Antioxidant activity and polyphenol composition of sesame paste and grape molasses blends
Tahin-pekmez karışımlarının antioksidan aktivitesi ve polifenol içeriklerinin incelenmesi
- Tez No: 353782
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Uzun yıllardır tahin ve pekmez karışımları gerek lezzeti gerekse besinsel değerleri gereği geleneksel Türk kahvaltılarının vazgeçilmezlerindendir. Hem tahin hem pekmez tüketiciler tarafından tipik özellikleriyle bilinmektedir. Örnek olarak, pekmezin enerji ya da aktioksidan kaynağı olarak tanınması gösterilebilir. Fakat, gıdaların beraber tüketiminde içeriklerindeki bileşenlerin etkileşimleri sonucunda meydana gelen veya gelebilecek olanlar değişimlerden tüketicilerin pek haberi yoktur. Literatür çalışmaları incelendiğinde, gıdaların yapısında bulunan birçok bileşenin birbiriyle etkileşime girebildiği görülmektedir. Protein, yağ veya fenolik maddelerin etkileşimleri üzerine örnekler bulmak mümkündür. Tahin-pekmez karışımları göz önünde bulundurulduğunda; öncelikle pekmezin fenolik maddece zenginken, tahinin yüksek protein içeriğine sahip bir ürün olduğu göz önünde bulundurulmalıdır. İki ürün karışım olarak tüketildiğinde ise bu iki bileşenin birbirleriyle etkileşimleri gıda matrisinde birçok değişime sebebiyet verebilir. Çalışmalar gösteriyor ki bu tarz etkileşimler gıdaların yapısal, fonksiyonel ve besinsel değerlerinde değişiklikler ile sonuçlanabilir. Aynı zamanda, antioksidan kapasitesi, fenolik ve flavonoid miktarlarının da bu etkileşimler ile değişiklik gösterebileceği gözlemlenmiştir. Tez çalışmasının amacı, tahin ve pekmezin birlikte tüketilmesinin toplam fenolik, flavonoid ve antioksidan kapasitelerinde meydana getirebileceği değişiklikleri incelemek olmuştur. Bu amaçla, tahin, pekmez ve farklı yüzdelere sahip üç karışıma (%50-50, %70-30 ve %30-70) için in vitro gastrointestinal sindirim sisteminin simülasyonu öncesi ve sonrasında analizler yapılmıştır. Ayrıca, ürün özelliklerinin daha iyi anlaşılmasını sağlamak amacıyla tahin, pekmez ve karışım numuneleri nem, protein ve lipid içeriği tayininin yanısıra reolojik analizlere de tabii tutulmuşlardır. Ürün karakterizasyonu için yapılan analizler sonucunda nem oranı tahin için %3.9 iken bu oran pekmezde %82.5 olarak bulunmuştur. Karışımların nem yüzdeleri ise matematiksel olarak tahmin edildiği gibi iki ürünün yüzdelerinin aralığında değerler olarak bulunmuştur.. Bunun yanısıra numunelerin protein içerikleri Kjeldahl metotu ile ölçülmüştür. Protein miktarı pekmez için %0.09 olarak bulunurken tahin için %28.5 olarak hesaplanmıştır. Yağ oranı tahin için %55.3 olarak bulunmuştur, pekmezde ise yağ eser miktardadır. Reolojik ölçümler 21°C'de yapılmıştır. Histerezis döngüsü kayma gerilmesi aralığı 0.01 s-1'de 200 s-1 kadar (120 saniye içerisinde), 200 s-1'de 1 dakika ve 200 s-1'den 0.01s-1'e yine 120 saniyede indirilerek elde edilmiştir. Veriler sisteme kaydedildikten sonra, n ve K değerleri tüm numuneler için ölçülmüştür. Numunelerin Newtonsu olmayan davranışlarını saptamak adına Power law modeli kullanılmıştır. Reolojik ölçümler sonucunda pekmez Newtonsu davranış kaydetmiştir. Kayma gerilmesi, kayma hızı ile lineer bir ilişki göstermiştir. Fakat, tahinin viskozitesinin sabit kayma hızında azaldığı gözlemlenmiştir ve davranışı tiksotropik olarak tanımlanmıştır. Karışımların n değerleri (0.7-0.8) kaymayla incelen davranışlarını göstermiştir. Fenolik maddelerin yarıya yakını küçük bağırsakta emilmektedir ve analiz sonuçlarına göre de gastrointestinal sindirimden sonra, diyalize olmuş ürünlerin fenolik/flavonoid madde içeriklerine bakıldığında bir düşüş gözlemlemek mümkündür. Bunun yanısıra ekstrakte edilmiş numunelere gastrointestinal sindirim prosedürü uygulanmadan once yapılan analizlerde görülmüştür ki en yüksek fenolik ve flavonoid içerikleri pekmeze aitken en düşük değerleri tahin göstermiştir. Karışımlar ise iki ürünün verdiği sonuçların arasında değerlere sahip bulunmuştur. Toplam fenolik analizi dikkate alındığında karışımların iki ürünün matematiksel oranıyla hesaplanmış beklenen değerlere yakın sonuçlar verdiği gözlemlenirken benzer sonuçlara flavonoid analizi sonucunda ulaşılamamıştır. Karışımlarda ise beklenenden daha düşük flavonoid analizlenebilmiştir. Bu durumu kateşinin ortamdaki amino asitler ile kuvvetli bağ yapma eğilimi ile ilişkilendirmek mümkündür. Spektrofotometrik tahliller arasında ilişki kurabilmek için korrelasyon hesaplaması yapılmıştır. Bu hesapların sonucu göstermiştir ki en yüksek korrelasyon toplam fenolik analizi ile DPPH ve ABTS metotları arasında bulunurken (R2 sırasıyla 0.989, 0.987); toplam flavonoid analizi ile en yüksek korrelasyonu ABTS metotu göstermiştir (R2 0.962). Ayrıca, ekstrakte edilmiş pekmezin flavonoid madde içeriği en yüksekken, diyalize olmuş pekmezinki diğer ürünlerden çok da yüksek