Farklı gam ilavesinin balık jelatinin teknolojik ve reolojik özellikleri üzerine etkisi
Effect of different gums addition on technological and rheological proporties of fish gelatin
Yazar: OYLUM ŞİMAL YILMAZ
Danışman: PROF. DR. TUNCAY GÜMÜŞ
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Balık jelatininden oluşturulan jeller daha az kararlı olma eğiliminde ve daha zayıf reolojik özelliklere sahip olması nedeniyle gıda sanayinde doğrudan kullanılmaları uygun olmayıp modifiye edilmeleri gerekmektedir. Bu çalışma, endüstriyel atık maddelerinin değerlendirilmesi amacıyla balık derilerinden jelatin üretilmesi ve farklı gam ilaveleri ile (ksantan gam, gellan gam, agar agar, keçiboynuzu gamı, karragenan, guar gam, gam arabik) balık jelatininin teknolojik ve reolojik özelliklerindeki değişimlerin incelenmesini kapsamaktadır. Sığır ve balık jelatinin de 5 olan pH değeri keçiboynuzu ilaveli balık jelatininde 5,08'e yükselmiş, diğer karışımlarda 4,78'e kadar düştüğü belirlenmiştir. Sığır jelatininde %kül oranı 3,75 iken, balık jelatininde bu oran 6,80 olarak tespit edilmiştir. Gellan gam ve karragenan ilaveli karışımların sırasıyla %protein oranları 7,02 ve 8,21 olarak belirlenmiş, diğer karışımlardaki %protein oranının 6,80'nin altına düştüğü görülmüştür. Balık jelatini solüsyonuna farklı tür gam ilave edilmesiyle G' ve G'' değerlerinin arttığı, elastik yapısının kuvvetlendiği, belirgin olarak daha yüksek jel özelliği gösterdiği belirlenmiştir (G'>G''). Gam arabik ilavesi ise balık jelatinin yapısını olumsuz etkileyerek jel kuvvetinin azalmasına ve daha viskoz bir yapı oluşmasına neden olmuştur. En yüksek jel kuvveti değerine balık jelatinine gellan gam (%7,50) ilave edilmesi ile ulaşılmıştır. Gam arabik dışında tüm gamların ilavesi ile balık jelatininin jel kuvvetinde ve kıvam indeksinde artış sağlanmıştır. Gamların jelleşme kinetiği ve balık jelatininin gücü üzerine etkisi incelendiğinde gellan gam ilavesinin Kgel, G' ve jel kuvvetini diğer gamlara göre daha olumlu etkilediği tespit edilmiştir. Genel eğilim olarak gam konsantasyonu arttıkça G', jel kuvveti ve Kgel değerleri artmıştır. Balık jelatininin erime sıcaklıkları, gam arabik hariç diğer tüm gamların ilavesiyle artmıştır. Balık jelatininin en büyük eksiklerinden olan düşük erime noktasını farklı hidrokolloidlerin ilavesi ile gidermeyi amaçladığımız bu çalışmada en yüksek erime sıcaklığına 15,93oC olarak balık jelatinine %5,00 ksantan gam ilavesi ile ulaşılmıştır. Benzer şekilde gellan gam, agar agar, karregenan ve keçiboynuzu ilavesi ile de erime noktasında kontrol örneğine göre artış olduğu tespit edilmiştir. Sığır jelatininin erime noktası olan 29,74oC'ye denenen gamların optimum konsantrasyonlarında ulaşılamamıştır. Bloom değeri sığır jelatini için 247,16, balık jelatini için ise 31,29 olarak belirlenmiştir. %7,50 gellan gam ilaveli karışımda bu değer; 409,363'e çıkarken diğer karışımlarda 8,11-131,08 arasında değişmiştir. Su tutma kapasitesi (STK) sığır jelatininde %784,36, balık jelatininde ise 35,14 olarak bulunmuş, karışımlar içerisinde en yüksek STK oranı %5,00 ksantan gam (%232,5) ilavesiyle olmuştur. Yağ Bağlama Kapasitesi (YBK) sığır ve balık jelatininde sırasıyla %190,87 ve %148,43 iken, en yüksek YBK gellan gam ilaveli örnekte (%166,33) bulunmuştur. Çalışma kapsamında kullanılan gamlar kendi içerisinde değerlendirildiğinde en iyi sonuçların gellan gam ilavesi ile elde edildiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Gels created from fish gelatin tend to be less stable and have weaker rheological properties, so they are not suitable for direct use in the food industry and should be modified. With this study, gelatin was produced from fish skins to evaluate industrial waste materials. The change in technological and rheological properties of fish gelatin was determined with different gum additions (xanthan gum, gellan gum, agar-agar, locust bean gum, carrageenan, guar gum, gum arabic). The pH value of 5 for beef and fish gelatin increased to 5,08 for Carob added fish gelatin, and it was determined to drop to 4,78 pH in other mixtures. While the ash content of beef was 3,75%, it was determined as 6,80 in fish gelatin. Gellan gum and Carrageenan mixtures were determined as 7,02 and 8,21% protein ratios, respectively, and it was determined that the protein ratio in other mixtures fell below 6,80. G' value and G'' values increase with the addition of gum to the fish gelatin solution. It has been determined that its elastic structure becomes stronger and shows a significantly higher gel property (G '> G''). It was determined that the addition of gum arabic adversely affected the structure of fish gelatin, causing a decrease in gel strength and a more viscous structure. The highest gel strength value was achieved by adding gellan gum (7,50%) to fish gelatin. With the addition of all gums except gum arabic, the gel strength and consistency index of fish gelatin were increased. Regarding the effect of gums on gelatin kinetics and strength of fish gelatin, gellan gum affected Kgel, G 'and gel strength more positively than other gums. As a general trend, G ', gel strength, and kgel values also increased with the increase in gum concentration. The melting temperatures of fish gelatin were increased by gum arabic other than gum arabic. In this study, where we aimed to eliminate the low melting point, which is one of the biggest deficiencies of fish gelatin, with the addition of different hydrocolloids, addition of 5,00% xanthan gum to fish gelatin was reached  to 15,93ᵒC which is the highest melting temperature. In similarly, increase of the melting point was detected in the control sample with the addition of gellan gum, agar-agar, carrageenan, and carob. The melting point of bovine gelatin (29,74ᵒC) could not be reached at the optimum concentrations of the  gums which were tested. Bloom value was determined as 247.16 for beef gelatin and 31.29 for fish gelatin. This value in the mixture with gellan gum; While it increased to 409,363, it changed between 8,11-131,08 in other mixtures. Water holding capacity (STK) was found to be 784,36% in bovine gelatin, 35,14% in fish gelatin. And xanthan gum (232,5%) has the highest STK value in mixtures. While Fat Binding Capacity (YBK) was 190,87% in bovine gelatin, 148,43% in fish gelatin, the highest YBK was found in sample which was added gellan gum  (166,33%). When the hydrocolloids used within the scope of the study were evaluated, it was determined that the best results were obtained with the addition of gellan gum.