Kara nohut nişastasından enzimatik yöntemle elde edilen dirençli nişastanın fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri

Nohut Leguminosae (baklagiller) familyasının Papilionaceae (kelebek çiçekliler) alt familyasına ait Cicer cinsinden bir baklagil türüdür. Baklagiller insan beslenmesinde önem taşıyan bitkisel kaynaklı besinlerdir. Diğer bitkisel kaynaklı besinler ile karşılaştırıldıklarında besin değeri bakımından birçok üstünlüğe sahiptirler. Nohut (Cicer arietinum L.) tohum rengi ve coğrafik dağılımına göre genellikle desi ve kabuli olarak iki grup oluşturmaktadır. Desi; küçük, kırışık yüzeyli, köşeli ve koyu renkli tanelere sahiptir. Kara nohut da desi grubunda Malayta yöresine ait oldukça koyu renkli ve küçük taneli yöresel bir nohut çeşididir. Yöre halkı tarafından kara çorba, döğme çorbası gibi çeşitli çorbaların yapımında ve yarmaca denilen kabuklarından ayrılıp ikiye bölünmüş haliyle bir diğer adı da muhaşer olan yarmacalı pilav yapılarak tüketilmektedir. Bu çalışmada kullanılan kara nohut; yöresel ürünler satan yerel bir marketten temin edilmiştir. Nohuttan izole edilen nişastaya ve nohutun öğütülmesiyle elde edilen una ilk aşamada temel kompozisyon analizleri yapılmıştır. Nişastaya ve una ait nem içeriği sırasıyla %11,64 ve %10,19 bulunurken aynı sıralamada kül içerikleri %0,07 ve %2,86; protein içerikleri %0,85 ve %20,99; yağ içerikleri %0,44 ve %4,28 bulunmuştur. Kara nohuttan izole edilen nişastadan enzimatik modifikasyon yöntemiyle Tip-3 EDN formunda enzime dirençli nişasta üretilmiş ve çalışmanın devamında, elde edilen Doğal nişastanın modifikasyonu ile elde edilen ürün (DNE), jelatinize nişastanın modifikasyonu ile elde edilen ürün (GNE) ve işlem etkisini karşılaştırmak amacıyla elde edilen ürün retrograde kontrol nişastası (RNK)'nın ve ayrıca işlem uygulanmamış doğal nişasta ve unun fizikokimyasal ve fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Enzimatik modifikasyon işlemi; doğal ve jelatinize nişastaların 40U/g pullulanaz enzimi ile 10 saat 60 °C'de inkübasyonunu takiben 121°C 30 dakika otoklavlama işlemiyle devam etmiş ve sonrasında 24 saat-4°C buzdolabında retrogradasyon ve liyofilizasyon ile son bulmuştur. Çalışma kapsamı için önemli bir bileşen olan dirençli nişasta miktarları enzimatik olarak belirlenmiştir. Enzimatik ve termal uygulamalar ile elde edilen DNE ve GNE örneklerinde enzime dirençli nişasta (EDN) miktarları sırasıyla; %16,35 ve %12,34 bulunmuştur. RNK ile DNE karşılaştırıldığında EDN miktarı işlem etkisiyle %40,58 artmıştır. Doğal nişasta ve una ait EDN içeriği ise sırasıyla %15,19 ve %4,99 olarak bulunmuştur. Doğal nohut nişastasına yapılan uygulamalar hızlı sindirilebilen nişasta miktarını artırırken, yavaş sindirilebilen nişasta miktarını azaltmıştır. Bu uygulamalar jelatinize nişastanın amiloz içeriğini önemli oranda artırmış, amiloz içerikleri DNE'de %24,37 RNK'da %20,91, GNE'de %54,33 olarak bulunmuştur. Enzimatik ve termal uygulamalar su tutma kapasiteleri ve suda çözünürlük indislerinde artışa neden olmuştur. Şişme gücü ise örneklerin EDN içeriği ile ters orantılı olarak artmıştır. Uygulamalar aynı zamanda nişasta örneklerinin yağ tutma ve emülsiyon oluşturma kapasitelerinde de artışa neden olmuştur. Sinerezis ve bulanıklık özellikleri incelendiğinde ise ölçüm yapılan günler arasında kararlı bir artış ya da azalış görülmemiştir. RNK örneğinin bulanıklık değerleri diğer nişasta örnekleriyle karşılaştırıldığında beş gün boyunca yapılan ölçümlerde en az olarak bulunmuştur. Nişasta örneklerinin ve unun termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile incelenmiştir. Otoklavlama ve retrogradasyon işlemleri uygulanan örneklerde jelatinizasyon başlangıç ve pik sıcaklıkları ve entalpi değerleri azalmıştır. Mikro-visko analizör (RVA) ile ölçülen viskozite değerlerinde ise enzimatik ve hidrotermal uygulamalar sonucunda elde edilen nişasta örneklerinin doğal nişastaya göre pik viskozitesi ve son viskozitelerinde düşüş gözlenmiştir. Nişasta örneklerinin ve unun X ışını difraksiyon dağılımları incelenmiş, kuvvetli pikleri 2ϴ=17°'de verdiği görülmüştür. Bu da baklagil nişastaları için karakteristik olan C tipi kristalizasyon olduğunu göstermiştir. Granül yapısı ve dağılımı ise taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş doğal nişastada oval granüler yapı ağırlıktayken diğer nişasta örneklerinde retrogradasyonun etkisiyle bu yapının dağıldığı görülmüştür. Bu çalışmada, kara nohut nişastasından enzimatik yöntemle Tip-3 EDN üretimi başarı ile gerçekleştirilmiştir. Kara nohut nişastasıyla, nişasta örnekleri EDN içerikleri ve diğer özellikleri bakımından karşılaştırıldığında, teknolojik olarak kullanımına bağlı olmak üzere farklı özellikleri karşıladıkları görülmektedir. Daha yüksek yağ tutma ve emülsiyon kapasitesi istenilen kalite özelliklerinde ürün üretilmesini daha mümkün hale getirecektir. Elde edilen nişasta örneklerinin bu özellikleri sayesinde fonksiyonel bir ingrediyen olarak ve EDN miktarını yükseltmek için doğal nişasta yerine kullanılabileceği düşünülmektedir.