Encapsulation of pea protein in alginate matrix by coldset gelation method and use of the capsules in fruit juices
Soğuk jelleşme metodu ile aljinat matrisinde bezelye proteininin kaplanması ve kapsullerin meyve sularındakullanımı
- Tez No: 609181
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, PROF. DR. SERPİL ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bitkisel kaynaklı proteinler, sağlıklı beslenme bilincindeki artış ve bitkisel kaynaklı gıda tüketimindeki artış nedeniyle son yıllarda önem kazanmıştır. Ancak istenmeyen koku ve tat gibi bitki bazlı proteinlerin bazı özellikleri, içine katıldıkları ürünlerin duyusal özellikleri olumsuz yönde etkilemektedir. Enkapsülasyon bitkisel kaynaklı proteinlerin bahsedilen olumsuz özelliklerini engellemede etkili bir yöntem olarak düşünülmektedir. Aynı zamanda gıda ile temas halinde bozulmadan kalabilecek, kararlı kapsüllerin oluşturulması da önem arz etmektedir. Bu çalışmada oluşturulan mikrokapsüller fiziksel ve fonksiyonel özellikler açısından değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, kaplama malzemesi olarak sodyum aljinat ve kapsülleme tekniği olarak soğuk jelasyon yöntemi kullanılarak bezelye proteini izolatından mikrokapsüller (boncuklar) tasarlamak ve farklı aljinat konsantrasynları (%1, 1.5 ve 2) ile proteinlere uygulanan ısıl işlemin (80 ° C'de 30 dakika boyunca) protein içeriği, kapsülleme verimliliği, parçacık boyutu, boncuk stabilitesi ve kapsüllerin morfolojisi üzerine etkisini araştırmaktır. Ek olarak, parametrelerdeki değişimin kapsül özellikleri üzerindekini etkisini anlamak amacı ile nükleer manyetik rezonans (TD-NMR) analizleri yapılmıştır. Boncukların mikro yapısı hakkında bilgi elde etmek için gevşeme (T2) zaman ölçümleri yapılmıştır. Mikrokapsüller, gerçek meyve sularına (kavun ve nar) da eklenmiştir, çünkü amaç, kapsülleme yoluyla istenmeyen koku ve tadın maskelenmesiyle meyve sularının protein içeriğini arttırmaktır. Tanelerin süspansiyon davranışını anlamak için, meyve sularına farklı oranlarda (% 0.5 ve% 1) pektin eklenmiş ve pektinin meyve sularının reolojik davranışı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Proteinlerin kapsüllerden salımını etkileyebileceği düşünülerek, pektinin meyve sularının reolojik özellikleri üzerindeki etkisi de araştırılmıştır. % 1.5 aljinat ile oluşturulan tanelerin, ısıl işlemden bağımsız olarak her iki örnek için en yüksek partikül boyutuna sahip olduğu bulunmuştur (p <0.05). Isıl işlem numunelerin partikül boyutunu önemli ölçüde arttırdığı gözlemlenmiştir (p <0.05). Sonuçlar hem ısıl işlemin hem de aljinat oranındaki değişimin kapsülleme verimliliğini önemli ölçüde değiştirmediğini göstermiştir. Ayrıca, boncukların protein içeriği ısıl işlemle önemli ölçüde azalmıştır (p <0.05). SEM görüntüleri hem aljinat oranının hem de ısıl işlemin taneciklerin yüzey morfolojisinde değişikliğe yol açtığını göstermiştir. NMR gevşetme sonuçları, aljinat oranı arttıkça T2 gevşeme süresinin azaldığını ve ısıtılmayan numunelerin daha uzun T2 değerlerine sahip olduğunu göstermiştir. Proteinlerin ısıtma ile denatürasyonu, protonların hareketliliği üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir, bu nedenle T2 değerleri azalmıştır. Pektin oranındaki farkın meyve sularının viskozitesini etkilediği bulunmuştur. Pektin oranı arttıkça, her iki meyve suyunun viskozitesi önemli ölçüde artmıştır (p <0.05). Kavun suyunun, meyve sularındaki boncukların viskozitesindeki artış ve salım oranı açısından daha uygun olduğu bulunmuştur. Sonuçlar, aljinat oranı arttıkça ve pektin oranı azaldıkça, aljinat boncuklarından bezelye proteini salınmasının önemli ölçüde arttığını göstermektedir (p <0.05). Son olarak, ısıl işlemin proteinin boncuklardan salınmasında etkili olduğu bulunmuştur. Isıl işlem proteinlerin salım oranını önemli ölçüde arttırmıştır. Genel olarak, aljinatın bezelye proteini izolatını kapsüllemek ve meyve sularının protein içeriğini arttırmak için uygun bir kaplama olduğu sonucuna varılmıştır. Bir sonraki adım olarak, kapsüllerin meyve suları üzerindeki lezzet maskeleme gücünü test etmek için duyusal analiz yapılacaktır.
