Protein hydrogels have great potential for food and biomedical applications due to their ability to create three dimensional gel networks. A dairy industry by-product whey contains valuable proteins capable of forming gels with the ability of holding excess amount of water and entrap active ingredients. This enables a wide use of whey proteins for various applications in food formulations. Whey protein gelation is commonly promoted by heat and the gel characteristics can be enhanced by blending whey proteins with suitable carbohydrates. Mechanical properties and microstructure of gel networks determine their availability for target applications such as entrapment of active agents by maintaining their stability, target delivery and texture improvement of food products. The objective of this study was to investigate structural and mechanical features of whey protein -sodium alginate gels using microscopy, spectroscopy and rheometry. Rheological and structural properties of gels obtained by different preparation protocols and composition differed significantly. Porosity in the gel microstructure changed remarkably as the gel composition changed. Also, some conformational changes were tracked by studying the secondary structure of proteins during gel formation. Further research will focus on investigation of these whey protein-based gels for the entrapment ability and release behavior of bioactive components.
Protein hidrojeller üç boyutlu jel ağ yapılarından dolayı gıda ve biyomedikal kullanım için önemli potansiyele sahiptirler. Süt endüstrisinin yan ürünü olan peyniraltı suyu fazla miktarda su ve aktif bileşen tutabilme yeteneğine sahip jeller oluşturabilen değerli proteinler içerir. Bu yetenek peyniraltı suyu proteinlerinin gıda işlemede çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanımına olanak sağlar. Peyniraltı suyu proteinlerinin jelleşmesi yaygın olarak ısıl işlemle tetiklenir ve peyniraltı suyu proteinlerinin karbonhidratlarla harmanlanmasıyla jel özellikleri istenen şekilde geliştirilir. Jellerin mikroyapısı ve mekanik özellikleri aktif ajanların kararlıklıklarını koruyarak tutma, hedef bölgeye teslim ve gıda ürününün tekstürünü geliştirme gibi hedef uygulamalara elverişliliğini belirler. Bu çalışmanın amacı, peyniraltı suyu protein jellerinin yapısal ve mekanik özelliklerinin mikroskop, spektroskopi ve reometre kullanarak araştırılmasıdır. Farklı işlemlerle elde edilen jellerin reolojik ve yapısal özellikleri dikkate değer şekilde farklılık göstermiştir. Jel mikroyapısının gözenekliliği jel kompozisyonu değiştikçe önemli ölçüde değişmiştir. Ayrıca, jel oluşumu sırasında protein ikincil yapısında konformasyonel değişiklikler izlenmiştir. Sonraki çalışmalar, peyniraltı suyu bazlı jellerin biyoaktif maddeleri hapsetme becerisi ve salınım davranışının araştırılması üzerine odaklanacaktır.
Download Article in PDF (1.2 MB)