VİŞNE ÇEKİRDEĞİNDEN PROTEİN TOZU ÜRETİMİ VE FARKLI GIDA MATRİKSLERİNİN MİKROENKAPSÜLASYONUNDA KULLANIMI

Abstract

Dünya genelinde üretilen vişnenin (Prunus cerasus) büyük bir kısmı farklı ürünlere işlendikten sonra tüketiciye sunulmaktadır. Nihai üründe arzu edilmeyen sap, yaprak, meyve kabuğu ve çekirdek gibi materyaller meyvenin işlenmesi esnasında uzaklaştırılmaktadır. Bu atıklar arasında meyvenin büyük bir kısmını oluşturan ve yapısında farklı makromolekülleri barındıran çekirdekler değerlendirilme potansiyeline sahiptir; ancak vişne çekirdeği henüz yeterince ticari olarak değerlendirilme şansı bulamamıştır. Bu çalışma kapsamında vişne çekirdeklerinden protein elde edilmiş ve elde edilen vişne çekirdeği proteini bitkisel özütlerin (vişne çekirdeği yağı ve mazı (Quercus infectoria) gal fenolik özütleri) kapsüllenmesinde duvar materyali olarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın başlangıcında vişne çekirdekleri karakterize edilmiş ve bu materyallerin yüksek oranda protein (%30.52) ve yağ (%35.09) içerdiği saptanmıştır. Daha sonra soğuk sıkım tekniği ile elde edilen vişne çekirdeği yağları detaylı bir şekilde incelenmiştir. Vişne çekirdeği yağlarının yapısında biyolojik aktivite sergileme potansiyeli olan doymamış yağ asitleri, karotenoidler ve naringenin gibi fenolik yapılar tespit edilmiştir. Ayrıca vişne çekirdeği yağlarının fonksiyonel özellikleri antioksidan, antidiyabetik ve antimikrobiyal aktivite analizleri ile araştırılmıştır. Çalışma kapsamında kapsüllenen diğer bitkisel özüt olan mazı gal fenoliklerinin de fenolik fraksiyonları, antioksidatif, antidiyabetik ve antimikrobiyal aktiviteleri incelenmiştir. Yağı alınmış vişne çekirdeklerinden vişne çekirdeği proteinlerinin özütlenmesi için en uygun işlem parametreleri yanıt yüzey yöntemi ile belirlenmiştir. Optimum çalışma şartlarında çözücü pH’sının 7.73, özütleme süresinin 63 dk ve çözücü-örnek oranının 29 mL/g olduğu saptanmıştır. Bu koşullarda özütlenen vişne çekirdeği proteinleri püskürtmeli kurutma, dondurarak kuruma, oda şartlarında kurutma ve kabin kurutma teknikleri ile kurutulmuş ve enkapsülasyon sistemi için en uygun kurutma tekniği belirlenmiştir. Farklı tekniklerle kurutulan vişne çekirdeği proteinlerinin toplam protein miktarı, esansiyel amino asit oranı, çözünürlüğü ve emülsiyon davranışı incelenmiş ve püskürtmeli kurutma tekniği ile kurutulan vişne çekirdeği proteinlerinin enkapsülasyon çalışmalarında kullanılmasının makul olduğu tespit edilmiştir. Kurutulan proteinler eşit miktarda (1:1, w:w) vişne çekirdeği yağı ve mazı gal fenolik özütleri ile karıştırıldıktan sonra (emülsiye/homojenize edildikten sonra) püskürtmeli kurutma sistemine beslenmiştir. Yağları içeren yağ kapsülleri ve fenolik özütlerini içeren fenolik kapsülleri için enkapsülasyon verimi ve enkapsülasyon etkinliği arzu edilen seviyelerde bulunmuştur. Yağ kapsüllerinin fizikokimyasal analizlerinin yanı sıra mikroyapısı, partikül büyüklüğü ve termal davranışı da incelenmiştir. Fenolik kapsüllerinde ise fizikokimyasal analizlere ek olarak biyoaktif madde içeriği ve biyolojik aktivite (antioksidatif, antidiyabetik, antimikrobiyal ve antikanser aktivite) ile ilgili analizler ön planda tutulmuştur. Altı aylık depolama sonuçları vişne çekirdeği proteinlerinin yağları oksidasyona (150 gün süresince) ve fenolikleri degradasyona (180 gün süresince) karşı koruduğu saptanmıştır. Bu sonuçlar ile vişne çekirdeği proteinlerinin duvar materyali olarak potansiyeli ortaya konulmuştur.