797
Archived Theses
5
DOIs Assigned
1%
DOI Rate
Discipline
Farklı emülsifiye edici tuzların yağı azaltılmış kaymağın tekstürel ve duyusal özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Obezite günümüzün en önemli sağlık sorunlarından biridir. Süt ürünlerinin yağ içeriğini azaltmak için birçok girişimde bulunulmuştur. Kaymak, yüksek yağ içeriğine (≥%60) sahip geleneksel bir Türk süt ürünüdür. Bu çalışmanın amacı, çeşitli emülsifiye edici tuzların (ET) yağı azaltılmış kaymak dokusu ve duyusal özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktır. Son yıllarda obezite ile mücadele için Dünya Sağlık Örgütü ve gıda üreticileri tarafından pek çok girişim bulunmaktadır. Gıda üreticileri tarafından yapılan girişimlerin bir bölümünü hazır tüketim ürünlerinde yağ azaltılması oluşturmakta olup pek çok süt ürünü yarım ve az yağlı olarak üretilmektedir. Geçmişte proteinlerin yağ ikame maddesi olarak kullanıldığı pek çok çalışma bulunmaktadır. Kazeinlerin, yapıları itibariyle birbirinden ayrılan hidrofilik ve hidrofobik bölgelerinin bulunması nedeniyle emülsifiye edici özellikleri bulunmaktadır ve pek çok süt ürününde, özellikle proses peynir çeşitlerinin üretiminde kazeinlerin bu özelliklerinden faydalanılmaktadır. benzer ürünlerden kompozisyon ve tekstür olarak ayrılmaktadır. Türk Gıda Kodeksi Krema ve Kaymak Tebliği'ne göre kaymak en az %60 süt yağı içermelidir. Diğer taraftan %60 süt yağı ile üretilen kaymaklarda tekstürel kusurlar ve raf ömrü sırasında su salma gibi sorunlar ortaya çıkmaktadır. Bu nedenler ile ülkemiz üreticilerinin önemli bölümü kaymakta meydana gelen yapısal sorunları önlemek için kaymak üretiminde tebliğde belirtilen en düşük yağ miktarının %7 üzerinde, bir diğer deyişle %67 süt yağı içeren şekilde üretimlerini gerçekleştirmek zorunda kalmaktadır. Sütün en değerli ürünü süt yağı olmasından dolayı daha yüksek oranda kullanılan süt yağı üreticilerin maliyetlerini yukarı çekmekte ve tüketicinin ürüne daha yüksek fiyatla erişmesine neden olmaktadır. Emülsiye tuzlar adlarının aksine emülsiye edici özelliği olmayan fakat süt proteinlerini modifiye ederek emülsiye özellik göstermesini sağlayan maddelerdir. Geçmişte emülsiye tuzlar üzerine yapılan araştırmaların önemli bölümü tahmin edileceği şekilde emülsiye tuzların proses peynirlerin fonkisyonel özelliklerine olan etkileri üzerine gerçekleştirilmiştir. Numunelere rastgele 3 basamaklı bir sayı verilmiş ve 30 günlük depolama sonunda 4°C'de değerlendirilmiştir. Sonuç; Kaymak'ın yağ içeriğinin %62'den %30'a düşürülmesi depolama süresince kaymağın tekstürel ve duyusal kalitesini olumsuz yönde etkilemiştir. Protein içeriğinin yaklaşık 2 kat artırılması tekstürel özelliklerin telafisi için yeterli olmamıştır. Yağı azaltılmış kaymaklarda 10 mM seviyesinde TSC kullanımı kaymağın tekstürel ve duyusal özelliklerini iyileştirmiştir. Sonuç olarak, TSC'nin daha yüksek protein içeriğine (>%4) sahip yağı azaltılmış kaymakta kullanılması kabul edilebilir kalitede yağı azaltılmış kaymak üretimi için umut verici görünmektedir. Kontrol numunesi saklama sırasında en yüksek sertliği ve stabilite tutarlılığı sergilemiştir. 10 mM TSS ile üretilmiş yağı azaltılmış kaymak, ET içermeyen kaymak'a kıyasla daha yüksek sertlik sergilemiştir. Disodyum fosfat, yağı azaltılmış kaymak'ın tekstürel özelliklerini hiçbir düzeyde etkilememiştir. TSS ile üretilen numuneler, yağı azaltılmış tüm kaymak numunelerine kıyasla en yüksek duyusal kaliteyi sergilerken, TSPF ile üretilen yağı azaltılmış kaymaklar en düşük duyusal puanları almıştır. Bu çalışma, emülsifiye edici tuzların kaymak (veya herhangi bir yüksek yağ ve nem içeren süt ürünü) üzerindeki etkisini araştıran ilk çalışmadır.
Portakal posasından (Citrus sinensis L.) kimyasal aktivasyon ile aktif karbon üretiminde proses parametrelerinin etkisinin incelenmesi
Aktif karbon, karbon içerikli ham maddelerden üretilen gözenekli yapıya sahip bir materyaldir. Geniş yüzey alanı, büyük gözeneklilik, iyi gelişmiş gözenek yapısı, mikro ve mezo gözenekliliği yanı sıra yüzey fonksiyonel özellikleri farklı birçok alanda kullanılabilir olmasını sağlamaktadır. Aktif karbon çeşitli endüstriyel uygulamalarda tercih edilen bir adsorban maddedir. Geniş yüzey alanı ve yüksek gözenek hacmi nedeniyle boyar madde giderimi, çeşitli maddelerin saflaştırılmasında (altın, hava, su vb.), çözücülerin geri kazanımı, çevresel kirleticilerin uzaklaştırılması, endüstriyel atık sulardan farmasötik atıkların uzaklaştırılması, ağır metallerin ve organik bileşiklerin sulu çözeltilerden giderilmesi işlemlerinde kullanılır. Son yıllarda gıda atıklarının oluşumu sosyal, ekonomik ve çevresel problem olarak nitelendirilmektedir. Tarım ve hayvancılık, hasat sonrası ambalajlama, depolama, işleme, dağıtım ve tüketim aktiviteleri gıda tedarik zinciri boyunca atık oluşumuna neden olmaktadır. Endüstriyel gıda atıklarının etkin kullanımını amaçlayan tekniklerin uygulamaları, ekonomik değeri düşük bu materyallere değer katabilme potansiyeline sahiptir. Bu nedenle gıda atıklarının değerlendirilmesi son zamanlarda önem kazanmıştır. Ticari olarak üretilen aktif karbonların fiyatının giderek artması, düşük maliyetli aktif karbon elde edilmesi çalışmalarını hızlandırmıştır. Son zamanlarda araştırmacılar tarafından endüstriyel organik tarımsal atıklardan aktif karbon üretimi çalışmalarına olan ilgi artmıştır. Yapılan çalışma kapsamında ham madde olarak meyve suyu endüstrisi atığı olan portakal posasından (Citrus sinensis L.) kimyasal aktivasyon yöntemi ile aktivasyon ajanı çinko klorür (ZnCl2) kullanılarak aktif karbon üretilmiştir. Üretilen aktif karbonların proses parametreleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Farklı emdirme oranları (1:1, 2:1, 3:1 ve 4:1) (ZnCl2/ Portakal posası) ve farklı aktivasyon sıcaklıklarında (500-900°C) çalışılarak aktivasyon sıcaklığının BET yüzey alanı, gözenek hacmi, gözenek yapısı gibi özelliklere olan etkisi incelenmiştir. Çinko klorür aktivasyon ajanı ile emdirilen ham madde 500-900°C aralığında, 5°C/dk ısıtma hızında, 200-300 cm3/dk azot gazı (N2) akışı altında gerçekleştirilmiş ve son sıcaklıkta 2 saat tutulmuştur. Proses parametrelerinin aktif karbon ve ham madde üzerindeki etkileri aktif karbon verimi, BET yüzey alanı, mikro ve mezo gözenek alanı, gözenek hacimleri, FTIR, TG/DTG, SEM gibi elementel analizler ile belirlenmiştir. En geniş yüzey alanının 1779.48 m2/g olarak 500°C sıcaklıkta, 3:1 oranında karıştırılarak üretilen aktif karbondan elde edildiği belirlenmiştir. Aynı zamanda bu parametrede elde edilen aktif karbonun mikro gözenek alanı (1383.20 m2/g) ve mikro gözenek hacimlerinin (1.100 m3/g) de diğer aktif karbonlara göre yüksek olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre aktivasyon sıcaklığının artması ile yüzey alanının azaldığı tespit edilmiştir. Aktivasyon işlemi sonrası karbon içeriği artar iken, hidrojen ve oksijen içeriğinin genel olarak azaldığı belirlenmiştir. Farklı emdirme oranı ve aktivasyon sıcaklıklarında üretilen aktif karbonların nem ve kül içeriği, uçucu madde miktarı ile sabit karbon değerlerindeki değişimler incelendiğinde ise aktivasyon sıcaklığının artmasıyla birlikte nem içeriğinin azaldığı sabit karbon miktarının arttığı görülmüştür. Aktif karbon verim hesaplamalarına göre aynı emdirme oranındaki aktif karbonlarda aktivasyon sıcaklığının artması ile verimin azaldığı tespit edilmiştir. En yüksek verimin 1:1 oranında 500°C'de üretilen aktif karbondan %21.26 olarak elde edildiği görülmüştür. FTIR analizi portakal posası ile farklı sıcaklık ve emdirme oranlarındaki aktif karbonlarda uygulanmıştır. Portakal posasındaki bazı pikler aktif karbonda oluşmamıştır. Aktif karbonun FTIR spektrumu ham maddenin FTIR spektrumu ile karşılaştırıldığında fonksiyonel gruplarında değişimler olduğu görülmüştür. Bu durum karbonil ve aromatik grupların ısıl işlemden etkilendiğini göstermiştir. TG/DTG analizi ile sıcaklık/kütle kaybı ilişkisi araştırılmıştır. TG/DTG eğrisi ile termal bozunma üç aşamada gerçekleşmiş olup kütle kayıpları olduğu görülmüştür. Aktif karbon üretiminde uygun ham madde seçiminin proses parametreleri üzerinde olumlu etkileri olduğu belirlenmiştir. Endüstriyel gıda atığı olan portakal posasının düşük maliyetli aktif karbon üretiminde tercih edilebileceği görülmüştür. Aktif karbonların geniş yüzey alanı sayesinde iyi birer adsorbent olmaları nedeniyle de safsızlık giderme işlemlerinde sıklıkla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Effect of ultrasound and high-pressure homogenization on functional properties of date seed protein
Date kernel is a plant-derived byproduct that has the potential to be converted into a high-value-added food ingredient, such as protein concentrate, in the food industry. High-intensity ultrasound and high-pressure homogenization, which are alternative methods for improving the functional properties of food protein, are effective physical treatments for modifying protein functionality. Solubility is the main criterion that primarily influences other functional properties of protein concentrates such as emulsification, foaming, water, and oil binding. The aim of this study is to improve the techno-functional performance of date seed protein concentrate (DSPC) by maximizing solubility by high-intensity sonication (HIUS) and high-pressure homogenization (HPH). In the first stage of the study, the effect of ultrasonic homogenization at different amplitudes (40, 60, and 80%) and times (5, 10, and 15 min) on the functional properties of the DSPC was investigated using the response surface methodology (RSM). The face centered-central composite design (FC-CCD) showed that the optimal process conditions of HIUS were at 80% amplitude for 15 minutes. In the second stage of the study, the influence of HPH at different pressures (50, 100, and 150 MPa) and protein concentrations (1, 2, and 3%) on the functional properties of the DSPC was analyzed using the Response Surface Methodology (RSM). A pressure of 150 MPa and a protein concentration of 1% were the optimum HPH conditions for maximizing the solubility. The optimum HIUS and HPH treatment conditions for physicochemical and functional properties of the ultrasonically treated date seed protein concentrate (DSPC-US) and the high pressure treated date seed protein concentrates (DSPC-HPH) were determined. The properties of DSPC-US and DSPC-HPH were compared to the native date seed protein concentrate (DSPC-N). The results revealed that the solubility of all DSPC samples treated by both HIUS and HPH was significantly (p<0.05) higher than native DSPC. In addition, emulsion activity/stability, foaming, activity/stability, antioxidant activity, and oil-binding capacity increased after HIUS and HPH homogenization treatments, while water-binding capacity decreased. These changes in the techno-functional properties of the DSPC-US and DSPC-HPH were explained by the modification of the physicochemical structure of the DSPC (particle size, zeta potential, SDS-PAGE, SEM, FTIR, DSC, free SH content, surface hydrophobicity, and intrinsic emission). This work demonstrated that HIUS and HPH could be effective treatments for enhancing the functional properties of date seed protein concentrate.
Extracellular biosynthesis and characterization of zinc oxide and nisin-loaded zinc oxide nanoparticles using Bacillus subtilis ZBP4
In recent years, the biosynthesis of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) is gaining considerable interest as an alternative to chemical and physical routes, due to its cheap, environmentally friendly, and large-scale manufacturing potential. This study was conducted in the laboratories of the Food Engineering Department at Sakarya University from 1 January 2021 to 1 June 2022. Firstly, the biosynthesis of ZnO NPs was screened using 45 different Bacillus strains previously isolated from soil and food samples. The biosynthesis reactions were performed extracellularly after centrifugation of bacterial culture grown in nutrient broth for 24 h. The best isolate (Bacillus subtilis ZBP4) was selected and the reaction conditions affecting the biosynthesis of ZnO NPs were optimized, including reaction pH (5-9), temperature (30-40°C), ZnSO4.7H2O concentration (2- 10 mM) and incubation time (0-72 hours) and the optimum conditions were determined at 8 mM ZnSO4.7H2O concentration, pH 7.5, 33 oC and 24 h. The color change from white to yellow was used to preliminary examine the production of ZnO NPs, and the sharpe peak was identified to be at 341 nm.The crystalline nature of synthesized ZnO NPs are characterized with UV–VIS spectroscopy. Also, the size and shape of the synthesized NPs were determined by Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) and Transmission electron microscopy (TEM), and the NPs displayed a quasi-spherical form with nanoscale of 26 nm. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) were used to confirm nanoparticle synthesis. The formation of nisin loaded Zinc Oxide nanoparticles (N-ZnO NPs) were verified by using UV-VIS spectroscopy, the sharp peak and high absorbance of the reaction mixture was observed at 341 nm created by the surface plasmon resonance (SPR) of nanoparticles. TEM was used to analyze the size and shape of the N-ZnO NPs and NPs shapes were quasi-spherical with diameters ranging from 14-40 nm. The nanoparticles synthesis were validated by Energy-dispersive X-ray spectroscopy analysis. X-ray diffraction used to identify the natural of NPs, which showed amorphous and alone broad peaks at 2θ angles (2θ = 26.99°). The active groups attributed to presence of protein were detected by FTIR that acted as reducing and stabilizing agents. The zeta potential measurements of NPs exhibited negative surface charges were ˗19.0 and ˗17.7 mV for ZnO and N-ZnO NPs respectively, indicating that the particles are moderately stable. Results showed that N-ZnO NPs synthesized by Bacillus remained stable for 120 days without color change. Kirby-Bauer Disk Diffusion Susceptibility Test was used to assess the antimicrobial activity of ZnO and N-ZnO NPs against Gram-positive (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus ATCC 25923, and Listeria monocytogenes ATCC 7644) and Gram-negative (Escherichia coli Type 1, Escherichia coli O157:H7 NCTC 12900, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Enteritidis ATCC 13076 and Salmonella Typhimurium). The ZnO NPs perform well against a variety of food pathogens, including Gram-positive and Gram-negative. Additionally, N-ZnO NPs showed high efficacy against pathogenic bacteria compared to the action of ZnO NPs and free nisin alone; the inhibition zones formed by N-ZnO NPs at 10 mg/mL against Gram-negative bacteria were 16 mm and 15.8 mm for S. Enteritidis ATCC 13076 and P. aeruginosa respectively. In addition, results revealed that the N-ZnO NP has strong bactericidal activity in liquid media against pathogenic bacteria compared with ZnO NPs and free nisin, which killed 94.98 and 96.79 % of the L. monocytogenes ATCC 7644 and S. aureus ATCC 25923 respectively at 150 µg/ mL within 6 hours of treatment. As a result of this study, it was determined that Bacillus subtilis ZBP4, a local isolate, is a microorganism that can be used for biosynthesis ZnO NPs, and synthsized ZnO NPs can be a good antimicrobial agent. In addition, it has been demonstrated that when nisin is loaded to the biosynthesis medium, both the antibacterial and antioxidant properties of the synthesized nanoparticles can be significantly improved.
Fonksiyonel özellikleri geliştirilmiş probiyotik dondurma üretimi
Bu çalışmada, diyet lifi (buğday lifi ve inülin) ve kültürlerle (yoğurt kültürleri, Lacticaseibacillus rhamnosus, Shouchella clausii ve Weizmannia coagulans) fermente edilen sütlerin dondurma üretiminde kullanılması ve elde edilen dondurma örneklerinde -25 °C'de 90 günlük depolama süresince ürün kalite özelliklerinin incelenmesi; bunun yanında zorlu koşullara dayanıklılık özellikleriyle ilgili çeken sporlu probiyotiklerin dondurma üretiminde kullanılması amaçlanmıştır. Üretilen dondurma örneklerinde kalite özelliklerinin değerlendirilmesi için canlı hücre ve spor sayıları, duyusal, fiziksel, kimyasal, termal özellikler ve kalori değerleri incelenmiştir. Dondurma üretimleri %1,5 (a/a) oranında diyet lif ve %5 (a/a) oranında kültür ilavesiyle 4,6-4,7 pH değerlerine gelinceye kadar fermente edilen sütlerle (miks 1); süt, krema, süt tozu, şeker, stabilizatör ve emülgatör kullanılarak hazırlanan ve 4 °C'de 24 saat boyunca olgunlaştırılan mikslerin (miks 2) karıştırılarak nihai miks elde edilmesi ve dondurma makinesinde işlenmesiyle gerçekleştirilmiştir. Nihai miksin (%100) hazırlanmasında %30 (a/a) oranında miks 1 ve %70 (a/a) oranında miks 2 kullanılmıştır. 90 gün boyunca inülin ve S. clausii ilaveli dondurma en yüksek canlı kalabilirliği gösterirken, lifsiz ve buğday lifi ilaveli yoğurt dondurmalarındaki L. bulgaricus en düşük canlı kalabilirliği göstermiştir. L. bulgaricus en fazla canlı hücre kaybına uğrayan kültür olmuştur. L. rhamnosus ise fermente süt ve dondurmalarda iyi bir gelişme göstermiştir, bununla birlikte buğday lifi de bu kültür üzerinde teşvik edici etki göstererek -25 °C'de 90 gün boyunca yüksek bir canlılık göstermesini sağlamıştır. Dondurma ortamı için L. rhamnosus'un, L. bulgaricus'a göre daha uygun bir kültür olduğu gözlemlenmiştir. Sporlu probiyotiklerden S. clausii ve W. coagulans'ın dondurma örneklerinde hem vejetatif hem de spor formda bulundukları tespit edilmiştir. Dondurma örneklerinde canlı hücre sayısı açısından S. clausii'nin W. coagulans'a göre biraz daha yüksek olduğu görülmüştür. Dondurma örnekleri duyusal değerlendirmelerde kaşıkta uzama, tatlılık derecesi ve ağızda erime süresi parametreleri bakımından orta (9 üzerinden 5) ve ortaya yakın puanlar almışlardır. Tüm örneklerin tatlılık puanlarına (5,00-5,50) bakıldığında uygun tatlılığın yakalandığı anlaşılmıştır. Fermente süt ilaveli dondurmalarda ekşi tat duyusal açıdan çok fazla hissedilmemiştir. Buzlu yapı puanlarının 9 üzerinden 2'nin altında olması mikslerin hazırlanışında stabilizatör ve emülgatör oranının, işleme ve depolama sıcaklıklarının uygun olarak ayarlandığını göstermektedir. Renk ve görünüş puanları bakımından örnekler arasında farklılık görülmemiş, 9 üzerinden 7,81-8,22 aralığında puanlar elde edilmiştir. Yapı ve kıvam puanı en yüksek olan örnekler S. clausii içeren lifsiz dondurma ile W. coagulans ve inülin içeren dondurma örnekleri olmuştur, 9 üzerinden sırasıyla 7,67 ve 7,85 puanlar almışlardır. Tat ve koku puanları açısından en beğenilen örnek 9 üzerinden 7,93 puanla L. rhamnosus ve inülin içeren dondurmadır. Genel beğeni açısından 9 üzerinden 7,52-7,81 puanlar ile en beğenilen örnekler L. rhamnosus'un lifsiz ve inülinli dondurmaları, S. clausii'nin lifsiz ve buğday lifli dondurmaları ve W. coagulans'ın buğday lifli ve inülinli dondurmaları olmuştur. Viskozite, kültür ve diyet lif ilavesiyle 1,08 Pa.s'den 2,77 Pa.s'ye kadar artmıştır. Dondurma örneklerinde hacim artışı doğal yollarla gerçekleşmiş, %13,6-25,8 aralığında hacim artışı değerleri elde edilmiştir. Kültür ilavesi hacim artışını (%) artırırken, diyet lif ilavesi ise düşürmüştür. İlk damlama ve tamamen erime süreleri depolama boyunca ortalama olarak sırasıyla 2029 s ve 3130 s olarak kaydedilmiştir. Buğday lifi ilavesiyle hem yoğurt dondurması hem de probiyotik dondurma örneklerinde ilk damlama süresi artarken, tamamen erime süreleri üzerinde ise farklı kültür içeren dondurmalarda farklı etkiler görülmüştür. İnülin ise ilk damlama sürelerine etki etmezken tamamen erime sürelerini biraz kısaltmıştır. Tüm örneklerde depolama boyunca ortalama 73,33 L*, -1,51 a*, 6,49 b*, 72,51 WI, 12,65 YI, 1,61 ΔE değerleri elde edilmiştir. Depolama boyunca sertlik değerleri ortalama olarak -10 °C'de 1,672 N, 5 °C'de ise 0,419 N; yapışkanlık değerleri -10 °C'de 0,418 N, 5 °C'de 0,104 N; yapışkanlık kuvveti değerleri ise -10 °C'de 2,196 mJ, 5 °C'de 1,303 mJ olarak ölçülmüştür. Dondurma örnekleri %10,39-31,43 aralığında düşük yağ destabilizasyonu değerlerine sahip olmalarına rağmen duyusal kaliteyi düşürmeyen erime değerleri elde edilmiştir. Depolama boyunca kaydedilen ortalama 6,27 pH ve %0,32 laktik asit değerlerleri ile yoğurt dondurması ve probiyotik dondurma örneklerinde asitlik seviyesi duyusal açıdan olumsuzluğa neden olmayacak seviyelerde kalmıştır. Tüm dondurmalar ortalama %36,17 kuru madde, %5,79 protein ve %5,91 yağ içermektedir. Örnekler arasında kristalizasyon sıcaklıkları (Tc) arasında farklılık bulunmamış, ortalama Tc - 19,37 ºC olarak ölçülmüştür. Camsı geçiş sıcaklıkları (Tg) -31,73 ºC ile -28,17 ºC aralığındadır. Tg'nin depolama sıcaklığı olan -25 °C'ye yaklaşması depolama boyunca stabilitenin korunması açısından istenen bir durumdur. Erime sıcaklıkları (Tm) ise - 2,79 ºC ile 1,88 ºC aralığındadır. Kontrol dondurması en yüksek Tm'ye sahipken, kültür ve diyet lif ilaveleriyle Tm değerleri düşmüştür. Tüm dondurmalar ortalama 167 kcal/100 g kalori değerine sahiptir. Sonuç olarak, tüm yoğurt dondurması ve probiyotik dondurma örneklerinde istenen canlı hücre sayıları sağlanmış, düşük asitlik değerleri elde edilmiş, bu sayede istenen duyusal beğeni yakalanmıştır. Sporlu probiyotiklerin süt ortamında fermentasyonu ile dondurma üretiminde kullanılması çalışmanın özgün değerini artırmıştır. Genel beğeni açısından buğday lifi ilaveli yoğurt dondurması haricinde tüm yoğurt dondurması ve probiyotik dondurma örnekleri kontrol örneği ile aynı ya da daha yüksek puanlara sahip olmuştur. Diyet lifi ve tek bir probiyotik kültür ile fermente edilen süt ilavesiyle dondurma üretimi hem ekonomik hem de kültür sayısı ile duyusal kalitenin dengesi açısından tercih edilebilir.
