, kristal ve kimyasal yapısı da aynı bölümde incelenmiştir. Sonraki aşamada BB-AZMKS ve FF-AZMKS örneklerinin akış özellikleri, su ve yağ tutma kapasitesi, su aktivitesi ve renk değerleri sırasıyla B-MKS ve FN-MKS örnekleri ile karşılaştırılmıştır. BB-AZMKS ve FF-AZMKS örneklerinin antioksidan kapasitesi, toplam fenolik madde miktarı ve metal şelatlama kapasitesi, sırasıyla BY-FE ve FS-FE örneklerinin sonuçlarıyla karşılaştırılarak, fenolik ekstraktın MKS üzerine bağlanmasının bu özellikler açısından farklılık oluşturup oluşturmadığı incelenmiştir. Çalışmanın son aşaması, BB-AZMKS ve FF-AZMKS'nin farklı oranlarda mayonez üretiminde kullanım olanaklarının incelendiği birbirinden bağımsız iki bölüm şeklinde sürdürülmüştür. Her iki bölümde de üretilen mayonez örnekleri 56 gün süre ile 25°C'de depolanmış ve AZMKS örneklerinin mayonezin depolama stabilitesi, bazı fiziksel, kimyasal, duyusal ve emülsiyon özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Sonuç olarak BB-AZMKS'nin mayonezde birincil ve ikincil oksidasyon ürünlerinin oluşumunu önlemede sentetik bir antioksidan olan BHT'den ve doğal bir antioksidan olan α-tokoferol'den daha etkili olduğu, öte yandan FF-AZMKS'nin antioksidan özelliğinin yanı sıra metal şelatlayıcı özelliği de bulunan  EDTA'dan daha az etkili olduğu  tespit edilmiştir. Buna ilaveten, AZMKS örneklerinin mayonezin bazı fizikokimyasal, tekstürel, emülsiyon ve duyusal özellikleri üzerinde de etkili olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, the characterization of antioxidant-enriched microcrystalline cellulose (AE-MCC) obtained from some oilseed by-products, and its usage in mayonnaise production was investigated. First of all, thermal properties, morphological, crystal and chemical structure of the microcrystalline cellulose (MCC) samples, produced from the outer shells of almond and hazelnut with acid hydrolysis, were compared with the raw materials (shell) and cellulose. It is aimed to determine step by step the efficiency of the processes applied to the raw material in MCC production and the characterization of the end product with this comparison. In addition, the thermal properties, morphological, crystalline and chemical structure of antioxidant-enriched microcrystalline cellulose (AE-MCC-AS) obtained by binding almond outer hull phenolic extract (FE-AH) on MCC produced from almond outer shell (MCC-AS) and AE-MCC-HS obtained by binding peanut outer hull phenolic extract (FE-PH) on MCC produced from hazelnut outer shell (MCC-HS) were examined in the same section. In the next step, flow property, water and oil holding capacity, water activity and colour value of AE-MCC-AS and AE-MCC-HS were compared with MCC-AS and MCC-HS samples, respectively. Antioxidant capacity, total phenolic content and metal chelating capacity of AE-MCC-AS and AE-MCC-HS samples were compared with the results of FE-AH and FE-PH, and it was investigated whether the binding of phenolic extract on MCC caused any difference in these properties. The last stage of the study was carried out in two independent stages, in which the possibilities of using AE-MCC-AS and AE-MCC-HS in mayonnaise production at different ratios were examined. The mayonnaise samples produced in both stages were stored at 25°C for 56 days and the effects of AE-MCC-AS and AE-MCC-HS on the storage stability, some physical, chemical, sensory and emulsion properties of mayonnaise were investigated. As a result, AE-MCC-AS was found to be more effective than BHT, a synthetic antioxidant, and α-tocopherol, a natural antioxidant, in preventing the occurrence of primary and secondary oxidation products; on the other hand, AE-MCC-HS was found to be less effective than EDTA, which has metal chelating properties as well as antioxidant properties. In addition, it was determined that AE-MCC samples were effective on some physicochemical, textural, emulsion and sensory properties of mayonnaise.