Siyah Çay İşleme Atıklarından Çözünür Protein Ekstraksiyonu

In this study, the potential for soluble protein recovery from wastes generated during the black tea processing process was evaluated using different extraction methods. Although tea wastes are rich in protein, the limited number of studies focusing on the valorization of these proteins constituted the main motivation of the research. Within this scope, water extraction, enzyme-assisted extraction using Viscozyme®, and acetic acid extraction methods were comparatively investigated. The results of enzyme-assisted extraction demonstrated that the addition of Viscozyme® significantly increased the soluble protein content. In particular, the amount of protein obtained under pH 5 conditions with enzyme application was found to be markedly higher than that of the enzyme-free control at the same pH. It was determined that changes in pH alone had a limited effect, while the presence and dosage of the enzyme were the primary determining factors. In acetic acid extraction, acid concentration was identified as a critical parameter influencing soluble protein yield. As the acetic acid concentration increased, the soluble protein content also increased, with the highest values obtained at 2 M acetic acid. This effect was attributed to the acidic environment weakening the cell wall structure and thereby enhancing protein solubility. An increase in the solid–liquid ratio led to higher protein yields in both extraction methods; however, acetic acid extraction consistently resulted in higher soluble protein contents compared to water extraction at all ratios. In conclusion, black tea processing wastes were shown to be an important protein source, and acetic acid extraction as well as enzyme-assisted extraction were found to be effective approaches for protein recovery.

Bu çalışmada, siyah çay işleme sürecinde ortaya çıkan atıklardan çözünür protein geri kazanım potansiyeli farklı ekstraksiyon yöntemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Çay atıklarının protein açısından zengin olmasına karşın, bu proteinlerin değerlendirilmesine yönelik çalışmaların sınırlı olması araştırmanın temel gerekçesini oluşturmuştur. Bu kapsamda su ile ekstraksiyon, Viscozyme® enzimi kullanılarak gerçekleştirilen enzimli ekstraksiyon ve asetik asit ekstraksiyonu yöntemleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Enzimli ekstraksiyon sonuçları, Viscozyme® ilavesinin çözünür protein içeriğini anlamlı düzeyde artırdığını göstermiştir. Özellikle pH 5 koşullarında enzim uygulaması ile elde edilen protein miktarı, aynı pH değerindeki enzimsiz kontrollere kıyasla belirgin şekilde daha yüksek bulunmuştur. pH değişiminin tek başına sınırlı bir etkiye sahip olduğu, asıl belirleyici faktörün enzim varlığı ve dozu olduğu saptanmıştır. Asetik asit ekstraksiyonunda, asit konsantrasyonunun çözünür protein verimi üzerinde kritik bir rol oynadığı belirlenmiştir. Asetik asit konsantrasyonu arttıkça çözünür protein miktarı artmış ve en yüksek değerler 2 M asetik asit uygulamasında elde edilmiştir. Bu durum, asidik ortamın hücre duvarı yapısını zayıflatarak proteinlerin çözünürlüğünü artırmasıyla ilişkilendirilmiştir. Katı–sıvı oranının artması her iki ekstraksiyon yönteminde de protein verimini yükseltmiş, ancak tüm oranlarda asetik asit ekstraksiyonu suya kıyasla daha yüksek çözünür protein içeriği sağlamıştır. Sonuç olarak, siyah çay işleme atıklarının önemli bir protein kaynağı olduğu ve özellikle asetik asit ile enzim destekli ekstraksiyon yöntemlerinin protein geri kazanımında etkili olduğu ortaya konmuştur.