Baklagil işleme suları (aquafaba ve liluva) genellikle atık su olarak değerlendirilen bir yan üründür. Bu yan ürünler yüksek besin içeriğine (protein, çözünebilir polisakkaritler, oligosakkaritler, saponinler ve fenolik bileşikler) sahiptir. Bunun yanında köpürme, emülsifikasyon ve jelleşme gibi özellikler gösterir. Bu nedenle birçok gıdada yumurtanın yerine alternatif bitkisel protein olarak yaygın kullanılmaya başlanmıştır. Böylelikle bu yan ürünlerin çevreye atılmadan gıdalarda kullanımı ile ileri dönüşümü gerçekleşebilir.
Baklagiller
Son yıllarda etik, sağlık, alerjik, dini, ekonomik ve çevresel kaygılardan dolayı hayvansal proteinlerin tüketiminde düşüş gözlenmektedir. Böylelikle hayvansal kaynaklara alternatif olarak yüksek protein ve lif içeren, vegan ve alerjen olmayan bitkisel proteinlere önemli bir ilgi vardır. Böylece baklagil proteinleri, yüksek protein içerikleri, fonksiyonel özellikleri, düşük maliyetleri ve iyi beslenme profillerinden dolayı değerlendirilir. Dünyada insan beslenmesinde yemeklik tane baklagiller; bitkisel proteinlerin %22’sini ve karbonhidratların %7’sini karşılar.
Baklagiller Fabaceae veya Leguminosae familyasına ait bitkilerdir. Yaygın baklagiller arasında soya fasulyesi, nohut, mercimek, fasulye ve bezelye yer alır. Bu baklagillerin içerisinde yüksek nişasta (soya hariç), protein ve diyet lifi bulunur. Protein (lizin açısından zengin) içeriği %18-32 oranında değişir. Besleyici değerinin yanında mikro besinler (fenolikler, vitaminler ve mineraller) içerir. Bununla birlikte baklagillerde lektin, fitik asit, polifenoller ve saponinler gibi bazı anti-besinsel bileşenler de mevcuttur. Bu bileşikler besin kalitesini sınırlar ve besinlerin insan vücudundaki emilimini etkiler. Böylece anti-besinsel faktörlerin azalmasında ve baklagil kalitesinin artmasında baklagillerin işlenmesi (ıslatma, çimlendirme gibi) oldukça etkilidir.
Baklagiller içerdikleri biyoaktif maddeler sayesinde anti-kanser, anti-enflamatuvar, anti-obezite, antioksidan, anti-mikrobiyal ve kalbi koruyucu etkiler gösterir. Dahası Akdeniz, Güney Amerika, Hint, Orta Doğu ve Afrika mutfaklarında çeşitli diyetlerin temel öğesidir. İlaveten baklagiller çevresel sürdürülebilirlik için önem taşıyan atmosferdeki nitrojeni toprağa bağlama özelliği de gösterir. Böylelikle tarımsal üretim açısından önemli olan toprak verimliliği artar.
Dünyada ve Türkiye’de Baklagil Sektörü
Tarım ve Orman Bakanlığının 2024 yılı kuru baklagil raporunda nohut %52.20’lik ekim alanı ile birincidir. Bunu kırmızı mercimek, kuru fasulye ve yeşil mercimek takip eder.
FAO 2024 verilerine göre dünyada mercimek üretiminin nerdeyse %34.5 karşılayan Kanada başta gelir. Bu sıralamayı Hindistan, Avusturalya ve Türkiye takip eder. Dünya mercimek ithalatında Türkiye 2. sırada, ihracatında ise 3. sırada yer alır (Trade Map, 2024). Ayrıca Türkiye’de kırmızı mercimek tüketimi yeşil mercimeğe göre daha fazladır. Dahası kırmızı mercimeğin tüketimi son 5 yılda %16.4 artarken, yeşil mercimek ise %50 artış göstermiştir (TÜİK, 2024).
Dünyada kuru fasulye üretiminde Hindistan ilk sırada, Türkiye 22. sırada yer alır (FAO, 2024). Dünya kuru fasulye ithalatında Türkiye 4. sırada, ihracatında ise 7. sıradadır (Trade Map, 2024). Ayrıca TÜİK 2024 raporuna göre baklagiller arasında kuru fasulye tüketim oranı %23.5 oranındadır.
