Ton balığı işleme sırasında oluşan kıyma ve trimming fraksiyonları yüksek kaliteli protein içermesine rağmen çoğu zaman düşük ekonomik değerli kullanım alanlarına yönlendirilmektedir. Bu çalışmada söz konusu yan ürünlerin daha yüksek değerli, ısıl işlem görmüş ve raf ömrü uzatılmış bir gıda matrisine dönüştürülmesinde üç farklı hidrokolloidin — ksantan gam (XG), guar gam (GG) ve konjak glukomannanın (KGM) — rolü karşılaştırılmıştır.

Çalışmanın temel sonucu, başlangıçtaki su tutma kapasitesinin nihai ürün performansını tek başına belirlemediğidir. KGM kuru ağırlığının yaklaşık 81,3 katı su tutarak açık ara en yüksek hidratasyon kapasitesini göstermiştir. Buna rağmen yüksek sıcaklıkta işleme ve 116 °C sterilizasyon sonrasında KGM içeren ürünlerde ağ düzensizliği ve daha yüksek yağ–su ayrışması gözlenmiştir. Buna karşılık XG ve GG, daha düşük başlangıç hidratasyon kapasitelerine rağmen ısıl işlem ve 30 günlük depolama boyunca daha kararlı davranmıştır.

%0,6 XG ürün parlaklığını L*=49,23'e çıkararak renk açısından en güçlü formülasyon olmuştur. %0,6 GG ise %0,78 pişirme kaybı ve yalnız %1,23 kalıp kalıntısıyla proses açısından en avantajlı gruplardan biridir. XG ve GG ile hazırlanan ürünlerde 30 günlük depolama sonunda yağ–su ayrışması ≤%1,5 seviyesinde tutulurken KGM gruplarında kaynak %3,2'ye varan ayrışma bildirmektedir.

Çalışma ayrıca LF-NMR/MRI, FT-IR, SEM ve TGA kullanarak bu makroskopik farkların su hareketliliği, protein ikincil yapısı, mikro yapı ve termal davranışla ilişkisini araştırmıştır. XG ve GG özellikle %0,6 seviyesinde β-sheet içeriğini artırırken yüksek KGM konsantrasyonu random-coil yapısını belirgin biçimde yükseltmiştir. Bununla birlikte çalışma henüz hakem değerlendirmesinden geçmemiştir ve kaynak dosyada bazı tablo–metin sayısal tutarsızlıkları bulunmaktadır.

Ton balığı işleme yan ürünleri neden değerlendirilmeye çalışılıyor?

Kaynak, Thunnus obesus işleme sırasında ortaya çıkan kıyma ve trimming fraksiyonlarının hammaddenin yaklaşık %10–20'sine karşılık gelebileceğini belirtmektedir. Bu materyal yüksek protein içermesine rağmen mekanik ekstrüzyon, yüzeye maruz kalma, donma–çözünme ve geçici sıcaklık artışları miyofibrilleri bozabilir ve proteinlerin jel oluşturma yeteneğini azaltabilir.

Çalışmada kullanılan ton balığı kıymasının başlangıç bileşimi yaklaşık %77,22 nem, %22,52 ham protein, %3,56 yağ ve %1,17 kül olarak verilmiştir.

Deneyde hangi hidrokolloidler karşılaştırıldı?

Üç farklı moleküler karaktere sahip hidrokolloid seçilmiştir:

• GG – Guar gam: noniyonik galaktomannan; hidrojen bağları ve zincir dolaşıklığıyla viskozite ve su tutmayı artırır.
• XG – Ksantan gam: anyonik, pseudoplastik polisakkarit; geniş pH ve tuzluluk aralığında reolojik kararlılığı yüksektir.
• KGM – Konjak glukomannan: çok yüksek su absorpsiyonuna sahip asetillenmiş glukomannan.

Her hidrokolloid %0,3, %0,6 ve %0,9 (w/w) düzeylerinde incelenmiştir. Kaynak, %0,3'ün altındaki ön denemelerde tekstür değişiminin sınırlı, %0,9'un üzerinde ise viskozitenin işlenebilirliği bozacak kadar yüksek olduğunu belirtmektedir.

Ürün nasıl işlendi?