Kenevir tohum proteinlerinin ultrases, yüksek basınç ve manotermosonikasyon uygulamaları ile modifikasyonu
Dünya nüfusundaki hızlı artış trendi gelecekte gıda talebini karşılamada zorluklar yaşanacağına işaret etmektedir. Ayrıca, küresel salgınlar, savaşlar ve iklim değişiklikleri gıda zincirindeki olası sıkıntıları tetiklemektedir. Bu noktada sağlıklı beslenme düzeninde kilit rol oynayan proteinlerin tedariğinde yakın gelecekte sıkıntılar meydana geleceği öngörülmektedir. Özellikle hayvansal protein kaynaklarıyla ilişkili ekonomik, etnik ve dini nedenlere ek olarak bu kaynakların yarattığı çevre ve sağlık endişeleri araştırmacıları alternatif protein kaynakları üzerinde çalışmaya yönlendirmiştir. Bu bağlamda, bitkisel protein kaynakları bol, çeşitli, ucuz ve erişilebilir olmasıyla küresel markette hızlı bir şekilde yer edinmiştir. Artan tüketici bilinciyle birlikte sağlıklı, dengeli ve vejetaryen beslenmeye eğilim bitkisel protein talebine ivme kazandırmıştır. Özellikle gıda işleme atıklarının alternatif protein kaynağı olarak değerlendirilmesi, çevresel geri dönüşümü destekleyerek sürdürülebilir, katma değerli ve yenilikçi çözümler üretmesiyle önem taşımaktadır. Kenevir; lifi, tohumu ve yağı için uzun yıllardan beri yetiştirilen çok fonksiyonlu endüstriyel bir bitkidir. Son yıllarda yapılan yasal düzenlemelerle uyuşturucu (Marijuana) ve endüstriyel kenevir çeşitlerinin (Cannabis sativa, d–9–tetrahidrokannabinol (THC) <%0,3) ayrımının net bir şekilde yapılması çok değerli bileşenleri bünyesinde barındıran kenevir tohumu üzerindeki çalışmaları artırmıştır. Kenevir tohumu özellikle yapısındaki yüksek kaliteli protein ve yağ içeriğiyle dikkat çekmektedir. Yağ ekstraksiyonu sonrasında kalan küspe, %55–60 yüksek kaliteli -esansiyel amino asitlerce zengin- bir protein kaynağı olarak ortaya çıkmaktadır. Kenevir tohum proteini (KTP), düşük alerjenitesi, yüksek sindirilebilirliği ve biyoaktif özellikleri ile bilinmektedir. Bu açıdan KTP, gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ancak genetik modifikasyon, alerjenite ve düşük sindirilebilirliğiyle bilinen soya proteinine alternatif olarak görülmektedir. KTP'nin ekmek, et, kahvaltılık gevrek ve dondurma gibi gıda formülasyonlarının yapısında çeşitli amaçlarla kullanıldığı çalışmalar literatürde yer almaktadır. Buna rağmen KTP'nin gıda endüstrisinde yaygın kullanımı bulunmamaktadır. Bu durumun altında yatan nedenler, KTP'nin diğer bitkisel protein kaynakları gibi düşük çözünebilirliğe sahip olmasıdır (nötr pH'da ~%20). Gıda bileşen ve katkı maddelerinin gıda formülasyonlarında tercih edilebilmesi, sahip oldukları çoklu fonksiyonel özelliklerine bağlıdır. Düşük çözünebilirlik; protein süspansiyonlarının emülsiyon, köpük ve jel oluşturma gibi diğer birçok fonksiyonel özelliğini birincil derecede etkilediği için KTP'nin bu handikabı aşılması gereken bir problemdir. Bu doktora tez çalışması kapsamında, kenevir tohum proteinlerinin fonksiyonel özelliklerinin geliştirilmesi için fiziksel (ısıl olmayan) ve kimyasal modifikasyon tekniklerinin tekil ve kombine kullanımının etkinliği üzerine odaklanılmıştır. Çalışmada ülkemizdeki ilk tescilli kenevir tohum çeşidi olan "Narlısaray" kullanılarak bu çeşidin tekno fonksiyonel özelliklerinin uluslararası literatüre girmesi sağlanmıştır. Fiziksel tekniklerden; ultrases homojenizasyon (USH), yüksek basınç homojenizasyon (YBH), manotermosonikasyon (MTS) ve kimyasal tekniklerden; pH değiştirme uygulamasına dair bulgular iki ayrı bölümde ayrıntılı şekilde sunulmuştur. Isıl olmayan teknikler; yenilikçi, güvenli, verimli ve yeşil uygulamalar olarak bilinmektedir. Enzimatik ve ısıl uygulamaların yüksek maliyet ve proses kontrol zorlukları fiziksel tekniklerin önemini arttırmaktadır. Kavitasyon temelli USH, HPH ve MTS uygulamalarının ısıtma, dinamik çalkalama, kayma gerilmeleri ve türbülans gibi etkileri protein süspansiyonlarında çeşitli modifikasyonlara yol açabilmektedir. Özellikle yurtdışında kullanılan dünyadaki tek sürekli sistemde çalışan MTS cihazı, USH teknolojisinin basınç ve sıcaklık uygulamasıyla birleştirildiği bir teknolojiyi yansıtmaktadır. USH uygulamasının tek başına kullanılması proteinlerde istenilen değişikliği sağlayamazken, kombine sistemlerle bu sorun aşılabilmektedir. Ayrıca USH uygulamasının modifikasyon verimini artırmak için 15–30 dakikaya kadar uzayan işlem süresi, enerji ve zaman tüketiminin yanı sıra endüstride uygulanabilirliğini de azaltmaktadır. MTS sisteminin kullanımı ile aynı etkiyi sağlayacak olan işlem süresinin 1,4 dakikaya kadar düşme potansiyeli bulunmaktadır. MTS uygulanmasındaki ılımlı sıcaklık ve basınç kombinasyonu kavitasyonel etkileri teşvik edici olabilmektedir. Aynı zamanda pH değiştirme bu fiziksel uygulamalara kolayca uyarlanarak, uygulama yapılan proteinlerin modifikasyonu üzerindeki etkinin artmasına katkı sağlayabilmektedir. Tez çalışmasının bir kısmı Türkiye'de ve bir kısmı Amerika'da gerçekleştirildiği ve farklı kenevir tohumları kullanıldığı için çalışma iki bölüme ayrılmıştır. Tez çalışmasının birinci bölümünde, USH uygulamasının KTP'nin fonksiyonel, fizikokimyasal, morfolojik ve biyoaktif özellikleri üzerine etkisi incelenmiş, bu uygulamanın KTP'nin özelliklerini modifiye etme potansiyeli ortaya koyulmuştur. Öncelikle, USH proses parametrelerinin (genlik, süre, konsantrasyon) KTP'nin çözünürlük ve partikül boyut yanıtları üzerine etkisi belirlenmiştir. USH işleminin optimal proses koşulları, KTP'nin maksimum çözünürlük ve minimum partikül boyut yanıtlarına göre 37 W/cm2 akustik yoğunlukta, 7,8 dakika işlem süresi ve %6,9 protein konsantrasyonu (20 kHz frekansta) olarak belirlenmiştir. Yüksek R2 ve uyum değerleri sunan çözünürlük ve partikül boyut modelleri gerçek analiz koşullarında doğrulanmıştır. Optimum koşullarda USH uygulanan KTP'nin (KTP-USH) elektroforetik profilinde önemli bir değişiklik meydana gelmemiştir, ancak amino asit profili değişmiştir. FT-IR spektrumu, USH uygulaması ile proteinin Amid 1 ve 2 bölgelerindeki kaymaları ortaya çıkarmıştır. USH uygulamasından sonra Amid 1 (1700–1600 cm-1) bölgesindeki pik 1636 cm-1'den 1629 cm-1'e kaymıştır. Amid 1 bölgesindeki bu kayma, USH uygulamasından sonra KTP'nin ikincil yapısındaki değişikliğe işaret etmektedir. KTP'nin Amid 2 bölgesindeki pik ise 1529 cm-1'den 1524 cm-1'e kaymıştır. FT-IR spektrasında, daha yüksek değerlere doğru görülen kaymalar, USH uygulamasından sonra proteinin α-heliks yapıdan rastgele sarmal ve β-sheet yapılarına dönüşmesi ile ilişkilendirilebilir. USH işleminden sonra KTP'nin denatürasyon sıcaklığında artış, denatürasyon entalpisinde ise azalış görülmüştür. USH uygulamasından sonra, KTP'nin çözünürlüğü (%78), serbest SH grup içeriği (%59) ve zeta potansiyeli (%25) artarken, partikül boyutu (%46) azalmıştır. KTP-USH'nin emülsifikasyon, yağ absorpsiyon ve köpük oluşturma özelliklerinin KTP'ye kıyasla arttığı, en düşük jel konsantrasyonunun ise azaldığı saptanmıştır. Ayrıca KTP'nin antioksidan özelliği, USH uygulaması ile %38 oranında artmıştır. Tez çalışmasının ikinci bölümünde YBH ve MTS uygulamaları ve bunların pH değiştirme ile kombine kullanımlarının KTP'nin fizikokimyasal, morfolojik ve fonksiyonel özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. MTS uygulamasının optimum işlem parametreleri KTP'nin en yüksek çözünürlük ve en düşük partikül boyutunu verecek şekilde 50°C, 200 kPa ve 90 s olarak belirlenmiştir. Uygulanan modifikasyon işlemleri sonrasında, KTP'nin ikincil yapısındaki değişim FTIR ve CD verileri ile doğrulanmıştır. Uygulamalar öncesinde KTP'nin ikinci yapı dağılımı %4,5 α-heliks, %37,9 β-sheet, %14,7 β-turn ve %42,9 rasgele sarım olarak ortaya çıkmıştır. Uygulamalar sonrasında proteinin ikincil yapı dağılımında genel bir eğilim olarak, α-heliks ve β-sheet oranı azalırken, β-turn ve rastgele sarım oranı artmıştır. İkincil yapı formlarındaki değişiklik, α-heliks ve β-sheet formlarından β-turn ve rastgele sarım formlarına olası dönüşleri göstermektedir. Modifikasyon uygulamaları sonrasında pH12MTS için HSP'nin maksimum floresan yoğunluk (FImax) değeri 13768 Au'dan 43268 Au'a yükselmiştir. pH12MTS izolatı diğer izolatlara göre en yüksek floresans yoğunluğuna sahip iken, bunu sırasıyla HPH, MTS, pH12HPH ve pH12 izolatlarının floresans yoğunluk değerleri izlemiştir. KTP'nin maksimum floresan yoğunluğundaki dalga boyu (λmax) değeri 334 nm civarındayken, modifiye edilmiş tüm izolatlar daha uzun dalga boylarına (336 nm) doğru kaymalar göstermiştir. Bu batokromik kayma, proteinin iç kısımlarında gömülü olan triptofan aminoasidinin protein yüzeyine yöneliminin ve sıvı ortamdaki polaritenin artmasıyla ilişkilendirilmiştir. Ayrıca, tüm uygulamalardan sonra izolatların termal davranışı ve XRD kristal yapısının oranı değişerek modifiye edilen KTP'nin daha düzensiz yapılar gösterdiğini kanıtlamıştır. KTP'nin partikül boyutu (365,87 nm), pH12MTS izolatında 112,67 nm'ye kadar düşmüştür. Modifiye edilen izolatların zeta potansiyelleri ve serbest SH grup içerikleri kavitasyonel kuvvetlerin ve pH değiştirme uygulamalarının kombine etkileri sonucu üçüncül yapılarda meydana gelen değişikliklerin kanıtı olarak artmıştır. pH12MTS izolatının çözünürlüğü, uygulama yapılmayan KTP'ye kıyasla %52 oranında artmıştır. Ayrıca, pH12MTS izolatının emülsiyon aktivitesi ve stabilitesi, KTP'ye kıyasla sırasıyla 2,11 ve 2,15 kat artışlarla diğer uygulamalara kıyasla en yüksek değerleri göstermiştir. Ayrıca, modifikasyon işlemleri sonrasında, KTP'nin %84,23 olan sindirilebilirliği pH12MTS uygulamasında %95,46'ya artış göstermiştir. Bu durum, protein agregatlarının makromoleküler yapısında kavitasyonel etkilerle meydana gelen kısmi açılmalar ve kırılan protein-protein arası interaksiyonlarla ilişkilendirilmiştir. Sonuç olarak, bu doktora tez çalışması, kenevir tohum proteinlerinin teknolojik özelliklerinin geliştirilmesinde ısıl olmayan ve kimyasal modifikasyon yöntemlerinin önemli rol oynadığını göstermiştir. KTP'nin yapısında hem farklı modifikasyon tekniklerinin ortaya çıkardığı değişimler kıyaslanmış hem de KTP'nin detaylı tekno fonksiyonel profili ortaya koyulmuştur. Proses parametrelerinin farklı fonksiyonel özellikleri maksimize edecek şekilde optimize edilebileceği gösterilmiştir. Fonksiyonel özelliklerde meydana gelen değişimler fizikokimyasal ve morfolojik analizlerle de uygun bir korelasyon sergilemiştir. Özellikle MTS sistemi, klasik USH ve YBH işlemlerine kıyasla daha kısa proses süresi ile daha etkin bir modifikasyon sağlayan, gelecek vaat eden bir teknik olarak görülmektedir. Aynı zamanda kombine pH değiştirme uygulamaları da fiziksel modifikasyonların etkinliğini arttırmıştır. Modifiye edilen KTP'lerin, daha yüksek çözünürlük, emülsiyon, köpük ve jel oluşturma özelliklerine sahip olması, etkin gıda bileşenleri için arzu edilen tekno-fonksiyonel özelliklere sahip bir gıda bileşeni olarak gıda proseslerinde kullanım potansiyeline sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Aynı zamanda, kullanılan USH, YBH ve MTS teknolojileri işlevselleştirilmiş ve katma değerli farklı proteinlerin eldesinde, biyoaktif bileşenlerin kapsüllenmesinde ve biyopolimer ambalaj materyallerinin elde edilmesinde kullanılma potansiyeli söz konusudur.
Aronya (Aronia melanocarpa (Michx) Elliot) meyve suyu antosiyaninlerinin ısıl ve depolama stabilitelerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında; ülkemizde ilk defa 2012 yılında yetiştiriciliğine başlanan 'Viking' ve 'Nero' aronya çeşitlerine ait 2017 ve 2018 yıllarında hasat edilen meyvelerin bazı biyo-kimyasal özellikleri incelenmiştir. Aronya meyvesinin fenolik bileşiklerce (1564‒1739 mg GAE/100 g) oldukça zengin olduğu ve buna paralel olarak antioksidan aktivitesinin (DPPH yöntemiyle; 122‒147 ve ABTS yöntemiyle; 106‒128 µmol TE/g) yüksek olduğu tespit edilmiştir. Yapılan analizlerle aronya çeşitlerinin pH, toplam fenolik madde (TFM), toplam antosiyanin miktarları (TAM) ve antioksidan aktiviteleri bakımından yıllar arasında, toplam titre edilebilir asitlik (TTA), suda çözünür kuru madde (SÇKM) ve kuru madde (KM) oranları bakımından ise hem çeşitler hem de yıllar arasında farklılıklar olduğu belirlenmiştir (p<0,01). Bu doktora tezinin birinci basamağında, aronya fenolik bileşiklerinin beş farklı solvent karışımı ile ultrases-destekli ekstraksiyonu optimize edilmiştir. Test edilen solvent karışımlarının ekstraksiyon verimleri açısından istatistiki olarak farklı olmadığı tespit edilmiştir (p>0,05). Metanol/formik asit (95:5, v/v) solvent karışımı, diğer karışımlara kıyasla hızlı evapore edilmesinden dolayı ekstraksiyon solventi olarak seçilmiştir. Ayrıca, her biri 20 saniye olan ekstraksiyon süresi, üç tekrarlı olarak (60 saniye) gerçekleştirilmiş olup hedef fenolik grupların (antosiyaninler, hidroksisinamik asitler ve flavonoller) başarılı bir şekilde ekstrakte edildiği saptanmıştır. Bir ön işlem olarak dondurarak kurutma ile ekstraksiyonda ürünün toz formda kullanılması, elde edilen değerlerin daha düşük varyasyon katsayılarına sahip olmasına neden olmuştur. Ekstraksiyon optimizasyonundan sonra, elde edilen metanolik ekstrakt hem HPLC hem de UHPLC tekniği ile analiz edilmiştir. Valide edilen her iki yöntemden, UHPLC'nin HPLC'ye göre fenolik bileşikleri 2,3 kat daha hızlı ayırdığı ve daha az solvent tükettiği tespit edilmiştir. Her iki çeşitte de 4 siyanidin grubu antosiyanin, 2 hidroksisinnamik asit ve 5 kuersetin grubu flavonol fenolik bileşik, HPLC-DAD-ESI-MSn tekniği ile tanımlanmıştır. Bu bileşiklerin sırasıyla toplam miktarları 425–438 mg/100 g, 173–179 mg/100 g ve 37–37 mg/100 g (taze ağırlık) aralığında tespit edilmiştir. Çalışmanın ikinci basamağında, aronya meyvelerinden berrak meyve suyu elde etmek için mayşe enzimasyon, durultma ve filtrasyon basamaklarının optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Aronya sularına bentonit, jelatin ve Becosol 30 yardımcı maddeleri kullanılarak sıcak durultma işlemi uygulanmıştır. Mayşe enzimasyonu için en uygun enzim dozajı 0,086 mL/kg (Pectinex Ultra Color), durultma işlemi için ise en uygun dozajlar ise 2 g/L bentonit, 0,2 g/L jelatin ve 1 g/L Becosol 30 olarak belirlenmiştir. Daha sonra Viking çeşidinden 1,52 NTU bulanıklık ve 20,8 °Briks, Nero çeşidinden ise 1,95 NTU bulanıklık ve 20,0 °Briks düzeylerinde aronya suları üretimleri gerçekleştirilmiştir. Her iki çeşide ait aronya suyu proses basamaklarında meydana gelen değişiklikler incelenmiş ve prosesler sonunda toplam antosiyanin miktarlarının %75, hidroksisinnamik asitlerin %59, flavonollerin %54–55 ve toplam fenolik bileşiklerin %70 oranlarında azaldığı saptanmıştır. Çalışmanın son basamağında ise, çeşitlere ait aronya suyu ve konsantrelerinde antosiyaninlerin farklı sıcaklıklardaki ısıl (80, 90 ve 100°C) ve depolama (4, 20 ve 37°C) stabiliteleri araştırılmıştır. Antosiyanin degradasyonlarının incelenen tüm ortamlarda birinci derece reaksiyon kinetiğine uygun olarak gerçekleştiği belirlenmiştir. Çalışma bulgularına göre sıcaklık ve süre artıkça, aronya suyu ve konsantrelerinde antosiyaninlerin degradasyon hızlarının arttığı tespit edilmiştir. Viking aronya sularının 80, 90 ve 100°C sıcaklıklarda yarılanma süreleri (t1/2) sırasıyla; 6,8; 3,2 ve 1,5 saat, aktivasyon enerjisi (Ea) 81,23 kJ mol–1 olarak hesaplanmıştır. Aynı sıcaklıklarda Nero aronya sularının t1/2 değerleri sırasıyla; 6,4; 2,8 ve 1,5 saat ve Ea 79,63 kJ mol–1 olarak bulunmuştur. Bunun yanı sıra 4, 20 ve 37°C depolanan Viking aronya suyu konsantrelerinin (68° Briks ) t1/2 sırasıyla; 866, 122 ve 17 gün ve Nero çeşidine ait konsantrelerde (68° Briks ) ise; 693, 120 ve 15 gün olarak saptanmıştır. Viking ve Nero aronya suları konsantrelerinin depolama sıcaklıklarına ait Ea değerleri ise sırasıyla; 84,89 ve 83,31 kJ mol–1 olarak belirlenmiştir. Ayrıca aronya suyu ve konsantrelerinin antosiyanin parçalanma ölçütleri de hesaplanmış sıcaklık ve süre arttıkça bu değerlerden renk yoğunluğu azalırken, polimerik renk ve polimerik renk oranının arttığı görülmüştür. Örneğin 80, 90 ve 100 °C'lerde ısıtılan Viking aronya suyu örneklerinde polimerik renk oranı başlangıçta %17 iken 14 saat sonunda sırasıyla; %55, %73 ve %87 oranlarına kadar artış belirlenmiştir. Aynı çeşide ait konsantre örneklerinde ise başlangıçta %20 olarak hesaplanan polimerik renk oranının 4°C'de 18 ay depolama sonunda %46, 20°C'de 12 ay depolama sonunda %57 ve 37°C'de 3 ay depolama sonunda %71'e kadar arttığı saptanmıştır. Benzer artışlar, Nero çeşidine ait hem aronya suyu hem de konsantre örneklerinde gözlenmiştir. Aynı zamanda Viking ve Nero aronya suyu konsantrelerinin farklı sıcaklıklarda depolanması süresince toplam fenolik madde (TFM) miktarları, antioksidan aktiviteleri (ABTS, DPPH ve CUPRAC yöntemleriyle) ve reflektans renk (L*, a*, b*) değerlerinin değişimleri incelenmiştir. Yapılan analiz bulgularına göre depolama sıcaklık ve süre artışına bağlı olarak konsantrelerin TFM miktarlarının ve antioksidan aktivitelerinin azaldığı görülmüştür. Nero aronya suyu konsantrelerinin 4, 20, 37°C'de sırasıyla; 18, 12 ve 3 ay depolama sonrasında TFM miktarlarındaki azalma oranları sırasıyla; %23, 46 ve 45, Viking aronya suyu konsantrelerinde ise; %23, 52 ve 48 olarak belirlenmiştir. Çeşitlerin aronya suyu konsantrelerinde en yüksek antioksidan aktivitelerin CUPRAC yöntemi sonuçlarına ait olduğu Viking örneklerinde 580,91 µmol TE/g ve Nero örneklerinde ise 474,51 µmol TE/g olarak bulunmuştur. Tüm sıcaklıklarda depolama sonunda her iki çeşide ait konsantre örneklerinde L* parlaklık değerlerinin arttığı, a* ve b* değerlerinin ise azaldığı ve bu değişimlerin istatiksel olarak önemli olduğu (p<0,05) tespit edilmiştir.
