Keten tohumu sakızı ile modifiye edilmiş yonca yaprağı proteininin hazırlanması ve emülsifiye edici özellikleri
Medicago sativa L. zengin besin içeriği, mükemmel kalitesi ve yüksek protein içeriği nedeniyle yerli ve yabancı araştırmacılar tarafından tercih edilen yüksek kaliteli bir baklagil yemidir. Yonca yüksek verim ve düşük pazar fiyatına sahiptir, bu da onu yüksek kaliteli bir doğal kaynak haline getirir. Buna ek olarak, yonca yapraklarındaki ham yaprak protein içeriği yaklaşık 70%'ye ulaşabilir ve insan vücudu için 40.6% esansiyel amino asitler de dahil olmak üzere bol miktarda amino asit türü vardır. Hayvansal proteine kıyasla üstün fonksiyonel özellikleri nedeniyle, genellikle hayvanlar için yardımcı yem olarak kullanılır. Bununla birlikte, yonca yaprağı protein konsantrelerinin (ALPC'ler) fonksiyonel özellikleri sınırlıdır ve emülsifiye edici aktiviteleri önemli değildir. Uygulandıklarında, gıda, ilaç ve diğer alanlarda kullanım değerlerini artırmak için genellikle yüksek emülsifiye edici aktiviteye sahip şeker maddelerinin eklenmesi gerekir. Emülsifiye edici özelliklerini geliştirmek için ALPC'lerin glikozilasyon modifikasyonu potansiyel kullanım değerine sahiptir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan protein emülsifikasyon modifikasyon yöntemleri arasında kimyasal modifikasyon, fiziksel modifikasyon ve enzim modifikasyonu yer almaktadır. Kimyasal modifikasyonda glikozilasyon modifikasyon yöntemi hafif ve çevreci bir protein modifikasyon yöntemidir. Isıtma sırasında zaman, sıcaklık, pH ve proteinler ile şekerler arasındaki aşılama reaksiyonunun derecesini kontrol ederek ürün modifikasyonu elde etmek amaçlanır. Önceki çalışmalar, glikozilasyon modifikasyonunun protein emülsifiye edici özelliklerini, emülsifiye edici stabilitesini ve antioksidan kapasitesini geliştirebileceğini göstermiştir. Şu anda, ALPC'ler üzerine yapılan araştırmalar sadece ürün hazırlama ve antioksidan aktiviteye odaklanmaktadır ve emülsifiye edici özellikleri ve emülsifiye edici stabiliteleri hakkında herhangi bir rapor bulunmamaktadır. Bu nedenle, ALPC'lerin emülsifiye edici özelliklerinin eksikliğini telafi etmek için, bu çalışmada glikosilasyon modifikasyon yöntemi kullanılarak kompozitin hazırlanması optimize edilmiş ve emülsifiye edici özellikleri incelenmiştir.

Araştırmalar, polisakkaritlerin proteinlerin emülsifiye edici özelliklerini geliştirebileceğini bildirmiştir. Frank sakızı olarak da bilinen keten tohumu sakızı (FG), asidik ve nötr polisakkaritlerden oluşan doğal yeni bir hidrofilik kolloiddir. Araştırmalar, hidrofilik kolloidlerin belirli miktarda bağlayıcı protein içerdiğini ve bunun da FG'nin iyi emülsifiye edici, koyulaştırıcı ve köpürtücü özelliklere sahip olmasını sağladığını göstermiştir. Ayrıca FG, Ulusal Yeşil Gıda Geliştirme Merkezi tarafından tanınan yeşil, sağlıklı ve güvenli bir gıdaya özgü katkı maddesidir. FG ve ALPC'lerin glikozilasyon kombinasyonu, protein özelliklerinin iyileştirilmesinde büyük potansiyel göstermiş ve gıda endüstrisindeki araştırma noktalarından biri haline gelmiştir.

Yaygın olarak kullanılan glikosilasyon modifikasyon yöntemleri şu anda kuru modifikasyon ve ıslak modifikasyonu içermektedir. Kuru reaksiyon sıcaklığı genellikle 60-65 ℃ arasında sınırlı iken, ıslak reaksiyon sıcaklığı genellikle düşük sıcaklık reaksiyonları (60-62 ℃) ve yüksek sıcaklık reaksiyonları (100-120 ℃) dahil olmak üzere daha kapsamlıdır. Kısa reaksiyon süresi ve alt tabakalarla yeterli temasın avantajları nedeniyle, ıslak ısı reaksiyonu bu deneyde ıslak ısı ve yüksek sıcaklık koşulları altında modifiye edilmiştir. Kompozit, yanıt yüzeyi optimizasyonu kullanılarak hazırlandı ve ALPC'lerin glikozilasyon modifikasyonu FG kullanılarak incelendi. ALPCs FG'nin emülsifiye edici özellikleri ölçülmüş ve ALPCs FG'nin fonksiyonel grup değişiklikleri ve mikro yapısı karakterize edilerek ALPCs kaynaklarının geliştirilmesi ve ALPCs FG'nin emülsifiye edici özelliklerinin incelenmesi için teorik referans sağlanmıştır.

Bu çalışmada, BOX Behnken yanıt yüzeyi metodolojisi kullanılarak ALPCs FG kovalent komplekslerinin hazırlanması optimize edilmiştir. Optimum koşullar pH 8.0, sıcaklık 90 ℃, reaksiyon süresi 124 dakika ve substrat oranı [m (yonca yaprağı proteini): m (keten tohumu sakızı)] 1:1 idi. En iyi emülsifikasyon bu koşullar altında elde edilmiştir. Bu koşul altında, ürünün emülsifiye edici özelliği 200.78 ㎡/g'a ulaşabilir, bu da modifiye edilmemiş proteinden 12.20% daha yüksektir. Emülsiyon stabilitesi 31.83% artmış ve optimum koşullar altında aşılama derecesi 23.9%'ye ulaşmıştır. ALPCs FG yapısının karakterizasyon analizi, kızılötesi spektrumda şeker halkası yapılarının varlığını ortaya çıkararak FG'nin yonca yaprağı proteini üzerine başarılı bir şekilde aşılandığını göstermiştir; Parçacık boyutu analizi sonuçları, glikosilasyon reaksiyonunun parçacık boyutunda bir artışa yol açtığını göstermektedir; X-ışını kırınım deseni, kompozitin tane boyutunda bir değişiklik olduğunu ve glikosilasyon reaksiyonunun meydana geldiğini göstermektedir; Taramalı elektron mikroskobu sonuçları, kompozitin yüzey yoğunluğunun arttığını ve yapının amorf olduğunu göstermektedir. Yukarıdaki analize dayanarak, glikosilasyon reaksiyonu ALPC'lerin emülsifiye edici özelliklerini ve emülsifiye edici stabilitesini önemli ölçüde geliştirebilir FG