Süne ve kımıl zararına uğramış buğdaylarda proteaz enzimi inaktivasyonunda ultrasonik ses dalgalarının kullanım imkanları
Using possibilities of ultrasonication to inactivate proteolytic enzymes in bug-damaged wheat
- Tez No: 625623
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ERBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tahılların özellikle de buğdayların en önemli zararlıları Eurygaster spp. (süne) ve Aelia spp. (kımıl) cinslerine ait kalkan kanatlı böceklerdir. Bu böcekler insanlık için en stratejik ürün olan buğday başta olmak üzere tahıllarda çok önemli verim ve kalite kayıplarına neden olmaktadırlar. Türkiye'nin 20 milyon ton kadar olan yıllık buğday üretimi süne ve kımıl zararı nedeni ile yıldan yıla önemli verim ve kalite kayıplarına uğramaktadır. Süne zararı sonucu fiziksel özelliklerinde önemli bir farklılaşma olmayan emgili buğday taneleri öğütme öncesi temizleme ve yıkama işlemleri ile sağlam tanelerden etkili bir şekilde ayrılamamakta ve son ürün kalitesi üzerine olumsuz etki yapmaktadır. Süne emgi zararlı buğday tanelerinin unları, özellikle proteolitik enzimler olmak üzere içerdikleri süne kaynaklı enzimler nedeniyle son ürüne işleme sırasında sağlam tanelerden elde edilen unların da teknolojik kalitesini düşürmektedir. Ultrasonik ses dalgaları birçok alanda olduğu gibi gıda alanında da enzimleri inaktive etmek için güvenle kullanılabilen bir tekniktir. Ultrasonik ses dalgaları ortamda boylamsal olarak ilerler ve farklı frekans ve dalga boyunda farklı mekanik, fiziksel, kimyasal ve biyokimyasal etkilere neden olurlar. Bu araştırmada süne emgili buğday tanelerine farklı güçlerde ve sürelerde ultrasonik ses dalgaları uygulayarak, taneye göre daha yumuşak olan emgi bölgesinde süneden kaynaklanan proteolitik enzimlerin inaktive edilme imkanlarının araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla 96 W gücündeki ultrasonikasyon sistemi ile sağlam ve süne emgili buğday taneleri faklı güçlerde (%25, %50, %75 ve %100) ve farklı sürelerde (0, 4, 8 ve 12 dakika) su içerisinde muamele edilmiştir. Muamelenin etkinliğini belirlemek için örnek unlarında renk, düşme sayısı, sedimantasyon, yaş ve kuru öz, gluten indeks, toplam serbest amino asit ve GC-MS ile serbest prolin ve glutamik asit amino asitlerinin miktar analizleri yapılmıştır. Farklı güç ve sürelerde ultrasonik uygulamaların; örneklerin L*, a* ve b* renk değerlerini (54.14, 7.95 ve 15.68), düşme sayılarını (323 saniye) ve normal ve beklemeli gluten indeks değerlerini (91.10 ve 51.75) istatiksel olarak önemli seviyede etkilemediği (p>0.05) tespit edilmiştir. Ultrasonik uygulamada sürenin artışına bağlı olarak emgi zararlı tanelerin yaş ve kuru öz miktarları ile beklemeli sedimantasyon değerlerinin istatiksel olarak önemli seviyede (p<0.01; p<0.05) arttığı ve bu artışların 12 dakika süren uygulamada yaş öz için %8.7, kuru öz için %6.6 ve sedimantasyon değeri için %7.5 olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ultrasonik uygulamada süre artışına bağlı olarak emgi zararlı tanelerin serbest prolin ve glutamik asit içeriği değerlerinin istatiksel olarak önemli seviyede azaldığı (p<0.05) ve bu azalışların 12 dakika süren uygulamada prolin için %21.5, glutamik asit için %29.5 olduğu tespit edilmiştir. Farklı güçlerde gerçekleştirilen ultrasonik uygulama, örneklerin hem normal hem de beklemeli toplam serbest amino asit içeriğini azaltmış olup, bu azalışların normal analizde %28.5 ve beklemeli analizde ise %10.7 olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak; ultrasonik uygulamanın süne emgili buğday tanelerinin proteolik aktivitesini istatiksel olarak önemli seviyede (p<0.01; p<0.05) azaltıcı bir etkiye sahip olduğu yaş öz, kuru öz, beklemeli sedimantasyon, toplam serbest amino asit ve serbest prolin ve glutamik asit analizleri ile tespit edilmiştir. Ayrıca araştırmada tanenin süne emgi zarar bölgesinde protein matriksin süne kaynaklı proteolitik enzimlerce hidrolize edildiği ve nişasta granüllerinin lokalize bir şekilde görünür bir hale geldiği de taramalı elektron mikroskobu ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The most economically important pests for wheat belong to the genera of Eurygaster spp. (suni bug, sunn pest) and Aelia spp.. The pests belong to these generas (referred wheat bugs as general afterwords) cause important yield and quality loss mostly for wheat in particular and other cereals. 