1. Ton balığı kıyması/surimi ve NaCl birlikte doğrandı.
2. Hidrokolloid ve buzlu su eklendi.
3. 10 °C'nin altında 3 dakika yüksek hızlı doğrama yapıldı.
4. Tekstüre fibril soya proteini — TFSP — sisteme dahil edildi ve 4 °C'de 20 dakika bekletildi.
5. Karışım kalıplara dolduruldu.
6. 90 °C'de 30 dakika pişirme/jelasyon uygulandı.
7. 45 °C'de 1,5 saat düşük sıcaklık işlemi uygulandı.
8. Vakum paketleme yapıldı.
9. 116 °C'de 30 dakika yüksek sıcaklık sterilizasyon işlemi uygulandı.
10. Ürünler soğutularak oda sıcaklığında 30 gün saklandı.

Cooking-loss tayini ise ana üretim protokolünden ayrı olarak 95 °C'de 30 dakika su banyosu kullanılarak yapılmıştır.

En fazla suyu hangi hidrokolloid tuttu?

Bu sonuç çalışmanın merkezindeki paradoksu oluşturur: en yüksek WHC'ye sahip KGM, uzun dönem sıcak proses stabilitesinde en başarılı seçenek değildir.

Tekstür açısından en güçlü grup hangisiydi?

Hidrokolloid miktarı arttıkça sertlik ve çiğnenebilirlik genel olarak artmıştır. Kaynakta %0,9 KGM için:

• Sertlik: 3758,12 g
• Çiğnenebilirlik: 2614,96 mJ

değerleri bildirilmiştir ve bunlar test edilen gruplar içindeki en yüksek seviyelerdir. Kontrol grubunun springiness değeri 0,799 mm ile hidrokolloidli gruplardan anlamlı biçimde daha düşüktür.

Renk açısından neden XG öne çıktı?

L* değeri ürünün açıklık/parlaklık parametresidir. %0,6 XG, daha homojen su dağılımı ve ışık saçılımıyla ilişkilendirilerek en yüksek L* değerini vermiştir.

GG kalıptan çıkarmayı nasıl kolaylaştırdı?

Kontrol ürününde kalıpta kalan ürün oranı %4,14'tür. Hidrokolloidler bu değeri düşürmüş ve %0,6 GG yalnız %1,23 kalıntıyla en iyi sonucu vermiştir.

Yazarların önerdiği mekanizmada GG'nin serbest hidroksil grupları ürün–kalıp ara yüzünde su moleküllerini organize eder. Bu hidratasyon tabakası iki katı yüzey arasında bir çeşit moleküler yağlayıcı gibi davranarak van der Waals ve hidrojen bağı etkileşimlerini azaltır.

Neden KGM uzun depolamada sorun çıkardı?

KGM doğrama aşamasında çok hızlı biçimde su bağladığından nişasta, TFSP ve miyofibriller proteinlerle su için güçlü rekabete girer. Yazarların modeline göre başlangıçta son derece hidratlı görünen yapı, yüksek sıcaklıkta kararlılığını kaybettiğinde daha önce tuttuğu suyu serbest bırakır.

Bu nedenle 30 günlük depolama sonunda KGM gruplarında daha belirgin:

• yağ–su ayrışması,
• serbest su,
• kaba/gözenekli mikro yapı ve
• protein ikincil yapısında düzensizleşme

gözlenmiştir.

Su moleküllerinin durumu nasıl ölçüldü?

LF-NMR'de su durumları üç ana bileşenle ifade edilmiştir:

• A21: kimyasal bağlı su,
• A22: immobilize/kısıtlı su,
• A23: serbest su.

Kontrol grubunda serbest su daha yüksekken hidrokolloid uygulamaları immobilize su lehine dağılım oluşturmuştur. MRI görüntülerindeki kırmızı bölgeler yüksek proton yoğunluğunu ve daha fazla suyu temsil etmektedir.

Hidrokolloidler proteinle yeni kovalent bağ mı oluşturdu?

FT-IR spektrumlarında yeni karakteristik absorpsiyon piklerinin oluşmaması, çalışma kapsamında yeni kovalent bağların belirgin biçimde oluşmadığını düşündürmektedir. Bunun yerine yaklaşık 3290 cm⁻¹ bölgesi ile Amide I ve Amide II bantlarındaki değişimler, hidrojen bağı ağı ve protein konformasyonunun değiştiği şeklinde yorumlanmıştır.

XG ve GG proteinin ikincil yapısını nasıl değiştirdi?

XG ve GG'nin özellikle %0,6 düzeyinde β-sheet oranını artırması daha düzenli bir protein ağıyla ilişkilendirilirken, KGM konsantrasyonu arttıkça random-coil oranının güçlü biçimde yükselmesi yapı düzensizleşmesiyle ilişkilendirilmiştir.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Hangi analizler kullanıldı?