Organik çöplerden elde edilen besiyerinde üreyen Apergillus niger' den proteaz enzimi üretimi ve karakterizasyonu
Endüstriyel enzimler ile ilgili çalışmalar teknolojinin gelişmesi, kullanılan ürünlerin kullanım alanlarının artması ve ekonomik değerinin yüksek olması gibi sebeplerden kaynaklı önemlidir. Günümüz dünyasında, nüfus her geçen gün artmaktadır ve bu nedenle artan atık oluşumu gerçeğini düşünmek elzemdir çünkü oluşan atık gereksinimleri karşılanabilirse, üretim maliyetinde önemli ölçüde azalma sağlanabilmektedir. Bu nedenle çalışmamızda proteazın kolay, hızlı ve düşük maliyetli şekilde üretimi için elzem parametreler optimize edilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında; optimum proteaz enzimi üretmek için meyve ve sebze atığı, karbonhidrat bazlı ve protein (hayvansal veya bitkisel) oranı yüksek organik atıklarından besiyerleri hazırlanarak enzimin bu besiyerlerinde üreme potansiyelleri farklı pH (5,0, 5,5, 6,0) ve farklı inkübasyon sürelerinde (24, 48, 72 saat) Taguchi yöntemi ile araştırıldı. Taguchi yöntemiyle hesaplanan en yüksek sinyal/gürültü (S/N) oranına sahip olan seviyeler dikkate alındığında, proteaz enzim üretimi için 30 °C'de 24 saat inkübasyon süresi, pH 5,5 değeri, ve %50: 50 bitkisel ve hayvansal protein oranına sahip besiyeri şartlarının optimum şartlar olduğu belirlenmiştir. Aktiviteyi en fazla etkileyen faktörün protein oranı olduğu ve daha sonra sırasıyla inkübasyon süresi ve pH değerinin aktiviteyi etkilediği belirlendi. İnkübasyon süresinin uzaması, pH değeri ve hayvansal protein oranının artması, aktivite değerinde azalmaya sebep olduğu görüldü. A. niger' den üretilen proteaz enzimi TPP (üçlü faz ayırma) yöntemi ile saflaştırılmış ve biyokimyasal karakterizasyonları incelenmiştir. Bu yöntem geniş bir uygulama alanına sahip, çok yönlü bir biyoayırma aracı haline gelen, yüksek geri kazanım ve saflık seviyelerine sahip bir dizi enzim ve proteini saflaştırmak için kullanılır. TPP sistemi ile proteaz enzimi 1,0:1,5 (ham enzim çözeltisi: t-bütanol oranı) ve %80 doygun amonyum sülfat konsantrasyonu ile %235,7 verimle 13,15 kat saflaştırıldı. Enzimin alt fazda toplandığı tespit edildi ve karakterizasyon çalışmaları için alt faz kulanıldı. A. niger' den saflaştırılan proteaz enziminin optimum ve stabil pH'ları sırasıyla 10,0 ve 9,0; optimum ve stabil sıcaklığı ise 60°C olarak tespit edildi. Proteaz enziminin okside edici ajanlar ve yüzey aktif maddeleri varlığında gösterdiği aktivite değerleri incelendiğinde SDS' in ciddi bir aktivite kaybına sebep olduğu, diğer maddelere nazaran %1'lik H_2 O_2 varlığında aktivitesini koruduğu tespit edildi. Tween 20, Tween 80 ve TrionX-100 varlığında yakın sonuçlar göstererek belli oranlarda azalmaya sebep oldu. Serin proteaz inhibitörü fenilmetilsülfonilflorid (PMSF) varlığı aktiviteyi sıfıra yakın bir değerde inhibe ederken, β-merkaptoetanol aktivitede artışına sebep oldu. Metaloenzim inhibitörü olan Etilen Diamin Tetra Asetik Asitin (EDTA) özellikle %5 konsantrasyonunda aktiviteyi azaltması enzimin metal bağlama bölgesine sahip olduğunu göstermiştir. Enzimin substratlarla olan ilişkisi incelendiğinde kazein ve azokazeinin aktivitede değişiminde olumlu etkileri olurken, hemoglobin, jelatin ve BSA' nın aktivitede azalmaya sebep olduğu görülmüştür.
Development and validation of a ph sensitive colorimetric sensing label for monitoring fish freshness
With the increasing consumers' awareness of the importance of food quality, new packaging technologies emerged to cater to their needs. Intelligent packaging is a packaging technology that allows consumers to observe -in real-time- the quality of food products. The main component of intelligent packaging is a pH-sensitive, color-changing dye that responds to certain metabolites produced during the storage period, due to either microbial or chemical deterioration of the product. Thus, upon accumulation of a certain amount of the target metabolite, the color of the intelligent label changes, informing the consumers that the food product is not edible. This promising technology is not only expected to have a huge impact on the consumers' satisfaction, but it will also contribute to an overall reduction in food waste, which will lead to decreasing both economic loss and preserving resources. Real-time quality observation will eliminate the need to keep track of the best-before date, which means that no food product will be disposed of before actually reaching the spoilage threshold. Even though lots of research related to intelligent packaging is present, the implementation of this technology in real food systems and supply chains is still limited. However, in the coming years the application of intelligent packaging is expected to increase tremendously. In this thesis, the aim was to fabricate and validate an intelligent label intended to be used in fish packaging. The labels produced have a three-layer structure: a color-changing layer that consists of a pH-sensitive dye and a binder, upper layer with hydrophobic properties to prevent moisture from the outer atmosphere entering the label, and lower layer that allows moisture and other metabolites to reach the color-changing layer. For the color-changing layer, bromothymol blue (BTB) was used as the pH-sensitive dye, while both methyl cellulose (MC) and cellulose acetate (CA) were used as binders. For the outer layer, polyethylene terephthalate (PET) film and for the inner layer polyethylene (PE) were used. Two dye solutions were prepared: bromothymol blue and methyl cellulose (water base), and bromothymol blue and cellulose acetate (solvent based). To produce labels sensitive to different metabolites (i.e., CO2 & total volatile basic amines (TVB-Ns)), either HCl or NaOH were added to decrease or increase the initial pH of the labels according to the target metabolite (HCl for TVB-N sensitive labels and NaOH for CO2 sensitive labels). The four different solutions (MC-based with either HCl or NaOH, and CA-based with either HCl or NaOH) were cast in circular shapes over the PET film and dried at 40°C overnight for the MC-based labels, and at room temperature for the CA-based labels. The labels were then cut and laminated with PE polymer. The labels were divided into two groups: CO2 sensitive labels (BTB-MC-NaOH and BTB-CA-NaOH) and TVB-N sensitive labels (BTB-MC-HCl and BTB-CA-HCl). Accordingly, two different simulations were conducted: CO2 simulation with CO2 concentrations of 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, and 30%, and trimethyl amine (TMA) as a representative of TVB-Ns, with concentrations of 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, and 30%. The CO2 was flushed into polyethylene/polyamide (PE/PA) packages containing the CO2 sensitive intelligent labels using a modified atmospheric packaging (MAP) machine. The packages containing the TVB-N sensitive intelligent labels TMA solutions of different concentrations were placed in closed vials that were reopened after flushing the packages with N2 gas prevent the interference of other gases. The two groups were then stored at 4°C for 10 days and the color change was observed and measured using a portable colorimeter every 2 storage days to determine the total color change (ΔE) by measuring L*, a*, b* values. To validate the intelligent labels in a real food system, atlantic bonito (Sarda sarda) fish was used. The fish were placed in PE/PA packages containing all four intelligent labels (BTB-MC-NaOH, BTB-CA-NaOH, BTB-MC-HCl and BTB-CA-HCl). To further imitate the commercially available fish packaging, two different MAP compositions usually used in fish packaging were used: 100% N2 and 70% N2 30% CO2. The packages were then stored at 4°C for 10 days. In addition to monitoring the total color change of the labels, quality of fish was monitored by measuring headspace gas composition, total mesophilic aerobic bacteria, Pseudomonas spp., pH, TVB-N, TMA concentration using gas chromatography (GC), and sensory evaluation. In CO2 simulation, BTB-MC-NaOH labels changed from blue to green at 15% CO2, while BTB-CA-NaOH labels changed from green to yellow at 25% CO2. The color change in both labels was visible to the naked eye within 24 hours and stayed constant through the storage period. For the TMA simulation, BTB-MC-HCl and BTB-CA-HCl labels changed color completely at 15% TMA (BTB-MC-HCl from yellow to navy and BTB-CA-HCl from yellow to green). For the CO2 sensitive labels, the color change was also visible to the naked eye within 24 hours and stayed constant through the storage period. These results were promising since the color-changing range of the TVB-N sensitive labels is also considered the spoilage threshold of fish. In the food validation trial, the headspace gas composition (CO2 and O2 concentrations) did not change significantly during the storage period (p<0.05), however, trace amounts of O2 were found in both MAP groups' packages despite not having O2 in the MAP composition, probably due to the release of O2 from the pores of fish during the storage period. Both total mesophilic aerobic bacteria and Pseudomonas spp. in both MAP groups increased significantly (p<0.05). In 70% N2 30% CO2 group, total mesophilic aerobic bacteria increased from 5.22 log cfu/g to 7.07 log cfu/g and Pseudomonas spp. increased from 3.74 log cfu/g to 6.80 log cfu/g by the 10th storage day, while in 100% N2 group, total mesophilic aerobic bacteria increased from 5.22 log cfu/g to 7.75 log cfu/g and Pseudomonas spp. increased from 3.74 log cfu/g to 7.94 log cfu/g by the 10th storage day. Since the spoilage threshold for fish under MAP is 7 log cfu/g, 70% N2 30% CO2 group reached upper acceptable limit (6 log cfu/g) after 6th day (approximately on 7th day) and microbial spoilage threshold (7 log cfu/g) after the 8th day while 100% N2 group reached upper acceptable limit after the 4th day (approximately on 5th day) and microbiological spoilage threshold at the 6th day. The difference between the two groups is thought to be the effect of CO2 in the 70% N2 30% CO2 group, which may have contributed to the slightly longer shelf-life, since CO2 is thought to have an inhibitory effect on bacterial growth. Throughout the storage period (10 days at 4C) no significant difference in pH values occurred in fish packaged under the two different MAP compositions (p>0.05). As part of the TVB-Ns, the TMA concentration in the headspace also showed a similar gradual increase over the storage period (p<0.05), although the highest value did not exceed 6 ppm in both MAP groups. The TMA level in 100% N2 group was slightly higher than 70% N2 30% CO2 group, even though the final TVB-N levels are similar. This could be the result of CO2 presence in 70% N2 30% CO2 group, which has a more inhibitory effect on the specific spoilage organisms that contribute to the production of TMA. Considering the score 3 as the acceptability level for all sensory attributes, both MAP groups (30% CO2 70% N2 and 100% N2) are considered unacceptable by the 6th day of storage for all the sensory attributes (color, odor, texture, and overall acceptability). The CO2 sensitive labels in 70% N2 30% CO2 MAP group, changed color from blue to green in BTB-MC-NaOH labels and form green to yellow in BTB-CA-NaOH labels by the second day of storage since 30% CO2 was used in the MAP composition, which color change is the same as the color change observed in these labels in the CO2 simulation results. The total color change values (ΔE) for these labels stayed almost constant with no significant difference (p>0.05) in both labels during the storage period (10 days at 4 °C). In 100% N2 group, the CO2 sensitive labels (BTB-MC-NaOH and BTB-CA-NaOH) did not change color, since the CO2 level in the packages stayed in the range 0-5% during the storage period. The total color change values (ΔE) of these labels stayed almost constant for both labels with no significant difference throughout the storage period (p>0.05). The results in both groups can be considered a further validation of the CO2 simulation results. TVB-N sensitive labels (BTB-MC-HCl and BTB-CA-HCl) did not show any color change during the storage period of fish in both MAP groups. The total color change values (ΔE) of these labels showed no significant differences, whether within the same group during the storage period or within the two different groups within the storage period (p>0.05). In the TMA simulation, the color change in both TVB-N sensitive labels (BTB-MC-HCl and BTB-CA-HCl) changed color when the TMA level reached 10 ppm. Since the TMA values obtained for both MAP groups did not exceed 6 ppm, the result is in parallel with the TMA simulation results. In conclusion, the results of this research show that the fabricated intelligent labels -regardless of the binder used- could successfully monitor the different concentrations of spoilage metabolites (i.e., CO2 and TMA) under simulated conditions. However, since fish is usually packaged under MAP (usually without oxygen in the MAP gas compositions), it has a different spoilage mechanism than fish packaged under atmospheric conditions. Hence, these labels are not suitable to appropriately monitor the freshness of fish under MAP conditions, which is a factor often dismissed when conducting a validation experiment for intelligent labels.
Bazı Bacillus izolatlarının poligalakturonaz üretimlerinin araştırılması
Bu çalışmada, Van Gölü'nden izole edilen alkali özellikteki Bacillus izolatlarının poligataktruronaz enzim üretimleri araştırılarak en iyi enzim üreticisi izolat seçilmiş ve bu izolatin enzim üretim koşulları optimize edilmiştir. Çalışmada 25 izolat kullanılmış ve enzim üretimleri pektinaz içeren besiyeri ortamında geliştirilen bakterilerin üzerine iyot çözeltisi damlatılarak kolonilerin etrafında oluşan şeffaf zon belirlenmiştir. En büyük zon çapının görüldüğü VGA7 izolatı en iyi üretici bakteri olarak seçilmiş ve bununla enzim üretim çalışmaları yapılmıştır. İzolatın muhafazası %25 gliserol içeren nutrient broth içerisinde yapılmış olup aktifleştirme işlemi önce nutrient agar ardından nutrient broth içerisinde 33 ˚C'de 24 saatte yapılmıştır. Aktif kültürden üretim ortamına %5 oranında aşılama yapılmıştır. Enzim üretiminde pektin içeren bazal bir besiyeri (10 g/L maya özütü, 10 g/L pektin, 1,5 g/L NaCl, 2 g/L K2HPO4, 0,1 g/L MgSO4.7H2O) hazırlanmıştır. Enzim üretimine sıcaklık, pH, pektin konsantrasyonu, karbon ve azot kaynaklarının etkisi belirlenmiştir. Sıcaklığın belirlenmesi için 25, 30, 33, 37 ve 40 ˚C'de inkübasyonlar yapılmıştır. pH etkisinin belirlenmesi için bazal besiyerinin başlangıç pH'sı, 7, 8, 9, 10 ve 11'e ayarlanarak 33 ˚C'de 24 saat inkübasyon gerçekleştirilmiştir. Pektin konsantrasyonunun etkisinin belirlenmesi için besiyerine 2, 5, 10, 15 ve 20 g/L oranlarında pektin eklenmiştir. Besiyerinde kullanılan pektin yerine gam arabik, sakkaroz, glukoz, früktoz, nisaşta ve laktoz eklenerek üretimler gerçekleştirilerek karbon kaynaklarının etkisi belirlenmiştir. Farklı azot kaynaklarının etkisinin belirlenmesi için yapılan çalışmada ise maya özütü yerine aynı oranda yağsız süt tozu, sarı mercimek unu, soya unu, pepton, kazein ve amonyum sülfat eklenmiştir. İnkübasyonlar sonrasında alınan örnekler 10000 rpm'de santrifüjlenerek hücreler çöktürülmüş ve süpernatantta enzim aktivitesi tayini yapılmıştır. Enzim aktivitesi tayini için pektin içeren tampon çözeltisinde enzim eklenerek 50 ˚C'de 30 dakika inkübe edilmiş süre sonunda oluşan indirgen şeker miktarı DNS yöntemi ile belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, enzim üretiminin en yüksek olduğu sıcaklık 33 ˚C, pH 9, 20 g/L pektin varlığında olmuştur. Karbon kaynaklarında en iyi olanın pektin olduğu belirlenmiş olup bunu laktoz takip etmiştir. Azot kaynaklarından ise en etkili olanın maya özütü olduğu belirlenmiştir. Ayrıca enzimin optimum sıcaklığı ve pH'ı da belirlenmiştir. Enzimin optimum pH'ı 12, sıcaklığı ise 70 ˚C olarak belirlenmiştir. Sonuç olarak bu çalışma ile Van Gölü'nden izole edilen ve pH 12 gibi ekstrem koşullarda aktivite gösteren poligalakturonaz enzimi üretimi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bilgiler ışığında enzimin uygulama alanları ile ilgili çalışmalar ileride gerçekleştirilebilir.
Development of antimicrobial edible film containing antagonistic bacteria
The microbial spoilage of food products causes significant economic losses. In this study, Bacillus clausii (O/C, T, SIN, and N/R) as an antagonistic bacterium was incorporated into an edible film solution based on whey protein concentrate (WPC) and fermented for 24 h to produce antimicrobials and create an antimicrobial edible film. Taguchi test trial (3x3) was used to analyze the optimum condition for the growth of B. clausii and its antimicrobial production in the film solution. Nine different growth parameters including temperature (33, 35, and 37°C), pH (8.5, 9.0, and 9.5), and protein concentration in the film (6, 8, and 10%) were chosen for that purpose. The optimum growth of B. clausii and the maximum antimicrobial production were observed when protein concentration was 10% (w/v) and pH was 8.5 and 9.0. The film solutions showed antimicrobial effects against Aspergillus niger, Penicillium expansum, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli. The 86% and 87% of B. clausii cells survived in the dry film for 14 days at 4 and 25°C, respectively. The highest TS and % E of the film containing B. clausii was measured as 3.14 MPa and 27.63%, respectively. Taguchi test trial results showed that the protein content of the film was the most important parameter affecting water solubility (WS) and water vapor permeability (WVP). In conclusion, the present work showed that B. clausii with their spores could be used to prepare WPC films with antimicrobial properties against spoilage of food products.
Farklı gıdalardan izole edilen mayaların probiyotik özelliklerinin değerlendirilmesi ve fonksiyonel gıda geliştirilmesi
Bu doktora tez çalışmasında, 19 ev yapımı doğal çökelek peyniri, karın kaymağı peyniri, tereyağ, kefir, yoğurt, tel peyniri, mantar turşusu, salatalık turşusu, lahana turşusu, fasulye turşusu, taflan turşusu, yabandağı alıcı sirkesi, Trabzon hurması sirkesi, ekşidağ elması sirkesi, kırmızı pancar lahana havuç biber sirkesi, elma sirkesi, üzüm sirkesi, çiçek balı sirkesi ve dağ kızılcığı sirkesi örneklerinden izole edilen 85 maya suşunun probiyotik potansiyeli araştırılmıştır. Elde edilen maya suşlarının tamamı, mide ve bağırsak geçişi sırasında simüle edilmiş koşullara maruz kaldıktan sonra gastrointestinal koşullarda hayatta kalma potansiyeli göstermiştir. İzolatların %10,58'i orta, %34,11'i zayıf biyofilm üreticisi olarak tanımlanırken, %55,29'unun biyofilm oluşturma özelliğinin olmadığı belirlenmiştir. Tüm izolatlarda katalaz enzim üretimi tespit edilmiştir. İzolatlardan %83,52'sinin orta, %16,47'sinin ise güçlü prtoteaz aktivitesine sahip olduğu tespit edilmiştir. İzolatların %2,35'sinde esteraz aktivitesi görülmeyip, %95,29'unda orta düzeyde, %2,35'inde güçlü esteraz aktivitesi tespit edilmiştir. Elde edilen izolatların %95,29'unda orta düzeyde amilaz aktivitesi, %2,35'inde güçlü amilaz aktivitesi tespit edilirken %2,35'inde ise amilaz aktivitesi tespit edilmemiştir. İzolatların %50,58'inde güçlü β-glikozidaz aktivitesi görülürken %49,41'inde aktivite görülmemiştir. Hidrokarbonlara yapışma yeteneğinin ise cinse ve türe özgü olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca hidrofobisiteninin hidrokarbonlara göre değiştiği belirlenmiştir. Çalışmamızda tüm suşlar için inkübasyon süresinin uzamasıyla otoagregasyon yüzdelerinin arttığı belirlenmiştir. 24 saaatin sonunda tüm izolatlarda % otoagregasyon değeri %60'ın üzerinde tespit edilmiştir. Maya suşlarının E.coli ATCC 25922 suşu ile koagregasyon yetenekleri %0,0- 95,7 arasında bulunmuştur. Maya suşlarının S. Typhimurium ATCC 14028 ile % koagregasyon değerlerleri %0,0 -%91,9 arasında tespit edilmiştir. Maya suşlarının; S. aureus ATCC 25923 ile % koagregasyon yetenekleri %0,0-95,1 arasında bulunmuştur. Maya suşlarının L. monocytogenes ATCC 7644 suşu ile koagregasyon yetenekleri %0,0- 88,7 arasında bulunmuştur. Bu araştırmada; koagregasyon yeteneğinin, inkübasyon süresine ve suşuna bağlı olduğu sonucuna varılmıştır. Elde edilen mayaların çoğunun E. coli ATCC 25922, E. coli O157:H7, B. cereus, C. sakazakii ATCC 29544, L. monocytogenes ATCC 7644, S. aureus ATCC 25923, S. Typhimurium ATCC 140828'e karşı antimikrobiyal etki gösterdiği tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, mayaların test edilen tüm antibiyotiklere karşı ise direnç gösterdiği doğrulanmıştır. Hücrelerin 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical süpürme aktivitesi, test edilen tüm maya suşlarında hücrelerin antioksidan aktivitesi hücre içi ekstraktlarından daha yüksek olarak tespit edilmiştir. MALDITOF ile tanımlaması yapılan mayalar daha sonra 18S-28S rRNA analizi ile tanımlanmıştır. En yüksek probiyotik potansiyeli bulunan mayalardan birisi olan Saccharomyces boulardii %39,76 kakao kütlesi, %41,85 kakao yağı, %14,80 inülin, %1,60 steviosid ve %0,15 soya lesitini içeren şekersiz prebiyotik ve probiyotik özellikli çikolata enkapsülasyon yöntemi ile üretilmiştir. Bu çalışmada S. boulardii kakao tozu: Na-aljinat: fruktooligosakkaritler sırasıyla (10:1:1) oranında karışım dondurarak kurutucu ile kapsüllenmiştir. Kapsülleyici karışım %93,57 ± 1,02 kapsülleme verimliliği göstermiştir. Nihai ürünlerde en az 107 log kob/g canlı probiyotik sayısı sağlanmıştır. Çikolata örneklerinin kristal morfolojileri incelendiği zaman hacim artırıcı maddelerin (inülin) pürüzlü bir yapıya neden olduğu tespit edilmiştir. Bu durum viskozite farkından dolayı kaynaklanmıştır. 25 ˚C'de 120 gün depolamadan sonra çikolata numunelerinin nem ve sertliğinde önemli bir değişiklik (P ≥ 0.05) olmamıştır. Ayrıca örneklerin hiçbirinde depolama boyunca çiçeklenme gözlenmemiştir. Çikolata örneklerinde probiyotiklerin varlığında, 25 ˚C'de 120 gün boyunca depolama sırasında pH değerlerinde önemli (P < 0.05) artış, su aktivitesi değerlerinde ise düşüş olduğu tespit edilmiştir (P < 0.05). Taramalı elektron mikroskobunda kapsüllü mayaların çikolata içinde hapsedildiği görülmüştür. Yuvarlak şekildeki mayalar homojen bir şekilde dağılmış ve kapsüllenmiş probiyotiklerin hücre görünümü, tüm örneklerde aynı olmuştur. SEM görüntüleri, kapsülleyici karışımla dondurarak kurutma sırasında ve ayrıca kapsüllenmiş çikolatalarda; probiyotik bakterilerin, normal boyutunun ve şeklinin değişmediğini göstermiştir. Depolamanın ilk gününde tüm çikolata uygulamalarında başlangıç probiyotik sayılarının benzer (>11 log) olduğu görülmüştür. En önemlisi, kapsüllenmiş probiyotiklerle zenginleştirilmiş çikolatada, 25 ˚C'de 120 günlük depolama boyunca probiyotik sayısı 8,08 log kob/g'nin üzerinde kalmıştır. Kapsüllenmemiş probiyotiklerle zenginleştirilmiş çikolatalarda depolama sırasında probiyotik sayılarında önemli (P < 0.05) ve yaklaşık 5,97 logluk kademeli bir düşüş ortaya çıkmıştır. Kapsüllemelerin koruyucu etkileri çikolatalarda karşılaştırıldığında, kapsüllenmemiş probiyotiklere kıyasla kapsüllenmiş çikolatalarda 120 gün sonunda daha fazla sayıda (2,51 log) probiyotik tespit edilmiştir ve bu da enkapsülanların koruyucu etkileri olduğunu kanıtlamıştır. 25 ˚C'de bir günlük saklamanın ardından yapılan in vitro analizde, 2 saatlik mide sindirimine (pH 3) maruz bırakıldığında kapsüllenmemiş probiyotiklerle takviye edilmiş çikolatada 6,42 ± 0,0 log'luk önemli (P< 0,05) bir azalma olduğu tespit edilmiştir. Ancak kapsüllenmiş probiyotik çikolata içeren numunede yalnızca 3,99 ± 0,2 log azalma olmuştur. Çikolatalarda probiyotiklerin daha düşük log azalması; hem kapsüllemenin hem de çikolatanın taşıyıcı olarak kullanılmasının, in vitro sindirim sırasında probiyotikler üzerinde koruyucu bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Zorlu gastrik koşullara sahip olan midedeki pH 3 değeri ile karşılaştırıldığında bağırsaktaki; pH 7 değerinin probiyotik büyümesi için daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır. Bu sonuçlar; kapsüllenmiş probiyotiklerle zenginleştirilmiş probiyotik çikolatanın, uzun süreli depolama sırasında minimum terapötik limitleri koruyabildiğini açıkça göstermiştir. Ayrıca çikolata bileşenlerinin kompleks karışımının gastrointestinal kanalda, probiyotik büyümesi için iyi bir besin kaynağı olduğu sonucuna varılmıştır. Çikolata örneklerinde yağ asidi analizi GC-FID kullanılarak belirlenmiştir. Tüm örneklerde en fazla stearik asit tespit edilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde kapsüllü çikolatalarda depolamaya bağlı olarak Kaproik (C6:0), Palmitik (C16:0), Stearik (C18:0), Oleik (C18:1n9c), Linoleik (C18:2n6c), Araşidonik (C20:0), cis-15-Tetrakozenoik asit (C24:1n9) yağ asitlerinde önemli bir değişim görülmemiştir (P>0,05), fakat depolamanın 120. gününde farklı olarak Laurik (C12:0) yağ asiti %1,649 oranında tespit edilmiştir. Kapsülsüz çikolatalarda Palmitik (C16:0), Stearik (C18:0), Oleik (C18:1n9c), Linoleik (C18:2n6c), Araşidonik (C20:0), Lignoserik (C24:0), cis-15-Tetrakozenoik asit (C24:1n9) yağ asitlerinde önemli bir değişim tespit edilmemiştir (P>0,05). Depolamanın 120. gününde farklı olarak Behenik (C22:0) yağ asitleri %0,955 oranında belirlenmiştir. Kapsüllü çikolatalarda kapsülsüz çikolatalardan farklı olarak Kaproik asit (C6:0) %0,714 oranında tespit edilmiştir. Sonuç olarak bu doktora tez çalışmasında, maya suşlarının umut verici probiyotik potansiyele sahip olduğu gösterilmiş olup geleneksel olarak üretilen ürünlerde bulunan probiyotiklerin fonksiyonel özellikleri hakkında önemli bilgiler elde edilmiştir. Bu çalışmanın bulgularına göre, S. boulardii ile zenginleştirilmiş probiyotik çikolatanın iyi bir besin kaynağı ve insan sağlığı açısından potansiyel prebiyotik özelliği olan fonksiyonel bir atıştırmalık olarak değerlendirilebileceği sonucuna varılmıştır
Ultrases teknolojisinin soğuk koşullarda tavuk etinde mikrobiyal inaktivasyon için kullanımı ve ürünün kalite özelliklerine etkisi
Bu tez çalışması kapsamında, ısıl gıda işleme teknolojilerine alternatif ısıl olmayan bir yöntem olan çevre dostu ultrases teknolojisinin kanatlı etinin soğutma aşamasında uygulanmasının Salmonella Typhimurium ve Escherichia coli mikroorganizmalarının inaktive edilmesi üzerine etkileri incelenmiştir. Ek olarak, kanatlı üretim prosesinde dekontaminasyon amacıyla kullanılan sodyum hipoklorit kullanımının azaltılabilirliğinin ortaya konması amacıyla sodyum hipoklorit kullanımının ultrases teknolojisiyle birlikte sinerjistik etkisi değerlendirilmiştir. Ayıca, soğutma aşamasında tavuk etlerine uygulanan ultrases teknolojisinin tavuk etlerinin fiziksel ve kimyasal kalite parametreleri üzerine etkisi incelenmiştir. Kanatlı kesimhanesinde gıda kaynaklı patojen mikroorganizmalardan olan Salmonella Typhimurium ve Escherichia coli bakterilerinin inaktivasyonunu değerlendirmek amacıyla, 20 kHz frekansta 750 W güçte çalışan ultrases cihazında %40 ve %80 genlik değerlerinde, %0, %2 ve %5 sodyum hipoklorit içeren soğutma (yıkama) suyu konsantrasyonlarında 1, 2, 3 ve 5 dakika uygulama sürelerinde hem ultrasesin hem de sodyum hipoklorit kimyasalının ayrı ayrı ve birlikte uygulanmasının etkileri incelenmiş ve en az 1 log kob/g mikroorganizma inaktivasyonu sağlayan parametreler uygun koşul olarak belirlenmiştir. %80 genlik değerindeki ultrases uygulamasında; %0 sodyum hipoklorit kimyasalında 5 dakika, %2 sodyum hipoklorit kimyasalında 3 dakika ve %5 sodyum hipoklorit kimyasalında 1 dakika süre içeren uygulama koşulları Salmonella Typhimurium ve Escherichia coli mikroorganizma türlerinin uygun inaktivasyon koşulları olarak tespit edilmiştir. Çalışmada hem sodyum hipoklorit konsantrasyonu hem de ultrases uygulama süresinin artmasıyla birlikte mikroorganizma inaktivasyon etkisinde artış tespit edilmiştir. Ek olarak, farklı uygulama koşullarındaki mikroorganizma inaktivasyon verileri karşılaştırıldığında Salmonella Typhimurium bakterisinin Escherichia coli'ye oranla daha dirençli olduğu belirlenmiştir. Uygun koşullarda gerçekleştirilen fiziksel ve kimyasal analiz sonuçlarına göre, taze tavuk göğüs etleri ile karşılaştırıldığında ultrases uygulaması ile tavuk etinin sarı renginde bir miktar açılma (beyazımsı maviye dönme) tespit edilmiş olup uygulama süresinin artmasıyla birlikte rengin daha fazla açıldığı gözlenmiştir (p<0,05). Ayrıca kontrol grubundaki ultrases uygulanmayan tavuk göğüs etlerinin renk L* ve a* değerleri, tekstürleri (sertlik, yapışkanlık, esneklik ve çiğnenebilirlik özellikleri), pH'ları, TBARS miktarları ve su bağlama kapasiteleri belirlenen uygun koşullardaki ultrases uygulamalarıyla kıyaslandığında aradaki farklılıklar istatistiksel açıdan önemli bulunmamıştır. Tavuk göğüs etlerinin nem miktarının ise ultrases uygulama süresinin artması ile önemli oranda arttığı tespit edilmiştir (p<0,05). Sonuç olarak, sodyum hipoklorit içermeyen soğutma suyunda ultrases uygulamasının tek başına etkisinin düşük olduğu ancak, ultrases ve sodyum hipoklorit kimyasalının birlikte uygulanmasının mikroorganizmaların inaktivasyonunda daha yüksek etkisininolduğu tespit edilmiştir. Ek olarak ultrases uygulamasının tavuk göğüs etlerinin fiziksel ve kimyasal kalite parametrelerinde olumsuz bir etkiye neden olmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, kanatlı üretim tesislerinde soğutma aşamasında gıda güvenliğini artırmak için yenilikçi bir yaklaşım olarak ultrases teknolojisinin etkili bir çözüm sunduğu belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Ultrases Teknolojisi, Sodyum Hipoklorit, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Gıda Güvenliği.