Özet (Çeviri)
Plant based proteins gained importance in recent years due to the increase in the awareness of healthy diet and the increase in the consumption of plant-based foods. However, some features of plant-based proteins like the undesirable odor and flavor affect the sensorial properties of food they are added in. Therefore, encapsulation of these proteins could be a good strategy to tackle with this problem. It is also important to design stable microcapsules which would remain intact in the food they are used. In this study, microcapsules were designed and evaluated in terms of physical and functional properties. The objective of this study is to design microcapsules (beads) consisting of pea protein isolate by using sodium alginate as the coating material and cold gelation method as the encapsulation technique and to investigate the effect of different alginate concentrations (1, 1.5 and 2%) and heating ( at 80ºC for 30 mins) of proteins on the protein content, encapsulation efficiency, particle size, bead stability and the morphology of the capsules. Additionally, TD-NMR relaxometry analysis was also conducted to observe the changes in the beads related to change in parameters. Spin-spin relaxation (T2) time measurements were conducted to extract information on the microstructure of the beads. Microcapsules were also added to the real fruit juices (melon and pomegranate) since the goal was to enhance to protein content of juices by masking the flavour through encapsulation. To understand the suspension behavior of the beads, pectin was added to the juices (melon and pomegranate) at different ratios (0.5 and 1%) and the effects of pectin on the rheological behavior of the juices were investigated. Effect of pectin on the rheological properties juices was also was investigated since it could affect the release of the proteins from the capsules. Beads formed with 1.5% alginate was found to have the highest particle size for both samples regardless of the heat treatment (p<0.05). Heat treatment significantly increased the particle size of the samples (p<0.05). Results showed that both heat treatment and change in alginate ratio did not have change the encapsulation efficiency significantly (p<0.05). Also, protein content of the beads significantly decreased with heat treatment (p<0.05). SEM images showed that both alginate ratio and heat treatment resulted in change of the surface morphology of the beads. NMR relaxometry results demonstrated that as alginate ratio increased, T2 relaxation time decreased and non-heated samples had longer T2 values. Denaturation of the proteins with heating had a direct effect on the mobility of the protons thus T2 values decreased. Difference in pectin ratio was found to affect the viscosity of the juices. As pectin ratio increased, viscosity of both juices increased significantly (p<0.05). Melon juice was found to be more suitable in terms of the increase in viscosity and release rate of beads in juices. Results indicated that as alginate ratio increased and pectin ratio decreased, release of pea protein from alginate beads significantly increased (p<0.05). Finally, heat treatment was found to be effective on the release of the protein from beads. It significantly increased the release rate of the core material. In overall, it was concluded that, alginate was a suitable coating to encapsulate pea protein isolate and increase the protein content of the juices. As a next step, sensorial analysis would be performed to test the flavor masking power of the capsules on the juices.
Benzer Tezler
- Raspberry seed oil encapsulation by complex coacervation of heteroprotein
Frambuaz çekirdeği yağının protein-protein kompleksleri ile kapsüllenmesi
HATİCE TUBA KÖKLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Gıda MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞENOL İBANOĞLU
- Encapsulation of oils from sour cherry kernel and berry seeds by protein-protein complexes
Vişne ve ahududu-böğürtlen türü meyve çekirdeği yağlarının protein-protein kompleksleri ile kapsüllenmesi
EDA ADAL
Doktora
İngilizce
2019
Gıda MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA İBANOĞLU
- Fındık zarı ekstraktının enkapsülasyonu ve elde edilen mikrokapsüllerin mayonezde antioksidan olarak kullanımı
Encapsulation of hazelnut skin extract and use of obtained microcapsules as antioxidant in mayonnaise
MERVE ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET TORUN
- Pamuk ekiminde ara ürün olarak yetiştirilen bazı buğdaygil ve baklagil karışımı hasıllara farklı seviyelerde melas ilavesinin silaj kalitesi üzerine etkisinin araştırılması
The effect of molasses addition on the silage quality of some cereals and legume mixture grown as intercrop in cotton cultivation
AHMET ORUÇ
Doktora
Türkçe
2021
Veteriner HekimliğiHarran ÜniversitesiHayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AVCI
- Magnesium fortification in cakes by using double emulsions with legume flours
Bakliyat unu içeren çift katmanlı emülsiyon kullanılarak keke magnezyum takviyesi yapılması
CANSU KABAKCI
Doktora
İngilizce
2022
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
PROF. DR. SERPİL ŞAHİN