değildir. Bu da karışımların tüketiminde flavonoid emiliminin yalnız pekmez tüketimindekinden daha etkili olabileceğini göstermiştir. Öte yandan, toplam antioksidan kapasiteleri %70 ve %30 tahin içerikli karışımlarda beklenenin altında çıkarken, %50'lik karışımlarda beklenenin üzerinde çıkmıştır. Beklenenin altında çıkan değerleri fenolik bileşenlerin proteinlere bağlanmasının polifenolleri maskelemesi ile ilişkilendirmek mümkündür. Toplam fenolik içeriği gibi, diyalize olmuş karışımların toplam antioksidan kapasiteleri in vitro gastrointestinal sindirim sistemi simülasyonundan sonra iki ürüne gore daha az bir düşüş göstermiştir. Ek olarak, toplam antioksidan kapasitesi ölçme metotlarının sonuçlarının birbirlerinden farklı olduğunu söylemek mümkündür. Örneğin, ABTS sonuçlarına gore diyalize olmuş karışımların antioksidan kapasitelerinin tahin ve pekmezden daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. Bu da göstermektedir ki ekstrakte olmuş karışımlarda proteinlerin fenolikleri maskeleme eğilimi ön plana çıkarken bu ürünler gastrointestinal sistemde tam tersi bir etkileşim içindedirler. HPLC sonuçları ile pekmezdeki baskın fenolik maddeler gallik asit, kateşin, sinnamik asit ve epikateşin olarak saptanırken, ttahinde sesamin olarak gözlemlenmiştir. Ayrıca saptanan bu fenolik maddelerin gastrointestinal sindirim sonrasında miktarlarında genellikle bir azalma meydana geldiği gözlemlenmiştir. Bu sonuçlar önceki analizlerle çoğunlukla tutarlılık göstermiştir.
Özet (Çeviri)
For long years, sesame paste and grape molasses blends are consumed in traditional breakfasts in Turkey due to their nutritional values and taste. Two products are known with their individual characteristics, i.e. grape molasses is considered as an energy or antioxidant source. However, changing characteristics during consumption of foods together is desregarded by consumers although the interactions in food constituents result in significant alterations in food matrix. In the literature, there exist examples to interactions between a variety of food constituents such as proteins, lipids, phenolic compounds and so on. Grape molasses is rich in phenolic compounds whereas sesame paste has high protein content. Hence, interactions between phenolic compounds and proteins should be paid attention in terms of different characteristics. The studies show that that kind of interactions may result in changes in structural, functional and nutritional properties, and digestibility of proteins. Also these interactions may lead to changes in antioxidant capacity, total phenolic and/or flavonoids content of polyphenols, in addition to bioavailability. The aim was to gain a better understanding about the changes in total phenolic, flavonoids and antioxidant capacity when sesame paste and grape molasses consumed together compared to individual consumptions. For that purpose, sesame paste, grape molasses and three blends with different percentages (50-50%, 70-30% and 30-70%) of both were analyzed before and after in vitro digestion procedure. Furthermore, to gain a better understanding to product characteristics, determination of moisture, protein and lipids as well as rheological analysis were performed. While sesame paste has 3.9 % moisture, that of grape molasses was found as 82.5 %, and also the blends have moisture contents between the two products. Protein contents of all samples were devised by Kjeldahl method. Grape molasses was found to have protein content of 0.09% whereas protein content of sesame paste was calculated as 28.5 %. Lipid content of sesame paste was found as 55.3% while that of grape molasses was in trace amounts. Moreover, lipid contents of blends decrease with increasing grape molasses content. For rheological characterization, viscometric measurements were conducted at 21 °C. The hysteresis loop was obtained by registering shear stress from 0.01 to 200 s-1 in 120 s, held at 200s-1 for 1 min between the two ramps and down in 120 s. After recording, n and K values for all samples were defined. Power law model was used to describe the non-Newtonian behavior of samples. Grape molasses showed Newtonian behaviour since linear relationship was found between shear stress and shear rate in the experiments. On the other hand, for sesame paste, at constant shear rate, viscosity decreased by 1% in 1 minutes, helping us to understand the reological behaviour of sesame paste as thixotropic. For blends, the values of flow behavior index, n, varied between 0.7 and 0.8 indicating shear-thinning behavior. The degree of pseudoplasticity decreases by increasing n value. Additionally, in analyzed samples prior to gastrointestinal digestion, grape molasses showed higher contents of total phenolics, total flavonoids and antioxidant activity compared to sesame paste