Transglutaminaz enziminin buğday, buğday-arpa ve buğday-soya unu karışımlarında proteinler, hamur reolojisi ve ekmek kalite karakteristikleri üzerine etkileri
Effects of transglutaminase enzyme on proteins, dough rheology and bread quality characteristics of wheat flour and blends of wheat-barley and wheat-soy flours
Yazar: ARZU BAŞMAN
Danışman: PROF. DR. HAMİT KÖKSEL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2004
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Ekmeklik kalitesi = Bread quality ; Transglutaminaz = Transglutaminase

Özet:
Transglutaminaz (TG) proteinlerin yapısındaki glutaminil ve lizil grupları arası kovalent çapraz bağların (disülfıt dışı) oluşumunu katalizlemektedir. Bu çalışmada, TG nin buğday, soya, arpa, buğday-soya ve buğday-arpa proteinleri üzerine etkisi ile oluşan polimerler SDS-PAGE yöntemiyle incelenmiştir. Artan miktarlarda TG (%0.1-1.5 w/w) ilavesinin Roane ve Sharpshooter unlarının reolojik (farinograf, tekstür analizörü ile mikroekstensibilite testi, RVA sonuçlan) ve ekmeklik özellikleri üzerine etkisi de incelenmiştir. Diğer amaç TG nin katalizlediği çapraz bağlama ile buğday ununa arpa veya soya ununun ekmek kalitesinde bozulma olmaksızın ilave edilebilme olasılığını araştırmaktır. Elektroforez sonucunda artan inkübasyon süresi ile çapraz bağlanmanın önemli derecede arttığı, bazı protein monomerlerinin kaybolduğu veya azaldığı gözlenmiştir. Densitometrik sonuçlar soya proteinlerinin TG için en iyi substrat olduğunu, arpa ve buğday proteinlerinin reaktivite açısından benzer olduğunu göstermiştir. Artan TG ilavesi ile farinograf su absorpsiyonu ve ekstensibilite değerleri azalmış ve Rmax değerleri artmıştır. Düşük seviyelerdeki TG nin ekmek kalitesini (kabuk ve ekmek içi karakteristikleri) düzeltici etkisi varken yüksek seviyelerde (%1 ve %1.5) olumsuz etkisi vardır. TG nin düşük ilave dozlarındaki olumlu etkisi yumuşak buğday çeşidi Roane de daha belirgindir. Artan miktarlarda arpa/soya unu (TG li veya TG siz) ilavesi her iki buğday ununda farinograf su absorpsiyonunu arttırmıştır. Artan seviyelerde TG ile bu karışımlarda hamur direnci artmış ve ekstensibilite azalmıştır. TG, çok az miktarda (%0.25, w/w) ilave edildiğinde bile, arpa unu ilave edilmiş ekmeklerin üretiminde oldukça umut vericidir fakat soya unu ilaveli ekmeklerin kalitesini önemli derecede düzeltmemiştir.Anahtar Kelimeler: transglutaminaz, buğday, arpa, soya, SDS-PAGE, hamur reolojisi, ekmek

Abstract:
Transglutaminase (TG) catalyzes the formation of nondisulfide covalent crosslinks between peptide-bound glutaminyl residues and s-amino groups of lysine residues in proteins. In this study, polymers created by the activity of TG on proteins of wheat, soy, barley, wheat-soy, and wheat-barley blends were investigated by SDS-PAGE. The effects of increasing levels of TG (0.1-1.5% w/w) on Theological (farinograph, microextensibility test with texture analyzer, RVA results) and baking properties of Roane and Sharpshooter flours were also investigated. Another objective was to investigate the possibility of incorporating barley or soy flour into wheat flour using TG-catalyzed crosslinking, without deterioration in bread quality. Electrophoretic results showed that with increasing incubation time, the crosslinking is substantially increased, with progressive decrease or disappearance of some protein monomers. Densitometry results indicated that soy proteins were the best substrates of TG while barley and wheat proteins were similar in reactivity. Farinograph water absorption and extensibility values decreased and Rmax values increased with increasing TG levels. Low levels of TG had improving effects on bread quality (crust and crumb characteristics), while higher levels (1 and 1.5%) had detrimental effects. The improving effect of TG at lower addition levels was more evident for the soft wheat cultivar, Roane. Addition of increasing levels of barley/soy flour (with and without TG) increased farinograph water absorption in both wheat flours. For these blends, dough resistance increased and extensibility decreased with increasing levels of TG. TG showed great promise in processing of bread supplemented with barley flour; even at a very low level (0.25%, w/w), but did not notably improve the quality of soy flour- supplemented breads. Keywords: transglutaminase, wheat, barley, soy, SDS-PAGE, dough rheology, bread