Determination of honey crystallization and adulteration by using time domain NMR relaxometry
Zamansal alanda NMR relaksometre kullanarak balda kristallenme ve tağşişin belirlenmesi
- Tez No: 643751
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL MECİT ÖZTOP, DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR GÖKÇEN MAZI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 115
Özet
Bal önemli bir şeker kaynağıdır ve doğal bir tatlandırıcı olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. Tüketicinin nişasta bazlı şekerlere alternatif olarak balı kullanma eğilimindeki artış dolayısıyla bal arzı önemli ölçüde artmıştır. Böylelikle, şeker şuruplarına kıyasla pahalı olduğu için bal, tağşişe karşı çok duyarlı hâle gelmiştir ve önemli kalite sorunlarıyla karşı karşıyadır. Tağşişe ek olarak, kristalleşme balın kalitesini etkileyebilecek başka bir sorundur. Kristalleşme, çeşitli sebepler yüzünden balda doğal olarak meydana gelen bir durumdur ve glikozun çökelmesi bu sebeplerden biridir. Bu çalışmada, 14℃'deki kristalleşmeyi takip etmek için geleneksel olmayan bir TD-NMR puls sekansı olan Sihirli Sandviç Eko (MSE) kullanılmıştır. Kristalizasyonu tetiklemek için bal örnekleri glikoz ile tohumlanmıştır. T1 ve T2 relakasyon zamanları da süreç boyunca ölçülmüştür. Sırasıyla, T1 ve T2 zamanlarını açıklamak için tek üstel ve çift üstel ilişkiler çalışmanın bu kısmında da kullanılmıştır. NMR'a tamamlayıcı bir yöntem olarak, kristal erime entalpisi diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) yöntemi ile ölçülmüştür. NMR ve DSC sonuçları arasında yüksek bağıntılar tespit edilmiştir (R=0.87). Kristalizasyon süresince, T1 zamanında değişim gözlenmezken T2 zamanının her iki bileşeni de zamanla azalmıştır. Kristalizasyonun yanında, MSE dizini, T1 ve T2 relaksasyon zamanları ile birlikte balın glikoz şurubu (GS) ve yüksek fruktozlu mısır şurubu (HFCS) ile tağşişinin tespitinde kullanılmıştır. Sırasıyla, T1 ve T2 zamanlarını açıklamak için tek üstel ve çift üstel ilişkiler kullanılmıştır. Glikoz şurubunun yüksek maltoz içeriği (R=0.96) ve yüksek fruktozlu mısır şurubunun değişen glikoz/su oranı (R=0.91) MSE çıktısı ile yüksek bağıntı vermiştir. Hem HFCS hem de GS tağşişlerinde, T2 zamanının 2 farklı proton havuzu tespit edilmiştir. GS eklenmesi, azalan hareketlilik yüzünden T2 zamanının hızlı relakse olan bileşeninde azalma ile sonuçlanmıştır. T2 zamanının tüm bileşenleri, HFCS'in yüksek su içeriği yüzünden artan hareketlilik sonucu artan HFCS miktarıyla birlikte artmıştır. Kristalizasyon ve tağşişe ek olarak, kristallenmiş balın erimesi de NMR sisteminin içinde 50℃'de gerçekleştirilmiştir. Kristal erimesi gerçek zamanlı olarak takip edilmiş ve kristal erime hızı tek üstel bozunma eğrisi ile modellenmiştir. NMR deneylerinden elde edilen sonuçlar, TD-NMR'ın bal örneklerinin kristalizasyonunun incelenmesinde, tağşişinin belirlenmesinde ve erimesinin takip edilmesinde güçlü bir teknik olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Honey is an important source of sugar and widely used as a natural sweetener. The demand for honey has increased significantly due to increase in the consumer tendency to use natural sugars as an alternative to starch based sweeteners (SBS). Thus, honey as being expensive compared to SBS has become very susceptible to adulteration and started to suffer from significant quality problems. In addition to adulteration, crystallization is another problem that could affect the quality of the honey. Crystallization is a natural process that could occur in honey due to several reasons and precipitation of glucose is one of them. In this study, a non-conventional TD-NMR pulse sequence: Magic Sandwich Echo (MSE) was used to monitor the crystallization of honey at 14℃. Honey samples were seeded with glucose to induce crystallization and samples were monitored for 96 hours. T1 and T2 relaxation times were measured during the process to follow changes in the state of water. Mono-exponential and bi-exponential relations were used to explain T1 and T2 relaxation times, respectively. As a complementary method to NMR, crystal melting enthalpy was also measured by differential scanning calorimetry (DSC). High correlations were detected between NMR and DSC results (r=0.87). During crystallization, T1 relaxation times did not change, whereas both components of T2 decreased with increasing time. Besides crystallization, MSE sequence was used to detect adulteration of honey by glucose (GS) and high fructose corn syrups (HFCS) accompanied with T1 and T2 relaxation time measurements. Mono-exponential and bi-exponential relations were also used to explain T1 and T2, respectively in this part of the study. Higher maltose in GS (r=0.96) and changing glucose to water ratio of HFCS (r=0.91) gave high correlations with the MSE output. In both HFCS and GS adulteration, two different proton pools of T2 were detected. Addition of GS resulted in decrease in fast-relaxing component of T2 time due to decreased mobility. All components of T2 time increased with HFCS addition due to higher water content of HFCS resulting in higher mobility. In addition to crystallization and adulteration, the melting of crystallized honey was also performed at 50℃ inside the NMR system. Crystal melting was monitored in real-time, and the rate of crystal removal was fitted to a mono-exponential decay model. Results obtained from NMR experiments showed that TD-NMR is a powerful technique to investigate crystallization, detect adulteration and monitor melting of honey samples.
Benzer Tezler
- Ordu ilinde bal tüketim bilincinin ve tüketici davranışlarının belirlenmesi
Determination of consciousness of honey consumption and consumer behaviours in Ordu province
RAMAZAN SEÇİM
- Muğla yöresi çam ballarının depolamaya bağlı olarak bazı kinetik parametrelerinin belirlenmesi ve raf ömrünün tahmini
Determination of some kinetic parameters of Muğla pine honeys based on storage, and prediction of their shelf life
FİLİZ SAĞLAM
Doktora
Türkçe
2015
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKBULUT
- Türkiye'de bal endüstrisinde pazarlama stratejileri ve tüketici davranışı
Graduade school of natural and applied sciences department of agricultural economics
MEHMET PAYDAŞ
- Çiçek ballarının fenolik bileşikleri ve antioksidan kapasiteleri üzerine farklı ısıl işlemlerin etkisinin belirlenmesi
Determination of the effect of different heat treatments on phenolic compounds and antioxidant capacity of flower honeys
BURCU AYDOĞAN COŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HACER ÇOKLAR
- Erzurum ve ilçelerinde üretilen balların analitik özellikleri
Analytical characteristics of honeys produced in Erzurum and its provinces
MURAT TOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Gıda MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ KELEŞ