Effect of high hydrostatic pressure on the functional properties of soy protein isolate
Yüksek hidrostatik basıncın soya protein izolatının fonksiyonel özellikleri üzerine etkisi
- Tez No: 758943
- Danışmanlar: PROF. DR. HAMİ ALPAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: FTIR, Fonksiyonel özellikler, Manyetik rezonans spektroskopi, Soya proteini, Yüksek hidrostatik basınç, FTIR, Functional properties, Magnetic resonance spectroscopy, Soy protein, High hydrostatic pressure
- Yıl: 2022
- 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
Soya proteini, biyolojik değeri yüksek, benzersiz fonksiyonel özellikleri ve sağlığa yararlı etkileri olan düşük maliyetli bir katkı maddesidir ve gıda endüstrisinde önemli bir bileşen olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Soya proteininin sağlık ve fonksiyonel özellikleri bir arada düşünüldüğünde, onu tüketmenin ve gıdalarda kullanmanın çeşitli faydaları vardır. Termal olmayan yeni bir işleme teknolojisi olan yüksek hidrostatik basınç (YHB), genellikle vejetatif hücreleri, enzimleri, mikroorganizmaları yok etmek için kullanılmıştır. Ek olarak, YHB uygulamasının protein yapıları üzerinde etkisi vardır ve bu da proteinlerin fonksiyonel özelliklerinde değişikliklere neden olur. Bu çalışmanın amacı, yüksek hidrostatik basıncın soya proteini izolatının fonksiyonel özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Deneyler farklı basınç parametrelerinde (300, 400 ve 500 MPa) 25 oC ve 40 oC'de 5 dakika sabit süre ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, %38 konsantrasyonda hazırlanan soya protein izolatının fonksiyonel özellikleri üzerindeki YHB ve pH etkisini değerlendirmek için soya protein izolat numunelerinin pH'ı 5 ve 7'ye ayarlanmıştır. Kontrol numunesi ve basınca maruz bırakılmış soya protein izolatlarının su tutma kapasitesi, Lowry yöntemiyle çözünürlük, emülsifikasyon aktivitesi ve viskozitesi analiz edilmiştir. Bunu takiben, soya proteini izolatının ikincil yapısındaki değişiklikleri ve hidrasyon davranışındaki değişiklikleri belirlemek için sırasıyla Fourier transform infrared (FTIR) spektroskopisi ve Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) Relaksometri ölçümünü içeren karakterizasyon deneyleri yapılmıştır. Bu çalışma, YHB uygulamasının su tutma kapasitesini kontrole kıyasla önemli ölçüde azalttığını (p<0.05) göstermiştir, ancak pH 5 ve pH 7'de su tutma kapasite sonuçları arasında önemli bir fark gözlemlenmemiştir (p>0.05). Ek olarak, YHB işlemi, pH 5 ve kontrol ile karşılaştırıldığında pH 7'de soya protein izolatının çözünürlüğünü önemli ölçüde arttırdığı ve ayrıca pH 5'te, YHB ile muamele edilmiş SPI'nın oda sıcaklığındaki çözünürlüğü, 40 °C'de muamele edilmiş SPI'den önemli ölçüde daha yüksek olduğu görülmüştür (p<0.05). Ek olarak, emülsiyon aktivitesi sonuçları, pH 7'de YHB ile muamele edilmiş SPI ile işlem görmemiş SPI arasında önemli bir fark (p>0.05) ortaya koymamasına rağmen, uygun basıncın sağlanması pH 5'te emülsiyon aktivitesini arttırmıştır, ancak basınçta daha fazla artış, emülsiyon aktivitesinin azalmasına neden olmuştur. Ayrıca, kontrole kıyasla pH 5 ve pH 7'de YHB işlemine bağlı olarak SPI'nın viskozitesi önemli ölçüde azalmıştır (p<0.05). Ek olarak, FTIR sonuçları, YHB uygulamasının, SPI'nın ikincil yapısında proteinin açılmasından kaynaklanan dikkate değer değişikliklere neden olduğunu göstermiştir. Ayrıca, YHB işleminin pH 7'de SPI'nın hidrasyon davranışı üzerinde hiçbir etkisinin olmadığı (p>0.05), fakat 40 °C'de pH 5'teki T2 değerleri, kontrol ve diğer işlenmiş SPI için elde edilenlerden önemli ölçüde daha yüksek olduğu NMR ölçümü sonuçlarında görülmüştür. Sonuç olarak, bu çalışmanın sonuçları, yeni ürün geliştirmede önemli bir role sahip olan soya proteininin fonksiyonel özelliklerini değiştirmek ve geliştirmek için YHB uygulamasının değerli bir alternatif olabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Soy protein is a low-cost additive with high biological value, unique functional properties, and beneficial effects on health, and it is widely used in the food industry as an important ingredient. When the health and functional properties of soy protein are considered altogether, there are several benefits for consuming and using it in foods. High hydrostatic pressure (HHP) is a non-thermal novel processing