Kahverengi mercimek nişastasının karakterizasyonu ve lipidler ile dirençli nişasta tip 5 oluşturma özelliklerinin incelenmesi

Baklagiller, insanlar tarafından ilk olarak 3000 yıl önce yetiştirilen Leguminosae ailesine aittir. Bu ailenin bireyleri, mükemmel bir karbonhidrat (%50-60) ve ucuz protein kaynağı (%20-24) olmaları sebebiyle dünyada tahıl ürünlerinden sonra en önemli ikinci gıda kaynağıdır. Mercimek, FAO'nun belirlediği 11 en yaygın tüketilen bakliyat çeşitleri arasında 7. sırada yer almaktadır. Mercimek (Lens culinaris) mercek-şekilli tohumlara sahip baklagil türüdür. Sarı, yeşil, kırmızı, kahverengi ve siyah gibi farklı renklerle geniş bir yelpazaye sahiptir. Yüksek protein içeriğinin yanı sıra, mercimekte diyet lifi, folat, manganez, fosfor ve B1 vitamini içeriği de oldukça yüksektir. Hastalıklara dayanıklı çeşitlerin ıslahı ve bunların kullanılması ile makineli hasada geçilmesi dünya mercimek veriminin son 40 yılda %102,9 oranında artış göstermesini sağlamıştır. Ülke bazında dünya mercimek verimine bakıldığında Türkiye 3. sırada yer almaktadır. Kahverengi mercimek, Türkiye'de Malatya bölgesine özgü bir mercimek çeşididir ve Lens culinaris Medikus ailesine dahildir. Yeşil mercimek türüne göre daha küçük boyutta ve daha yuvarlak şekle sahiptir. Bu çalışmada kullanılan kahverengi mercimek, Duru Bulgur firmasından temin edilmiştir. Kahverengi mercimek nişastasını ve mercimeğin öğütülmesiyle elde edilen kahverengi mercimek ununu tanımlamak amacıyla komposizyon analizleri uygulanmıştır. Nişasta ve una ait elde edilen nem içeriği değerleri sırasıyla %14,5 ve %12,9; kül içeriği değerleri %0,3 ve %2,9; protein içeriği değerleri %0,8 ve %24,9; yağ içeriği değerleri %0,4 ve %2,5 olarak bulunmuştur. Kahverengi mercimeğin amiloz/amilopektin oranı ise 29:71 olarak tespit edilmiştir. Amiloz-lipid kompleksi, enzim hidrolizine direnci sebebiyle DN tip 5 olarak tanımlanmıştır. Nişasta granüllerinde amiloz-lipid komplekslerinin oluşması, pişirme sırasında granüllerin şişmesini kısıtlayarak nişastanın enzime direncini arttırmaktadır. Amiloz-lipid komplekslerinin enzime dirençleri lipidlerin moleküler yapısına ve tekli sarmalların kristal yapısına bağlıdır. DN Tip 5 diyeti ile tokluk glisemik ve insülinemik indekslerinde azalma rapor edilmesi, DN Tip 5'i tip-2 diyabet, obezite, hipertansiyon, kalp rahatsızlıkları gibi metabolik sendromlar için önerilen diyet yapmaktadır. Bu çalışmada; amiloz-lipid kompleksi oluşturulma özelliklerini incelemek üzere mısır yağı, zeytin yağı, soya yağı, hidrojenize ayçiçek yağı, palmitik asit ve stearik asit kullanılmıştır. Amiloz-lipid komplekslerinde ilk aşamada dirençli nişasta tayini, hızlı sindirilen nişasta tayini ve yavaş sindirilen nişasta tayini gerçekleştirilmiştir. Kahverengi mercimek nişastasının %9,9 olarak bulunan dirençli nişasta içeriğinin yağ veya yağ asidi ilavesiyle önemli oranda arttığı (%1,9-5,0) gözlemlenmiştir. Lipid ilaveli nişastaların dirençli nişasta içeriği ile lipid ilaveli pişirilmiş nişastalarınki karşılaştırıldığında, pişirme işleminin dirençli nişasta içeriğinin %2 oranında artmasında etkili olduğu görülmüştür. Doğal nişasta ve %10 lipid ilaveli pişirilmemiş ve pişirilmiş nişasta örneklerinin termal özellikleri diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) ile incelenmiştir. Buna göre jelatinizasyon pik değerleri (Tp) ve entalpi değerleri karşılaştırıldığında lipid ilaveli örnekler ile saf kahverengi mercimek nişastası arasında önemli bir fark gözlenmemiştir. Ancak amiloz-lipid kompleksine ait geçişin entalpisi en yüksek hidrojenize ayçiçek yağı ilave edilen örnekte gözlenmiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak kahverengi mercimek ununun, saf kahverengi mercimek nişastasının ve %10 lipid ilaveli pişirilmemiş ve pişirilmiş nişasta örneklerinin granül yapıları ve dağılımları incelenmiştir. Saf kahverengi mercimek nişastasının oval granüller halinde olduğu, un yapısının ise nişasta granüllerine bağlı olan protein molekülleri ile daha kompleks bir yapıda olduğu görülmüştür. Lipid ilaveli nişasta örneklerine ait görüntülerde nişasta sarmalının içindeki boşluğa özellikle doymuş yağ asitleri içeren yağ veya doymuş yağ asitlerinin yerleştiğini gösteren beyaz renkli granüllerin görüntüleri elde edilmiştir. Pişirilmiş nişasta örneklerine ait görüntüler incelendiğinde ise granüller yapının pişirme işlemi sebebiyle bozulduğu, ancak kristal yapının daha belirgin olduğu görülmüştür. Farklı yağların (mısır yağı, soya yağı, zeytin yağı, hidrojenize ayçiçek yağı) ve yağ asitlerinin (palmitik asit, stearik asit) nişastanın sindirilebilirliği, amiloz-lipid kompleksi oluşumu ve termal özellikleri üzerine farklı etkileri gözlenmiştir. Nişasta ve lipidlerin birbiriyle olan etkileşimi düşük glisemik indekse sahip nişastalı gıda formülasyonlarının geliştirilmesinde faydalı olacağı düşünülmektedir. Yağların farklı kaynaklardan elde edilen nişastalarla etkileşimlerinin inceleneceği yeni çalışmalara ihtiyaç olduğu görülmektedir.