• 50 kişilik eğitimli panel ile duyusal analiz,
• TPA tekstür profil analizi,
• L*, a*, b* kolorimetri,
• hidrokolloid su tutma kapasitesi,
• pişirme kaybı,
• nem tayini,
• kalıptan çıkma / kalıntı ölçümü,
• 30 günlük yağ–su ayrışması,
• LF-NMR ve MRI,
• FT-IR ve protein ikincil yapı dekonvolüsyonu,
• SEM mikro yapı analizi,
• TGA termal analiz,
• Pearson korelasyon analizi.

İstatistiksel yöntem

Çalışmada ANOVA ve Duncan çoklu karşılaştırma testi kullanılmış, veriler ortalama ± standart sapma olarak sunulmuş ve anlamlılık sınırı p<0,05 kabul edilmiştir. Deneysel ölçümlerin büyük bölümü üç tekrar halinde yapılmıştır.

Üretimin dört aşamasında üç hidrokolloid nasıl davranıyor?

Yağ–su ayrışmasında hangi ürünler daha kararlıydı?

İlk gün gruplar arasında büyük fark görülmemiş ve ayrışma yaklaşık %0,43 olmuştur. Ayrışmanın büyük bölümü ilk beş gün içinde gerçekleşmiş ve daha sonra plato yapmıştır.

Kaynak sonuç bölümünde:

• XG ve GG: 30 gün boyunca ≤%1,5,
• KGM: en yüksek koşullarda yaklaşık %3,2

olarak raporlanmaktadır.

TGA ne gösterdi?

Kompozit ürünlerde iki ana kütle kaybı bölgesi tanımlanmıştır. Yaklaşık 30–200 °C aralığındaki ilk bölüm büyük ölçüde su uzaklaşmasına, 200–600 °C aralığındaki ikinci bölüm protein, nişasta ve diğer organik bileşenlerin termal parçalanmasına bağlanmıştır.

*PDF'nin sonundaki tekrar Table 3 aynı GG-%0,6 hücresini 23,00 °C vermektedir. Kaynak içi tutarsızlık nedeniyle bu değer doğrulanmış tek sayı olarak kullanılamaz.

Korelasyon analizi hangi ilişkileri gösterdi?

Bu katsayılar değişkenlerin birlikte değişimini gösterir; tek başına nedensel mekanizma ispatı değildir.

Kaynağın desteklediği sonuçlar

• KGM test edilen üç gam içinde en yüksek başlangıç su tutma kapasitesine sahiptir.
• Hidrokolloidler kontrol ürününe göre tekstür ve genel ürün yapısını geliştirmiştir.
• %0,9 KGM en yüksek sertlik ve çiğnenebilirlik değerlerini vermiştir.
• %0,6 XG en yüksek L* değerine ulaşmıştır.
• %0,6 GG en düşük cooking-loss ve kalıp kalıntısı değerlerinden birini vermiştir.
• GG ve XG 30 günlük yağ–su ayrışmasını KGM'ye kıyasla daha iyi kontrol etmiştir.
• Hidrokolloidler serbest suyu daha kısıtlı su durumlarına kaydırmıştır.
• XG ve GG, %0,6 düzeyinde daha yüksek β-sheet oranlarıyla ilişkilidir.
• Yüksek KGM, daha yüksek random-coil ve daha düzensiz SEM mikro yapısıyla ilişkilidir.
• Ürün kalitesi yalnız hidratasyon değil; yük, moleküler yapı ve termal kararlılığın birlikte etkisiyle belirlenmiştir.

Kaynağın desteklemediği sonuçlar

• KGM'nin bütün gıda uygulamalarında kötü veya uygunsuz olduğu gösterilmemiştir.
• %0,6 GG'nin bütün ton balığı ürünleri için evrensel optimum olduğu gösterilmemiştir.
• %0,6 XG'nin bütün renk veya tekstür hedeflerinde mutlak optimum olduğu gösterilmemiştir.
• KGM'nin 116 °C'de tam olarak hangi yüzdeyle kimyasal olarak parçalandığı doğrudan ölçülmemiştir.
• 116 °C / 30 dakika işlemin mikrobiyolojik ticari steriliteyi bu çalışma içinde doğruladığı gösterilmemiştir.
• 30 günlük depolamanın mikrobiyolojik raf ömrü veya gıda güvenliğini tek başına doğruladığı gösterilmemiştir.
• Korelasyon matrisi tek başına nedensellik göstermez.
• Çalışma endüstriyel ölçekte üretim maliyeti veya ekonomik uygulanabilirlik analizi yapmamıştır.
• Sonuçlar başka balık türleri, farklı nişastalar veya farklı soya proteini sistemlerine otomatik olarak genellenemez.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün başlık: Engineering Validation of Hydrocolloid Performance in a Multi-Component Tuna-Based Composite Matrix: A Comparative Study for High-Value Utilization of Processing By-Products

Kaynak türü: SSRN preprint.

