Functional properties of protein isolates and antioxidants of two local turkish cranberry bean varieties and in-vitro bioaccessability studies.
Türkiyeye özgü iki yerli barbunya çeşidine ait prtoein izolatları ve antioksidanlarının fonksiyonel özellikleri ve in-vitro biyoulaşılabilirlik çalışmaları
- Tez No: 581572
- Danışmanlar: PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Protein beslenme, gıda teknolojisi ve gıda işlemede önemli bir rol oynar. Hazırlık ve üretim sırasında depolama ve tüketimde; Proteinler, son ürünlere yapısal ve istenen özellikleri verir. Proteinler, gıda matrisindeki çözücüler, iyonlar, polisakaritler ve diğer proteinlerle etkileşime girer ve yiyeceklerin fiziksel yapısını değiştirir. Uluslararasında proteinlerin trendi çok fazla popülerlik kazanmıştır. Son beş yılda, dünya çapında üç kat protein talepleriyle yeni ürünler piyasaya sürülmüştür. Öte yandan, bitki protein tüketimi popülerlik kazanmaktadır, protein bakımından zengin ürünlerin tüketim oranı son on yılda hızla artmaktadır. Tüketiciler“doğal”,“özgür”ve“sürdürülebilir”ürünler de dahil olmak üzere, giderek daha sorumlu, sağlık ve refah bir yaşam tarzı aramaktadır. Bitkiler doğada yüksek oranda bulunmaktadır, üretim maliyetleri ve işgücü hayvansal kaynaklara kıyasla düşüktür Baklagiller insan beslenmesinde, özellikle gelişmekte olan ülkelerde önemli bir rol oynamaktadır. Bunlar iyi bir protein kaynağıdır ve diyet lifi, mineraller ve vitaminler bakımından zengindir. Farklı fasulye türleri, temel mal beslemesinin ve protein yetersizliğinin yaygın olduğu birçok ülkede ucuz bir protein kaynağıdır. Bu ülkelerde hayvansal proteinlerin yüksek maliyeti ve sınırlı bulunabilirliği baklagil proteinlerini kullanma ilgisini arttırmıştır. Baklagillerin diyabet, koroner kalp hastalığı ve bazı kanser türleri gibi çeşitli metabolik hastalıkların kontrolünde ve önlenmesinde çok sayıda yararlı fizyolojik etkisinin olduğu göstermektedir. Baklagillerin faydalı etkileri diyet lifi ile tamamen ilişkili olmayabilir, ancak fenolikler ve diğer besleyici olmayan bileşikler, polifenoller antioksidanlar gibi davranabilir ve serbest radikallerin oluşumunu engelleyebilir. Baklagiller en az glisemik cevaba neden olan yiyecek grubuna aittir. Böylece baklagillerin sağlık açısından faydalıolduğu yönündeki görüşler üretimlerinin artmasına neden olmuştur. Her ne kadar fasulye çeşitleri dünya çapında yaygın bir şekilde dağılmış olsa da, polifenollerin işlevsel özellikleri, biyoaktif bileşikleri ve biyoyararlanımı ile ilgili veriler sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı, barbunya fasulyesinin fonksiyonel özelliklerini araştırmak, biyoaktif bileşiklerin değerini ve biyoyararlanımını analiz etmek, barbunya fasulyesinin biyoaktif bileşiklerinin profilini gıda formülasyonlarında kullanımlarına olan ilgiyi arttırmaktır. Barbunya fasulye Türkiye de en çok yetiştirilen ve tüketilen baklagillerden biridir. Genelde ege bölgesinde yetişir. Yetişmesi çok kolay ve zahmetsiz bir sebze olup dünyada en çok yetiştirilen ürünlerden biridir. Kurutulmuş ve yaş olarak tüketilebilir. Barbunya çeşitleri, Ülkemizde en fazla yetişen ve tüketilen bir besindir. Özellikle de kış aylarında piriç pilavı ile birlikte sofralarımızın baş tacı olmaktadır. Barbunya çeşitleri oldukça kolay yetiştirildiği için bir çok bölgede kolaylıkla yetiştirilir. Kuru ve taze olarak kullanılmaya uygun bir sebzedir. Tazesinin tüketilmesi tercih edilirse kışın kullanmak amaçlı mevsiminde konserve yada derin dondurucularda saklanarak kış aylarında da kullanılabilir. kullanılabilir. Mutfaklarda genellikle zeytinyağlı barbunya çeşitleri yapımı tercih edilir. Vitamin bakımından oldukça zengin bir besindir. Barbunya çeşitleri içinde, demir, çinko, kalsiyum, ve E vitamini