Dünyada baklagil üretimi arasında fasulyeden sonra nohut 2. sırada gelir. Dünyada nohut üretiminde ilk sırayı Hindistan, devamında Avusturalya ve Türkiye alır (FAO, 2024). Türkiye nohut ithalatında 3. sırada, ihracatında ise 4. sıradadır (Trade Map, 2024). İlaveten son 5 yıl içerisinde nohut tüketimi kişi başı 4.8-5.7 kg arasında değişim göstermiştir (TÜİK, 2024).
Amerika, Kanada ve Avustralya gibi ülkelerin baklagili doğrudan tüketme oranları düşüktür. Genellikle baklagil; konserve, humus, cips, ekmek, burger, nugget, snacks gibi katma değerli ürünler olarak mevcuttur.
Baklagil İşleme Suları: Aquafaba ve Liluva
Baklagil işleme suyu olarak ilk akla gelen ve en çok kullanılan aquafabadır. Ancak baklagil işleme suyu olarak liluva terimi de artık literatürdedir. Arasındaki farka baktığımızda;
Aquafaba ilk olarak nohut pişirme suyu/konserve dolgu sıvısı olan atık suyu tanımlamıştır. Liluva terimi ise tüm baklagillerin farklı işlemlerinden (ıslatma, pişirme, çimlendirme, haşlama ve peynir altı suyu) açığa çıkan atık sudur.
Liluva oldukça kapsamlı bir terimdir. Aynı zamanda, aquafabayı da içine alır ve yakından ilişkilidir. Liluvanın daha az kitle tarafından tanınması daha az kullanımına neden olan bir faktördür. Aquafaba birçok çalışmada tüm baklagil pişirme sularını ifade eder. Ancak bu terimlerin farklı işlevleri nedeniyle ikisinin de kullanımını vurgulanmıştır. Sonuç olarak yüksek miktardaki besin maddeleri, gıda kalitesi ve sağlığa faydaları açısından birçok fonksiyonellik sağlar.
Konserve baklagil pazarındaki büyümede, ete alternatif bitkisel protein kaynaklarına artan talep etkilidir. Küresel konserve baklagil sektörünün 2027’ye kadar tahmini 3.503,9 milyon ABD dolar gelire ulaşması bekleniyor. Ayrıca bu sektörün küresel çapta 2020-2027 yılları arasında %4’lük bir bileşik yıllık büyümesi tahmin ediliyor. Avrupa baklagil konserve pazarının 2027’de pazar gelirinin 1.775,4 milyon ABD doları olması öngörülüyor. Dahası 2020-2027 yılları arasında %3.7’lik bir bileşik yıllık büyüme oranıyla büyümesi bekleniyor. Tahmin döneminde en hızlı büyümeyi kaydeden en kazançlı ürün fasulyeyi gösteriyor.
Besin İçeriği
Baklagillerin işlenmesi sırasında uygulanan yöntemler, tanedeki protein ve oligosakkarit gibi bileşenlerin işleme suyuna geçişini hızlandırır. İşleme sırasında tane, ağırlıklı olarak karbonhidratlar ve proteinler gibi önemli miktarda organik bileşiği aquafaba ve liluvaya bırakır. Örneğin; bezelye ve nohuttaki protein içeriği ıslatma aşamasında yaklaşık 26 g/100 g oranında azalma göstermiştir Soya fasulyesinin ise 30 dk kaynatılmasıyla oligosakkarit içeriğinde %85 oranında azalma belirlenmiştir.
Aquafaba ve liluva %92-95 su ve %5-8 kuru maddeden oluşur. Kuru madde içerisinde; şekerler, çözünür ve çözünmez lif, düşük molekül ağırlıklı proteinler, saponinler ve bazı Maillard reaksiyon ürünleri bulunur.
Aquafaba ve liluva 0.95-1.50 g/100g arası protein içerir. Bu bileşim oranı baklagilin türüne, işleme şekline, pişirme süresine ve sıcaklığına bağlıdır. Ayrıca çalışmalar, aquafaba ve liluvanın gıda uygulamalarında biyoaktif madde ve prebiyotik kaynakları olarak potansiyelini göstermiştir. İlginç bir şekilde, nohut aquafabası ile fasulye ve bezelye liluvasının pişirme suyu mükemmel prebiyotikler olarak ortaya çıkmıştır.