SSRN Abstract: 6913084.

DOI: 10.2139/ssrn.6913084.

Hakemlik durumu: Yüklenen PDF her sayfada “This preprint research paper has not been peer reviewed” ibaresini taşımaktadır. Eylül 2026 itibarıyla yapılan güncel taramada da çalışma preprint/posted-content olarak listelenmektedir.

CRediT bölümünde listelenen isimler: Peng Zhou; Haixia Yu; Xiaojun Zhang; Ephrem Habiyaremye; Long Xu; Dan Xu; Xiaxia Chen; Shiguang Wang; Haitao Yu.

Bibliyografik metadata notu: Çevrim içi bazı metadata kayıtlarında yazar dizisi PDF'nin CRediT bölümünden farklı görünmekte; Haixia Yu adının tekrarlandığı ve bazı katkı sahiplerinin eksik göründüğü kayıtlar bulunmaktadır. Bu nedenle Verianla metni kaynak PDF'deki CRediT listesini esas almakta ve çevrim içi metadata farkını düzeltilmiş kesin yazar listesi gibi sunmamaktadır.

Hammadde: Ton balığı işleme artık kıyması; kaynak giriş bölümünde Thunnus obesus bağlamı verilmektedir.

Kompozit matris: ton balığı proteini, textured fibril soy protein — TFSP, nişasta, NaCl, su/yağ fazı ve hidrokolloidler.

Hidrokolloidler: XG, GG ve KGM; %0,3, %0,6 ve %0,9.

Ana proses: <10 °C doğrama → 4 °C bekletme → 90 °C/30 dk jelasyon → 45 °C/1,5 saat düşük sıcaklık işlemi → vakum ambalaj → 116 °C/30 dk sterilizasyon → 30 gün oda sıcaklığı depolama.

Analizler: duyusal analiz, TPA, kolorimetri, WHC, cooking loss, nem, demolding, yağ–su ayrışması, LF-NMR/MRI, FT-IR, SEM, TGA ve Pearson korelasyonu.

Finansman: Scientific and Technological Research Project in Putuo District, Zhoushan City, 2023ZD005.

Çıkar çatışması: Yazarlar ticari veya finansal çıkar çatışması bildirmemektedir.

Kaynak içi FT-IR tutarsızlığı: Section 3.9 içindeki ilk ikincil yapı sayıları ile daha sonra tekrarlanan metin/Table 2 değerleri uyuşmamaktadır. Bu makalede düzenlenmiş resmî Table 2 değerleri ana veri olarak kullanılmıştır.

Kaynak içi nem tutarsızlığı: Metin GG-%0,6'yı %56,21 ile en düşük nem olarak tanımlar; Table 1'de %56,21 GG-%0,3, GG-%0,6 ise %57,17'dir.

Kaynak içi TGA tutarsızlığı: Ana Table 3'te GG-%0,6 IDT=33,00 °C; PDF'nin sonundaki tekrar tabloda 23,00 °C verilmiştir.

Reprodüksiyon sınırı: Kaynak ürün hazırlanışını ayrıntılı biçimde tarif etmekle birlikte tuna/TFSP/nişasta/NaCl/buzlu su gibi bütün temel bileşenlerin tam formülasyon oranlarını görünür ana yöntem bölümünde birlikte vermemektedir. Bu nedenle çalışma yalnız PDF'den birebir endüstriyel reçeteye dönüştürülemez.

Sensory sınırı: 50 eğitimli panelist belirtilmesine rağmen yüklenen ana metinde panelist demografisi, etik onay ve detaylı Table S1 değerlendirme kriterlerinin tamamı görünür değildir.

Sterilizasyon sınırı: Kaynak 116 °C/30 dakika işlemi ticari sterilite amacıyla kullandığını belirtir; ana yöntemler içerisinde ayrı bir mikrobiyolojik sterilite doğrulama testi raporlanmamıştır.

Görsel yeniden çizim notu: Verianla için kaynak Şekil 11 doğrudan kopyalanmamalıdır. Bunun yerine “KGM: 81,3× su alma → yüksek sıcaklıkta ağ kararsızlığı”, “GG: ara yüz hidratasyon tabakası → %1,23 kalıp kalıntısı”, “XG: homojen su dağılımı → L*=49,23” üçlü mekanizmasını üretim hattıyla birleştiren tamamen özgün Türkçe bilimsel infografik hazırlanabilir.