bulunur. Yüksek miktarda lif içerdiği için mide barsak problemleri olanlara faydalıdır. Bu kadar faydalı bir besin olan barbunya çeşitleri bazen de fazla miktarda gaz ve şişkinlik yarattığı için göğüs ağrısına neden olabilmektedir. Bu çalışma Niğde'de yetiştirilen iki tür kızılcık fasulyesinin fonksiyonel özelliklerini ve çekirdeklerinin biyoaktif bileşenlerini belirlerlemek için amaçlanmıştır. Izolatlarının protein içeriği kuru ağırlıkta% 86 olarak belirlenmiştir. Cb1PI'nin su tutma kapasitesi (WHC) 2.34 ve Cb2PI 2.38 g su / g protein ve OHC, 2.24 - 2.42 g yağ / g protein olarak bulunmuştur. Her iki fasulye türünde de köpürmenin kararlılığı% 100 olarak bulunmuştur. Cb1PI'nin köpüklenme kapasitesi %40.4 ve Cb2PI %41.2 ve emülsifiye etme kapasitesi %0.47 ila %55.8 olarak bulunmuştur. Her iki fasulye türünde de emülsifiye etme kapasitesinin stabilitesi %64 olarak tespit edilmiştir. Barbunya fasulyesinin fonksiyonel özellikleri arasındaki literatürdeki farklılıklar, toprak bileşimleri gibi hasat ve ekim koşulları gibi coğrafi farklılıklar arasındaki farktan kaynaklanıyor olabilir. Çeşitlilik gösteren sonuçlar, kızılcık unu toplam fenolik içeriğinin 179.94 ila 229.33 mg GAE / 100g DW arasında değişmektedir, protein izolatlarının toplam fenolik içeriğinin 114.71 ila 131.69 mg GAE / 100g DW arasında olduğunu göstermiştir. Unun toplam fenolik içeriği, protein izolatlarının toplam fenolik içeriğinden daha yüksek olduğu bulunmuştur. Toplam flavonoid içeriği, fasulye unu için 171.88 ila 198.58 CAE / 100 g DW ve protein izolatları için 75.00 ila 88.07 mg CAE / 100 g DW arasındaydı. Unun TFC'si ve kızılcık fasulyesinin PI'ı karşılaştırıldığında, PI'lerin undan daha düşük TFC'si tespit edildi. Toplam antioksidan kapasite iki farklı yöntemle (DPPH ve CUPRAC) ölçüldü. Sonuçlar iki tür barbunya fasulyesi arasında kıyaslandığında, Cb2 en yüksek toplam antioksidan kapasiteye sahipti. Her iki tür fasulyede de unu ile karşılaştırıldığında protein izolatlarının antioksidan kapasitesi düşük çıkmıştır. Toplam antioksidan kapasite yöntemleriyle ilgili olarak, CUPRAC testi DPPH testinden daha yüksek sonuçlar vermiştir. Cb1 için DPPH sonuçları 191.09 ve Cb2 114.14 TEAC / 100g DW, CUPRAC sonuçları Cb 1'de 223.46 ve Cb2'de 165.6 TEAC / 100g DW olarak tespit edilmiştir. Fenoliklerin biyolojik olarak erişilebilirliği, gastrointestinal kanalda meydana gelen fizyokimyasal ve biyokimyasal değişiklikleri simüle eden in vitro gastro-intestinal sindirim prosedürüyle değerlendirildi. İnsan ve hayvanlar üzerinde yapılan in vivo çalışmalar, karmaşıklık, pahalılık ve etik nedenler gibi sınırlamalar nedeniyle tercih edilmediğinden, in vitro sindirim tahlilleri, gıda matrislerinde fitokimyasal stabiliteyi değerlendirmek için hızlı ve basit yöntemler sağlamaktadır. Bu çalışma kapsamında, Türkiye'nin bu yerel yaban mersininin biyoya erişilebilirliği ilk kez tarif edilmiştir. İn vitro sindirimden elde edilen sonuçlar, polifenoliklerin iki kızılcık türü arasındaki biyo-erişilebilirlikteki farklılıklarının anlamlı olduğunu göstermiştir. OUT fraksiyonunda TPC artmış ve TPC'nin geri kazanımı oldukça yüksekti, Cb2 için% 122 ve Cb1 için% 87 bulundu, fakat DPPH yöntemiyle TAC'nin geri kazanımı oldukça düşüktü, DPPH yöntemi ile Tb'nin antioksidan kapasitesinin geri kazanımı %2.3 ve Cb2 % 1.2 olarak bulunmuştur. Ek olarak, TFC'nin geri kazanımı Cb1'de% 14 ve Cb2'de% 9 olarak bulunmuştur. CUPRAC testinin TAC sonuçlarının düzelmesi DPPH'den yüksekti, CUPRAC test sonuçları Cb1 için% 66 ve Cb2 için% 134 olarak tespıt edilmiştir. Dokuz majör fenolik HPLC sistemi ile belirlendi: Galya Asidi, ECGC, 4- hidroksibenzoik Asit, Şırınga Asidi, Kafein, Kateşin, t-sinamik Asit, Klorojenik Asit, Ferulik Asit. Tablo 3.8 ve Tablo 3.9'da gösterilmiştir. zirvelerdeki