Liluva kullanımında önemli bir endişe, anti-besinsel varlığıdır. Önceki çalışmalar, baklagil ıslatma ve pişirme suyundaki fenolikleri, saponinleri, fitik asidi ve tripsin inhibitörünü ölçmüştür. Bunlarda bulunan anti-besinsel miktar yalnızca soya fasulyesinin pişirme suyu için endişe vermiştir. Diğerleri ise bu endişe verici seviyelerin çok altında çıkmıştır. Liluvadadaki tripsin inhibitörü, soya fasulyesi ıslatma suyu hariç, baklagillerden 10 kat daha düşük seviyelerdeydi. Saponinler, baklagillere benzer konsantrasyonlardaydı. Fitik asit içeriği ise baklagillerle uyumlu olup, tek istisna soya pişirme suyuydu. Bu nedenle, işlem görmeyen soya suyu (ıslatma, pişirme, tofu peynir altı suyu) önerilmez. Aksine, fasulye, nohut ve mercimek aquafabası ve liluvası için herhangi bir endişe yoktur.
Fizikokimyasal ve Teknolojik Özellikleri
Aquafaba ve liluvanın pH’ı hafif asidik ve yoğunluğunu ise düşüktür. İlaveten aquafaba ve sarı soya fasulye liluvasının viskozitesi yüksekken, yeşil mercimek ise orta viskozitelidir. Aksine fasulye ve bezelyeler ise düşük viskozitelidir. Aquafaba ve liluva içerdiği protein, saponinler ve lifler sayesinde;
Köpürme, emülsiyon, jelleşme, çözünürlük, su ve yağ bağlama özellikleri gösterir.
Aquafaba ve liluvaların protein çözünürlüğü %86’dan (fasulye) %100’e (yeşil mercimek ve sarı soya fasulyesi) kadar değişir. İlginç şekilde, ultrason işlemi ile nohut pişirme suyunun protein çözünürlüğünü artırmıştır. Aquafabanın yumurta akı ikamesi olarak keşfinden bu yana köpürme yeteneği ve stabilitesi üzerine çalışmalar yürütülmüştür. Beş baklagil pişirme suyunun köpürme yeteneklerinin %38’den (fasulye) %97’ye (yeşil mercimek) kadar önemli değişkenlik gösterdiği bulunmuştur. İşlem görmemiş nohut pişirme suyunun köpürme özelliği ise %58-250 arasındadır. Düşük pH ve ultrason işlemleri daha yüksek değerler vermiştir.
Fasulye, sarı bezelye ve sarı soya fasulyesi liluvası orta düzeyde emülsiyon aktivite indeksine (EAI) sahiptir. Nohut ve yeşil mercimek için ise EAI değerleri daha yüksektir. Bir çalışma, nohut aquafabası ve pastörize yumurta akı tozuyla geliştirilen emülsiyonları karşılaştırmıştır. Aquafabanın, yumurta akına kıyasla çok daha kararlı olduğunu görülmüştür. Genellikle nohut ve mercimek pişirme suyunun, gıda uygulamalarında geniş potansiyele sahip mükemmel emülgatörler olduğu kanıtlanmıştır. Jel oluşturma yetenekleri orta düzeyde su emiliminin (nohut, bezelye ve soya) ve tüm baklagiller için yüksek yağ emiliminin sonucudur.
Böylece aquafaba ve liluvanın emülgatör, köpürtücü ve jelleştirici bileşenler olarak kullanım potansiyelleri yüksektir. Dahası bu fonksiyonların yumurtaya benzer özellik göstermesiyle ikame olarak kullanımları da mevcuttur.
İleri Dönüşümü
2030 yılına kadar Avrupa’da gıda atıklarının yarıya inmesine yönelik eylem planları vardır. İhmal edilen gıda veya yan ürünlerinin sürdürülebilir ve katma değerli gıda-içeceklere ileri dönüşümü gıda atığını en aza indirecek bir çözümdür.
