Effect of protein polyphenol interaction on the physicochemical properties of set type yogurt and on the digestibility of milk proteins

Abstract

Protein-polifenol interaksiyonu konusu, proteinin fizikiokimyasal özelliklerinde meydana getirdiği değişim ile gıda ürünlerinde kalitenin iyileşmesi ve de polifenol varlığında öngörülen insan sağlığı üzerindeki etkileri sebebiyle gıda bilimi için ilgi çekici hale gelmektedir. Bu tezin ana odak noktası, süt proteinleri ile polifenoller arasındaki etkileşimin hem gıda sisteminde hem de simüle edilmiş insan sindirim sistemindeki muhtemel sonuçlarını ortaya koymaktır.Birinci bölümde, polifenol kaynağı olarak farklı konsantrasyonlarda eklenen yeşil çay tozu ve yeşil kahve tozunun set tipi yoğurtlarda, jel matrisinden serum fazının salınması sonucu bir kusur olarak tanımlanan sineresis hızına ve akış davranışları üzerine etkileri araştırılmıştır. Sonuçlar, süt proteinleri ile polifenoller arasındaki interaksiyonun depolama sırasında sineresis hızındaki azalma ve kıvamdaki artışa sebep olarak, asidifikasyonla meydana gelen yoğurt jel yapısını iyileştirdiğini göstermektedir. Fakat, yeşil çay tozu ve yeşil kahve tozu yoğurt jelinin reolojik davranışını değiştirirken konsantrasyona bağlı farklı davranışlar sergilemişlerdir. Bu durum farklı konsantrasyon ve tipte polifenollere sahip olmalarına bağlanmıştır.İkinci bölümde, süt proteinlerinden beta-laktoglobulin ve kazein izolatı ile epigallokateşin-3-gallat veya polifenolce zengin yeşil çay ekstraktı interaksiyonunun, sindirim sırasında protein stabilitiesine ve fenollerin serbest radikal yakalama kapasitesi üzerine etkisi incelenmiştir. Sonuçlar, polifenol bağlanmasının protein yapısındaki muhtemel değişimi sonucu sindirim boyunca protein stabilitesini arttırdığını göstermektedir. Ayrıca, özellikle kazeinle interaksiyonun genel olarak sindirimin başından sonuna kadar fenollerin serbest radikal yakalama kapasitesini düşürdüğünü göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Protein-polifenol interaksiyonu, set yoğurt, sineresis hızı, reolojik davranış, in-vitro sindirim.

The subject of protein-polyphenol interaction is of great interest to food science because of causing the physicochemical changes in protein structure, which results possibly in not only enhance the food product quality but also effect human health in the presence of polyphenols. The main focus of this thesis was to reveal the probable consequences of milk protein-polyphenol interactions in both the food and simulated human gastrointestinal system.In the first part, the effect of added different concentrations of green coffee powder and green tea powder, as polyphenol sources, on syneresis behavior which is described as a defect due to release serum phase from the gel matrix, and consistency of set yogurts were investigated. The results showed that the interaction between milk proteins and polyphenols improved the acid-induced gel network of set yogurts as confirmed by decreased syneresis rate and increased consistency during storage. But, green tea powder and green coffee powder behaved differently as a concentration-dependent manner in acidified gel networks of set yogurt,modifying its rheological behavior, as they have different profiles and concentrations of polyphenols.In the second part, the effect of the interaction of the milk proteins beta-lactoglobulin and micellar caseins (as micellar casein isolate) with either the polyphenol epigallocatechin-3-gallate or alternatively with a polyphenol-rich green tea extract on the modulation of protein digestibility promoted by gastrointestinal enzymes and free radical scavenging capacity of phenolic compound was studied. The results showed that the polyphenol binding is likely to alter protein structure leading to increased protein stabilization through gastrointestinal tract. In addition, the free radical scavenging capacity for polyphenols gradually decreased resulted in interaction with protein, especially casein, from beginning to the end of the digestion.Keywords: Protein-polyphenol interaction, set yogurt, syneresis rate, rheological behavior, free radical scavenging capacity, in-vitro digestion.