Tavuk ayaklarından kolajen ve glikozaminoglikanların ekstraksiyonu ve kemik suyu içinde kullanımının araştırılması
Extraction of collagen and glycosaminoglycans from chicken feet and investigation of usage in the bone broth
Yazar: BURCU KUBAN
Danışman: PROF. DR. ŞEBNEM TAVMAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Kolajen ve proteoglikanlar, bağ doku olarak adlandırılan ekstraselüler matriksin (ESM) önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Osteoartrit tedavisinde kullanılmalarının yanı sıra sağlığa yararlı pek çok etkileri bulunmaktadır. Kolajen ve glikozaminoglikan (GAG) eldesi için hammadde ve üretim maliyetinin yüksek olması mevcut pazarı yeni kaynak ve üretim yöntemleri arayışına yönlendirmiştir. Bu tez çalışmasında tüketime hazır 'tavuk ayağında bulunan çözünür kolajen ve glikozaminoglikanların ekstraktı' olarak adlandırılan ürünün elde edilmesi incelenmiş ve gıdalarda kullanımı araştırılmıştır. Asit, enzim ve ultrason destekli ektraksiyon kombine edilerek modifiye yöntem geliştirilmiş, kolajen ve GAG ekstraksiyonu için sırasıyla, 0.1% (w/v) pepsin içeren %5'lik laktik asit çözeltisi ve 5 mg papain/ 1 g tavuk ayağı içeren sodyum asetat çözeltisi kullanılmıştır. Verim; çözücü, sıcaklık ve zaman gibi proses koşullarından etkilenmektedir. Bu çalışmada üç farklı sıcaklık ve sürede (kolajen; 20-25-30°C±2°C, GAG;60-65-70°C±2°C, 20-40-60 dak.) ultrason destekli ekstraksiyon gerçekleştirilerek verim üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ürünlere çeşitli fiziksel ve kimyasal analizler (kimyasal bileşim, kolajen, kondroitin sülfat, renk, FTIR, SEM, elektroforez) uygulanmış ve karakteristik özellikleri belirlenmiştir. Kolajen ve GAG eldesi için parametreler arasındaki farklılıklar tek yönlü varyans analizi ile tespit edilmiştir. Ultrason süresine ve sıcaklığına bağlı olarak, en yüksek kolajen proteini 20°C, 60 dak., en yüksek kondroitin sülfat verimi ise 70°C, 60 dak. ekstraksiyon koşullarında elde edilmiştir. Süreç aşamaları sonucunda yüksek kolajen ve GAG içeriğine sahip, gıdalara takviye edilebilen ve direkt gıda olarak tüketime hazır fonksiyonel bir ürün elde edilmiştir.

Anahtar sözcükler: ultrason destekli ekstraksiyon, kolajen, glikozaminoglikan, enzimatik ekstraksiyon, kondroitin sülfat.

Abstract:
Collagen and proteoglycans are an important part of the extracellular matrix (ECM) called connective tissue. In addition to being used in the treatment of osteoarthritis, it has many beneficial health effects. The high raw material and production costs for the production of collagen and glycosaminoglycan (GAG) have led the existing market to search for new sources and production methods. In this thesis, the production of the product called "extract of soluble collagen and glycosaminoglycans in chicken feet" which is ready for consumption has been investigated and its usage in foods has been researched. A modified method was developed by combining acid, enzyme and ultrasound assisted extraction and  respectively, for collagen and GAG extraction were used a 5% lactic acid solution containing 0.1% (w/v) pepsin and sodium acetate solution containing 5 mg papain/1 g chicken feet. Yield is affected by the process conditions such as solvent, temperature and time. In this study ultrasound-assisted extraction was performed, at three different temperature and time (collagen; 20-25-30°C±2°C, GAG;60-65-70°C±2°C, 20-40-60 min) to investigate the effects on yield. Various physical and chemical analyzes (chemical composition, collagen, chondroitin sulfate, color, FTIR, SEM, electrophoresis) were applied to the products and their characteristics were determined. Differences between parameters for the production of collagen and GAG were determined by one-way analysis of variance. Depending on the duration and temperature of the ultrasound, the highest collagen protein and chondroitin sulfate yield respectively 20°C 60 min. and 70°C 60 min. obtained in extraction conditions. As a result of the process stages, a functional product with high collagen and GAG content, which can be supplemented to foods and ready for consumption as direct food was obtained.

Keywords: ultrasound assisted extraction, collagen, glycosaminoglycan, enzymatic extraction, chondroitin sulfate.