Baklagil işleme suyu genellikle atık olarak kabul edilen ve besin değeri yüksek bir yan üründür. Standart bir ticari nohut konservesindeki ortalama aquafaba hacmi toplam kutu hacminin 1/3’ünden fazladır. Bu atık suların diğer gıdalarda katkı maddesi olarak kullanılarak ileri dönüşümü, israfı sınırlayacak ve çevreyi olumlu yönde etkileyecektir. Böylece aquafaba/liluva akarsu, kanalizasyon veya atık su arıtma tesisine gitmeden geri kazanılarak gıda uygulamalarında kullanılabilir. Ayrıca bu da enerji ve maliyet tasarrufu sağlar. Dahası sıvı olarak kazanılacağı gibi kurutarak da değerlendirilir.
Gıda Ürünleri
Auqafaba-liluva besin bileşimi ve fonksiyonel özelliklerinden dolayı yumurtaya alternatif olarak glutensiz ve vegan gıdalarda kullanılabilir. Ayrıca alerji (soya hariç) dostudur. Böylece bu katkı maddeleri;
- Emülsiyonlar (mayonez, salata sosu)
- Fırın ürünleri (pandispanya, kek, kraker, ekmek)
- Tatlılar (beze (meringue), mus, dondurma, çikolata, puding, krem şanti)
- Süt ürünleri (peynir, yoğurt, tereayağı ve diğer gıda formülasyonlarının yapımında yer alır.
- Dahası, probiyotik barlar, içecekler veya fermente gıdalar gibi fonksiyonel gıdaların üretiminde potansiyel prebiyotik bileşendir.
Nohut ve sarı bezelyelerin ıslatma suyunun, glutensiz ekmeğin yapısını ve dokusunu iyileştirici emülgatör özellikleri belirlenmiştir. Benzer olarak aquafaba, bitkisel kahve beyazlatıcında doğal bir emülgatör olarak değerlendirilmiştir. Liluva (haşlama bezelye suyu ve tofu peynir altı suyu), 3 boyutlu yazdırılan patates püresinin reolojisini ve basılabilirliğini geliştirmek üzere prebiyotik ve hidrokolloid kaynağı olarak kullanılmıştır. Liluva (soya pişirme suyu) glutensiz krakerlerde bayatlamayı geciktirmiş, nemi ve yumuşaklığı korumuştur. Ekmekte daha yüksek hacim ve daha yumuşak doku vermiştir. Dahası ekşi maya hamurunda ise yumuşak doku ve hızlı fermantasyon sağlamıştır. Hindistan cevizi kremalı süt içermeyen dondurma liluva (nohut ve bezelye ıslatma ve pişirme suyu) kıvam artırıcı olarak denenmiştir. Liluva ilavesi dondurmanın daha yavaş erimesine ve görünüm beğenisinin artmasına katkı sağlamıştır.
Bitki bazlı süt alternatifleri genellikle sınırlı miktarda düşük kaliteli protein içerir. Böylece aquafaba ve liluvanın, tahıl bazlı süte (yulaf ve pirinç gibi) ilavesi eksiksiz bir amino asitle daha yüksek protein içeriği sağlayacaktır. İlaveten, emülsifiye edici özellikleri bu tür karışımı stabilize edebilir ve homojen bir ağız hissi verebilir. Yumurta yerine %100 aquafaba eklenen kekin sertlik değerleri yüksek, renk, koku ve gözenek yapısı puanları ise düşük çıkmıştır. Bunun yerine kabul edilebilir olması için gereken yumurtanın yalnızca yarısını koymanın uygun olacağı belirlenmiştir.
Zorlukları
Karşılaşılan bazı zorluklara bakıldığında;
- Aquafaba ve liluva, vegan topluluğu içinde popüler ve iyi biliniyor. Ancak kaynağı ve pazarı, proteinler, nişasta ve hidrokolloidler gibi diğer yumurta/süt ürünleri alternatifleri pazarına kıyasla hala nispeten küçüktür veya tam olarak keşfedilmemiştir.
- Aquafaba ve liluva yumurta veya süte kıyasla daha az protein, amino asit ve vitamin içerir. Bu beslenme profili, tüketicileri yumurta veya sütü tamamen bunlar ile değiştirmeye ikna etmeyi zorlaştırır.
- Gıda endüstrisinde uygun ve basit %100 yumurta ikamesi bulmak hala zordur. Çünkü yumurta veya sütün bitki bazlı bir ikameyle değiştirilmesi, geleneksel ürüne kıyasla tutarlılığının zayıf ve duyusal puanlarının daha düşük olmasına neden olabiliyor.
