Pirinç, nohut ve kabak çekirdeği proteinlerinin hazır domates ve mercimek çorbasındaki duyusal, fonksiyonel ve biyoaktif özelliklerinin karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, pirinç, nohut ve kabak çekirdeği proteinlerinin hazır domates ve mercimek çorbalarının duyusal, fonksiyonel ve biyoaktif özelliklerini iyileştirme potansiyelini kapsamlı bir şekilde araştırmaktır. Proteinler, insan beslenmesinin temel yapı taşlarından biri olup, yalnızca besleyici değerleriyle değil, aynı zamanda emülsifikasyon, jelleşme, su ve yağ tutma gibi fonksiyonel özellikleriyle de gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde hayvansal proteinler, yüksek biyoyararlanım ve tam amino asit profili nedeniyle sıklıkla tercih edilse de, üretim süreçlerinin çevresel etkileri, sürdürülebilirlik kaygıları ve bazı sağlık riskleri, bitkilerden elde edilen alternatif protein kaynaklarına olan ilgiyi artırmıştır. Bitkisel proteinler; düşük üretim maliyetleri, çevre dostu üretim süreçleri ve sağlık açısından sundukları potansiyel faydalarla dikkat çekmektedir. Ancak bu kaynaklar, düşük çözünürlük, esansiyel amino asit profilleri ve bazı durumlarda istenmeyen tat özellikleri gibi dezavantajlara da sahiptir. Bu bağlamda, çalışmanın temel amacı; pirinç, nohut, bakla, bezelye, kabak çekirdeği proteinleri ile kurutulmuş yulaf şurubu olmak üzere altı farklı bitkisel kaynağın hazır domates ve mercimek çorbalarına eklenerek, bu proteinlerin, ürünlerin duyusal özellikleri, tüketici kabulü, biyoaktif ve fonksiyonel özellikleri üzerindeki etkilerini karşılaştırmalı olarak incelemektir. Çalışmada, çorba formülasyonlarına kuru ağırlıkça %10 oranında bitkisel protein kaynağı eklenmiş ve ardından gastrointestinal sindirimi simüle eden in vitro analizler gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde toplam fenolik içerik, antioksidan kapasite ve çözünürlük gibi biyoaktif parametrelerin yanı sıra, viskozite, akışkanlık ve köpük oluşturma gibi fonksiyonel özellikler de değerlendirilmiştir. Duyusal analizler sonucunda, altı bitkisel kaynak arasından pirinç, nohut ve kabak çekirdeği proteinleri en yüksek puanları alarak çalışmanın ileri aşamalarında detaylı incelemeye alınmıştır. Tat, aroma ve kıvam gibi duyusal parametreler üzerinden yapılan değerlendirmelerde, kabak çekirdeği proteini domates çorbası ile, nohut proteini ise mercimek çorbası ile en yüksek uyumu göstermiştir. Pirinç proteini ise nötr tadı ve pürüzsüz dokusuyla olumlu bir duyusal profil sunmuş, ancak düşük çözünürlük nedeniyle bazı matrislerde çökme eğilimi göstermiştir. Protein kalitesinin değerlendirilmesinde kullanılan PDCAAS (Protein Sindirilebilirliği Düzeltmeli Amino Asit Skoru) değerleri, bitkisel proteinlerin sınırlayıcı amino asitler nedeniyle hayvansal proteinlere kıyasla daha düşük olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada, nohut proteini 84, kabak çekirdeği proteini 80 ve pirinç proteini 58 PDCAAS değeri ile değerlendirilmiştir. Mercimek çorbası matrisinde metiyonin, domates çorbasında ise valin ve lösin sınırlayıcı amino asitler olarak öne çıkmıştır. Bu durum, farklı bitkisel proteinlerin kombinasyonlarının amino asit tamamlayıcılığı açısından önemli bir potansiyel taşıdığını göstermektedir. Protein çözünürlüğü analizlerinde, nohut proteini en yüksek çözünürlüğü göstermiştir. Özellikle mercimek çorbası matrisinde kabak çekirdeği proteini %56,98 çözünürlük ile öne çıkarken, pirinç proteini domates çorbasında düşük çözünürlük sergilemiş ancak mercimek çorbasında daha iyi performans göstermiştir. Bu bulgular, ürün matrisinin pH'sı, bileşen etkileşimleri ve protein yapısının çözünürlük üzerinde belirleyici olduğunu ortaya koymaktadır. Antioksidan kapasite analizlerinde, kabak çekirdeği proteini eklenen örnekler hem domates hem de mercimek çorbasında en yüksek değerleri vermiştir. Bu sonuç, kabak çekirdeğinin doğal fenolik bileşenleriyle açıklanmakta ve bu proteinin fonksiyonel gıda formülasyonlarında antioksidan kapasiteyi artırmak için ideal bir bileşen olduğunu göstermektedir. Nohut ve pirinç proteinleri ise daha düşük antioksidan değerler sunmuştur. Viskozite ve akışkanlık ölçümleri, protein ilavesinin çorba matrislerinin fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Domates çorbası örnekleri, mercimek çorbasına kıyasla daha iyi akışkanlık göstermiştir. Ffc katsayısı değerlendirildiğinde, domates çorbası örnekleri "az yapışkan" sınıfında yer alırken, mercimek çorbası örnekleri "çok yapışkan" sınıfına yaklaşmıştır. Nohut proteini, yüksek lif ve nişasta içeriği nedeniyle zayıf akışkanlık göstermiştir. Fiziksel analizlerde, tüm örneklerin pH, nem ve su aktivitesi değerleri mikrobiyal stabilite açısından güvenli sınırlar içinde kalmıştır. Domates çorbası örnekleri asidik karakterini korurken, mercimek çorbası nötre yakın pH değerleri sergilemiştir. Düşük su aktivitesi değerleri, ürünlerin raf ömrünü uzatmakta ve mikrobiyal bozulmayı önlemektedir. Fonksiyonel analizlerde, nohut proteini yüksek yağ tutma kapasitesi ve orta düzey köpük stabilitesi ile öne çıkarken, kabak çekirdeği proteini düşük yağ tutma kapasitesi göstermiş ancak yüksek köpük stabilitesi ile dikkat çekmiştir. Bu durum, kabak çekirdeği proteininin daha hidrofobik yapısı ve düşük yüzey aktivitesi ile ilişkilidir. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında elde edilen bulgular, bitkisel proteinlerin hazır çorba formülasyonlarında başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir. Nohut proteini, yüksek çözünürlük ve analiz verimi ile öne çıkarken; kabak çekirdeği proteini, antioksidan kapasitesi ve duyusal uyumu ile dikkat çekmiştir. Pirinç proteini ise bazı matrislerde düşük çözünürlük nedeniyle sınırlı performans göstermiştir. Ancak uygun ürün matrislerinde bu dezavantajlar minimize edilebilir. Protein kombinasyonları ile PDCAAS değerlerinin optimize edilebileceği ve fonksiyonel, besleyici, çevresel açıdan sürdürülebilir ürünlerin geliştirilebileceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışma ile elde edilen bugular, bitkisel proteinler ile tüketici ihtiyaçlarını karşılayan, besleyici ve çevresel açıdan sürdürülebilir gıda ürünleri geliştirme konusundaki bilimsel ve endüstriyel yaklaşımlara önemli bir katkı sunmaktadır.