Optimizing extraction and glycation of pumpkin seed protein for application in tomato sauce
Domates sosunda uygulanacak kabak çekirdeği proteininin ekstraksiyonu ve glikasyonunun optimizasyonu
- Tez No: 972853
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, PROF. DR. SERVET GÜLÜM ŞÜMNÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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
Tüketicilerin hayvansal proteinlerden bitkisel proteinlere yönelmesi; sürdürülebilirlik hedefleri, düşük maliyet ve yüksek besin değeri gibi nedenlerle artmaktadır. Bu tezde kabak çekirdeği protein konsantresinin (PSPC) ekstraksiyonu, fonksiyonel modifikasyonu ve domates sosunda kullanımı araştırılmıştır. İlk olarak, PSPC; alkali, tuz ve enzim destekli alkali yöntemleri ile mikrodalga veya konvansiyonel ön ısıtma kullanılarak elde edilmiştir. Mikrodalga destekli alkali ekstraksiyon (MH-AE) en yüksek verimi (~%55), protein içeriğini (%77) ve fonksiyonel özellikleri sağlamıştır. İkinci aşamada, MH-AE ile elde edilen PSPC; fruktoz ve allüloz ile 1:1 ve 3:1 oranlarında glikasyona tabi tutulmuştur. Glikasyon derecesi kahverengileşme indeksi, serbest amino grupları, indirgen şeker miktarı, amino asit profili ve FTIR ile belirlenmiştir. Özellikle 1:1 fruktoz konjugatları en yüksek glikasyon derecesini ve çözünürlük, yüzey hidrofobiklik, emülsiyon, köpürme, antioksidan ve hidrasyon özelliklerinde gelişme göstermiştir. Üçüncü aşamada, glikasyon uygulanmış PSPC; zeytin ve domates kabuğu tozu ile zenginleştirilmiş domates soslarına ilave edilmiştir. Kontrol (TS-C), işlenmemiş PSPC (TS-U), allüloz-glikasyonlu (TS-A) ve fruktoz-glikasyonlu (TS-F) örnekleri incelenmiştir. Konjugatlar protein çözünürlüğünü, °Brix'i, antioksidan aktiviteyi ve sindirilebilirliği artırmış; en yüksek gelişme TS-F ve TS-A'da gözlenmiştir. Son olarak, Zaman Alanlı Nükleer Manyetik Rezonans (TD-NMR) ile PSPC ve şekerlerde hidrasyon ve moleküler hareketlilik analiz edilmiştir. Bulgular sakkarozun en güçlü, allülozun en zayıf su bağlama kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, optimize ekstraksiyon ve glikasyon PSPC'nin fonksiyonel özelliklerini geliştirmiş, bitkisel, temiz etiketli ve katma değerli ürünlerde kullanım potansiyelini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
The growing consumer shift from animal to plant proteins, driven by sustainability goals, affordability, and nutritional value, has highlighted the potential of pumpkin seed protein concentrate (PSPC). This dissertation investigates PSPC extraction, functional modification, and application in tomato sauce as a functional food product. First, PSPC was extracted via alkali, salt, and enzyme-assisted alkali methods combined with microwave or conventional pre-heating. Microwave-assisted alkali extraction (MH-AE) yielded the best results, achieving ~55% yield, 77% protein content, and superior functional properties. Second, PSPC obtained by MH-AE was glycated with fructose or allulose at different protein:sugar ratios (1:1, 3:1). Glycation was assessed by browning index, free amino groups, reducing sugar content, amino acid profile, and FTIR. Conjugates, particularly fructose at 1:1, showed the highest glycation degree and improved solubility, surface hydrophobicity, emulsifying, foaming, antioxidant, and hydration properties. Third, glycated PSPCs were incorporated into tomato sauces enriched with olive and tomato peel powders. Four formulations were tested: control (TS-C), unmodified PSPC (TS-U), allulose-glycated PSPC (TS-A), and fructose-glycated PSPC (TS-F). Conjugated PSPCs enhanced protein solubility, °Brix, antioxidant activity, and digestibility, with TS-F and TS-A showing the most improvement. Finally, Time-Domain Nuclear Magnetic Resonance (TD-NMR) was used to study hydration and molecular mobility in PSPC and sugars. Results confirmed sucrose's strong and allulose's weak water binding, demonstrating TD-NMR's versatility in food analysis. Overall, optimized extraction and glycation significantly improved PSPC's functionality, supporting its use in plant-based, clean-label, and value-added products.
Benzer Tezler
- Takviyeli panel yapıların burkulma ve burkulma sonrası davranışının yapay sinir ağları ile optimizasyonu
Optimization of buckling and post-buckling behavior of reinforced panel structures using artificial neural networks
ERTUĞRUL ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Extraction of mulberry fruits with innovative methods and comparison of their bioactive activities
Dut meyvelerinin yenilikçi metodlarla ekstraksiyonu ve biyoaktif aktivitelerinin kiyaslanmasi
SEMA NUR DORU
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Gıda MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASENE KESKİN ÇAVDAR
DOÇ. DR. SEVGİ GEZİCİ
- Decoupled speed regulation and enhanced power extraction in SRM: a comparative analysis of PO- and PSO- based PID tuning
SRM'de ayrık hız düzenlemesi ve geliştirilmiş güç eldesi: PO- ve PSO- tabanlı PID ayarlamasının karşılaştırmalı analizi
FAIZ BENZAIBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABBAS UĞURENVER
- Valorization of plum peels for recovery of phenolic compounds by novel extraction technologies: Characterization, optimization, encapsulation, and functional food application
Yenı̇ ekstraksı̇yon teknolojı̇lerı̇ ı̇le fenolı̇k bı̇leşı̇klerı̇n gerı̇ kazanımı ı̇çı̇n erı̇k kabuklarının değerlendı̇rı̇lmesı̇: Karakterı̇zasyon, optı̇mı̇zasyon, enkapsülasyon ve fonksı̇yonel gıda uygulamaları
MONDHER MZOUGHI
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assist. Prof. Dr. FATMA EBRU FIRATLIGİL
Prof. Dr. BERAAT ÖZÇELİK
- Mikroalglerden yağ ekstraksiyonu optimizasyonu
Optimizing oil extraction in microalgae
REMZİYE OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİKMET İSKENDER
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