and three blends of 50-50%, 70-30% and 30-70%. Blends had total phenolic contents close to proportional values with respect to two individual foods. However, their total flavonoid contents were found lower than proportional values probably resulted from the interactions between sesame proteins and catechin in the matrix. Antioxidant capacities of blends were between the two products and the results of the assays were similar for initial samples. Correlation between spectrophotometric assays were calculated in order to relate the results with each other. Highest correlation was found between total phenolic content analysis with DPPH and ABTS assays (R2 is equal to 0.989, 0.987, respectively) while that of total flavonoid content analysis was with ABTS assay (R2 is equal to 0.962). After stomach and pancreatin bile salt digestion, a significant decrease was observed in all dialyzed (IN) samples, half of the phenolic compounds were absorbed in small intestines. In dialyzed blends, total phenolic contents were close to each other and a little lower than both products. Hence, total phenolic content of sesame paste seems to be absorbed easier than all others, since total phenolic content of dialyzed sesame paste is higher compared to others although it has low phenolic content at the begining. Furthermore, total flavonoid content of blends extracts were less than proportional values that may be caused by strongly binding characteristics of catechin to amino acids. By the way, catechinconcentration may decrease in blends when being together with amino acids in the environment. Also, it is conducted that flavonoids can be absorbed more easily in blends than in grape molasses individually since even if grape molasses has highest total flavonoid content before pancreatic ingestion it has a total flavonoid content a little higher than that of blends. Trolox equivalent antioxidant capacities (TAEC) of the two blends containing sesame paste 70% and 30%, respectively are lower than proportional values while half and half blend has shown higher TAEC value. The blends showed lower TAEC values rather than proportional values since binding of phenolic compounds to protein sites or molecules directly may lead to masking of polyphenol contents on the proteins. As well as total phenolic contents of dialyzed blends decreased less than the two products after in vitro digestion.Outcomes from assays were quite different. To illustrate, in ABTS assay, dialyzed blends have higher antioxidant activities rather than sesame paste or grape molasses although the masking effect of proteins could be detected easily in this assay as mentioned before. Hence, it can be deducted that after pancreatic ingestion, masking effect decreases and presumably changed adversely. HPLC results were generally consistent with previous experiments. Dominant phenolic compounds in grape molasses were found as gallic acid, catechin, cinnamic acid and epicatechin; whereas that of sesame paste was sesamin.
Benzer Tezler
- Valorization of black chokeberry waste as a potential source of bioactive compounds: Their identification, microencapsulation and impact on the human gut microbiota
Biyoaktif bileşiklerin potansiyel bir kaynağı olarak siyah aronya atığının değerlendirilmesi: Tanımlanması, mikrokapsüllenmesi ve insan bağırsak mikrobiyotasi üzerindeki etkisi
GİZEM ÇATALKAYA
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
- Zeytin yaprağı ekstraktının transdermal uygulamada kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of olive leaf extract in transdermal application
HİCRAN BELLUCCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM DOĞAN AYDENİZ
- Şalgam suyundaki biyoaktif bileşenlerin enkapsülasyonu ve probiyotik gıda üretiminde kullanımı olanaklarının araştırılması
Encapsulation of bioactive components in turnip juice and investigation of their usage in probiotic food production
FEYZA TOSYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiSağlık Bilimleri ÜniversitesiGıda Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİBEL BÖLEK
- Nar sularının çeşitli durultma yardımcı maddeleri ile durultulması ve konsantrelerin depolanması sürecinde bileşimindeki değişimler
Changes in the composition of pomegranate juice during fining with various agents and pomegranate juice concentrates during storage
BETÜL ERKAN KOÇ
Doktora
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKAN
- Türkiye'nin farklı bölgelerinden elde edilen propolisin sulu ekstraktının HPLC ile karakterizasyonu ve antioksidan poransiyelinin belirlenmesi
Characterization of water extract of propolis collected from different regions of turkey by HPLC, and determination of antioxidant potential
KÜBRA AKBULUT ÇAKIROĞLU
Doktora
Türkçe
2022
BiyokimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN DEĞER