değişimler her iki fasulye türünde çok yakın bulunmuştur. ECGC, 4-hidroksibenzoik asit, Syringic asit, kafein, ilk numunelerde tespit edilmedi, ancak IN ve OUT fraksiyonları ve GI'de sindirimden sonra tespit edilmiştir. Simüle edilen in vitro GI sindirim modeli ile elde edilen sonuçlar doğrudan insandaki in vivo koşulları gibi tahmin edemese de, yine de bu model fenolik bileşiklerin biyolojik olarak erişilebilirliğini araştırmak için yardımcı olabileceği tahmin edilmiştir. Bu çalışma, gıda üretimi sırasında fonksiyonel bileşen olarak kullanılması muhtemel olan protein izolatının Cb'den ekstrakte edilmiş izoelektrik çökeltisini desteklemektedir. Özellikle köpürme ve emülsifiye edici faaliyetler ve stabiliteler, OHC ve WHC'ye kıyasla dikkat çekici fonksiyonel özelliklerdir. WHC, çorbalar, soslar ve unlu mamuller için önemli olan proteinlerin fonksiyonel özelliğidir. OHC, emülsifiye edici aktivite nedeniyle yağ emme kapasitesi ile yakın korelasyona sahip olduğu için mayonez veya benzeri ürünler gibi çok önemli bir rol oynar. CbPI, yüksek emülsifikasyon gerektiren emülsifiye edici yiyecekleri ve et analogları, çorbalar, salata sosları, mayonez ve kekler, bitki bazlı içecekler gibi emülsiyon stabilitesi sağlayabilir. Deneysel çalışmalar, CbPI'nin etkileyici köpüklenme özellikleri nedeniyle krema, kahve beyazlatıcıları, kekler, çırpılmış krema gibi gıda ürünlerinde uygulama bulma potansiyeli olabileceğini desteklemektedir. Fonksiyonel özelliklerin yanı sıra fenolik bileşikler, antioksidan kapasite ve fasulyenin fenolik profili önemlidir. Günümüzde, gıdaların bu özellikleri bitki protein tüketimine dikkat çekmektedi
Özet (Çeviri)
Legumes play an important role in the human diet, especially in developing countries. They are a good source of protein and rich in dietary fiber, minerals, and vitamins. The different types of beans are a staple food and a cheap source of protein in many countries where protein malnourishment is widespread. The high cost and limited availability of animal proteins in that countries have increased interest to use legume proteins. Legumes have been shown to have numerous beneficial physiological effects in the control and prevention of various metabolic diseases such as diabetes, coronary heart disease, and certain types of cancer. The beneficial influences of legumes may not be fully associated with dietary fiber, but phenolics and other non-nutritious compounds, polyphenols may act as antioxidants and hinder the formation of free radicals. Legumes belong to the food group that causes the least glycemic response. Thus legumes have earned the distinction as being good for health and this has led to the increase in their production. Thus legumes deserve the distinction of being good for health, therefore this has led to an increase in their production. Although bean varieties are widely distributed around the world, data on the functional properties, bioactive compounds, and bioaccessibility of polyphenols are limited. The objective of this study is to study the functional properties of cranberry beans, analyze bioactive compounds value and, bioaccessibility, Giving the bioactive compounds profile of cranberry beans to increase interest in their use for food formulations. Kidney beans Turkey is one of the most widely grown and consumed legumes. Usually grows in the Aegean region. It is an easy and easy to grow vegetable and one of the most grown products in the world. Dried and consumed as age. Kidney bean varieties are the most grown and consumed food in our country. Especially in winter, rice is the crown of our tables with rice. Red bean varieties are easily grown in many regions because it is easily grown. It is suitable for dry and fresh use. If it is preferred