Ticari enzimler kullanılarak farklı balık türü atıklarından hidrolizat üretimi ve kalitesinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, alabalık (Onchoryncus mykiss), hamsi (Engraulis encrasicolus) ve mezgit (Merlangius merlangus ) atıkları, alkali proteaz (pH 8), protameks (pH 7.0) ve flavourenzim (pH 7.0) kullanılarak üç farklı enzim oranı (%1, %1.5 ve %2), üç farklı süre (1, 4.5 ve 8 saat) ve üç farklı sıcaklık (40 oC, 50 oC ve 60 oC) uygulanarak hidroliz edilmiştir. Optimum hidroliz prosesinde en uygun süre, sıcaklık ve enzim oranı hidroliz derecesine göre (%HD) alkali proteaz enzimi için alabalık atığında 60 oC, 1.0 saat ve %1.0 enzim oranı, mezgit atığında 60oC, 1.0 saat ve %1.27 enzim oranı, hamsi atığında 44.06oC, 1.0 saat ve %1.05 enzim oranı; protameks için alabalık atığında 50 oC, 1.0 saat ve %1,0 enzim oranı, mezgit atığında 50 oC, 1.0 saat ve %1.0 enzim oranı ve hamsi atığında 50 oC, 1.37 saat ve %1.01 enzim oranı; flavourenzim için alabalık atığında 50 oC, 1.30 saat ve %1.00 enzim oranı, mezgit atığında 50 oC, 1.03 saat ve %1.0 enzim oranı ve hamsi atığında 50 oC, 1.48 saat ve %1.00 enzim oranı saptanmıştır. Farklı süre, sıcaklık ve enzim oranı ile hidrolize olan alabalık, hamsi ve mezgit atıklarından elde edilen protein hidrolizatlarının moleküler ağırlıklarının (sodyum dodesilsülfat-poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) ile karakterizasyonu sonucunda, hidroliz süresi arttıkça büyük moleküler ağırlığa sahip peptitlerin yoğunluklarında azalma buna karşılık küçük moleküler ağırlığa sahip peptitlerin yoğunlukların da ise artış görülmüştür. Bu çalışmada, balık atığı türü ve enzim türüne göre hidroliz derecesi (% HD)' nin %50.92 ile % 74.30 arasında değiştiği belirlenmiştir. Gruplar içinde en yüksek protein geri kazanımı mezgit ve hamsi atığının protameks ile ve mezgit atığının alkali proteaz ile hidrolizatından elde edilirken (p<0.05), en düşük protein geri kazanımı %73.54 ile mezgit atığının flavourenzim ile hidrolizinden elde edilmiştir (p<0.05). Alabalık, hamsi ve mezgit atıklarından elde edilen protein hidrolizatlarının toplam amino asit içerikleri incelendiğinde (g/100 g), en yüksek miktarda bulunan amino asitin tüm balık ve enzim gruplarında aspartik asit ve glutamik asit olduğu belirlenmiştir (p<0.05). Anahtar Kelimeler: Balık atığı, protein hidrolizatı, optimizasyon, besinsel kompozisyon

In this study, the wastes of trout (Onchoryncus mykiss), anchovy (Engraulis encrasicolus) and whiting fish (Merlangius merlangus ) has hydrolysed by using alkali protease (pH 8), protameks (pH 7.0) ve flavourenzim (pH 7.0) ve applying 3 different enzyme rates (1%, 1.5% ve 2%), 3 different time periods (1, 4.5 ve 8 hours) and 3 different temprature rates (40 oC, 50 oC ve 60 oC). According to the most optimal time, temperature and enzyme rate hydrolysate degree (HD%) during the optimum hydrolyses process, for alkali protease enzyme in trout waste 60oC, 1.0 hour and 1.0% enzyme rate, in whiting fish waste 60 oC, 1.0 hours and 1.27% enzyme rate and in anchovy waste 44.06 oC, 1.0 hours and 1.05% enzyme rate; for protamex in trout waste 50oC, 1.0 hour and 1.00% enzyme rate, in whiting fish waste 50 °C, 1.0 hours and 1.0% enzyme rate and in anchovy waste 50 oC, 1.37 hours and 1.01% enzyme rate; for flavor enzyme in trout waste 50oC, 1.30 hours and 1.00% enzyme rate, in whiting fish 50oC, 1.03 hours and 1.0% enzyme rate, in anchovy waste 50oC, 1.48 hours and 1.00% enzyme rate have been detected.As a result of characterization by sodium dodecylsulphate- polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) of protein hydrolysate molecular weights obtained from trout, anchovy and whiting fish wastes which were hydrolyzed with different time period, temperature and enzyme rates, while duration of hydrolysis increases more, the density of peptides which have low molecular weight decreases, in response to this, there is an increase of the density of peptides which has high molecular weight. As a result of optimization, significant differences in the amino acid and mineral contents of all produced fish groups protein hydrolysis, have been detected according to fish species and enzyme types.In this study it was determined that the rate of hydrolyses (%HD) changes between 50.92% and 74.30% in accordance with the types of fish waste and the enzyme. While the highest protein recovery among the groups was achieved with the hydrolysate of whiting and anchovy waste with protamex and the hydrolysate of whiting waste with alkali protease (p<0.05), the lowest protein recovery rate of 73.54% was obtained by the hydrolysate whiting waste with flavour enzyme (p<0.05). When the total acid contents of the protein hydrolysates derived from trout, anchovy and whiting wastes were studied (g/100g), the highest amino acid was observed to e aspartic acid and glutamic acid in all fish and enzyme groups (p<0.05). Keywords: Fish waste, protein hydrolysis, optimization, food composition