20 million tons of annual wheat production of Turkey suffers a loss every year in case of yield and quality due to the bug damage. The bug-damaged wheat in which there is no significant differentiation in case of physical characteristics could not be secluded from sound wheat by pre-treatments prior to milling and thus cause adverse effect on end product. The flour made from bug damaged wheat grains reduces the baking quality of entire flour lot including sound grain flour because of bug originated protease. Ultrasonic wave is a reliable method to inactivate enzymes in food industry. Ultrasonic waves move along longitudinally and cause different mechanic, physical, chemical and biochemical impacts on different frequency and wave length. In this study, the possibility on using ultrasonic waves at different power levels and time intervals to inactivate the wheat bug originated proteolytic activity of bug damaged part of wheat which is softer compared to whole kernel was investigated. On that purpose, the sound and bug-damaged wheat samples were sonicated in water (1:2) for different power levels (25%, 50%, 75% and 100%) and time intervals (0, 4, 8 and 12 minutes). Color, falling number, sedimentation, wet and dry gluten, gluten index values, total free amino acid contents, free prolin and glutamic acid contents of the samples were observed in order to determine the efficiency of the application. It is determined that the effect of sonication at different power levels and time intervals were not statistically significant (p>0.05) for L*, a* and b* color values (54.14, 7.95 and 15.68), falling number values (323 seconds), gluten index and prolonged gluten index values (91.10, 51.75). The increase in wet and dry gluten contents and sedimentation values of samples was due to the increase in time interval of sonication and were statistically significant (p<0.01; p<0.05). In the end of the 12-minute-application the rates of increase were determined as 8.7%, 6.6% and 7.5%, respectively. The free prolin and glutamic acid content of the samples were decreased due to the increase in time interval of sonication were statistically significant (p<0.05) and in the end of the 12-minute-application the rates of decrease were determined as 21.5% and 29.5%, respectively. The sonication at different power levels caused a decrease at the total free amino acid content of non-incubated and incubated samples. And the rates of decrease were determined as 28.5% and 10.7%, respectively. As a conclusion, it is determined by observing wet and dry gluten, total free amino acid contents and free prolin and glutamic acid content results that sonication has a statistically significant effect on decreasing the proteolytic activity of bug damaged wheat. It is also determined by scanning electron microscope (SEM) pictures that, starch granules became localized and more visible at the area of damage in damaged wheat due to the hydrolysis of protein matrix by proteases secreted by suni bug.
Benzer Tezler
- Süne ve kımıl zararı görmüş buğday ununun askorbik asit ve kuvvetli buğday unu paçalıyla“tırnaklı ekmek”yapımına uygunluğunun belirlenmesi
An investigation on the suitability of suni bug (Eurygaster spp. and Aelia spp.) damaged wheat flour for“tırnaklı bread”production by ascorbic acid and sound wheat flour addition
MEHMET EMİN AKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gıda MühendisliğiHarran ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET SABRİ ÜNSAL
- Süne-kımıl (Eurygaster spp. ve/veya Aelia spp.) zararı görmüş unların kek, bisküvi ve ekmeklerde akrilamid ve hidroksimetilfurfural (HMF) oluşumuna etkisi
The effect of bugs (Eurygaster spp. and/or Aelia spp.) damaged flours on formation of acrylamide and hydroxmethylfurfural (HMF) in cookies, cakes and breads
SERVET ÖZÇANDIR KIVANÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK SİVRİ ÖZAY
- Laktik asit bakterileri ve şerbetçiotu (Humulus lupulus) kullanılarak süne-kımıl (Eurygaster spp. ve/veya Aelia spp.) zararı görmüş unların ekmeklik kalitesinin iyileştirilmesi
Improving the bread quality of bugs (Eurygaster spp.and/or Aelia spp.) damaged flour by using lactic acid bacteria and hops (Humulus lupulus)
GÖRKEM ÖZÜLKÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK SİVRİ ÖZAY
- Değişik çevre şartlarında yetiştirilen ekmeklik buğday hat ve çeşitlerinin bazı teknolojik özellikleri üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM ELGÜN
- Süne (Eurygaster spp.) proteolitik enzimlerinin izolasyonu, karakterizasyonu, saflaştırılması ve gluten proteinleri üzerine etkilerinin belirlenmesi
Isolation, characterization, purfication of wheat bug (Eurygaster spp.) proteases and determination of its effects on gluten proteins
DİLEK SİVRİ
Doktora
Türkçe
1998
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAMİT KÖKSEL