to consume the freshness, it can be stored in canned or deep freezers during the winter season. available. In the kitchens, it is generally preferred to make red bean varieties with olive oil. It is food rich in vitamins. Red beans include iron, zinc, calcium, and vitamin E. It is beneficial for those with gastrointestinal problems because it contains high amount of fiber. Kidney bean varieties, which are such a useful food, can sometimes cause chest pain because they cause excessive gas and bloating. The aim of this study was to determine the functional properties and bioactive components of two types of cranberry beans grown in Nigde. The protein content of the isolates was 86% by dry weight. Water holding capacity (WHC) of Cb1PI was 2.34 and Cb2PI 2.38 g of water/g of protein and OHC was 2.24 to 2.42 g oil/ g protein. In both types of beans, the stability of foaming was 100%. Foaming capacity of Cb1PI was 40.4% and Cb2PI 41.2% and emulsifying capacity was 0.47% to 55.8%. In both types of beans, the stability of emulsifying capacity was 64%. The differences between functional properties of cranberry bean in literature may be is due to the difference between geographical differences like soil compounds the harvest and cultivation condition. The variety results showed that the total phenolic content of cranberry flour ranged from 179.94 to 229.33 mg GAE/100g DW while the total phenolic content of their protein isolates ranged from 114.71 to 131.69 mg GAE/100g DW. Total phenolic content of flour was higher than the total phenolic content of the protein isolates, and this is for each of the varieties. The total flavonoid content ranged from 171.88 to 198.58 CAE/100g DW for the flour of beans and 75.00 to 88.07 mg CAE/100g DW for the protein isolates. When compared TFC of flour and PI of cranberry beans, the PIs have lower TFC than the flour. The total antioxidant capacity was measured by two different methods (DPPH and CUPRAC). When the results compare between two types of cranberry beans, type 2 (Kiraz) had the highest total antioxidant capacity. Antioxidant capacity of protein isolates in compare to flour of cranberry is low in both types of beans. In regards to the total antioxidant capacity methods, CUPRAC assay gave higher responses than the DPPH assay. DPPH results for Cb1 were 191.09 and Cb2 were 114.14 TEAC/ 100g DW, CUPRAC results were 223.46 in Cb 1 and 165.6 TEAC/ 100g DW in Cb2. The bio-accessibility of phenolics was assessed by in vitro gastro-intestinal digestion procedure that simulates the physiochemical and biochemical changes that occur in the gastrointestinal tract. Since in vivo studies on humans and animals are not preferred due to the limitations such as complexity, expensiveness and ethical reasons, in vitro digestion assays provide rapid and simple methods to evaluate phytochemical stability in food matrices. With the scope of this study, the bio accessibility of this local cranberry of Turkey is described for the first time. Results from in vitro digestion demonstrated that differences in bio-accessibility of polyphenolics between two types of cranberry were significant. TPC increased in OUT fraction and, the recovery of TPC was quite high, 122% for Cb2 and 87% for Cb1, but the recovery of TAC by DPPH method was quite low, recovery of Cb1 antioxidant capacity by DPPH method was 2.3% and Cb2 was 1.2%. Additionally, recovery of TFC was 14% in Cb1 and 9% in Cb2. The recovery of TAC results of CUPRAC test was higher than DPPH, CUPRAC test results was 66% for Cb1 and 134% for Cb2. Nine major phenolics were determined by HPLC system: Gallic Acid, ECGC, 4- hydroxybenzoic Acid, Syringic Acid, Caffeinne, Catechin, t-cinnamic Acid, Chlorogenic Acid, Ferulic Acid. They