Şeker pancarı posasından aktif karbon üretimi ve gümüş bazlı biyokompozit polilaktik asit filmlerde uygulanması
Bu tez çalışmasında, şeker endüstrisi katı atığı olan şeker pancarı (Beta vulgaris L.) posasından kimyasal aktivasyon ile aktif karbon üretilmiştir. Elde edilen aktif karbona antimikrobiyal özellikler kazandırmak amacıyla gümüş iyonları eklenmiştir. Sonrasında, aktif karbon-gümüş kompozit yapı, biyobozunur özellikteki polilaktik asit (PLA) filmin içerisine eklenerek, filmin mekanik, bariyer, morfolojik ve antimikrobiyal özelliklerindeki gelişmeler incelenmiştir. Aktif karbonun üretim süreci, yanıt yüzey metodolojisi (RSM) tasarımı olan merkezi bileşik tasarımı (CCD) kullanılarak optimize edilmiştir. Şeker pancarı posasından çinko klorür (ZnCl2) ile kimyasal aktivasyon yoluyla aktif karbon üretilmiştir. Üretim sürecinde karbonizasyon sıcaklığı (500-800 °C) ve ZnCl2 emdirme oranı (1-4) değişken olarak belirlenmiş ve bu değişkenlerin aktif karbon verimliliği (%) ile metilen mavisi giderimi (%MMG) yanıtları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Farklı oranlarda ZnCl2 ile emdirilen örneklerin aktivasyonu 500-800 °C'de, 5 °C/dk ısıtma hızında, 200-300 cm³/dk azot gazı akışı altında gerçekleştirilmiş ve son sıcaklıkta 2 saat tutulmuştur. Optimizasyon analizine göre, en yüksek aktif karbon verimi ve metilen mavisi giderimi için ZnCl2 emdirme oranı 1 ve aktivasyon sıcaklığı 500 °C olarak tespit edilmiştir. Belirlenen parametrelerde şeker pancarı posasından elde edilen aktif karbon verimi %20,88±0,822 ve metilen mavisi giderimi ise %86,80±0,213 olarak bulunmuştur. Optimizasyon çalışması sonucunda uygun parametrelere göre elde edilen aktif karbon (AK) elemental (C, H, N, S, O), nem, kül, uçucu madde, sabit karbon, BET, SEM, FTIR, XRD, TG özellikleri açısından analiz edilmiştir. Elemental analiz sonucuna göre, aktivasyon işlemi sonrası karbon içeriği artarken, hidrojen ve oksijen içeriği azalmıştır. Elde edilen aktif karbonda uçucu madde ve kül miktarı azalırken sabit karbon içeriğinin arttığı gözlemlenmiştir. Optimum koşullarda elde edilen aktif karbonun BET yüzey alanı 1045 m²/g ve mikrogözenek hacmi 0,395 m³/g olarak saptanmıştır. Bu şartlarda toplam gözenek hacminin yaklaşık %74'ünün mikrogözeneklerden oluştuğu ve ortalama gözenek çapının 2,04 nm olduğu belirlenmiştir. SEM görüntülerinde, aktif karbonun gözenekli bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. FTIR spektrumları, aktivasyon sürecinin şeker pancarı posasının kimyasal bileşimini ve yapısal özelliklerini önemli ölçüde değiştirdiğini göstermiştir. XRD analizine göre, aktif karbonun amorf yapıda olduğu belirlenmiştir. Şeker pancarı posasına ait TG eğrisine göre, termal bozunma üç aşamada gerçekleşmiş ve yaklaşık %93,11 oranında kütle kaybı yaşanmıştır. Aktif karbonun ise sıcaklık değişiminden daha az etkilendiği ve toplamda %29,04 oranında kütle kaybı olduğu görülmüştür. Elde edilen aktif karbona kimyasal indirgeme yöntemiyle gümüş iyonları eklenmiştir. SEM görüntülerinde, aktif karbonun yüzeyinde gümüş parçacıklarının varlığı açıkça görülmüştür. XRD sonuçlarında, aktif karbona gümüş ilave edildiğinde kristal yapının oluştuğu gözlemlenmiştir. Aktif karbon-gümüş (AK-Ag) kompozit yapıya ait TG eğrisinde toplamda %22,98 oranında ağırlık kaybı görülmüştür. Elde edilen AK-Ag kompozitinin, antimikrobiyal etkisi disk difüzyon yöntemi kullanılarak incelenmiş ve E. coli ve S. aureus'a karşı antimikrobiyal etki tespit edilmiştir. Üretilen AK ve AK-Ag örnekleri, farklı oranlarda (%1, 3, 5, 7, 10) PLA filmine dahil edilmiştir. Filmler, çözücü döküm yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Çözücü olarak kloroform kullanılmış ve %5 (a/a) PLA çözeltisi elde edilmiştir. Bu çözeltiye, %10 oranında polietilen glikol (PEG 400) plastikleştirici eklenmiştir. Ardından, farklı oranlarda AK (PLA/%10PEG/AK) ve AK-Ag (PLA/%10PEG/AK-Ag) partikülleri (<50 µm) çözeltiye ilave edilmiş ve karışım 12 saat boyunca 60 ℃'de karıştırılmıştır. Hazırlanan çözeltiler, 9 cm çapındaki petri kutularına 7,5 mL olacak şekilde dökülmüş ve etüvde 75 ℃'de yaklaşık 35 dakika kurumaya bırakılmıştır. Ayrıca, PEG 400 ve AK veya AK-Ag içermeyen saf PLA filmi ile sadece PEG 400 içeren PLA/%10PEG filmi de hazırlanmıştır. Elde edilen filmler, fiziksel (renk ve kalınlık ölçümü), mekanik (gerilme mukavemeti, kopma anındaki uzama oranı ve ısıl yapışma mukavemeti), bariyer (su buharı geçiş hızı, WVTR), antimikrobiyal aktivite (Escherichia coli ve Staphylococcus aureus), yapısal (SEM, XRD), termal (TGA/DSC) ve yüzey (FTIR) özellikleri açısından analiz edilmiştir. Üretilen saf PLA filmi kırılgan ve şeffaf bir yapıya sahipken, %10 oranında PEG 400 eklenmiş PLA filmleri daha esnek ve opak bir görünümde elde edilmiştir. SEM görüntülerinde, PLA'nın pürüzsüz bir yüzeye sahip olduğu, %10 oranında PEG 400 içeren filmin ise pürüzlülük gösterdiği gözlemlenmiştir. AK miktarı %1'den %10'a çıktıkça, AK parçacıklarının PLA matrisi boyunca homojen şekilde dağılmak yerine kümelendiği gözlemlenmiştir. AK-Ag içeren filmlerin SEM görüntülerinde ise, AK katkılı filmlere göre daha iyi dağılım gözlemlenmiştir. FTIR spektrumu, PLA ve PLA/%10PEG filmlerinin benzer kimyasal bileşimlere sahip olduğunu ve PLA/%10PEG filminin PEG'in karakteristik fonksiyonel gruplarını içerdiğini göstermiştir. AK ve AK-Ag katkılı kompozit filmler de PLA/%10PEG ile aynı karakteristik pikleri sergilemiştir. XRD analizine göre, PEG'in %10 oranında eklenmesi PLA'nın kristal yapısını önemli ölçüde değiştirmemiştir. Termal analiz sonuçlarına göre, PEG'in plastikleştirici etkisi, PLA'nın termal stabilitesini bozarak malzemenin daha düşük bir sıcaklıkta bozulmasına neden olmuştur. AK ve AK-Ag katkılı filmler, PLA/%10PEG ile karşılaştırıldığında termal stabilitenin değişmediği gözlemlenmiştir. AK ve AK-Ag oranının artmasıyla birlikte filmlerin toplam renk değişiminde (ΔE) artış gözlemlenmiş, parlaklık (L*) değerinde ise azalış meydana gelmiştir. AK-Ag katkılı filmlerin, kompozit yapının rengi nedeniyle sarı-kırmızı renk değerleri yüksek çıkmıştır. AK ve AK-Ag partikülleri PLA matrisine eklendiğinde, gerilme mukavemeti değerlerinde azalma gözlemlenmiştir. PLA/%10PEG filmine kıyasla, %1-10 arasında AK katkılı filmlerde gerilme mukavemeti değerlerinde %14,63'ten %33'e kadar azalma görülürken, AK-Ag katkılı filmlerde %2,32'den %22,69'a kadar azalma gözlenmiştir. En yüksek gerilme mukavemeti değerleri, 31,47 MPa ile %1 AK-Ag ve 29,45 MPa ile %3 AK-Ag filmlerinde elde edilmiştir. PLA filmlerin gerilme mukavemeti değerleri, AK ve AK-Ag eklendikten sonra azalmış olsa da, petrol bazlı ticari plastik filmlerle kıyaslandığında karşılaştırılabilir düzeyde olduğu görülmüştür. En yüksek kopma anındaki uzama oranı ve ısıl yapışma mukavemeti değerleri de %1 ve %3 AK-Ag filmlerinde kaydedilmiştir. Su buharı geçiş hızı, %1 AK ve AK-Ag katkılı filmlerde, PLA/%10PEG'e kıyasla yaklaşık %34 oranında artış göstermiştir. Disk difüzyon yöntemi kullanılarak filmlerin antimikrobiyal aktiviteleri araştırılmıştır. Antimikrobiyal özellikler sadece %3, %5 ve %7 oranında AK-Ag katkılı filmlerde tespit edilmiştir. Sonuç olarak, şeker pancarı posasının aktif karbon üretimi için iyi bir ham madde olduğu belirlenmiştir. Elde edilen aktif karbonun gümüş iyonlarıyla emdirilmesi, AK-Ag kompozit malzemeye antimikrobiyal özellik kazandırmıştır. Aktif karbon-gümüş kompozit yapısının PLA matrisine dahil edilmesiyle elde edilen biyokompozit filmler, sürdürülebilir aktif gıda ambalajı olarak petrol bazlı ticari plastik filmler yerine kullanılma potansiyeline sahiptir.
Ultrases prosesinin vişne suyunda serbest radikal oluşumuna ve ürün kalite özelliklerine etkisi
Bu tez çalışması kapsamında konsantreden üretilen vişne suyu ve su ortamı model olarak alınarak ultrases (US) prosesinin serbest radikal oluşturma durumunun, konsantreden üretilen vişne suyunun işlenmesinde ultrases prosesinin optimizasyonunun, geleneksel termal işleme kıyasla kullanılabilme potansiyelinin ve meyve suyu kalite özelliklerinin belirlenmesinde görüntü işleme teknolojisinin entegrasyonunun incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, ultrasonikasyon işlemi süresince serbest radikal oluşumunun gözlemlenebilmesi için dolaylı bir yöntem geliştirmek üzere antioksidan özelliğe sahip glutatyon (GSH) ve oksidasyon reaksiyonuyla floresan özellik kazanan tereftalik asit (TFA) indikatör ajanlar olarak kullanılmış, hem su hem de konsantreden üretilen vişne suyu model ortam olarak alınarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ultrasonikasyon işleminin konsantreden üretilen vişne suyunda kullanımı için optimizasyon yapılmış ve bu optimum koşullarda üretilen vişne suyunda kalite özellikleri değerlendirilmiştir. Fiziksel kalite özelliklerinden birisi olan renk parametrelerinin belirlenmesi için ayrıca görüntü işleme teknolojisinden faydalanılmıştır. Serbest radikal oluşumu öncelikli olarak su ortamında GSH kullanılarak çalışılmış ve ve iki farklı çapta prob (13 mm ve 19 mm) kullanılarak %60 ve %80 genlik koşullarında 30 dakika süresince uygulanan sonikasyon işlemindebelirli aralıklarla alınan örneklerde GSH'nin oksidasyon düzeyi HPLC ile ölçülmüştür. Ultrases işlem süresi arttıkça GSH'nin oluşan serbest radikallerle reaksiyona girdiği ve buna paralel olarak GSH konsantrasyonunun azaldığı ve okside glutatyon (GSSG) konsantrasyonunun arttığı gözlenmiştir. Bu aşamada 19 mm prob ile oluşan GSSG düzeyinin 13 mm proba göre yaklaşık 5 kat daha fazla olması sebebiyle serbest radikal oluşumunun daha fazla olduğu tahminlendiği için daha zorlu koşulları temsil etmesi adına 19 mm prob seçimi yapılarak diğer aşamalarda 19 mm çaplı prob ile devam edilmiştir. Konsantreden üretilen vişne suyunda biyoaktif bileşiklerin korunması için ultrases proses koşulları 19 mm prob kullanarak ve merkezi kompozit deneysel tasarımı esas alınarak optimize edilmiştir. Genlik (%60-100) ve sürenin (2-15 dk) bağımlı değişkenler olarak; toplam monomerik antosiyanin (TMA) ve toplam fenolik madde içeriğinin (TFM) ise cevap değişkeni olarak kullanıldığı deneysel tasarımla TMA (R2=0.8427) ve TFM (R2=0.8887) içeriklerini maksimize eden %67 genlik ve 7 dakika işlem süresi optimum US koşulları olarak belirlenmiştir. Bu optimum koşullarda hem serbest radikal oluşum durumu hem de ürün kalite özellikleri incelenmiştir. Optimum genlikte sonikasyon işleminin serbest radikal oluşturma potansiyeli yine dolaylı bir yöntemle ölçülmüş olup bu amaçla TFA'nın oksidasyonla floresan özellik kazanma durumundan faydalanılmıştır. Bu kapsamda ultrases prosesi %67 genlikte 30 dakika süresince sulu TFA çözeltisine (80 mM) uygulanmış ve akabinde floresan spektrofotometresiyle ölçümler alınmıştır. Zamana bağlı olarak alınan örneklerde sonikasyon süresi arttıkça TFA'nın floresans şiddetinin arttığı gözlemlenmiş, bu durum sonikasyon sırasında oluşan serbest radikallerle gerçekleşen oksidasyon reaksiyonu ile ilişkilendirilmiştir. Sulu ortama ilave olarak vişne suyu ortamına aynı şekilde TFA ve GSH ilavesinin yapılması ve optimum genlikte (%67) 30 dakika sonikasyon işleminin yapılmasıyla model meyve suyu ortamında floresans özellikleri incelenmiş; ancak vişne suyunda önemli farklılıklar gözlemlenmemiştir. GSH ilaveli meyve suyunda yapılan LC-MS taramasında ise okside glutatyon (GSSG) tespit edilememiştir. Vişne suyunda TFA ve GSH indikatörleri için önemli bir oksidasyon sürecinin gözlemlenmemesi vişne suyunun suya göre daha kompleks yapıda olması ve yüksek antioksidan içeriği dolayısıyla serbest radikallerin indikatörler yerine bu bileşenlerle çok hızlı bir etkileşime girebilme durumuyla ilişkilendirilmiştir. Son kısımda ise optimum koşullardaki US işleminin (19 mm prob, %67 genlik, 7 dk) vişne suyunun fizikokimyasal kalite özellikleri ile biyoaktif bileşen içerikleri üzerine olan etkisi incelenmiş ve geleneksel termal işlem (90 °C, 1 dakika) ile kıyaslanmıştır. pH, suda çözünür madde içeriği ve titrasyon asitliği gibi özellikler açısından örnekler arasında önemli bir farklılık gözlemlenmemiştir (p>0,05). TMA ise işlenmemiş vişne suyu (kontrol) için 158,93 mg/L düzeyindeyken termal işlemle (154,39 mg/L) US prosesine (160,57 mg/L) kıyasla istatistiksel olarak önemli ölçüde azalmıştır (p<0,05). TFM ise kontrol meyve suyunda 417,89 mg/100 mL olarak belirlenmiş olup hem US (384,86 mg/100 mL) hem de termal işlemle (379,65 mg/100 mL) önemli ölçüde azalırken antioksidan aktivite, işlemden bağımsız olarak stabil kalmıştır. Renk özelliklerinin belirlenmesi için kolorimetrik ölçümün yanısıra yenilikçi bir teknoloji olan görüntü işleme teknolojisi kullanılarak MATLAB yardımıyla vişne suyunun renk değerlerinin ölçümü sağlanmış, gıda kalite analizleri açısından uygulanabilirliği incelenmiştir. Her iki yöntem de L* değerinin tüm örneklerde aynı olduğunu; a* ve b* değerlerinin ise ultrases işlemi boyunca korunduğu, ancak termal işlemin kontrole kıyasla anlamlı bir fark oluşturduğu sonucunu ortaya koymuştur (p<0,05). Bu anlamda uygulanan kolorimetrik yöntem ile görüntü işleme yönteminin çıkarımları birbiriyle uyumlu olmakla birlikte kolorimetrik olarak ölçülen renk parametreleri ile görüntü işleme ile tahminlenen renk parametreleri kıyaslandığında iki yöntemin belirlediği değerler arasında farklılıklar oluşabildiği görülmüştür. Elde edilen veriler, ultrases prosesinin ürüne spesifik olarak optimize edilmesi durumunda, ısıl işlemin kalite özellikleri üzerindeki olumsuz etkilerini minimize ederek, vişne suyunun antosiyanin içeriğini ve antioksidan kapasitesini koruyarak işlenmesine olanak sağladığını göstermiştir. Ultrases prosesi serbest radikal oluşturma konusunda bazı endişeler yaratsa da vişne suyunda bulunan güçlü antioksidanlar bu radikalleri etkisiz hale getirmekte ve geleneksel termal pastörizasyona kıyasla fenolik bileşik içeriğinde önemli bir kayba neden olmamaktadır. Ayrıca, sınıflandırma, kusur tespiti, mikrobiyal analiz, renk analizi gibi birçok alanda kullanım alanı giderek artan ve gıda endüstrisi için büyük potansiyel taşıyan görüntü işleme teknolojisinin, henüz kullanım durumu az olan meyve suyu endüstrisine entegrasyonu ve gıda kalitesinin değerlendirilmesi açısından umut verici sonuçlar elde edilmiştir.