- Baklagil konserveleri, genellikle pişirme süresini ve enerji maliyetini azaltmak için tuz, disodyum EDTA veya kalsiyum klorür gibi katkı maddeleri içerir. Bu katkı maddeleri aquafaba-liluva fonksiyonel özelliklerinde dolayısıyla gıda ürünlerinde kullanımında zorluklar yaratır. Bu nedenle, partiler arasında ve markalar içinde aquafaba-liluva kalitesinde önemli farklılıklar vardır.
- Tüketicilerden alınan geri bildirimler ve duyusal değerlendirmeler aquafabanın kalitesinin ve stabilitesinin tutarsız olduğunu ortaya koymuştur.
Sonuç
Son yıllarda vegan beslenmeye olan ilginin artmasıyla bitkisel protein kaynakların arayışı ve bunların gıdalarda kullanımı üzerine çalışmalar popülerdir. Baklagillerin ve yan ürünlerinin, bitkisel protein kaynağı olarak kullanımı yönünde önü oldukça açıktır. Küresel ölçekte ve Türkiye özelinde baktığımızda özellikle fasulye, nohut ve mercimeğin üretimi, tüketimi ve işlenmesi önem arz eder. Baklagil işleme suları konservecilik başta olmak üzere endüstride büyük kapasitede atık su oluşturmaktadır.
Aquafaba ve liluva olarak bilinen baklagil işleme atık suları çözünür protein, lif, mineraller ve saponin içeriğince zengindir. Böylece köpürtücü, emülsifiye edici ve jel oluşturucu özellikleri ile yumurta ve süt ikamesi olarak gıdaların ileri dönüştürülmesinde kullanılır. Ayrıca atık sularının değerlendirilmesi karbon ayak izlerini düşürür ve sürdürülebilirliğe katkıda bulunur.
Aquafaba ve liluvanın gıda endüstrisindeki fonksiyonelliği henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Ancak ticari üretimine ve tüketimine artan bir ilgi var. Ayrıca standardizasyonu ve endüstrileşmesi için zemin oluşması gerekir. Endüstrileşme, bu yan ürünlerin uygun şekilde kullanımı ve yeniden değerlendirilmesi için gerçek bir sürdürülebilir alternatiftir. Dahası gıda endüstrisi tarafından üretilen atığın azalmasında da büyük bir adımdır. Son olarak, bu yan ürünleri içeren katkı maddeleri ve gıdaların gıda güvenliğinin değerlendirilmesi için kapsamlı çalışmalar yapılmalıdır. Ayrıca fonksiyonel gıdaların sağlığa faydalarının doğrulanması için daha ayrıntılı araştırma ve klinik çalışmalar gerekir.
Meraklısına;
Atıktan Lezzete: İleri Dönüştürülmüş (Upcycled) Gıdalar
Bitkisel Süt Alternatifi: Bezelye Sütü
Filizlendirilmiş Baklagillerdeki Gizemler
Kaynaklar
- Echeverria-Jaramillo, E., & Shin, W. S. (2023). Current processing methods of aquafaba. Trends in Food Science & Technology, 138, 441–452.
- He, Y., Meda, V., Reaney, M. J., & Mustafa, R. (2021). Aquafaba, a new plant-based rheological additive for food applications. Trends in Food Science & Technology, 111, 27-42.
- Hippolite, L. R., Feng, Z., Zhang, Y., Lee, S. J., & Serventi, L. (2023). Sensory quality of upcycled legume water: Expectation vs. reality. Frontiers in Food Science and Technology, 3, 1143371.
- Mustafa, R., & Reaney, M. J. (2020). Aquafaba, from food waste to a value-added product. In R. Campos-Vega, B. D. Oomah, & H. Z. Vergara-Castañeda (Eds.), Food Wastes and By-products: Nutraceutical and Health Potential (pp. 93–126). John Wiley & Sons Ltd.
- Serventi, L. (2020). Upcycling legume water: From wastewater to food ingredients. Springer Nature.
- Serventi, L., & McNeill, J. (2024). Upcycling aquafaba and liluva (food processing wastewater of legumes) into new value-added products. Current Opinion in Food Science, 101197.
- Zhang, Y., Kim, E. H. J., & Serventi, L. (2024). Evaluation of the protein profile and emulsifying properties of legume wastewater as emulsifier in circular food applications. LWT-Food Science and Technology, 116320.
