Geri Dön

Effect of pretreatment methods on drying of pomegranate arils

Önişlem yöntemlerinin nar arillerinin kurutulmasına etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 658188
  2. Yazar: FATİMATÜZ ZEHRA SARI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA EBRU FIRATLIGİL DURMUŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Nar meyvesinin antioksidan içeriği, fenolik içeriği ve C vitamini içeriği pek çok çalışmaya konu olmuştur. Nar meyvesi uzun süreli tüketime sunulabilmesi için uygun koşullarda depolanması gerekmektedir. Narların depolanmasının yanı sıra, nar tohumlarının raf ömrünü uzatmak için kurutma, pastörizasyon, ozmotik dehidrasyon gibi muhafaza yöntemleri de uygulanmaktadır. Kurutma; enzimatik bozunmayı azaltması ve mikrobiyal hız gelişimini azaltması açısından en çok tercih edilen koruma yöntemlerinden biridir. Bu nedenle kaliteli / verimli ürünler üretmek ve raf ömrünü olumlu yönde iyileştirmek için optimum kurutma koşullarının geliştirilmesi gerekmektedir. Bu amaçla kurutmadan önce çeşitli ön işlemler uygulanabilmektedir. Bu çalışmada nar taneleri farklı ön işlemlerden sonra sıcak hava ile kurutulmuştur. Kurutma kinetiği belirlendikten sonra kurutma eğrileri modellenmiş ve difüzyon katsayıları hesaplanmıştır. Nem sorpsiyon izotermleri uygulanan ön işlemlere göre belirlendikten sonra uygun sorpsiyon modeller tespit edilmiştir. Son olarak, ön işlemlerin narın biyoaktif içeriğine etkisi belirlenmiş ve bu kapsamda toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içerik ve antioksidan aktivitesi analiz edilmiştir. Tek başına kurutma ürün üzerinde renk kaybına, biyoaktif içerik kaybına, aroma kaybına, yapısal değişikliklere sebep olmaktadır. Kurutma hızında verimlilik, kurutma hızı, enerji kullanımı ve maliyet eskisinden daha önemli bir konu haline gelmiştir. Ön işlemler, kurutma süresini ve enerji tüketimini azaltmak, kurutma verimliliğini artırmak, besin içeriği ve fizikokimyasal yapı değişiklikleri minimuma indirmek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada; Kimyasal, dondurma, ultrason ve ozmotik dehidrasyon ön işlemleri uygulanmıştır. Dondurma önişlemi için, -18°C de dondurulan nar numuneleri ve 1 kere,2 kere ve 3 kere çözünme işlemi olmak üzere 3 farklı numuneye uygulanmıştır. Ultrason önişlemi için, 3 farklı numune 5,15,ve 30 dakika boyunca 20kHz frekansta ultrason banyosuna tabi tutulmuştur. Ozmotik dehidrasyon önişlemi için, yine 3 farklı numune 3 farklı yoğunluktaki (%40, 50%, 60%) şeker çözeltilerinde 1 saat bekletilerek işlem görmüştür. Kimyasal önişlem için ise, 3 farklı nar numunesi 3 farklı kimyasal muamele (NaOH, K2CO3+olive oil, NaOH+ K2CO3+olive oil) görmüştür. Tüm önişlemlerden sonra numuneler 60°C de 24 saat boyunca sıcak hava ile kurutulmuştur. Nem içeriğinin zamana bağlı değişimi incelendiğinde, buz kristali oluşumuna bağlı olarak daha fazla sayıda donma çözünme muamelesi gören nar tanelerinin, daha fazla mikrokanal oluşumuna bağlı olarak 30 dakika boyunca ultrason önişlemi gören nar tanelerinin, şekerin su bağlama kapasitesine bağlı olarak %60 şeker çözeltisiyle muamele gören nar tanelerinin ve yapısal değişime sebep olmasına bağlı olarak NaOH kimyasalıyla muamele gören nar tanelerinin nem içeriğindeki değişim en yüksek bulunmuştur. Ayrıca istatiksel olarak donma ön işlemli ve kimyasal ön işlemli numunelerin ortalama nem içeriği arasında fark bulunurken (p0.05). Ayrıca nem içeriğinin azalmasıyla kuruma oranının azaldığı belirlenmiştir. Daha fazla sayıda donma çözünme muamelesi gören nar tanelerinin, 30 dakika boyunca ultrason önişlemi gören nar tanelerinin, %50 ve %60 şeker çözeltisiyle muamele gören nar tanelerinin, ve üç kimyasal (NaOH+ K2CO3+olive oil) ile muamele gören nar tanelerinin kuruma oranının daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Gıdalardaki nemi uzaklaştırarak kimyasal, enzimatik ve mikrobiyal aktiviteyi yavaşlatma veya durdurma ilkesine dayananan kurutma işlemi ile gıdanın stabilitesi ve raf ömrü artırılmaktadır. Ancak, kurutma işlemi kararsız ısı ve nem transferini içerir. Kurutma işleminde kontrol parametrelerini belirlemek, geliştirmek ve yeni bir kurutma sistemi kurmak için matematiksel modeller kullanılmaktadır. Bu çalışmada Lewis, Page, Handerson ve Logaritmik modeller kullanılmıştır. Modellemelerle hesaplanan parametreler ve katsayılar analiz edilerek en iyi modeller seçilmiştir. En iyi model, en yüksek R2, en düşük χ2 ve RMSE değerlerine göre seçilmiştir. Tüm ön işlemli numuneler için R2, χ2 ve RMSE değerleri sırasıyla 0.9156-0.9999, 0.00004-0.00223, 0.0034-0.0461 arasında değişmektedir. Uygun model olarak Page model donma ve kimyasal önişlemleri için seçilmiştir. Ultrason ve osmotik önişlem için logaritmik model seçilmiştir. Tüm numuneler için Deff değerleri; 1.3496E-10 ile 8.40763E-10 m2 / s arasında değişmektedir. Gıdaların mikrobiyolojik, biyokimyasal ve fiziksel stabilitesi, o gıdanın sorpsiyon izotermleri tarafından belirlenir. Bu yöntemde farklı bağıl nem ortamları sağlamak için LiCl, CH3COOK, SrCl2, K2CO3, Mg (NO3)2, NaCl, KCl and BaCl2 doymuş tuz çözeltileri kullanılmıştır. Nemin dengeye gelmesi beklenmiştir. Gıdalarda denge nemi ve su aktivitesi arasındaki ilişkiyi belirlemek için çeşitli sorpsiyon izoterm modelleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada G.A.B, B.E.T. SMITH ve OSWIN modelleri kullanılmıştır. Ön işlemli nar taneleri ile bulundukları ortam arasındaki nem alışverişinin tahmin edilmesi amacıyla sorpsiyon özellikleri incelenmiştir. Kritik su aktivitesi, dondurularak ön işleme tabi tutulmuş örnekler için 0.75, ultrasonla ön işleme tabi tutulmuş örnekler için 0.80, ozmotik ön işleme tabi tutulmuş örnekler için 0.75 ve kimyasal olarak işlenmiş örnekler için 0.75 olarak belirlenmiştir. Ek olarak, tüm ön işlem görmüş numuneler için uygun adsorpsiyon izoterminin BET tip IV sınıfı olduğu tespit edilmiştir. En düşük SE ile P değerlerine ve en yüksek regresyon katsayısına (R2) sahip model en uygun model olarak kabul edilmiştir. G.A.B. modeli, tüm ön işlem görmüş nar örnekleri için uygun sorpsiyon modeli olarak belirlenmiştir. Farklı ön işleme tabi tutulmuş numunelerin R2 değerleri 0.7702-0.9094 arasında değişmektedir. Standart hata (SE) değerleri 3.106492 - 6.088285 aralığındadır. G.A.B. model, % 7.77-11% aralığında P değeri vermiştir. Toplam fenolik madde miktarının belirlenmesinde Folin-Ciocalteu metodu kullanılmıştır. Ayrıca flavonoid miktarı, kolorimetrik flavonoid analizi ile belirlenmiştir. Antioksidan aktivitesinin belirlenmesinde ise DPPH ve CUPRAC radikal yakalama metodlarından yararlanılmıştır. Numunelerin toplam fenolik içeriği 5.011 - 8.978 mg GAE / g arasında değişmektedir. Taze nar tanelerinin toplam fenolik içeriği ise 1.047 mg GAE/g olarak belirlenmiştir. Numunelerin toplam flavonoid içeriği 1.037 - 1.263 mg Catechin Equivalent / g arasında değişmektedir. Taze nar tanelerinin toplam flavonoid içeriği ise 0.223 mg kateşin eşdeğeri /g olarak belirlenmiştir. Numunelerin antioksidan aktiviteleri DPPH ve CUPRAC metodunda sırasıyla 1.018 - 8.921 mg Trolox eşdeğeri / g and 12.137-21.884 mg Trolox Eşdeğeri / g arasındadır. Taze nar tanelerinin toplam flavonoid içeriği ise 3.499 mg Troloks Eşdeğeri /g olarak belirlenmiştir. . Önişlemli numunelerin antioksidan aktiviteleri, toplam flavonoid içeriği, toplam flavonoid içeriği istatiksel olarak birbirinden farklı (p