Bacillus suşlarından elde edilen proteazlarla biyoaktif peptitlerin üretimi ve bazı özelliklerinin araştırılması
Bu çalışmada bitkisel proteinlerden enzimatik hidroliz ile biyoaktif peptit (BAP) üretimi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde, altı farklı bitkisel ürünün [siyez unu, kuru fasulye unu, sarı mercimek unu, karabuğday, beyaz kinoa ve Galya kavunu (çekirdek kısmı)] biyoaktif özellikte hidrolizat üretiminde protein öncülü olarak kullanım potansiyeli belirlenmiştir. Bitkisel protein izolatları alkali solvent yöntemi ile ekstrakte edilmiş ve dört farklı ticari proteaz (Alcalase, Flavourzyme, Neutrase, rTrypsin) ile uygun proteolitik tepkime koşullarında (50 °C, pH 7) hidroliz edilmiştir (%5 E/S h/h, 2 sa). Protein hidrolizatlarının antioksidan aktivitesi DPPH giderimi ile belirlenmiştir. İzolatların protein içeriği %24,7 (karabuğday) ve %76,7 (sarı mercimek), ekstraksiyon verimi %3,6 (karabuğday) ve %36,2 (sarı mercimek) arasında belirlenmiştir. Alcalase ve Flavourzyme ile daha fazla DPPH giderimi elde edilmiş, altı farklı bitkisel protein kaynağı arasında siyez protein hidrolizatları en yüksek aktiviteyi sergilemiştir (%30-73). Buna göre çalışmanın devamında BAP üretimi için siyez unu protein kaynağı olarak seçilmiştir. Siyez proteinlerinin ektraksiyon verimini arttırmak amacıyla pH (8-10) ve katı madde/çözgen oranının (%10-30 a/h) etkisi incelenmiştir. Buna göre pH 10 ve %10 koşulları optimum olarak belirlenmiştir (ekstraksiyon verimi: ~%23). Ayrıca, bakteriyel ham proteaz ile BAP üretilmiştir. Proteaz üretici bakteri izolatının seçilmesi için mikroorganizma tarama çalışması gerçekleştirilerek izolatların proteaz üretim yeteneği incelenmiştir. Bunun için sekiz farklı Bacillus suşunun süt tozu içeren katı besiyerinde proteolitik aktivitesi değerlendirilmiştir. Bacillus sp. EBTA7 suşundan elde edilen ham proteazın proteolitik aktivitesi en yüksek olmuştur. Seçilen bu suş için proteaz aktivitesi koşulları optimize edilmiş ve bunun için farklı pH (7-11) ve sıcaklık (50-80 °C) değerlerinde aktivite gerçekleştirilmiştir. Buna göre 60 °C ve pH 9 optimum aktivite koşulları olarak seçilmiştir (2056 U/mL). Seçilen Bacillus sp. suşu moleküler tanımlama sonucunda Bacillus mojavensis ile %99,86 oranında benzerlik göstermiştir. Çalışmanın devamında siyez unu ticari proteazlar (Alcalase, Flavourzyme, Neutrase, rTrypsin) ve Bacillus mojavensis sp. EBTA7 ham proteazı ile hidroliz edilmiştir. Hidroliz tüm proteazlar için iki farklı E/S oranında (h/a) gerçekleştirilmiştir (ticari proteazlar: %0,25 ve 1; ham proteaz: %50 ve 100). Hidroliz derecesi (HD) %6,0-35,6 arasında belirlenmiş, ham enzim için E/S oranındaki artışın HD'yi iyileştirdiği tespit edilmiştir. Proteinlerin SDS-PAGE profili genel olarak hidroliz derecesi bulgularıyla örtüşmüştür. Hidrolizatların biyoaktivitesi serbest radikallerin (DPPH ve ABTS) giderimi, demir (II) iyonu şelatlama aktivitesi ve toplam fenolik madde (TFM) içeriğinin incelenmesi ile değerlendirilmiştir. Hidrolizatların DPPH giderimi 17,7 ile 33,0 μmol troloks eş değeri (TE)/g, ABTS giderimi 107-190 μmol TE/g arasındadır. Demir şelatlama aktivitesi 0,09-3,08 mg EDTA/g, TFM miktarı 6,94-14,98 mg gallik asit eş değeri/g arasındadır. Ayrıca, hidrolizatların bazı teknofonksiyonel özellikleri incelenmiş, bunun için emülsiyon aktivite indeksi (EAİ), emülsiyon stabilite indeksi (ESİ), yağ tutma kapasitesi (YTK) ve köpürme özellikleri belirlenmiştir. Buna göre EAİ 28-61 m2/g, ESİ 11-227 dk, YTK 0,70-2,94 g/g, köpük genleşmesi %27-84 ve köpük stabilitesi %22-94 arasındadır. FTIR spektroskopisi ticari proteaz hidrolizatlarının ikincil yapısının ağırlıklı olarak β-plaka, ham proteaz hidrolizatlarının α-heliks olduğuna işaret etmiştir. Hidrolizatların zeta potansiyeli dağılımı -20,0 mV ile -3,19 mV arasında olup ham proteaz hidrolizatlarının zeta potansiyeli en yüksektir (-20 mV). Tüm hidrolizatların yüksek antioksidan kapasitede olduğu belirlenmiş, bununla birlikte Bacillus mojavensis sp. EBTA7 hidrolizatları çok daha yüksek YTK, emülsiyon ve köpük stabilitesi sergilemiştir. Çalışmanın son bölümünde, siyez protein izolatı (SPİ) ve ham proteaz ilk bölümde tespit edilen optimum üretim koşullarında ve yüksek kapasitede üretilmiştir. BAP üretimi ham proteaz ile gerçekleştirilmiş, substrat olarak SPİ (%67 protein) protein içeriği %5 olacak şekilde tampon çözeltide hazırlanmıştır (100 mM, pH 9). Hidroliz öncesi liyofilize ham proteaz 2056 U/mL aktivite değerine ayarlanmış ve hidroliz üç farklı E/S oranında (%30, 40 ve 50) gerçekleştirilmiştir (60 °C, 5 sa). Hidrolitik tepkime ortamı santrifüj edilerek sıvı üst faz toplanmış ve liyofilize edilmiş, ardından kurutulmuş hidrolizatların HD değeri belirlenmiştir. Buna göre %50 E/S ile istenilen HD değeri elde edilmiş (%19,9) ve çalışmanın devamında hidroliz bu oranda gerçekleştirilerek siyez protein hidrolizatı (SPH) aynı şekilde elde edilmiştir. Hidrolizat, farklı gözenek çapındaki (10 kDa, 5 kDa, 1 kDa) membranların kullanıldığı ultrafiltrasyon sisteminden geçirilerek moleküler ağırlığına (MA) göre ayrılmış ve ≤ 1 kDa, 1-5 kDa, 5-10 kDa ve > 10 kDa olmak üzere dört peptit fraksiyonu elde edilmiştir. MA fraksiyonlarının antioksidan ve antidiyabetik özellikleri in vitro spektrofotometrik analizler ile belirlenmiş ve %50 inhibe edici konsantrasyon (IC50) hesaplanmıştır. Ayrıca, fraksiyonların teknofonksiyonel özellikleri belirlenmiştir. Yüzey hidrofobisitesi (H0) ve amino asit kompozisyonu ile birincil yapı özellikleri, FTIR ve zeta potansiyeli ile ikincil yapı özellikleri ortaya konmuştur. Son olarak, MA > 10 kDa fraksiyonu hidrofobik etkileşim kromatografisi (HEK) ileri saflaştırılmıştır. Ultrafiltrasyon (UF) ile elde edilen peptit fraksiyonlarının protein içeriği %43,4-81,7 arasındadır. IC50 değerleri DPPH giderimi için 15,0-88,3 mg/mL, ABTS için 3,9-4,5 mg/mL ve demir (II) şelatlama için 0,17-0,34 mg/mL arasında belirlenmiştir. DPPH gideriminde peptit MA'sı ile aktivite arasında pozitif bir korelasyon tespit edilmiş, MA > 10 kDa ile en yüksek aktivite elde edilmiştir. ABTS giderimi için UF uygulamasının aktivite üzerinde anlamlı bir etki yaratmadığı gözlenmiştir. Demir (II) şelatlama kapasitesinin küçük boyutlu peptit fraksiyonları için (≤ 1 kDa ve 1-5 kDa) daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Demir iyonu indirgeyici antioksidan güç peptit konsantrasyonuna bağlı lineer olarak artmış ve hidroliz sonucunda zayıflamış, UF uygulaması ile (> 10 kDa için) önemli ölçüde iyileşmiştir. Hidroliz işlemi proteinlerin TFM içeriğini zenginleştirmiştir. Bununla birlikte TFM tüm fraksiyonlar için benzer düzeyde tespit edilmiştir. Fraksiyonların antidiyabetik özelliği α-amilaz inhibitör aktivitesi ile incelenmiş ve dikkate değer bir inhibitör aktiviteye rastlanmamıştır. Fraksiyonlar için EAİ 5,3-29,3 m2/g, ESİ 15,2-27,0 dk, YTK 0,32-9,21 g/g, köpük genleşmesi %11-77 ve köpük stabilitesi %1-87 aralığında tespit edilmiştir. MA > 10 kDa fraksiyonu EAİ, YTK ve köpürme genleşmesi ve stabilitesi açısından en iyi fraksiyon olarak belirlenmiştir. MA > 10 kDA için H0 değeri diğer fraksiyonlara kıyasla oldukça yüksek olup, bu durum amino asit kompozisyonun belirlenmesi sonucu bu fraksiyonun zengin hidrofobik amino asit içeriği ile doğrulanmıştır. FTIR spektrumu ile ikincil yapısı α-heliks belirlenen siyez proteinlerinin hidroliz sonrası bu yapısının korunduğu gözlenmiştir. UF ile elde edilen MA fraksiyonlarının ikincil yapısı ise > 5 kDa için ağırlıklı olarak α-heliks, < 5 kDa için β-plaka olarak belirlenmiştir. Peptit fraksiyonlarının zeta potansiyeli -14,1 ile -27,7 mV arasında tespit edilmiştir. Toplam amino asit kompozisyonunun belirlenmesiyle hidroliz ve UF uygulaması sonrası hidrofilik ve hidrofobik amino asitlerin sayısının arttığı ve daha çok hidrofilik özellikteki amino asitlerin açığa çıktığı gözlenmiştir. Asp, Glu, Ser, Gly, Tyr, Trp, Leu ve Lys miktarı MA > 10 kDa fraksiyonunda yüksek tespit edilmiş ve bu fraksiyonun Met hariç bütün esansiyel amino asitleri içerdiği belirlenmiştir. MA > 10 kDa fraksiyonunun HEK ile saflaştırılması sonucunda iki farklı hidrofobik karakterde ileri fraksiyon elde edilmiştir. İleri fraksiyonların kütle spektrometresi analizi sonucu içeriğinde yüksek molekül ağırlıklı glütenin (88 kDa) proteinlerine rastlanmıştır. Özetle, çalışmanın ikinci bölümünde laboratuvar ortamında üretilen ham proteazın enzimatik hidroliz ile BAP üretiminde kullanılabilirliği gösterilmiş, elde edilen peptit fraksiyonlarının genel olarak gelişmiş antioksidan özellikte olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, ultrasiltrasyon işleminin peptit antioksidan ve fonksiyonel özelliklerini iyileştirdiği tespit edilmiştir. Sonuç olarak, çeşitli bitkisel proteinlerden BAP üretiminin gerçekleştirildiği bu çalışmada siyez proteinlerinin enzimatik hidroliz ile biyoaktif ve teknofonksiyonel özelliklerinin yüksek ölçüde iyileştirildiği belirlenmiştir.
Hacıhaliloğlu kayısı Pprunus armeniaca L. cv. Hacıhaliloğlu ) meyvesinden biyoaktif bileşiklerin ekstraksiyonu ve özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada Kayısı ( Prunus armeniaca L) meyvesinin toplam fenol miktarı, toplam antioksidan miktarı , diyabette anahtar konumda olan α-glikozidaz ve α-amilaz üzerine inhibisyon etkisi ve antibakteriyel aktivitesi gibi biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Metanol, etanol ve hekzan kullanılarak elde edilen özütlerin toplam fenol miktarı gallik asite eşdeğer olarak 0.075 - 1.28 mg/g arasında değişirken, en yüksek toplam fenolik madde etanollü özütte bulunmuştur. Meyve özütlerinin antioksidan kapasiteleri, DPPH yöntemine göre serbest radikal giderici etkisi 1.20-12.4 mM TE/ g ekstrakt arasında değişirken, FRAP yönteminde indirgeme gücü kapasitesi 5.73- 15.03 mM TE/ g ekstrakt arasında değişmiştir. En güçlü antioksidan etki FRAP yöntemine göre etanolde bulunurken, DPPH yöntemine göre hekzanlı özütte gözlenmiştir. α-glikozidaz inhibisyonu IC50 cinsinden 63.38- 954,00 mg/mL arasında farklılık gösterirken, α-amilaz inhibisyonu ise IC50: 6.26- 9.69 mg/mL arasında değişmiştir. α-glikozidaz ve α-amilazı inhibe etmede etanollü özüt en etkili bulunmuş olup değerler sırasıyla 593.3 mg/mL ve 118.66 mg/mL tespit edilmiştir. Kayısı meyve özütlerinden sadece etanollü özüt antibakteriyel aktivite göstermiştir. Etanollü özütün disk difüzyon yönteminde oluşturduğu zon çapı 7.66 mm (Escherichia coli) ve 8.33 mm (Staphylococcus aureus) olmuştur.
Akko XIII yenidünya çeşidinin (Eriobotrya japonica Lindl. Akko XIII) biyoaktif özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada yenidünya (Eriobotrya japonica Lindl.) meyvesinin toplam fenol miktarı, antioksidan, diyabette anahtar konumda olan α-glikozidaz ve α-amilaz üzerine inhibisyonu ve antibakteriyel aktivitesi gibi biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Etanol, metanol ve hekzan kullanılarak elde edilen özütlerin toplam fenol miktarı gallik asite eşdeğer olarak 0.058-8.2 mg/g arasında değişmiştir. En yüksek toplam fenolik madde metanollü özütte bulunmuştur. Meyve özütlerinin antioksidan kapasiteleri, DPPH yöntemine göre serbest radikal giderici etkisi 1.86-75.85 mM TE/g arasında değişirken, FRAP yönteminde indirgeme gücü kapasitesi 1.91-11.04 mM TE/g arasında değişmiştir. En güçlü antioksidan etki metanollü özütte gözlenmiştir. α-glikozidaz inhibisyonu IC50 cinsinden 5.37-51.11 mg/mL arasında farklılık gösterirken, α-amilaz inhibisyonu ise IC50: 3.91-19.2 mg/mL arasında değişmiştir. α-glikozidazı inhibe etmede metanollü özüt en etkili (5.37 mg/mL) iken, α-amilaz inhibisyonunda etanollü özüt en etkili (3.91 mg/mL) olmuştur. Yenidünya meyve özütlerindenmetanol ve etanol ile edilen özüt Escheria coli'ye karşı sırasıyla 13.3±0.60 mm ve 14.7±0.60 mm düzeylerinde antibakteriyel etki gösterirken, tüm özütlerin Staphylococcus aureus'akarşıantibakteriyel aktivitelerin olmadığı saptanmıştır
Türkiye'de farklı yörelerde yetiştirilen yaş çay yapraklarından yeşil çay üretimi ve kalite özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada, 2017 yılı çay sezonu 2. sürgün döneminde (Temmuz-Ağustos) ÇAYKUR'a ait Cumhuriyet, Tirebolu, Hemşin Organik ve Sabuncular Organik çay fabrikalarından temin edilen yaş çay yapraklarından üretilen yeşil çayların kalite parametreleri (su ekstraktı, toplam polifenol, kafein, kateşin, mineral madde vb.) araştırılmıştır. Böylelikle, yeşil çay üretiminde farklı bölgelerden temin edilen yaş çay yapraklarının yeşil çaya işlemeye uygunlukları ve üretim aşamalarında çayın bileşiminde meydana gelen değişimler tespit edilmiştir. Çay çeşitleri arasında Tirebolu yöresinden temin edilen yaş çay yapraklarından üretilen yeşil çayın kalite parametrelerinin diğer çeşitlere kıyasla daha yüksek olduğu ve Türk Gıda Kodeksi Çay Tebliği'ndeki yeşil çaya ait fiziksel ve kimyasal özelliklere uygun olduğu belirlenmiştir. Tirebolu yöresine ait yaş çay yapraklarından üretilen kuru yeşil çayın su ekstraktının %37.68, toplam polifenol içeriğinin %16.93, kafein değerinin %2.59, toplam kateşin değerinin %16.26 ve EGCG'da %9.41 olduğu belirlenmiştir. Duyusal kriterler açısından değerlendirildiğinde de en yüksek puanları Tirebolu yöresinden temin edilen yaş çay yapraklarından üretilen yeşil çayların aldığı tespit edilmiştir.
Şalgam sularının aroması üzerine etkili mikrofloranın yeni nesil dizileme yöntemi ile belirlenmesi ve istatistiksel değerlendirilmesi
Şalgam suyu, evlerde, küçük işletmelerde ve endüstriyel düzeyde üretilen kırmızı renkli, ekşi tatta fermente bir içecektir ve siyah havucun laktik asit fermantasyonu sonucunda elde edilmektedir. Bu çalışmada, fermantasyon süresi (20 gün) boyunca belirli aralıklarla alınan şalgam suyu örneklerinde renk, pH, titrasyon asitliği, suda çözünen katı madde miktarı ve mikrobiyolojik sayım analizleri yapılmış ile gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) yöntemi uygulanmıştır. Ayrıca, fermantasyon sürecindeki baskın laktik asit bakterisi ve maya-küf tür ve kompozisyonları yeni nesil dizileme yöntemi kullanılarak belirlenmiş ve uçucu aroma bileşikleri profili analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda pH değerinin ve titrasyon asitliği değerinin sırasıyla 4,24-3,82 ve 4,03-8,33 g/L arasında değiştiği görülmüş, briks değerleri ise süreç boyunca 2,7 olarak ölçülmüştür. Süreç boyunca toplam bakteri sayısının giderek azaldığı, LAB ve maya-küf sayısının ise giderek arttığı görülmüştür. Fermantasyon sürecinde baskın LAB türleri Leuconostoc mesenteroides, Lactococcus lactis ve Leuconostoc pseudomesenteroides; baskın maya-küf türleri ise S. cerevisiae ve C. boidinii olarak tespit edilmiştir. Uçucu aroma bileşikleri içinde etil alkol en yüksek, fenol, 2,4-bis(1,1-dimetiletil) ise en düşük konsantrasyona sahiptir.
Türkiye'de farklı bölgelerde yetiştirilen stevia bitkisinin steviol glikozit içeriklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada, ülkemizde Akdeniz, Karadeniz ve Marmara bölgelerinde yetiştirilen 4 farklı çeşit Stevia bitkisinden Stevia Rebaudiana Bertoni (BRT1, BRT2 ve BRT3) ve Stevia Morita II (MRTII) çeşitlerinin yaprak özellikleri (en, boy, en/boy oranı), kuru yaprak verimleri ve steviol glikozit içerikleri yetiştirme periyodu boyunca incelenmiştir. Stevia çeşitlerine ait fidelerin boylarının büyüme-gelişme evresi sonunda 74.00-101.50 cm'ye ulaştığı tespit edilmiştir. Stevia çeşitlerinin toplam kuru yaprak veriminin 333.96-624.00 kg/da arasında değiştiği ve en yüksek toplam kuru yaprak veriminin Akdeniz Bölgesi'nde 624.00 kg/da ile Burhaniye'den temin edilen Stevia Rebaudiana Bertoni'de (BRT 3) olduğu belirlenmiştir. En düşük toplam kuru yaprak veriminin, Marmara Bölgesinde 333.96 kg/da ile Stevia Morita II'de olduğu saptanmıştır. Stevia çeşitlerinin Toplam Steviol Glikozit (TSG) içeriğinin %11.90-17.76 arasında olduğu, Stevioside ve Rebaudioside A içeriğinin de sırasıyla %1.44-8.45 ve %3.42-13.98 arasında değiştiği belirlenmiştir. TSG içeriği açısından en iyi Stevia çeşidinin Akdeniz Bölgesinde yetiştirilen Stevia Morita II çeşidinde olduğu (TSG %17.76, Rebaudioside A %13.98 ve Stevioside %1.98) saptanmıştır. Ülkemizin Stevia yetiştiriciliği açısından gerek toprak yapısı ve gerekse iklim-ekolojik koşullar açısından uygun bir bölge olduğu ve Stevia Morita II (MRT II) çeşidinin adaptasyonunun daha kolay, hasat süresinin daha kısa ve steviol glikozit içeriğinin daha yüksek bir çeşit olduğu belirlenmiştir.
Kolesterolün Salmonella bakterinlerinde antibiyotik aktivite değiştirici ajan olarak kullanımı
Bu çalışmada kolesterolün Salmonella Typhimurium bakterisinin farklı antibiyotiklere ve konsantrasyonlarına karşı dirençliliği üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Salmonella Typhimurium antibiyotik direnç profili incelendiğinde; ampisilin, streptomisin, sulfametoksazol/trimetoprim, siprofloksazin, tetrasiklin, kloramfenikol ve gentamisine duyarlı olduğu; penisilin ve vankomisine karşı dirençli olduğu gözlemlenmiştir. Çalışmada incelenen ampisilin, streptomisin, siprofloksazin ve sulfametoksazol/trimetoprim toz antibiyotikleri için belirlenen minimum inhibisyon konsantrasyonları (MİK) sırasıyla; 16, 128, 0,25 ve 16 mg/L olarak bulunmuştur. MİK değerleri kolesterol bulunan ortamda, kolesterol olmayan ortamdan daha yüksek olarak bulunmuştur. Ayrıca aynı etki disk difüzyon yönteminde inhibisyon zon çaplarında azalma şeklinde görülmüştür. MİK değerindeki artış ve inhibisyon zon çapındaki azalış; kolesterolün Salmonella Typhimurium'un antibiyotiklere karşı duyarlılığında azaltığı şeklinde değerlendirilmiştir. Kolesterolün Salmonella Typhimurium'un antibiyotik ile bakteri etkileşimi üzerine etkisi, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR) spektroskopisi ile de incelenmiştir. FT-IR analizleri sonucunda, ortama kolesterol eklendiğinde, kolesterol olmayan ortamda elde edilen bazı dalga boylarında tanımlanan fonksiyonel gruplarda değişikliklere neden olmuştur. Streptomisin, trimetoprim/sülfametoksazol ve siprofloksazin genel olarak bakterinin polisakkarit bölgesi olarak yorumlanan dalga boylarındaki piklerde değişikliğe neden olmuştur. Ampisilin diğer antibiyotiklerden farklı olarak bakterinin proteinin sentezindeki amino asitlerinin yapısındaki gözlemlenen dalga boylarında değişikliğe neden olmuştur.