technology that has been generally used to destroys vegetative cells, microorganisms and enzymes. Additionally, HHP treatment has an effect on protein structures, resulting changes in the functional properties of proteins. The aim of the study was to examine the effects of high hydrostatic pressure (HHP) treatment on functional properties of soy protein isolate (SPI). The experiments were carried out at different pressure parameters (300, 400 and 500 MPa) with a constant duration of 5 min at 25 oC and 40 oC. Also, the pH of the SPI samples was adjusted to pH 5 and pH 7 to evaluate the pH effect with HHP treatment on the functional properties of SPI prepared at 38% (w/v) concentration. Water holding capacity (WHC), solubility by Lowry method, emulsion activity, and viscosity of untreated and HHP-treated soy protein isolate were analyzed. Following that, characterization experiments including Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) relaxometry were performed to determine the changes in secondary structure and hydration behavior of soy protein isolate (SPI), respectively. This study showed that HHP treatment significantly (p<0.05) decreased WHC compared to control, however there was no significant difference between WHC results of pH 5 and pH 7 (p>0.05). Moreover, HHP treatment significantly enhanced solubility of SPI at pH 7 compared to pH 5 and control, and also, at pH 5, the solubility of HHP-treated SPI at ambient temperature was significantly higher than that of SPI treated at 40 °C (p<0.05). Furthermore, although the emulsion activity results revealed no significant difference (p>0.05) between HHP-treated SPI at pH 7 and untreated SPI, providing the appropriate pressure increased emulsion activity at pH 5, but further increase in pressure resulted in reduced emulsion activity. Also, viscosity of SPI significantly reduced due to HHP treatment at pH 5 and pH 7 compared to control (p<0.05). In addition, FTIR results showed that HHP treatment caused remarkable changes in the secondary structure of SPI due to unfolding of protein. Moreover, HHP treatment had no influence on SPI hydration behavior at pH 7 (p>0.05), but T2 values at pH 5 at 40 °C were significantly much higher than those obtained for control and other treated SPI. In conclusion, the results of this study showed that HHP application could be a valuable alternative to modify and improve the functional properties of soy protein, which has an important role in novel product development.
Benzer Tezler
- Effect of high hydrotatic pressure (HHP) on the functional properties of pea protein isolate (PPİ)
Yüksek hidrostatik basıncın (YHB) bezelye protein izolatının fonksiyonel özellikleri üzerine etkisi
CENNET ASUHAN KALAYCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİ ALPAS
DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP
- Effect of different high-pressure methods on the physicochemical properties of functional tomato juice and sauce
Yüksek basınca dayalı çeşitli yöntemlerin fonksiyonel domates suyu ve soslarının fizikokimyasal özelliklerine etkisi
FURKAN ERDEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMİ ALPAS
PROF. DR. HALİL MECİT ÖZTOP
- Investigating the effect of high hydrostatic pressure processing on textural, rheological, and sensory properties of cheese
Yüksek hidrostatik basınç işleminin peynir tekstür, reoloji ve duyusal özelliklerine etkisinin araştırılması
MUSTAFA ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2014
Gıda MühendisliğiUnıversıty Of Wısconsın-MadısonGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JOHN LUCEY
- Jüt lifi takviyeli polipropilen kompozitlerde maleopimarik asidin uyumlaştırıcı etkisi
The effect of maleopimaric acid as a compatibilizer on jute fiber reinforced polypropylene composites
MESUT TOZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAKKAL
- Yüksek hidrostatik basınç, mikrodalga ve termosonikasyon işlemleriyle fermente içeceklerde pastörizasyona alternatif optimum proses geliştirilmesi
Development of alternative process to pasteurization in fermented beverages using high hydrostatic pressure, microwave and thermosonication treatments
EYLÜL ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2025
Gıda MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET ARICI
PROF. DR. HAMİ ALPAS