Et tıraşlama atıklarından enzimatik hidroliz yöntemi ile farklı proses koşulları altında üretilen protein hidrolizatlarının çeşitli fonksiyonel özellikleri ve gıda toksikantları açısından değerlendirilmesi
Evaluation of protein hydrolysates produced by enzymatic hydrolysis of meat trimming wastes under different process conditions in terms of various functional properties and food toxicants
Yazar: ELİF EKİZ
Danışman: PROF. DR. FATİH ÖZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Fonksiyonel besinler = Functional foods

Özet:
Amaç: Araştırmada, et tıraşlama atıklarından enzimatik hidroliz yöntemi ile farklı proses koşulları altında üretilen protein hidrolizatlarının çeşitli fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi ve hidrolizatların üretimi esnasında oluşabilecek gıda toksikantları açısından değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Atıklardan farklı pH değerlerinde protein ekstraksiyonu yapılmış, protein ekstraktları alkalaz enzimi ile hidrolize edilmiş ve hidrolizatlar ultrafiltrasyon işlemine tabi tutularak protein hidrolizat fraksiyonları elde edilmiştir. Örneklerde kurumadde, ham protein, NPN-S içerikleri, hidroliz derecesi, protein verimi, toplam sülfidril miktarı, SDS-PAGE profili, antioksidan aktivite, köpürme kapasitesi ve stabilitesi, emülsiyon aktivitesi ve stabilitesi, yığın yoğunluğu, çözünürlük, su tutma kapasitesi, yağ tutma kapasitesi ve ACE inhibitör aktivitesi ile kloropropanol esterleri ve heterosiklik aromatik amin analizleri yapılmıştır.
Bulgular: Farklı pH değerlerinde protein ekstraksiyonu işleminin, örneklerin ham protein ve NPN-S içeriği, hidroliz derecesi, protein verimi, köpürme kapasitesi ve stabilitesi, emülsiyon aktivitesi, çözünürlük, su tutma kapasitesi ve ACE inhibitör aktivite değerleri üzerine çok önemli (p<0,01), toplam sülfidril içeriği üzerine ise önemli (p<0,05) etki ettiği belirlenmiştir. Örneklerin hiçbirinde 3-MCPD bileşiği belirlenemezken, 2-MCPD bileşiği ise sadece fraksiyonlanmamış protein hidrolizatlarında belirlenmiştir. Örneklerin tamamında IQx bileşiği belirlenirken, değişen düzeylerde IQ, MeIQx, MeIQ, 7,8-DiMeIQx, 4,8-DiMeIQx, PhIP, AαC ve MeAαC bileşikleri saptanmıştır.
Sonuç: Et tıraşlama atıklarından üretilen protein hidrolizatlarının çeşitli endüstri kollarında emülsifiye edici, köpük oluşturucu, yağ tutucu ve su tutucu ajanlar olarak kullanım potansiyellerinin bulunduğu, ACE inhibitör aktivite ve antioksidan aktivite özellikleri nedeniyle sentetik antihipertansif ilaçlar ile antioksidan maddeler için ikame ürünler olabileceği değerlendirilmektedir. Bununla birlikte, protein hidrolizatı üretim aşamalarında, anılan gıda toksikantlarının oluşabilmesi nedeniyle gıda güvenliği hususunun da dikkate alınması gerekmektedir.

Abstract:
Purpose: In this study, the determination of various functional properties of protein hydrolysates produced from meat trimming wastes by enzymatic hydrolysis method under different process conditions and the evaluation of protein hydrolysates in terms of food toxicants which can be formed during the production were aimed.
Methods: Protein extraction was performed from the waste at different pH values, the protein extracts were hydrolyzed with alcalase enzyme and the hydrolysates were subjected to ultrafiltration process to obtain the protein hydrolysate fractions. Dry matter, crude protein, NPN-S content, hydrolysis degree, protein yield, total sulfhydryl amount, SDS-PAGE profile, antioxidant activity, foaming capacity and stability, emulsion activity and stability, bulk density, solubility, water holding capacity, fat retention capacity and ACE inhibitory activity as well as chloropropanol ester and heterocyclic aromatic amine analyses were performed on the samples.
Findings: It was found that protein extraction process at different pH values had a very significant effect (p<0.01) on crude protein and NPN-S contents, hydrolysis degree, protein yield, foaming capacity and stability, emulsion activity, solubility, water holding capacity and ACE inhibitory activity values of the samples and had a significant effect (p<0.05) on total sulfhydryl content. While 3-MCPD compound could not be detected in any of the samples, 2-MCPD compound was detected only in unfractionated protein hydrolysates. While IQx compound was detected in all samples, IQ, MeIQx, MeIQ, 7,8-DiMeIQx, 4,8-DiMeIQx, PhIP, AαC and MeAαC compounds were detected at varying levels.
Results: It is commented that protein hydrolysates produced from meat trimming wastes have the potential to be used as emulsifiers, foaming agents, fat and water retention agents in various industries, and can be used as substitutes for synthetic antihypertensive drugs and antioxidants due to their ACE inhibitory and antioxidant properties. However, food safety issues need to be considered during the production stages of protein hydrolysate due to the formation of the above mentioned food toxicants.