are shown in table 3.8 and table 3.9. the changes in peaks are so close in both type of beans. ECGC ,4-hydroxybenzoic Acid, Syringic Acid, Caffeinne, was not detected in initial samples but detected after digestion in IN and OUT fractions and Gallic Acid and tcinnamic Acid was in very low amount in initial sample but increased in IN and OUT fraction remarkably. ECGC is the major phenolic with 67.34 ppm level in IN fraction. The amount of phenolics increased after GI digestion, PH and enzymes effect may increase phenolic compounds during GI digestion. Chlorogenic Acid amount decreased during GI digestion. Although the results obtained with the model of simulated in vitro GI digestion cannot directly predict the human in vivo conditions, still this model is helpful for investigating the bioaccessibility of phenolic compounds. This study supports that, protein isolate extracted isoelectric precipitation from Cb which have possible application as functional ingredient during food manufacturing. Especially, foaming and emulsifying activities and stabilities are remarkable functional properties comparing to OHC and WHC. WHC is functional property of proteins, which are important for soups, sauces, bakery products. OHC plays very important role like as mayonnaise or similar products due to emulsifying activity has close correlation with oil absorption capacity. CbPI could be promising emulsifying agent food, which needs high emulsification, and emulsion stability such as meat analogs, soups, salad dressings, mayonnaise, and cakes, plant based beverages. Experimental studies support that, CbPI might be great potential to find application in food products such as marshmallows, coffee whiteners, cakes, whipped toppings due to impressive foaming properties. Beside functional properties phenolic compounds, antioxidant capacity, and phenolic profile of beans are important. Nowadays, these properties of foods can attract people attention to plant protein consumption.
Benzer Tezler
- Baklagillerden protein ve fenolik bileşenlerin inovatif yöntemlerle eldesi, nanolif üretimi, enkapsülasyon ve biyofonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Extraction of protein and phenolic compounds from legumes using innovative techniques, nanofiber production encapsulation and biofunctional properties
ELİF MELTEM İŞÇİMEN
Doktora
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiErciyes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET HAYTA
- Investigating the valorisation potential of hazelnut by-products: Transforming waste into functional food ingredients
Fındık yan ürünlerinin potansiyel katma değerinin incelenmesi: Atık konumundan fonksiyonel gıda bileşenine dönüşüm
FATMA DUYGU CEYLAN
Doktora
İngilizce
2022
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN
- Kenevir tohum proteinlerinin ultrases, yüksek basınç ve manotermosonikasyon uygulamaları ile modifikasyonu
Modification of hemp seed proteins using ultrasound, high pressure and manotermosonication treatments
GÜLŞAH KARABULUT
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OKTAY YEMİŞ
- Farklı bitkisel protein kaynaklarının glutensiz bisküvinin kalite özelliklerine etkisi
The effect of different plant protein resources on quality properties of gluten-free biscuit
İPEK ENGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLI CAN KARAÇA
- Soğuk pres yöntemiyle elde edilen haşhaş yağlarının, yağsız keklerinin ve protein izolatlarının teknolojik ve fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Determination of technological and functional properties of cold pressed poppy seed oil, oil free cakes and protein isolates
DİLEK DÜNDAR EMİR
Doktora
Türkçe
2014
Gıda MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİN YILMAZ