Farklı fermantasyon yöntemlerinin kaparilerdeki (Capparis spinosa) biyoaktif bileşenler üzerine etkileri
Bu çalışmada fermantasyon işleminin kapari (Capparis spinosa L.) tohum ve meyvelerin fenolik profili ve antioksidan aktivitesi üzerine etkileri belirlenmiştir. Fenolik bileşikler, yüksek performanslı sıvı kromatografisine bağlı elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometresi (HPLC-DAD-ESI-MSn) kullanılarak belirlenmiştir. Öte yandan, kapari tohum ve meyvelerinin şeker ile antioksidan potansiyelleri (DPPH ve ABTS metotları kullanılarak) ayrıntılı olarak incelenmiş, pH, titrasyon asitliği, tuz, renk analizleri yapılmıştır. Tohum ve meyvedeki toplam fenolik madde içeriği sırasıyla 1708-2196, 515-1133 mg/100 g arasında olduğu belirlenmiştir. Tohum ve meyvede antioksidan kapasitenin DPPH yöntemiyle yapılan sonuçlarının sırasıyla, 16-21, 11-15 μM Trolox /kg ve ABTS yönteminde ise 23-26, 8-18 μM Trolox /kg aralığında değiştiği saptanmıştır. Fermantasyon işlemine bağlı olarak tohum ve meyvede toplam fenolik madde miktarı ve antioksidan kapasitenin azaldığı saptanmıştır. Kapari tohum ve meyvelerinde sakkaroz, fruktoz ve glikoz olmak üzere 3 farklı şeker belirlenmiştir. Bunların toplam miktarı tohumlarda 3.30¬-5.74 g/kg arasında, meyvede ise 3.64–12.40 g/kg değişmiştir. Fermantasyona bağlı olarak şekerlerin miktarı önemli ölçüde azalmıştır. Kapari tohum ve meyvelerinde toplam 19 adet fenolik bileşik tanımlanmıştır. Taze kapari tohumunda 16, taze kapari meyvesinde 15 adet fenolik bileşen bulunmuştur. Taze tohumda bulunan baskın bileşikler, kuersetin-3-O-rutinozit, kaempferol-3-O-rutinozit, kaempferol-3-O-glikozit, taze meyvede bulunan baskın bileşikler, p-kumarik asit, kuersetin-3-O-rutinozit, kaempferol-3-O-rutinozit olarak bulunmuştur. Kuersetin-3-O-rutinozit (rutin) bileşiği, tohum ve meyvedeki en baskın fenolik bileşik olup sırasıyla, 367-17 mg/100 g olarak bulunmuştur. Fermantasyona bağlı olarak salamura ve tuzlama yöntemiyle çalışılan tohum ve meyvelerde taze tohum ve meyveye ek olarak izoramnetin bileşiği saptanmıştır. Fermantasyona bağlı olarak hem tohum hem meyvede kuersetin ve kaempferol bileşikleri önemli miktarda arttığı görülmüştür. Kapari tohumlarındaki toplam fenolik madde miktarının meyveye oranla daha yüksek olduğu ve fermantasyon işlemine bağlı olarak fenolik madde miktarının önemli ölçüde azaldığı saptanmıştır. Kuru tuzlama yöntemiyle üretilen kapari tohum ve meyvelerinde kayıplar daha düşük düzeylerde olmuştur.
Gemlik çeşidi yeşil zeytinin fenolik bileşenlerin LC-DAD-MS/MS ile karakterizasyonu ve fermantasyon işleminin bu bileşenler üzerine etkileri
Bu çalışmada, 2018 yılı Adana'da yetiştirilen yeşil Gemlik zeytininden salamura yöntemiyle sofralık zeytin üretiminde fenolik bileşik, antioksidan kapasite ve diğer önemli kalite parametrelerindeki değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Zeytinlerin fenolik bileşiklerinin analizleri LC-DAD-ESI-MS/MS cihazıyla ve antioksidan potansiyelleri DPPH ve ABTS metotları kullanılarak ayrıntılı olarak belirlenmiştir. Toplam fenolik madde miktarı taze zeytinde 10.74 mg/g, fermente zeytinde 10,34 mg/g olarak saptanmıştır. LC/MS-MS cihazıyla yapılan analizde taze ve fermente zeytin örneklerinde 21 adet fenolik bileşik tespit edilmiştir. Bu bileşiklerden en baskını taze zeytinde oleuropein iken fermente zeytinde luteolin ve hidroksitirozol olarak bulunmuştur. Ayrıca çalışmamızda 6′-rhamnopiranozil oleozit bileşiği ilk defa belirlenmiştir. Salamura zeytinler kaffeik asit, hidroksitirozol, luteolin ve apigenin ile taze zeytinler ise karakterize olarak grup oluştururken diğer saptanan fenolikler taze zeytinleri ise verbaskozit, luteolin-7-glikozit, hidroksitirozol glikozit, elanolik asit türevi, oleuropein, 6′-rhamnopiranozil oleozit, rutin ve luteolin ile karakterize olmuştur. Çalışmada ayrıca, taze zeytinlerde glikozit yapının salamura zeytinlerde ise aglikon yapının baskın olduğu saptanmıştır. Genel olarak değerlendirildiğinde fenolik bileşiklerin toplam miktarı fermantasyona bağlı olarak önemli ölçüde azaldığı ancak antioksidan kapasitedeki değişimin istatistiksel yönden önemli (p>0.05) olmadığı saptanmıştır. Bu durumun glikozit yapılı bileşiklerin antioksidan potansiyeli daha yüksek olan aglikon yapılı bileşiklere dönüşümünden kaynaklandığı düşünülmektedir.
D-Tagatoz 3-Epimeraz enzimi üretimi ve fruktozdan alluloz (psikoz) eldesi
Bu çalışmada rekombinant DNA teknolojisiyle "D-Tagatoz 3-Epimeraz (D-TE)" enzim üretimi gerçekleştirilmiştir. D-TE enzim çözeltisi kullanılarak fruktoz nadir bir şeker olan alluloz (D-psikoz)'a dönüştürülmüştür. D-Tagatoz 3-Epimeraz enzim geni Escherichia coli JM109'dan izole edilip PCR ile çoğaltılmıştır. Konakçı hücre olarak da Escherichia coli JM109 kullanılmış ve enzim geni plazmid yardımıyla bu mikroorganizmaya aktarılmıştır. Gen aktarımı yapılan konak hücre 37 °C'de 24 saat boyunca çalkalamalı inkübatörde gelişmeye bırakılmış ve 24 saat sonunda spektrofotometrede 600 nm dalga boyunda yeterli gelişme olup olmadığı ölçülmüştür. OD600 değeri 0.61'e ulaştıktan sonra enzimin daha hızlı üretilebilmesi amacıyla son konsantrasyonda 0.1 mM olacak şekilde IPTG ilave edilmiş ve 18 °C'de bir gece bekletilerek protein ekspresyonu gerçekleştirilmiştir. İnkübasyon sonunda hücreler santrifüjle toplanarak enzim üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen enzim His GraviTrap saflaştırma kolonu yardımıyla saflaştırılmış ve saf enzim elde edilmiştir. Daha sonra saflaştırılmış D-TE enzim çözeltisinden %1, %5 ve 50'lik fruktoz çözeltisi üzerine %5 oranında ilave edilip 20 °C, 40 °C, 60 °C, 70 °C ve 80 °C'de 24 saat süreyle bekletilmiştir. Bu aşamada ilk 8 saat boyunca her 2 saatte bir ve 24. saat sonunda numune alınarak HPLC'de analiz edilmiş ve D-TE aktivitesi sonucu fruktozdan dönüşen alluloz miktarı tespit edilmiştir. D-TE enzim aktivitesi için en uygun sıcaklığın 60 oC olduğu ve bu sıcaklık derecesinde bekletilen %50'lik fruktoz çözeltisine ait örneklerde 2., 4., 6., 8. ve 24. saatlerde yapılan HPLC analizleri sonucu fruktozun alluloza dönüşüm oranının sırasıyla %10.32, %12.66, %15.32, %15.78 ve %20.76 olduğu belirlenmiştir.
Investigation of rebaudioside a crystallization behavior
Stevia rebaudiana Bertoni is a source of more than 11 zero calorie sweet tasting compounds called steviol glycosides. These steviol glycosides especially Stevioside and Rebaudioside A (Reb A) which are two major glycosides found in the stevia leaves in higher amounts have received special interest for use as natural sweetener. The stevia extract should contain steviol glycosides at least 95 % in order to be used as a sweetener. Food and Drug Administration (FDA) approves the use of over 97 % pure Reb A in food products with a generally regarded as safe status (GRAS). The extraction, separation and purification of steviol glycosides are therefore crucial for the production of high purity natural sweeteners from stevia leaves. Crystallization is one of the oldest and commonly used methods of industrial separation and purification. A compound of interest can be separated and purified from the extract by crystallization due to temperature and solvent dependent differences in the solubility values. Temperature and solvent dependent differences in the solubility values, the presence of supersolubility behavior and the growth of polycrystalline phases affect the separation/purification via crystallization. The aim of this thesis was therefore to determine temperature dependent solubility values and crystallization behavior of Reb A in water. Thermodynamic solubility values of Reb A in water at 40, 50, and 60 °C were determined and found to be 3.94, 5.93 and 10.65 mg RebA/g water, respectively. Reb A was found to exhibit supersolubility and recrystallization in water. Particle morphologies were therefore determined by optical microscopy. Rounded and cornered shaped Reb A crystals was found to crystallize as thin and long whisker shaped crystals in water. X-Ray diffraction analysis also confirmed the crystallization of different Reb A phase from supersaturated solutions. Solubility values of ground-water-grown-crystals were also determined at 20, 30, 40, 50 and 60 °C and found to be 0.55, 0.52, 0.70, 4.53 and 7.87 mg Reb A/g water. Nucleation tresholds of Reb A were determined upon the observation of its supersolubility behavior in water. Primary and secondary nucleation tresholds of Reb A were determined both by holding Reb A solutions in constant temperature water bath and by isothermal crystal growth experiments in the glass double jacketed reactor under stirring at constant temperature. Reb A seeds were prepared for the determination of secondary nucleation tresholds. Primary nucleation thresholds were found to be between 0.0025 and 0.004 g/mL for 25 and 40 °C and between 0.004 and 0.01 g/mL for 50 and 60 °C by statically. Primary nucleation treshold determinations in stirred reactor however yielded 0.00399 g/mL and 0.00474 g/mL for 30 and 40 °C, respectively. Secondary nucleation tresholds by static system were found to be between 0.002 and 0.003 g/mL for 20 °C and between 0.004 and 0.003 g/mL for 30 and 40 °C. It was not possible to discriminate the secondary nucleation during isothermal crystal growth experiments either by visually or by spectrophotometric absorbance measurements within the solid liquid ratios employed and amount of seed suspension used.
Sarı kantaron (Hypericum perforatum L.) fenoliklerinin karekterizasyonu, antioksidan ve antimikrobiyal potansiyelinin belirlenmesi
Bu çalışmada sarı kantaron (Hypericum Perforatum L.) bitkisinin farklı çözgenler (etanol, metanol, ayçiçek yağı, zeytinyağı ve su) kullanılarak elde edilen ekstraktlarının fenolik bileşik, antioksidan ve antimikrobiyal etkileri araştırılmıştır. Fenolik bileşikler, yüksek performanslı sıvı kromatografisine bağlı elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometresi (HPLC-DAD-ESI-MSn) kullanılarak belirlenmiştir. Ekstraktların antioksidan potansiyelleri DPPH ve ABTS metodları kullanılarak ayrıntılı olarak incelenmiştir. Bitkilerin antimikrobiyal etkisi ise agar kuyu difuzyon yöntemi ile araştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda 22 adet fenolik bileşik tanımlanmış ve miktarları belirlenmiştir. Hazırlanan ekstraktlarda klorojenik asit grubu bileşiklerden neoklorojenik asit, flavan-3-ol grubu bileşiklerden epikateşin, fenolik asit grubu bileşiklerden kaffeik asit, naftodiantronlar grubu bileşiklerden hiperisin ve flavonoid grubu bileşiklerden hiperosid baskın bileşikler olarak saptanmıştır. Genel olarak çalışmamızda metanol ve etanol ekstraktlarında tanımlanan bileşik sayısının ve miktarının ayçiçek yağı, zeytinyağı ve su ekstraktlarına göre daha fazla olduğu görülmüştür. Antioksidan kapasite analiz sonuçlarında en yüksek içerik metanol ekstraktlarında ve en düşük içerik ise ayçiçek yağı ekstraktlarında saptanmıştır. Antimikrobiyal aktivite analiz sonuçları incelendiğinde ise sarı kantaron bitkisinin ayçicek yağı ve zeytinyağı ile hazırlanan ekstraktlarının Escherichia coli, Staphylococcus aeureus, Pseudomonas aeuroginasa mikroorganizmaları üzerinde inhibisyon etkisi gözlemlenmezken, metanol, etanol ve su ile hazırlanan ekstraktları antimikrobiyal etki göstermiştir. Test edilen mikroorganizmalara karşı en düşük antimikrobiyal aktivite, su ile hazırlanan bitki ekstraktında gözlemlenmiştir. Tüm sonuçlar genel olarak değerlendirildiğinde, etanol ve metanol ile hazırlanan ekstraktlarda tanımlanan fenolik bileşik sayısının ve miktarının daha fazla olduğu, antioksidan potansiyelin diğer ekstraktlara oranla daha yüksek saptandığı sonucuna varılmıştır. Tüm test mikrorganizmalarına karşı en yüksek antimikrobiyal aktivite etanol ve metanol ekstraktlarında saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Sarı kantaron, Hypericum perfaratum L. fenolik bileşikler, antioksidan kapasite, agar kuyu difüzyon yöntemi, LC-DAD-ESI-MS/MS
Keçiboynuzu meyvesinin kalite özelliklerinin FTIR spektroskopisi ile tahmin edilmesi
Bu çalışma ile keçiboynuzu meyvesinin toplam fenolik madde miktarı, antioksidan kapasitesi, antimikrobiyal aktivitesi gibi kalite özelliklerinin belirlenerek FTIR spektroskopisi ile bazı kalite özelliklerinin tahmin edilmesi hedef alınmıştır. Bu amaçla çalışmada keçiboynuzu örnekleri alınarak su, etanol, metanol ve bunların hacimce %50 oranlarıyla ekstraktlar hazırlanmıştır. Toplam fenolik madde miktarı en yüksek metanol ile ekstrakte edilen keçiboynuzu örneğinde (1,56±0,09 µg GA/g), onu takiben su ekstraktında tespit edilmiştir. En düşük antioksidan kapasitesi etanol ve metanol çözgenlerinin kullanıldığı örneklerde gözlenmiştir. En yüksek antioksidan kapasite su ile ekstrakte edilen keçiboynuzu örneğinde belirlenmiş, bu örneği %50 etanol ve %50 metanol ile ekstrakte edilen örnekler takip etmiştir. Çalışmada ayrıca farklı çözgenler kullanılarak ekstrakte edilen keçiboynuzu örneklerinin Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ve Escherichia coli mikroorganizmaları üzerine antimikrobiyal etkisi araştırılmıştır. Su ve %50 etanol ekstraktı (ES) Escherichia coli bakterisine karşı antimikrobiyal etki gösterirken diğer bakteriler üzerine antimikrobiyal etki gözlenmemiştir. %50 metanol (MS) ekstraktı ise Pseudomonas aeruginosa bakterisine karşı antibakteriyel etki göstermiştir. FTIR spektroskopisi ile elde edilen veriler kullanılarak kısmi en küçük kareler (PLS) regresyon analiz yöntemi ile toplam fenolik madde ve antioksidan kapasitesi değerleri tahmin edilmeye çalışılmış ve R² değerleri %97'den büyük bulunmuştur.
Farklı bölgelerde yetişen çam fıstıklarının ve yağlarının özellikleri
Bu tez çalışmasında; Ülkemizin önemli fıstıkçamı bölgelerinden olan başta İzmir ili Bergama ilçesi ve Adana ili Akyatan bölgesinden temin edilen çam fıstığının, bazı fiziksel özelliklerinin yanısıra çam fıstığından elde edilen çam fıstığı yağlarının yağ asidi kompozisyonu, tokoferol içeriği, sterol kompozisyonu, trigliserid yapısının belirlenmesi amaçlanmıştır. Akyatan çam fıstıklarının nem içeriği, toplam protein miktarı ve ham yağ veriminin sırasıyla ortalama %3.59, %32.49 ve %37.54, buna karşılık Bergama çam fıstıkların da ise sırasıyla ortalama %4.09, %20.52 ve %40.69 olduğu belirlenmiştir. Gerek soğuk presyon gerekse ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen yağların yağ asidi içerikleri incelendiğinde; Akyatan ve Bergama çam fıstığı yağlarında başlıca yağ asitlerinin Linoleik asit (18:2n-6), Oleik asit (18:1n9), Palmitik asit (16:0) ve Stearik asit olduğu ve sırasıyla %45.62-48.14, %36.20-37.83, %6.55-7.04 ve %3.25- 3.69 arasında değiştiği belirlenmiştir. Akyatan ve Bergama çam fıstığı yağlarında başlıca gliserid yapıların LLL, OLnL ve PLnL olduğu ve sırasıyla %10.92-13.96, %0.48-0.72 ve %0.10-0.16 arasında değiştiği saptanmıştır. Çam yağların sterol içerikleri incelendiğinde; Akyatan ve Bergama çam fıstığı yağlarında başlıca sterollerin Campesterol, β-sitosterol, Sitostanol ve Δ5-D24 stigmastadionol olduğu ve sırasıyla %14.21-15.96, %76.36- 80.57, %3.69-6.77 ve %0.55-0.98 arasında değiştiği belirlenmiştir. Başlıca tokoferollerin alfatokoferol ve gama-tokoferol olduğu ve sırasıyla 4.8-14.0 µg/g ve 25.9-60.2 µg/g arasında değiştiği belirlenmiştir.
Nar suyunda acılık giderme işlemi ve ürün özelliklerine etkisi
Nar sularında acılık ve burukluk, tüketicilerin beğenisini olumsuz yönde etkileyerek, önemli ekonomik sorunlara neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında, nar sularında tüketici beğenisini olumsuz etkileyen bu buruk tadın giderilmesi amacıyla polistren bazlı sentetik adsorbent reçineler (PAD900, PAD950) kullanılarak nar suyunda acılığın giderilmesi ve nar suyunun özellikleri üzerine acılık giderme işleminin etkileri araştırılmıştır. PuroSorbTM PAD900 reçinesi ile acılığı giderilen nar sularında reçinenin nar suyunun kendine özgü kırmızı rengini tuttuğu, metakrilat bazlı makro gözenekli yapıya sahip iyonik olmayan formdaki PuroSorbTM PAD950 adsorbent reçinesinin ise nar suyunda burukluğun giderilmesinde kullanılabileceği belirlenmiştir. İşlem görmemiş nar suyunda toplam fenolik madde miktarının 7625.11 mg GAE/L olduğu, adsorbent reçineden geçirildikten sonraki 2 BV'de toplam fenolik madde miktarının %84.91 azalarak 1150.69 mg GAE/L değerine düştüğü saptanmıştır. Toplam antioksidan miktarının ise işlem görmemiş nar suyunda 19752.25 ppm FeSO4.7H2O olduğu, adsorbent reçineden geçirildikten sonraki 2 BV'de toplam antioksidan miktarının %75.64 azalarak 4811.80 ppm FeSO4.7H2O değerine düştüğü, 14 BV'de ise ilk nar suyu örneğine göre toplam antioksidan miktarı %19.58 azalarak 15884.07 ppm'e düştüğü tespit edilmiştir. Acılık giderme işlemi sonunda, acılığı giderilmiş nar suyu örneklerinin (2 BV–14 BV) okzalik asit ve süksinik asit değerlerinin sırasıyla %42.62-51.67 ve %50.19-56.72 oranında azaldığı, buna karşılık, sitrik asit (%4.76-9.52) değerlerinin de arttığı belirlenmiştir. Duyusal açıdan, acılığı giderilmiş nar suyunun tüketilebilecek özelliklerde olduğu saptanmıştır.
Siyah çay üretiminin farklı aşamalarında çayın bileşiminde oluşan değişimler üzerine bir araştırma
Bu çalışmada, ülkemizde Karadeniz bölgesinde yetiştiriciliği yapılan taze çay yapraklarından üretilen siyah çayın üretim aşamalarında (soldurma girişi-çıkışı, SG-SÇ; kıvırma girişi-çıkışı, KG-KÇ; fermantasyon çıkışı, FÇ; kurutma çıkışı, KÇ) alınan çay numunelerinin, tasnifi yapılan siyah çay örneklerinin (BOP1A BOP1A4 BOPF2), çay tozlarının (DUST0, DUST1) ve çay liflerinin bazı kalite özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Siyah çay üretiminde kullanılan yaş çay yapraklarının (YÇY) rutubet değerinin %76.19 olduğu ve kurutma çıkışında rutubet değerinin %6.97 düştüğü belirlenmiştir. Yaş çay yaprağının siyah çaya işlenmesi sırasında soldurma (SG, SÇ), kıvırma (KG, KÇ) ve fermentasyon (FÇ) aşamalarında kül değerinin giderek arttığı ve kurumadde esasına göre sırasıyla %1.49-1.62, %1.83-1.88 ve %1.91 (g/g) arasında değiştiği tespit edilmiştir. Tasnifi edilmemiş kuru siyah çayın (KRÇ) toplam kül değerinin de %5.04 (g/g) olduğu saptanmıştır. Yaş çay yapraklarının (YÇY) ham sellüloz değerinin %5 ve kurutma çıkışında (KRÇ) ise ham sellüloz değerinin %14.49 olduğu belirlenmiştir. Siyah çay üretim aşamalarında, soldurma çıkışından fermentasyon çıkışına kadar fazla bir değişiklik göstermemekle birlikte kafein miktarındaki hafif bir artış olduğu (%0.53-0.58) tespit edilmiştir. Tasnifi yapılmış siyah çaylarda çay yapraklarının boyutuna göre (BOP1A, BOP1A4, BOPF2) theaflavin/thearubijin (TF/TR) oranının sırasıyla %2.60, %3.60 ve %3.10. çay tozlarında ise (DUST1, DUST0) %3.20 ve %4.70 olduğu belirlenmiştir. Elde edilen siyah çayların özelliklerinin genellikle Türk Gıda Kodeksi Çay Tebliği (No: 2015/30) uygun olduğu da görülmüştür.
