Susam kepeğinden protein özütlenmesinde enzimin ve ultrases işleminin etkilerinin belirlenmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, bir gıda atığı olan susam kepeğinden protein özütlenmesinde iki farklı enzimin (viskozim L ve alkalaz), ultrases işleminin ve enzim ile ultrases kombine işleminin etkileri belirlenmiştir. Her bir işlem, protein verimi, toplam fenolik madde miktarı ve iki farklı antioksidan kapasite sonuçları ele alınarak değerlendirilmiştir. Optimum işlem parametreleri viskozim L için %0,58 enzim, 6,0 pH, 51 °C, 117 dk.; alkalaz için %0,52 enzim, 9,8 pH, 51 °C, 68 dk.; ultrases için 630 W güç, 54 °C, 86 dk.; kombine işlem için ise %0,62 enzim, 836 W güç, 43 °C ve 98 dk. olarak belirlenmiştir. İşlemler sonucu, viskozim L ile %44,8, alkalaz ile %78,9 ve ultrases ile %61,7 protein verimine ulaşılmıştır. En yüksek protein verimi ise kombine işlemde (%88,8) elde edilmiştir. Alkalaz ile özütleme işleminde elde edilen özütte 9 kDa'un üzerinde protein varlığı gözlenmemiştir. Uygulanan özütleme işlemlerinin susam kepeğinin hücresel yapısını etkilediği görülmüş; hücresel boyutta en fazla deformasyonun ise kombine işlem sonucu elde edilen susam kepeğinde gerçekleştiği gözlenmiştir. Sonuç olarak, çalışmalarda kullanılan özütleme yöntemlerinin susam kepeğinden protein özütlemede standart alkali özütleme yöntemine (%24,5) kıyasla çok daha etkili oldukları belirlenmiştir.

In this thesis study, the effects of two different enzymes (viscozyme L and alcalase), ultrasound process and enzyme and ultrasound combination on the protein extraction from sesame bran -which is a food waste- have been determined. Each treatment was evaluated by considering the protein yield, total amount of phenolic compounds and the two different antioxidant capacity results. Optimum processing parameters were 0.58% enzyme, 6.0 pH, 51 °C, 117 min for viscozyme L; 0,52% enzyme, 9,8 pH, 51 °C, 68 min for alcalase; 630 W, 54 °C, 86 min for ultrasound; 0.62% enzyme, 836 W power, 43 °C and 98 min for the combined treatment. The obtained protein yield results were 44.8% with viscozyme L, 78.9% with alcalase and 61.7% with ultrasound. The highest protein yield was obtained in the combined treatment (88.8%). There was no protein presence over 9 kDa in the extract obtained by the extraction with alcalase. It was observed that the applied extraction processes affected the cellular structure of sesame bran; the maximum deformation in the cellular structure was observed in the sesame bran obtained with combined treatment. As a result, it was determined that the extraction methods used in the study were highly effective than standard alkaline extraction method (24.5%) on the protein extraction from sesame bran.