Özet (Çeviri)

The antioxidant content, phenolic content and vitamin C content of pomegranate fruit have been the subject of many studies. However, it must be stored under suitable conditions in order to be available for long-term consumption. Drying is an important preservation method that can be used during storage in terms of decreasing enzymatic degradation and reducing microbial rate development. Therefore, it is necessary to develop optimum drying conditions in order to produce quality products and to improve shelf life positively. For this purpose, pre-treatment applications applied before drying is an important application to obtain high quality products, reduce drying time and energy consumption, increase drying efficiency, and minimize changes in nutrient content and physicochemical structure. The aim of this study is to determine the effect of pretreatment methods on drying of pomegranate arils. In this study, pomegranate arils were dried with hot air after different pretreatments (freezing, ultrasound, osmotic, chemical). Drying kinetics were determined, drying curves were modeled and diffusion coefficients were calculated. Moisture absorption isotherms were determined according to the pre-treatments applied and appropriate sorption models were chosen. Finally, the effect of pretreatment on the bioactive content of pomegranate arils was determined. Total phenolic content, total flavonoid content and antioxidant activity were analyzed. Chemical, freezing, ultrasound and osmotic dehydration pretreatments were applied. For the freezing pretreatment, 3 different dissolution processes (1 time, 2 times and 3 times thawing) were applied to the pomegranate samples frozen at -18 ° C. For the ultrasound pretreatment, 3 different samples were subjected to an ultrasound bath at a frequency of 20kHz for 5,15 and 30 minutes. For osmotic dehydration pretreatment, again 3 different samples were treated by keeping them in sugar solutions of 3 different densities (40%, 50%, 60%) for 1 hour. For chemical pretreatment, 3 different pomegranate samples were treated with 3 different chemical treatments (NaOH, K2CO3 + olive oil, NaOH + K2CO3 + olive oil). After all the pretreatments, the samples were dried at 60 ° C with hot air for 24 hours. The change in moisture content was found to be the highest in the pomegranate arils subjected 3 freeze-thaw treatments, ultrasound pretreatment for 30 minutes, treated with 60% sugar solution and NaOH chemical. In addition, statistically, there was a difference between the average moisture content of the freeze-pretreated and chemical-pre-treated samples (p 0.05). In addition, it was determined that the rate of drying decreases with the decrease of moisture content. The drying rate of pomegranate arils determined to be high in treated with 3 freeze-thaw cycles, three chemicals (NaOH + K2CO3 + olive oil), 50% and 60% sugar solution, ultrasound pretreatment for 30 min. R2, χ2 and RMSE values for all samples are respectively; It ranges between 0.9156-0.9999, 0.00004-0.00223, 0.0034-0.0461. Page model is most suitable model for freezing and chemical pretreatments, logarithmic model is most suitable model for ultrasound and osmotik pretreatments. Deff values for all samples ranges between 1.3496E-10 to 8.40763E-10 m2 / s. LiCl, CH3COOK, SrCl2, K2CO3, Mg (NO3)2, NaCl, KCl and BaCl2 saturated salt solutions were used to examine the sorption properties. The samples were kept in these salt solutions for four weeks, and the moisture was allowed to stabilize. For sorption modeling, G.A.B, B.E.T. SMITH and OSWIN models are used. G.A.B. model was determined as the appropriate sorption model for all pre-treated pomegranate samples. G.A.B. the model gave an average P value between 7.77% - 11.66% for all samples. R2 values range between 0.7702-0.9094 for all samples. SE values range between 3.106492 - 6.088285 for all samples.The total phenolic content of the samples ranges between 5.011 - 8.978 mg GAE / g for all samples. Total flavonoid content of samples ranges between 1.037 - 1.263 mg Catechin Equivalent / g for all samples. Antioxidant activities of samples in DPPH and CUPRAC method, respectively, range between 1.018 - 8.921 mg Trolox Equivalent / g and 12.137-21.884 mg Trolox Equivalent / g for all samples.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    343274

    Kurutma metodları ve şartlarının nar tanesinin kurutma kinetiği ve kalitesi üzerine etkisi

    The effect of drying methods and conditions on the drying kinetics and quality of pomegranate arils

    ÖZGE CESUR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Gıda MühendisliğiHarran Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET KARAASLAN

  2. Tez No

    503078

    Nar tanelerinin mikrodalga-vakum kurutma tekniği kullanılarak kurutulması işleminin incelenmesi

    The investigation of pomegranate drying process by using microwave vacuum method

    ÖZGE SÜFER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gıda MühendisliğiMersin Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TUNÇ KORAY PALAZOĞLU

  3. Tez No

    838394

    Mikrodalga ve ultrases ön işlemli kurutma yöntemlerinin antosiyanince zengin bazı meyvelerin kurutma kinetiği ve kalite özelliklerine etkisi

    The effect of microwave and ultrasound pretreatment drying methods on drying kinetics and quality characteristics of some anthocyanin-rich fruits

    İREM AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Gıda MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SALİH KARASU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP HAZAL TEKİN ÇAKMAK

  4. Tez No

    414220

    Biberlerin kurutulmasında kalite özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla ultrason destekli vakum kurutma yönteminin uygulanması

    Application of ultrasound assisted vacuum drying for improving quality properties during peppers dehydration

    ZEYNEP HAZAL TEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Gıda MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET BAŞLAR

  5. Tez No

    597991

    Farklı kurutma yöntemleri ile zencefilin kurutulması ve bazı kalite özelliklerinin incelenmesi

    Drying of ginger by different drying methods andstudying of some quality properties of dried ginger

    MELİSA İŞSEVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM DOYMAZ

Geri Dön