Karabuğday katkılı ekmek yapma olanaklarının araştırılması
Bu tez çalışmasında, tane halinde ve un haline getirilmiş tam karabuğdayın; %10, %20, %30 oranlarında beyaz ekmek formülasyonuna, buğday unu ile yer değiştirme prensibine göre eklenmesi sonucunda karabuğday katkılı ekmek elde edilmesi amaçlanmıştır. Üçer paralel şeklinde hazırlanan ekmek örneklerinin toplam fenolik madde içeriği ve antioksidan aktiviteleri belirlenmiş, hacim değerleri ölçülmüştür. GC-MS aracılığı ile örneklerdeki uçucu bileşikler tespit edilmiştir. Elde edilen ekmeklerde ayrıca duyusal analizler de yapılmıştır. 25 ℃'de muhafaza edilen her bir örnek için, 0., 1. ve 2. gün olmak üzere tekstür profili analizleri yapılmış ve nem içeriğindeki değişimler gözlemlenmiştir. Tüm bu özellikler %100 beyaz ekmeklik undan yapılan kontrol ekmekleri ile karşılaştırılmıştır. Tane halinde formülasyona eklenen karabuğdayın; tekstür profili analizleri sonucunda ekmek sertliğini yüksek miktarda arttırdığı görülmüştür. 0. günde kontrol ekmeği örneklerinde 3.65 N'luk sertlik değeri bulunurken % 30 KBT ve %30 KBU ekmek örneklerinde bu oran sırasıyla 9.12 ve 7.32 N olarak ölçülmüştür. Bu oran 2. gün sonunda kontrol ekmeği örnekleri için 8.01 N, %30 KBT ve %30 KBU ekmek örneklerinde sırasıyla 17.2 ve 15.1 N olarak kaydedilmiştir. Tam karabuğday unu ikamesi, ekmeklerin antioksidan aktivitelerini ve fenolik madde içeriğini oldukça yükseltmiştir. Toplam fenolik bileşik analizleri sonucunda kontrol ekmeklerinde 43.6 mg GAE/100 g değeri tespit edilirken; %30 KBT ekmeklerde bu oran 83.9 mg GAE/100 g olarak tespit edilmiştir. %20 oranında KBU içeren ekmek örneklerininse 116.1 mg GAE/100g olarak ölçülmüştür. DPPH metodu kullanılarak yapılan antioksidan kapasite analizleri sonucunda kontrol ekmeklerinde oran 6.86 mmol Trolox/100g olarak kaydedilirken bu oran %30 KBT ekmeklerde 31.5 mmol Trolox/100g; %20 KBU ekmeklerde 27.2 mmol Trolox/100g olarak tespit edilmiştir. Tam karabuğday unu içeren ekmeklerin hacim değerleri kontrol ekmeklerine yakın değerler göstermiştir. Ancak karabuğday katkılı tüm örneklerin, kontrol ekmeklerine göre daha düşük hacim değerlerine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Kontrol ekmeklerinde hacim değeri 762.6 ml olarak ölçülürken, bu değer %30 KBT ekmeklerde 600.6 ml; % 30 KBU ekmeklerde ise 704.6 ml olarak tespit edilmiştir. Duyusal analizler sonucunda karabuğdayın un ve tane halinde ekmek yapımında kullanılmasının olumlu etkileri olduğu belirlenmiştir. Duyusal analizler kapsamında yapılan aroma, renk, sertlik, gözeneklilik ve karabuğday tadı testlerinin tümünde karabuğdaylı ekmek örnekleri, karabuğday oranlarıyla doğru orantılı olarak puanlar almıştır. Karabuğday ikame oranı arttıkça, ekmek örneklerindeki uçucu bileşenler artış göstermiştir. Özellikle feniletanol ve benzilalkol gibi aroma veren bileşenlerin varlığı karabuğday ikame oranı yükseldikçe artmıştır. Nem içeriği analizleri sonucunda, karabuğday ilavesinin nem içeriğini azalttığı görülmüştür. Bu azalma karabuğdayın, ekmeğin su tutma kapasitesi üzerinde olumlu etkileri olabileceği şeklinde yorumlanmıştır. Örneklerin besleyicilik ve duyusal özellikleri göz önüne alındığında; %20 oranında karabuğday ununun beyaz ekmeklik formülasyona eklendiği kombinasyonun en uygun kullanım olduğu kanısına varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Karabuğday, Ekmek, Karabuğdaylı ekmek, Toplam fenolik madde, Toplam antioksidan kapasite
Bazı arpa genotipleri ile βeta-glukan içeriği zenginleştirilmiş ekmek hamurunun reolojik özellikleri
Arpa; Poaceae familyasından Hordeum cinsine ait olup buğday gibi dünyada yetişen en eski tahıl ürünlerinden biridir. Bileşimi incelendiğinde kuru maddede yaklaşık %65-68 nişasta, %8-17 protein, %3.6-9 β-glukan, %2-3 serbest lipid ve %1.5-3 mineral madde içermektedir. Arpa ve yulafta en önemli çözünür besinsel lif bileşeni olan β-glukan; koroner kalp hastalıklarını tedavi edici, kan ve kolesterol düzeyini düzenleyici ve lipit metabolizmasını iyileştirici etkisinin olduğu yapılan çalışmalarda belirlenmiştir. Dünyada ve ülkemizde üretilen arpanın büyük çoğunluğu hayvan yemi ve malt ürünleri olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar incelendiğinde; arpanın buğday ekmeği formulasyonlarında belli bir orana kadar kullanılabildiği gözlemlenmiştir. Bu çalışmanın amacı; farklı arpa unlarının buğday ununa farklı oranlarda ilavesiyle elde edilecek ekmek hamurlarının reolojik özelliklerinin araştırılmasıdır. Arpa unlarının kimyasal ve fizikokimyasal özellikleri incelendiğinde; nem değerlerinin değeri %11.21 ile %12.83 arasında, kül içeriğinin %1.43-1.89 arasında ve protein değerinin %12.75-14.24 arasında değiştiği belirlenmiştir. Tüm tane arpa numunelerinin β-glukan değerlerinin %4.22-5.7 arasında, arpa unlarının β-glukan değerlerinin %1.88-3.08 arasında değiştiği, buğday ununun β-glukan değerinin ise %0.21 olduğu belirlenmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan buğday ununda su absorpsiyon miktarı %64.35 olarak tespit edilmiştir. Arpa unlarının kullanım miktarının artmasıyla su absorpsiyon miktarının arttığı gözlemlenmiştir. Ekstensograf analizlerine göre buğday unu ekmek yapımına uygun bulunurken %10 ve %20 oranında arpa çeşitlerinin ilavesinin uygun olduğu gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Arpa, hamur reolojisi, β-glukan, arpalı ekmek
Washington ve Valencia portakal suyunda farklı reçinelerle acılık giderme ve ürün kalitesi üzerine etkileri
Washington navel ve Valensiya portakal sularında acılık bileşenlerinin uzaklaştırılması amacıyla adsorbent reçine sisteminin kullanıldığı bu araştırmada; acılık giderme işlemlerinde kullanılan "Seplite LSF904" (Sunresin) ve "Alimentech P-495" (Bucher) reçinelerinin etkinlikleri belirlenmiş ve farklı akış hızlarında (25 mL/dk, 75 mL/dk ve 200 mL/dk) acılık giderme sisteminden geçirilen portakal sularının kalite özelliklerindeki değişimler belirlenmiştir. Acılık giderme işlemi ile Washington navel ve Valensiya portakal sularında limonin, naringin ve hesperidinin uzaklaştırılabildiği görülmüştür. Washington navel ve Valensiya portakal sularında, düşük akış hızlarında (25 mL/dk) Alimentech P-495 (Bucher) reçinesinin limonin, naringin ve hesperidin acılık bileşenlerini Seplite LSF904 (Sunresin)'e göre daha iyi uzaklaştırdığı belirlenmiştir. Acılık giderme işleminde kullanılan Bucher ve Sunresin reçinelerinin adsorplama özelliğine ve kolondan geçen portakal suyunun akış hızına bağlı olarak, sitrik asit, malik asit ve askorbik asit miktarının azaldığı, şeker içeriğinde herhangi bir önemli değişikliğin olmadığı ve titrasyon asitliği değerlerinin, işlem görmemiş portakal sularına göre azaldığı, buna karşılık pH değerinin arttığı da tespit edilmiştir. Acılığı giderilmiş portakal sularının HMF içeriğinin de azaldığı ve Seplite LSF904 (Sunresin) reçinesi kullanılarak elde edilen acılığı giderilmiş portakal sularında bu azalmanın çok daha fazla olduğu saptanmıştır.
Tam yağlı süt tozu üretiminin ekserjetik açıdan değerlendirilmesi
Doğal kaynakların bilinçsizce kullanımı, çevre kirliliği, üretim ve tüketimin giderek artması gibi birçok faktör enerji kaynaklarının tükenmesine neden olmaktadır. Pek çok sektörde olduğu gibi, gıda üretim sektöründe de enerji, büyük oranda fosil yakıtlarından sağlamaktadır ve fosil yakıtların tükeniyor olması gerçeği enerji planlaması açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada gıda üretim sektöründe yoğun enerjinin harcandığı bir kurutma prosesi olan tam yağlı süt tozu üretimi incelenmiştir. Tam yağlı süttozu üretiminin kümülatif enerji ve ekserji kullanımı ile karbondioksit emisyon değerleri hesaplanarak ekserjetik açıdan değerlendirilmiştir. Çalışmada tam yağlı süttozu üretiminde, tarladan sofraya bakış açısıyla hayvanın tarlada yemlenmesinden başlayıp, nihai ürünün paketli olarak eldesine kadar olan tüm süreç değerlendirilmiştir. Tam yağlı süt tozu üretiminde, 1 ton tam yağlı süt tozu üretmek için toplamda 36789,27 MJ kümülatif enerji ve 86080,76 MJ kümülatif ekserji kullanımının gerektiği, üretim sürecinde 2306,2 kg toplam karbondioksit emisyonunun oluştuğu hesaplanmıştır. Çiğ süt üretimi kümülatif enerji kullanımının %70,6'sını, kümülatif ekserji kullanımının %85,3'ü, kümülatif karbondioksit emisyonu kullanımının %72,1'i oluşturarak toplamda en fazla enerjinin harcandığı süreçtir. Ayrıca çiğ süt üretimine giren enerjinin büyük kısmı yenilenebilir kaynaklardan yani hayvana beslenen bitkilerden gelir. Çiğ süt üretiminde kaybolan ekserjinin süt, gübre gibi faydalı ürünlere dönüşerek süreci yenilenebilir bir hale getirmektedir. Süttozu üretim sürecinde en fazla enerji harcayan makineler sırasıyla püskürtmeli kurutucu, evaporatör ve pastörizatördür. Püskürtmeli kurutucu %51oranı ile en fazla enerji kullanımı, en fazla ekserji yıkımının ve en fazla karbondioksit emisyonu kullanımının olduğu prosestir. Bu çalışma ile kurutma işlemi gibi yoğun enerji kullanımının gerçekleştiği gıda işleme proseslerinde deneysel olarak sonuç elde etmenin güç olduğu, daha genel fotoğrafın önem taşıdığı durumlarda, kümülatif enerji-ekserji analiz teknikleri daha anlamlıdır. Özellikle günlük beslenmede önemli bir yeri olan süt ve süt ürünleri işleyen fabrikalar için sürdürülebilir enerji kullanımı kümülatif enerji-ekserji analizleri ile sağlamak daha mümkündür.
Farklı süt türleri kullanılarak üretilmiş Antep peynirlerinin kalite özellikleri ve bu özelliklerin olgunlaşma ile değişimi
Bu araştırmada; inek, keçi ve koyun sütlerinin belirli oranlardaki karışımları ile Antep peynirleri üretilmiş, bu üç çeşit peynir arasında depolama boyunca bazı özellikler kıyaslanmaya çalışılmıştır. Bu amaçla Antep peynirleri 150 gün boyunca depolanmış ve analizler olgunlaşmanın 0., 1., 3. ve 5. aylarında yapılmıştır. Farklı süt türleri kullanılarak üretilen Antep peynirlerinin olgunlaşmaya bağlı olarak bileşimleri (nem, protein, yağ, kül, tuz, kuru maddede yağ, kuru maddede protein, kuru maddede tuz), olgunlaşma değerleri (pH, asitlik, toplam azot, suda çözünür azot, proteolitik olgunlaşma indeksi ) ve uçucu bileşikleri belirlenmiştir. Araştırma sonunda KA (keçi+koyun+inek) peynir örneğinden elde edilen sonuçlar; nem %52.42-%49.68, protein %17.83-%17.29, yağ %22.25-%21.25, kül %9.12-%7.22, tuz %7.82-%6.46, kuru maddede protein %36.34-%35.44, kuru maddede yağ %45.71-%44.15, kuru maddede tuz %15.55-%13.58, titrasyon asitliği %0.54-%0.16, pH 6.76-5.80, toplam azot %2.80-%2.71, suda çözünen azot %0.19-%0.14, olgunlaşma indeksi %6.79-%4.99 aralığında; KE (keçi+inek) peynir örneğinden elde edilen sonuçlar; nem %52.42-%50.37, protein %18.78-%17.99, yağ %20.25-%19.25, kül %9.73-%8.41, tuz %8.83-%7.13, kuru maddede protein %37.97-%37.54, kuru maddede yağ %41.51-%39.68, kuru maddede tuz %17.79-%14.99, titrasyon asitliği %0.23-%0.14, pH 6.69-6.55, toplam azot %2.94-%2.82, suda çözünen azot %0.14-%0.11, olgunlaşma indeksi %4.83-%3.92 aralığında; KO (koyun+inek) peynir örneğinden elde edilen sonuçlar; nem %50.44-%49.26, protein %17.84-%17.41, yağ %22.25-%21.50, kül %10.58-%8.57, tuz %9.67-%7.33, kuru maddede protein %35.99-%34.86, kuru maddede yağ %44.89-%43.0.4, kuru maddede tuz %19.33-%14.79, titrasyon asitliği %0.54-%0.18, pH 6.77-5.88, toplam azot %2.80-%2.73, suda çözünen azot %0.21-%0.12, olgunlaşma indeksi %7.57-%4.49 aralığında bulunmuştur. Peynir örneklerinde asit (8 adet), aldehit (6 adet), alkol (4 adet), ester (4 adet), lakton (4 adet), uçucu fenol (3 adet), keton (3 adet), terpen (1 adet) ve tiyazol (1 adet) gruplarına ait toplam 34 uçucu bileşik saptanmıştır. Olgunlaşma süresine bağlı olarak peynirlerin titrasyon asitliği, kül, tuz ve KM'de tuz değerleri artarken; nem, pH ve olgunlaşma indeksi değerleri azalmıştır. Farklı süt türlerinin kullanımı, Antep peynirlerinin nem, protein, yağ ve kül oranını önemli derecede etkilemiştir.
Antimikrobiyal yaprak ekstraktlarının fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi ile karakterizasyonu
Bitkiler farklı bileşenler içeren kompleks yapılar olduklarından her birinin biyolojik etkisi farklıdır. Buna bağlı olarakantimikrobiyal ve antioksidan özellikleri gösterme dereceleri her bir bitki için farklılık göstermektedir. Bu tez çalışmasında mersin, defne, alıç, ıhlamur, sarımsak, dut, zeytin, melisa ve avokado gibi antimikrobiyal aktivite gösteren bitkilerin yapraklarının ekstrakları farklı çözücülerle (su, etanol ve etanol/su) hazırlanarak toplam fenolik madde tayini, antioksidan kapasite ve antimikrobiyal aktivitegibi biyoaktif özellikleri belirlenmiş ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi (FTIR) spektroskopisi gibi hızlı ve hassas bir yöntem kullanılarak makromoleküler yapıları karakterize edilerek ortak yönleri ortaya konulmuştur. Yapılan deneyler sonucunda toplam fenolik madde miktarı en yüksek mersin yaprağının etanol ekstraktında 414,80 mg gallik asit/ g KM, en yüksek antioksidan kapasite ise hem ABTS yöntemi hem de DPPH radikal süpürücü antioksidan aktivite tayin yöntemi ile melisa yaprağının etanol/su ekstraktında (%99,64 - %93,83) belirlenmiştir. Antimikrobiyal aktivite ise agar kuyucuk difüzyon yöntemiyle tayin edilerek alıç yaprağının etanol ekstraktının Escherichia coli üzerine (E. coli) en fazla inhibe edici etki gösterdiği belirlenmiş, Staphylococcus aureus (S. aureus) ve Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) üzerine en yüksek antimikrobiyal etkiyi gösteren yaprak ektraktı ise melisa yaprağının etanol ektraktı olarak tepsit edilmiştir. FTIR spektrumları, 4000 ve 400 cm⁻¹ aralığında; etanol ve etanol- suyun çözücü olarak kullanıldığı ekstraktlarda benzer pikler verdiğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler:FTIR, antimikrobiyal aktivite, antioksidan kapasite, toplam fenolik madde
Hızlı tüketim restoranlarında hijyen denetimleri ve mikrobiyolojik değerlendirmesi
Hazır yemek sektörü kompleks yapısı ve kapsamının genişliği nedeniyle hijyen ve sanitasyona dikkat edilmemesi durumunda ciddi sağlık sorunlarına yol açarak halk sağlığı üzerinde önemli rol oynamaktadır. Bu çalışma hazır yemek firmalarının mutfaklarında çalışan gıda personelinin gıda güvenliği bilgi durumu, mesleki alışkanlıkları, mutfak hijyen sanitasyon uygulamalarının belirlenmesi ve gıda güvenliği ve halk sağlığı açısından elde edilecek verilerin değerlendirilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışmada personelin hijyen ve sanitasyon hakkında bilgi düzeyini belirlemek ve alışkanlıklarını ortaya çıkarmak amaçlanmıştır. Personelin el, ağız ve burun florası analiz edilmiştir. Temizlik işleminden sonra, mutfakların hijyenik koşullarını değerlendirmek için yüzey, alet ve ekipman üzerinde temizlik kontrolü yapılmıştır. Aynı zamanda o güne ait yemeklerden de numuneler alınmış ve toplam aerobik mezofilik bakteri, koliform, fekal koliform, mikrokok ve stafilokok sayımı ile Escherichia coli varlığı açısından analiz edilmiştir. Bu analizler hijyen ve sanitasyon eğitiminden sonra tekrarlanmıştır. İşletmelerin hijyenik kalitesi, personel, ekipman, hava ve su hijyeni açısından işletmelerin %20'sinde geçerli, %35'inde vasat ve % 45'inde geçersiz olarak, ürün hijyeni açısından işletmelerin %20'sinde olumlu ve % 80'inde olumsuz olarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Gıda Güvenliği, Personel, Sanitasyon Kontrolü, Stafilokok, Escherichia coli
Farklı ekstraksiyon yöntemleri ile elde edilen mısır özü yağının kalite özelliklerinin belirlenmesi
Bu tez çalışmasında; mısır özünden (ruşeym) soğuk presyon ve çözgen ekstraksiyon yöntemleri ile mısır özü yağı üretilmiş ve üretilen mısır özü yağlarında ham yağ verimi yanısıra yağ asidi kompozisyonu, tridliserit bileşimi, sterol ve tokofrol içerikleri belirlenmiştir. Ayrıca, ham mısır özü yağının üretiminde kulanılan yöntemlere göre (soğuk presyon, çözgen ekstraksiyon) elde edilen mısır özü yağlarının özellikleri birbirleriyle kıyaslanmıştır. Mısır özü yağı üretiminde kullanılan ruşeymlerin (öz, emriyo) nem içeriğinin ortalama %6.3, ham protein değerinin ortalama %20.12 ve ham yağ veriminin ise çözgen ekstraksiyonunda %31.29, soğuk presyon yönteminde %25.72 olduğu belirlenmiştir. Mısır özü yağlarının kırılma indisi değerlerinin 1.4662-1.4664 ve çözgen ekstraksiyon ve soğuk presyon yöntemiyle elde edilen yağların hesaplanmış iyot sayısı değerlerinin sırasıyla ortalama 122.61 ve 123.58 olduğu ve başlıca yağ asitlerinin linoleik asit, oleik asit ve palmitik asit olduğu ve sırasıyla ortalama %51.22-51.80, %31.67-31.97 ve %12.43-12.52 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Mısır özü yağlarının başlıca gliserid yapılarının sırasıyla OLL (%21.05-21.28), LLL (%16.46-16.66), OOL+LnPP (%14.26-14.33) ve PLL (%13.76-13.84) olduğu saptanmıştır. Çözgen ekstraksiyonu ve soğuk pres mısır özü yağlarının ECN42teorik değerlerinin sırasıyla 14.29 ve 14.32 olduğu görülmüştür. Soğuk presyon ve ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen mısır özü yağlarındaki başlıca sterollerin ise β-sitosterol, campesterol, stigmasterol ve sitostanol olduğu ve sırasıyla yaklaşık %65, %20, %6 ve %4 olduğu belirlenmiştir.
Mısır nişastasından enzimatik yöntemle prebiyotik bir ürün olan izomaltooligosakkarit üretimi
Bu çalışmada, bir prebiyotik ürün olan izomaltooligosakkaritin farklı hammadde maltoz şurupları ve farklı beta amilaz ve transgluosidaz enzim dozajları kullanılarak laboratuvar ölçeğinde üretimi amaçlanmıştır. Hammadde %maltoz içeriği, beta amilaz enzim dozajları ve transglukosidaz enzim dozajları gibi parametrelerin elde edilen izomaltooligosakkarit şurubunun IMO fraksiyonları ve toplam IMO yüzdesine etkileri incelenmiştir. HPLC analizi ile her reaksiyon sonucunda elde edilen izomaltooligosakkarit şurubunun IMO fraksiyon dağılımları incelenmiştir. Elde edilen IMO profilinin ticari ürünlere uygunluğu göz önüne alınarak üretim şartları belirlenmiştir. En yüksek toplam IMO içeriği %61.1 olarak elde edilmiştir. Bu çıktıya karşılık gelen reaksiyon şartları; %80 hammadde maltoz değeri, 1.4 kg/TDS beta amilaz enzim dozajı ve 0.70 kg/TDS transglukosidaz enzim dozajıdır. Ek olarak reaksiyon, sıcaklık 61°C, pH 4.5 şartlarında 24 saat süre ile gerçekleştirilmiştir.
Kozan yerli portakalının olgunlaşması süresince aroma maddeleri ve bazı enzim aktivitelerindeki değişimlerin belirlenmesi
Bu çalışmada Akdeniz Bölgesi'nin önemli portakal çeşitlerinden biri olan Kozan Yerli portakal çeşidinde; yeşil, yeşil-sarı ve sarı olgunluk dönemlerindeki aroma profili belirlenmiş, bu olgunluk dönemlerinde β-glikozidaz ve alkol dehidrogenaz enzimlerinin spesifik aktiviteleri hesaplanarak serbest aroma maddeleri ile ilişkisi saptanmıştır. Kozan Yerli portakal suyu örneklerinde HS-SPME/GC-MS yöntemi ile ile 3 farklı olgunluk döneminde 14 monoterpen, 9 seskiterpen, 25 aromatik hidrokarbon, 10 aldehit, 2 yüksek alkol, 3 keton, 8 fenol bileşiği, 1 uçucu asit olmak üzere toplam 73 uçucu aroma bileşeni tespit edilmiştir. Sarı portakallardaki toplam uçucu aroma maddesi miktarının, yeşil portakallardaki toplam uçucu madde miktarının 3,5 katına ulaştığı belirlenmiştir. Son olgunluk döneminin en baskın serbest aroma bileşenleri l- limonen, valensen, α terpinolen, beta osimen, beta fellandren olarak kaydedilmiştir. β-glikozidaz ve alkol dehidrogenaz enzimleri spesifik aktivite değerleri yeşil portakal örneklerinde en yüksek iken; yeşil- sarı portakal örneklerinde büyük oranda azalmış, sarı portakal örneklerinde ise kısmi azalış göstererek en düşük düzeye ulaşmıştır.Olgunlaşma dönemleri süresince bu enzimlerin tanımlanan uçucu aroma maddeleri miktarının artışına belirgin bir katkıda bulunmadığı olasıdır.
Farklı andız pekmezi üretim yöntemlerinin fenolik bileşikler ve bazı kalite parametreleri üzerine etkisinin belirlenmesi
Bu çalışmada Juniperus drupacea Labill. meyvesinden elde edilen ekstrakt (şıra) ve üç farklı üretim tekniği ile üretilmiş (vakum evaporasyon (Vak), geleneksel yöntem (AKLab) ve piyasadan alınmış (AKTic)) pekmez örneklerinin HMF içeriği, fenolik bileşikleri, antioksidan etkileri ve diğer kalite parametreleri karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Fenolik bileşikler yüksek performanslı sıvı kromatografisine bağlı elektrosprey izolasyon kütle spektrometresi (LC-DAD-ESI-MS/MS) kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonucunda toplamda 22 adet fenolik bileşik tanımlanmış ve miktarları belirlenmiştir. Belirlenen bileşikler arasında flavonoid bileşiklerden amentoflavon bileşiğinin piyasadan alınan (AKTic) örnekte, fenolik asit olan gallik asidin açık kazan yöntemi ile laboratuvarda üretilen örnekte (AKLab), flavonoid bileşiklerden izoramnetin-hekzosidin vakum evaporasyon yöntemi ile üretilen (Vak) örneğinde ve flavonoid bileşiklerden izoramnetin-hekzosit ile fenolik asit olan vanilik asidin ise şıra örneğinde baskın olduğu saptanmıştır. Örneklerin antioksidan potansiyelleri ABTS ve DPPH metodları kullanılarak ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Antioksidan analiz sonucunda AKTic pekmezinin daha yüksek antioksidan kapasiteye sahip olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada ayrıca, en düşük HMF değerine ve en yüksek protein içeriğine sahip olan andız pekmezinin Vak olduğu saptanmıştır. Yapılan duyusal değerlendirmelerde AKTic örnekleri görünüş, viskozite, pişmiş tat ve burukluk açısından en beğenilen pekmez olduğu değerlendirilmiştir. Koku ve lezzet açısından değerlendirildiğinde ise Vak ve AKLab pekmezlerinin benzer puan alarak en beğenilen pekmez oldukları belirtilmiştir.
