Dünyanın Farklı Ülkelerine Ait Çemen Genotiplerinin Morfolojik, Moleküler ve Fizikokimyasal Karakterizasyonu İle Gam Verimi ve Etkinliğinin İn Vitro ve İn Sitü Koşullarda İncelenmesi


Kaplan M. (Yürütücü), Beyzi E. , Pınar H. , Akçura M., Başbağ M., Yılmaz M.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Fen ve Mühendislik
  • Projenin Yürütüldüğü Birim: Ziraat Fakültesi
  • Başlangıç Tarihi: Şubat 2024
  • Bitiş Tarihi: Şubat 2027

Özet

Gıda katkı maddeleri gıdaların raf ömrü ve kalitesinin iyileştirilmesi amacıyla yasal limitleri içerisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Gıda katkı maddeleri gıda endüstrisinin vazgeçemeyeceği işlenmiş gıda üretimi için elzem olan maddelerdir. Stabilizatörler (hidrokolloid veya gam), ürün kalitesinde meydana getirdikleri kaliteyi artırmaya ve korumaya yönelik olumlu etkilerinden dolayı endüstride jelleştirici, kıvam artırıcı, stabilize edici ve süspansiyon oluşturucu ajanlar olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Başta gıda endüstrisi olmak üzere boya, petrol ve petrokimya, mobilyacılık, madencilik, tekstil, tutkal, seramik, kâğıt, atık su arıtımı, deterjan, plastik sanayi, bazı eczacılık ve kozmetik gibi sahalarda da kullanılabilmektedir. Stabilizatörler jel oluşturma veya kıvam verme kapasiteleri ile ortam suyunu kontrol edebilmektedirler. Polisakkarit yapıda olan stabilizatörler suda çözünerek veya sulu ortamda su alıp şişerek kolloidal, yüksek viskoziteye sahip dispersiyonlar oluşturmaktadırlar. Ağaç reçineleri ve ekstraktları, çekirdek (tohum) veya kökler, deniz yosunları ve mikrobiyal kaynaklardan farklı yapıya ve özelliklere sahip çok çeşitli tipte stabilizatörler bulunmakta ve bunların moleküler düzeyde önemli farklılıkları bulunmaktadır. Çemen gamının daha fazla galaktoz içerdiği ve bu nedenle de yüksek çözünürlüğe sahip olduğunun bulunmasıyla kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Çemen gamı su ve yağı karıştırabilen bir emülgatördür. Böylece, çemen gam ve bir emülgatör olarak çalışmaktadır, bu da farklı gıdalarda stabilizatör olarak kullanılmasını mümkün kılmaktadır. Fakat çemen tohumlarındaki gam miktarı ve gamın yapısını oluşturan galaktoz ve mannoz oranları genotip ve çevreye göre değişiklik göstermektedir. Bu da üretilen gamın endüstrideki kullanımını çok etkilemektedir. Şimdiye kadar Farklı ülkelerden temin edilen bu kadar geniş bir varyasyondaki çemen genotiplerinin gam verim ve gam özelliklerine yönelik kapsamlı bir karakterizasyon çalışması bulunmamaktadır. Gam verimi ve kalitesi yüksek çeşit ıslahına yönelik çalışmaların geliştirilmesi tarım ve gıda endüstrisi için oldukça önemlidir.

Yapılması planlanan bu üç yıllık projenin ilk yılında 25 farklı ülkeden toplanan 400 çemen genotipi ile 3 standart çeşit (Berkem, Gürarslan ve Çiftçi) materyal olarak kullanılacaktır. Genotipler Augmented deneme desenine göre Kayseri koşullarında ekilecek morfolojik özellikleri (bitki boyu, bitki büyüme şekli, gövde tüylülüğü, çiçek, bitki, tohum renkleri, bakla şekli, tohum şekli, bitki başına bakla sayısı, baklada tohum sayısı, bakla boyu, ilk bakla yüksekliği, bin tohum ağırlığı, olgunlaşma süresi, biyolojik verim, tohum verimi, gam verimi) belirlenecek ve moleküler karakterizasyon çalışmaları yapılacaktır. Projenin ilk yılı sonuçlarına göre tohum ve gam verimi ve kalitesi yüksek, morfolojik ve genetik varyasyon dikkate alınarak genotipler seçilecek (seleksiyon kriterleri yöntem kısmında açıklanan 44 adet genotip) ve 3 farklı lokasyonda (Kayseri, Kahramanmaraş ve Diyarbakır) iki yıl süre ile denemeye alınarak verim ve kalite özellikleri belirlenecek ve her genotipten gam üretilecektir. Genotiplerde gam verimi, gamda teknolojik özellikler (su ve yağ bağlama, vizkozite, çözünürlük), kuru madde, ham kül, ham yağ, ham protein, karbonhidrat kompozisyonu ve ayrıca sulu solüsyonlarının pH değerleri belirlenecektir. Proje sonunda çemen bitkisinden katma değeri yüksek gam üretimi için altyapı hazırlanmış olacak, guar, ksantan, arabik gam gibi tamamı ithal edilen gamların miktarını azaltarak gıda katkı maddesi ithalatını azaltılacak, kilogram değeri dolar ile satılan gamın maliyeti düşürülecek, Orta Anadolu gibi kıraç alanlarda ekim nöbetine baklagil bitkilerin kullanımını geliştirmek gibi katkılar sağlanmış olacaktır.