Bazı ekmeklik ve makarnalık buğdayların bulgura işlenmeleri ile ortaya çıkan fiziksel ve kimyasal özelliklerinin
Bu çalışmada dört farklı makarnalık buğday çeşidinden (Eker, Ayzer, Günberi, Karakılçık) ve altı farklı ekmeklik buğday (Pandas, Osmaniyem, Gemini, Ekinoks, Gökkan, Candaş) çeşidinden bulgur üretilmiş ve bulgurların fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Bulgur üretiminin temel aşamaları, ön temizleme, pişirme, kurutma, tavlama, kabuk soyma, kırma ve sınıflandırma işlemleridir. Bulgur üretimi sırasında buğday çeşitlerinde meydana gelen besin değerleri değişimi de incelenmiştir. Buğdaylarda ve bulgur üretim aşamalarında, nem, kül, camsılık, protein, nişasta, renk, β-glukan, suya geçen madde, pişme süresi, jelatinleşme analizleri yapılmıştır. Bu analizlerin yanı sıra bazı fonksiyonel özellikleri de incelenmiştir. Belirlenen fonsiyonel özellikler toplam fenolik madde ve toplam antioksidan aktivite analizleridir. Toplam antioksidan aktivite analizleri ABTS (2,2-Azino-bis 3-etilbenzotiyazolin-6-sülfonik asit) ve DPPH (2,2 Diphenyl 1-picrylhydrazyl) yöntemi kullanılrak yapılmıştır. Son ürün bulgurda verim ve elek analizi de yapılmıştır. Buğdayda camsılık oranı %32-92 arasında, β-glukan miktarı %0.23-0.58 arasında hesaplanmıştır. Buğday ve bulgurda sırasıyla, kül miktarı %1.28-1.68, %1.11-1.92 arasında, protein miktarı %11.24-16.56, %10.44-16.28 arasında, nişasta miktarı %63.07-69.28, %61.24-65.10 arasında, toplam fenolik madde miktarı 678.66–1127.40 µg/g (GAE), 210.11-420.36 µg/g (GAE) arasında, DPPH metodu ile toplam antioksidan aktivitesi %8.58–11.70, %7.28-10.05 arasında, ABTS metodu ile toplam antioksidan miktarı 167.14–289.33 µmol TE/g, 74.42–134.84 µmol TE/g arasında olduğu belirlenmiştir. Buğdaydan bulgur üretimi sırasında suya geçen madde miktarı %3.40-5.77 arasında, tamamen jelatinleşme süresi 40-50 dakika arasında olduğu belirlenmiştir. Bulgur ile ilgili verilere baktığımızda da toplam bulgur veriminin %90.03–86.57 arasında, toplam pilavlık bulgur veriminin %63.41–49.62 arasında ve toplam köftelik bulgur veriminin %37.38-25.36 arasında olduğu belirlenmiştir. Buğday ve bulgurda renk değerlerine baktığımızda, L* değerleri 51.25-60.30, 52.80-65.84 arasında, a* değerleri 7.73-10.35, 4.72-6.59 arasında, b* değerleri 21.87-28.40, 11.32-24.60 arasında, c* değerleri 23.6-29.8, 12.75-25.43 arasında, h değeri 67.51-72.94, 62.02-76.72 arasında ölçülmüştür. Buğdayın kalitesini etkileyen en önemli sebeplerin buğdayın genotipi, yetiştirildiği bölge, toprak verimliliği ve iklim koşulları olduğu bilinmektedir. Buna bağlı olarak makarnalık ve ekmeklik buğdaylardan elde edilen bulgurun da kalite özellikleri ve bileşenleri farklılık göstermiştir.
Şeftali (Prunus persica) meyvesinden biyoaktif bileşiklerin özütlenmesi ve özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada Şeftali (Prunus persica) meyvesinin LC-MS/MS ile fenolik bileşikleri, toplam fenol miktarı, toplam antioksidan miktarı, diyabette anahtar konumda olan α-glikozidaz ve α-amilaz üzerine inhibisyon etkisi ve antibakteriyel aktivitesi gibi biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Fenol bileşiklerinin LC-MS/MS ile belirlenmesinde, metanol ve etanol kullanılarak elde edilen özütler arasında etanol özütünün en yüksek toplam fenolik içeriğe sahip olduğu belirlenmiştir. İncelenen metanol ve etanol özütlerinde en bol bulunan fenolik asitin kuinik asit olduğu tespit edilmiştir. Kuinik asit bakımından etanol özütünün (126.26 ± 0.047 mg / g), metanol özütünden (55.00 ± 0.020 mg / g) oldukça zengin olduğu bulunmuştur. Metanol, etanol ve hekzan kullanılarak elde edilen özütlerin toplam fenol miktarı gallik asite eşdeğer olarak 0.85-105.1 mg/g arasında değişirken, en yüksek toplam fenolik madde etanollü özütte bulunmuştur. Meyve özütlerinin antioksidan kapasiteleri, DPPH yöntemine göre serbest radikal giderici etkisi 0.72-66.5 mM TE/g özüt arasında değişirken, FRAP yönteminde indirgeme gücü kapasitesi 0.49-54.1 mM TE/g özüt arasında değişmiştir. En güçlü antioksidan etki FRAP ve DPPH yöntemine göre etanolde bulunmuştur. α-glikozidaz inhibisyonu IC50 cinsinden 2.65-4.24 mg/mL arasında farklılık gösterirken, α-amilaz inhibisyonu ise IC50: 1.45-3.52 mg/mL arasında değişmiştir. α-glikozidaz ve α-amilazı inhibe etmede etanollü özüt en etkili bulunmuş olup değerler sırasıyla 4.24 mg/mL ve 3.52 mg/mL tespit edilmiştir. Şeftali meyve özütlerinden metanol ve etanol ile edilen özüt Escherichia coli'ye karşı sırasıyla 10.7±0.55 mm ve 14.9±0.25 mm düzeylerinde antibakteriyel etki gösterirken, Staphylococcus aureus'a karşı sırasıyla 12.7±0.66 mm ve 18.8±0.87 mm olmuştur.
Anamur muzunun (Musa cavendishii) antidiabetik ve antioksidatif özelliklerinin belirlenmesi
Bu çalışmada Muz (Musa cavendishii) meyvesinin LC-MS/MS ile fenolik bileşikleri, toplam fenolik bileşik miktarı, toplam antioksidan miktarı , diyabette anahtar konumda olan α-glikozidaz ve α-amilaz üzerine inhibisyon etkisi ve antibakteriyel aktivitesi gibi biyoaktif özellikleri incelenmiştir. Metanol ve etanol kullanılarak elde edilen özütlerden incelenen özütler arasında metanol özütünün en yüksek toplam fenolik içeriğe sahip olduğu belirlenmiştir. İncelenen metanol ve etanol özütlerinde en fazla bulunan fenolik asit kuinik asittir. Kuinik asit bakımında metanollü özütün (6.51 ± 0.002 mg / g), etanollü özütten (4,54 ± 0,001 mg / g) daha zengin olduğu bulunmuştur. Metanol özütünün (0.23 ± 0.000 mg / g) akonitik asit içeriğinin, etanollü özütten (0.008 ± 0.000 mg / g) çok daha yüksek olduğu saptanmıştır. Amentoflavon için, metanol özütündeki içeriği (0.006 ± 0.000 mg / g), etanol özütüne (0.004 ± 0.000) kıyasla nispeten daha zengin olduğu tespit edilmiştir. Metanol özütü ayrıca hesperidin (0.015 ± 0.000 mg / g) içermektedir fakat bu bileşik etanol özütünde saptanmamıştır. Metanol, etanol ve hekzan kullanılarak elde edilen özütlerin toplam fenolik bileşik miktarları gallik asite eşdeğer olarak 0.33 – 2.12 mg/g arasında değişirken, en yüksek toplam fenolik bileşik metanollü özütte bulunmuştur. Meyve özütlerinin antioksidan kapasiteleri, DPPH yöntemine göre serbest radikal giderici etkisi 0.64-4.84 mM TE/ g özüt arasında değişirken, FRAP yönteminde indirgeme gücü kapasitesi 0.98- 6.32 mM TE/ g özüt arasında değişmiştir. En güçlü antioksidan etki her iki yöntemde de metanollü özütte gözlenmiştir. α-glikozidaz inhibisyonu IC50 cinsinden 5.45-7.45 mg/mL arasında farklılık gösterirken, α-amilaz inhibisyonu ise IC50: 9.70-13.2 mg/mL arasında değişmiştir. α-glikozidaz ve α-amilazı inhibe etmede metanollü özüt en etkili bulunmuş olup değerler sırasıyla 5.45 mg/mL ve 9.70 mg/mL tespit edilmiştir. Muz meyve özütlerinden metanol ve etanol ile edilen özüt Escherichia coli'ye karşı sırasıyla 12.73±0.35 mm ve 9.87±0.30 mm düzeylerinde antibakteriyel etki gösterirken, Staphylococcus aureus'a karşı sırasıyla 3.87±0.25 mm ve 2.43±0.21 mm olmuştur.
Farklı ön işlem uygulamalarının mercimeğin bazı fonksiyonel ve biyoaktif özellikleri üzerine etkilerinin belirlenmesi
Bu çalışmada farklı ön işlemler uygulanmış kırmızı ve yeşil mercimek unlarından elde edilen farklı ekstraktların renk değerleri, toplam fenolik bileşen miktarları (TFEM), antioksidan aktiviteleri (serbest radikal süpürme aktivitesi – SRSA ve demir iyonlarını şelatlama aktivitesi – DİŞA), çözünür protein değerleri (ÇPİ), su ve yağ tutma kapasiteleri, emülsiyon oluşturma kapasiteleri ve stabiliteleri, köpük oluşturma kapasiteleri ve stabiliteleri ile antidiyabetik aktiviteleri incelenmiştir. Ön işlem olarak haşlama, fırınlama, suda bekletme, tuzlu suda bekletme ve çimlendirme işlemleri uygulanmıştır. Yapılan ön işlemlerin ve liyofilizasyon sürecinin belirlenen özellikler üzerinde önemli etkilerinin olduğu görülmüştür. Su veya alkol içerisinde bekletilen mercimek örneklerinden içinde bulundukları sıvıya önemli miktarda toplam fenolik bileşen ve antioksidan madde geçişi olmuştur. Ön işlemler unların, su ekstraktlarının ve protein ekstraktlarının renklerini de etkilemişlerdir. Yeşil mercimek sıvı protein ekstraktlarının TFEM değerleri kırmızı mercimeğe göre daha yüksek bulunmuştur ve değerler 47878±267 ile 12974±431 μg galli asit/g aralığında değişmiştir. Haşlama ve tuzlu suda bekletme işlemleri TFLM değerlerini önemli derecede arttırmıştır. Yeşil mercimek kontrol örneği SRSA değeri kırmızı mercimek ile kıyaslandığında oldukça yüksek bulunmuştur ancak haşlama ve tuzlu suda bekletme işlemleri bu değerleri oldukça düşürmüştür. Liyofilizasyon sonrası TFEM ve TFLM değerlerinde önemli düşüşler gözlense de bazı mercimek protein ekstraktlarında önemli artışlar olduğu görülmüştür. Özellikle haşlanmış kırmızı ve yeşil mercimek protein ekstraktları tüm ekstraktlar arasında en yüksek SRSA değerlerine ulaşmıştır ve bu değerler sırasıyla 95,09±5,86 ve 247,01±28,43 μmol trolox/g olarak ölçülmüştür. Benzer şekilde haşlanmış ekstraktların çözünür protein değerleri diğer ekstraktların değerlerinden daha yüksek olmuştur. Ön işlem gören mercimek unları protein ekstraktlarına kıyasla daha düşük emülsiyon kapasitesine sahip olmuşlardır. Haşlama işlemi unların ve protein ekstraktlarının emülsiyon stabilitelerini ise dikkate değer şekilde arttırmıştır ve 60 dakikalık inkübasyon sonrası kırmızı mercimek ununda %80,74±0,47; yeşil mercimek ununda %70,81±1,15; kırmızı mercimek protein ekstraktında %87,86±10,55 ve yeşil mercimek protein ekstraktında %81,52±4,21 oranında emülsiyon stabilitesi tespit edilmiştir. Tüm mercimek unu ve protein ekstraktlarında benzer köpük kapasiteleri tespit edilmiştir. ancak mercimek unlarının 30 ve 60 dakika inkübasyon sonrası birçoğunda herhangi bir köpük tespit edilemezken, protein ekstraktları önemli köpük stabilitelerine sahip olduklarını göstermişlerdir. Uygulanan farklı ön işlemler kırmızı mercimek protein ekstraktlarının protein stabilitelerini düşürürken; suda bekletme, tuzlu suda bekletme ve çimlendirme işlemleri ise yeşil mercimek protein ekstraktlarının köpük stabilitelerini anlamlı olmayan şekilde az miktarda arttırmışlardır. Genel olarak mercimeklerden üretilen su ve sıvı protein ekstraktları dikkate değer α amilaz inhibisyonu göstermemişler, kırmızı mercimek katı protein ekstraktları ise anlamlı inhibisyon değerleri ortaya koymuşlardır. Diğer yandan tüm ekstraktlar ölçülebilir α-glukozidaz inhibisyonu göstermişlerdir. Haşlama ön işlemi sonrası üretilen su ekstraktı ve sıvı protein ekstraktının α glukozidaz inhibisyon değerinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Bu çalışma ile uygulanan farklı ön işlemlerle mercimek türüne de bağlı olarak istenilen fonksiyonel özelliklerin geliştirilebileceği görülmüştür.
Bazı moringa oleıfera tohum yağlarının fizikokimyasal özellikleri, yağ asidi, sterol ve tokoferol içerikleri
Tıbbi ve aromatik bitkilerden biri olan moringa bitkisi ve moringa tohumlarının ele alındığı bu tez çalışmasında; ODC, PKM1 ve MOMAX 3 moringa çeşitlerine ait tohumlardan soğuk presyon ve çözgen ekstraksiyon yöntemiyle yağ elde edilmiştir. Farklı iki yöntem ile elde edilen (soğuk presyon ve çözgen ekstraksiyon) moringa yağlarının bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanısıra özellikle yağ asidi kompozisyonları, trigliserit içerikleri, sterol dağılımları ve tokoferol içerikleri belirlenmiş ve birbirleriyle kıyaslanmıştır. Moringa yağı üretiminde kullanılan ODC, PKM1 ve MOMAX 3 moringa çeşitlerine ait tohumların protein değerinin sırasıyla %22.78, %20.66 ve %24.66 ve ham yağ veriminin ise çözgen ekstraksiyonunda %26.46-28.19, soğuk presyon yönteminde ise %24.20-26.30 arasında değiştiği belirlenmiştir. Moringa tohumlarına (ODC, PKM1 ve MOMAX 3) ait yağlarda başlıca yağ asitlerinin Palmitik asit (16:0), Stearik asit (18:0), Oleik asit (18:1n9), Araşidik asit (20:0) ve Behenik asit (22:0) olduğu ve sırasıyla %5.59-7.26, %5.37-5.89, %63.31-70.04, %2.67-3.71 ve %3.82-5.73 arasında değiştiği ve başlıca yağ asidinin Oleik asit (%63.31-70.04) olduğu belirlenmiştir. Moringa tohum yağlarında başlıca trigliserit yapısının triolein (OOO; %35.63-36.50) ve başlıca tokoferolün ise α-tocopherol (15.88-18.91 µg/g) olduğu saptanmıştır. Soğuk presyon ve çözgen ekstraksiyon yöntemi ile elde edilen ODC, PKM1 ve MOMAX 3 çeşidine ait moringa tohum yağlarında başlıca sterolün ise β-Sitosterol (%39.04-42.11) olduğu tespit edilmiştir.
Taze ve siyah sarımsaklardaki kalite parametrelerinin belirlenmesi ve biyoaktif bileşiklerinin karakterizasyonu
Sarımsak, gastrointestinal sistemi ve sindirimi destekleyen bileşikleri içeren önemli bir gıdadır. Yaygın olan sarımsak türü Allium sativum L. 'dir. Son araştırmalar sarımsağın kolesterolü ve lipiti düşürücü, kardiyoprotektif, antitrombotik, antiinflamatuar, antioksidan, antitümör, antihiperglisemik, kardiyovasküler hastalıkları önleyici, antikanser ve kanser üzerinde iyileştirici etkilerinin olduğunu ortaya koymuştur. Sarımsağın kokusu nedeniyle tüketilmekten çekinilen besinler arasında yer alması sebebiyle alternatif bir ürün olan siyah sarımsak üretimini gündeme gelmiştir. Siyah sarımsak, taze sarımsağın belirli bir süre kontrollü şartlar altında, yüksek sıcaklıkta (60-90° C) ve yüksek nemde (% 70-90) gerçekleştirilen fermentasyon yoluyla üretilmektedir. Siyah sarımsak oluşumunda bir dizi kimyasal reaksiyonda etkilidir. Bunlar içerisinde en önemlisi Maillard reaksiyonudur. Siyah sarımsakta fenolik, organik kükürt bileşikleri, β-karbolin alkaloitleri ve melanoidin gibi biyoaktif bileşenler bulunmaktadır. Bu çalışmada ülkemizin yetiştiricilikte önemli potansiyelini oluşturan Kastamonu ve Antep taze sarımsakları ile piyasada bulunan 5 farklı ticari siyah sarımsağın genel bileşim özellikleri (titrasyon asitliği, protein, şeker, kuru madde vb.) antioksidan kapasitesi (DPPH ve ABTS), toplam fenolik madde miktarı, HMF miktarı belirlenmiştir. Amino asit içeriği, organik asit bileşimi ve fenolik bileşiklerin HPLC ile karakterizasyonu yapılmıştır. Siyah sarımsakların antioksidan kapasite potansiyeli taze sarımsaklara göre 4-7 kat arasında artış gösterdiği belirlenmiştir. Taze sarımsaklarda gallik asit, p-hidroksibenzoik asit, kateşin, vanilik asit, kaffeik asit epikateşin, p-kumarik asit, ferulik asit, morin, kuersetin, resveratrol ve apigenin olmak üzere 13 adet fenolik bileşik tanımlanmış ve taze sarımsaklara ek olarak siyah sarımsaklarda kuersetin-3-O-ramnozit bileşiği belirlenmiştir.Siyah sarımsakların taze sarımsaklara göre resveratrol, vanilik asit, kateşin, ferulik asit, apigenin, kaffeik asit, epikateşin, morin miktarında artış meydana geldiği saptanmıştır. Siyah sarımsağın taze sarımsağa göre daha yüksek miktarlarda fenolik bileşik içerdiği ve daha yüksek antioksidan potansiyele sahip olduğu saptanmıştır. Amino asit miktarı bakımından siyah sarımsak örnekleri genel olarak değerlendirildiğinde siyah sarımsakların taze sarımsaklara göre daha fazla miktarda amino asit içerdiği belirlenmiştir.
Tek aşamalı üretim tekniği ile enzim modifiye peynir üretimi
Peynir lezzetini geliştirmek veya yoğunlaştırmak için, taze peynirin kontrollü koşullarda enzimle işlenmesi sonucu elde edilen ürüne enzim modifiye peynir (EMP) denilmektedir. EMP, çeşitli gıda formülasyonlarında doğal lezzet katkısı olarak kullanılmaktadır. EMP üretiminin temeli; süt, pıhtı veya taze peynirin ekzojen enzim ve/veya mikroorganizmalarla inkübe edilmesine dayanmaktadır. EMP temel olarak üç yöntem ile üretilebilir. Bu yöntemlerden biri "tek aşamalı üretim tekniği"dir. Bu yöntem süre, maliyet ve endüstriyel uygulanabilirlik açısından avantajları olan; ancak işlem kontrolü ve optimizasyonu diğer yöntemlere göre görece daha zor olan üretim tekniği olarak değerlendirilmektedir. EMP üretim teknikleri ve üretim parametreleri, istenilen lezzette ve kararlılıkta bir EMP ürünü elde etmek için önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında, "tek aşamalı üretim tekniği" ile Beyaz peynir lezzetinde EMP üretimi gerçekleştirilmiş ve üretimdeki işlem koşulları optimize edilmiştir. Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşamada üretimde etkili işlem koşullarının EMP özellikleri üzerine etkileri ve etkilerin önem düzeyleri incelenmiştir. İlk aşamanın sonunda, EMP özellikleri üzerinde etkisi en yüksek olan 3 işlem koşulu; inkübasyon sıcaklığı (30-60 °C aralığı), inkübasyon karıştırma hızı (50-250 rpm aralığı) ve inkübasyon süresi (12-48 saat aralığı) olarak belirlenmiştir. İkinci aşamada ise, seçilen işlem koşullarının optimizasyonu yanıt yüzey yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Optimizasyonda hedeflenen yanıtlar ve kriterler; trikloroasetik asitte çözünür azotun, suda çözünür azota oranı (TCA-ÇA/SÇA), oranı için minumum değer, serbest amino asit indeksi (SAI) için maksimum değer, toplam serbest yağ asitleri için maksimum değer, toplam uçucu serbest yağ asitleri için minimum değer, toplam uçucu bileşik miktarı için maksimum değer, olgun Beyaz peynire duyusal benzerlik için ise en yüksek değer olarak belirlenmiştir. Tek aşamalı üretim tekniği ile EMP üretiminde optimum işlem koşulları, 46.8 ℃ inkübasyon sıcaklığı, 205 rpm karıştırma hızı, 34 saat 42 dakika inkübasyon süresi olarak saptanmıştır. Optimizasyonun doğrulması yapılmış; doğrulama sonucu elde edilen deneysel veriler ile optimizasyonda oluşturulan modeldeki tahmin edilen değerler arasında, istatistiksel olarak önemli bir farkın olmadığı (P>0.05) saptanmıştır. Bu çalışmada, daha önce iki aşamalı üretimi ve üretim optimizasyonu yapılmış olan olgun Beyaz peynir lezzetine sahip EMP'nin, tek aşamalı olarak üretilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın sonucunda, hedeflenen lezzet özelliklerine sahip EMP "tek aşamalı üretim tekniği" ile üretilmiş ve optimizasyonu yapılmıştır. Olgun Beyaz peynir lezzetine sahip EMP, tek aşamalı üretim tekniği ile, iki aşamalı üretim tekniğine göre daha kısa sürede üretilmiştir.
Biber salçasının endüstriyel üretiminde biyoaktif bileşenler ve antioksidan kapasite üzerindeki değişimlerin saptanması
Bu çalışmada geleneksel biber salçasının teknolojik olarak üretim aşamaları ele alınmıştır. Bu amaçla, Solanaceae familyasının Capsicum cinsine ait, Hatay'ın Bohşin yöresinde yoğun olarak yetişmekte olan "kapya" tipi kırmızıbiberin (Capsicum annuum L.) kırmızıbiber salçasına endüstriyel olarak işlenmesi sırasında biyoaktif özelliklerinde ve antioksidan kapasite üzerinde meydana gelen değişimleri araştırılmıştır. Çalışma kapsamında endüstriyel yöntemle üretilen salçanın, üretimi sırasında 4 farklı aşamadan (parçalama, ön ısıtma, evaporasyon sonrası, son ürün olmak üzere),örnekler alınarak bazı fiziksel, kimyasal ve biyoaktif özellikler incelenmiştir. Kırmızıbiber salçasında toplam 21 adet fenolik bileşik tanımlanmış ve en baskın bileşiğin luteolin O-(apiosilmalonil)glukozit olduğu belirlenmiştir. Antioksidan kapasite DPPH ve ABTS olmak üzere iki farklı yöntemle belirlenmiştir. Her iki yöntemde de işlem aşamalarına bağlı olarak toplam fenolik bileşik miktarındaki azalmaya benzer bir azalma saptanmıştır. Sakkaroz, glikoz ve fruktoz olmak üzere 3 adet şeker bileşiği belirlenmiş, parçalama aşamasında fruktozun ve sonraki aşamalarda ise glikozun baskın olduğu saptanmıştır.Sonuç olarak, kırmızıbiberin salçaya işlenmesi sırasında biyoaktif özelliklerde ve antioksidan aktivitede istatistiksel açıdan önemli (p<0,05)değişimler meydana gelmiştir. Fenolik bileşiklerdeki en önemli azalış evaporasyon aşamasında saptanmıştır.