Sirke fermantasyonu uygulanan elma ve elma posasından elde edilen pektinlerin karakterizasyonu
The properties of pectin extracted from the residues of vinegar-fermented apple and apple pomace
- Tez No: 914795
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ, ÖĞR. GÖR. RUŞEN METİN YILDIRIM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: elma sirkesi, pektin, monosakkarit kompozsiyonu, viskozite, apple vinegar, pectin, monosaccharide composition, viscosity
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Bu çalışmada, elma dilimleri ve elma suyu işlemenin yan ürünü olan elma posası sirke fermantasyonuna tabi tutulmuştur. Fermantasyon süresince sirkelere pH, titrasyon asitliği, renk ve briks analizleri yapılmıştır. Titrasyon asitliği ve pH sonuçları elma sirkesi ve elma posası sirkesinde sırası ile % 1,01±0,11 - 3,45±0,03 ve % 0,59±0,04 - 3,60±0,03 olarak tespit edilmiştir. Fermantasyon tamamlandıktan sonra elma suyu, elma sirkesi ve elma posası sirkelerine şeker, organik asit, toplam flavonoid, toplam fenolik madde analizleri ve antioksidan aktivite tayini yapılmıştır. Sırası ile toplam fenolik madde miktarları; 20,02±3,20 - 25,29±1,97 ve 7,89±0,09 mg GAE/100 mL olarak tespit edilmiştir. Elma sirkesi ve elma posası sirkesinde baskın olarak asetik asit ve laktik asit tespit edilmiştir. Şeker içeriği ise fermantasyon ile azalmıştır. Sirkeyle fermente edilmiş elma dilimleri (ESP) ve elma posalarından (ESAP) elde edilen pektinler, fermente edilmemiş elma posasından (EP) elde edilen pektinlerle karşılaştırılmıştır. Pektinlere fizikokimyasal, yapısal, termal ve reolojik karakterizasyon analizleri yapılmıştır. Sirke fermantasyonu pektin verimini arttırmıştır. Tüm örneklerin metilasyon dercesi % 50'den fazla olduğu için yüksek metoksil pektinler olarak sınıflandırılmışlardır. Daha düşük metilasyon derecesine sahip olan ESP aynı zamanda daha düşük termal stabilite sergilemiştir. Pektin yapısındaki değişiklikler hem fermantasyona hem de sirke üretmek için kullanılan hammaddenin özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Fermente posalardan ekstrakte edilen pektinler EP ile karşılaştırıldığında, ESP'de homogalakturonanların (HG) oranı artmış ve rhamnogalakturonan-I (RG-I) oranı azalarak daha yüksek doğrusallık meydana gelmiştir. ESAP'da RG-I bölgesi azalan doğrusallıkla daha baskın hale gelmiştir. Örneklerin moleküler ağırlık dağılımı, sirke fermantasyonu uygulanmış hammaddeden ekstrakte edilen pektinlerin EP'den elde edilen iki pikin (1255 ve 340 kDa) ortalama moleküler ağırlıklarını ve kütle fraksiyon oranlarını değiştirdiğini göstermiştir. ESP'de ilk pikin (1294 kDa) kütle oranı % 35'den % 89'a yükselirken, ESAP'da ikinci pikin (478 kDa) kütle oranı % 91'e yükselmiştir. ESAP daha yüksek viskozite ve daha belirgin bir kayma incelmesi davranışı göstermiştir. ESAP'daki G' ve G″ değerleri de aynı konsantrasyonlarda (% 5, % 7 ve % 10 a/h) EP ve ESP'den daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışma, sırasıyla çözünür şeker oranı yüksek ve düşük olan elma dilimlerine ve elma posalarına sirke fermantasyonu uygulanmasının, ekstrakte edilen pektinin yapısal ve reolojik özelliklerini değiştirdiğini ortaya koymuştur. ESP ve ESAP, belirli özelliklerin gerekli olduğu durumlarda uygun gıda katkı maddeleri olarak kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
In this study, apple slices and apple pomace, the by-product of apple juice processing, were subjected to vinegar fermentation. The pH, titration acidity, brix and color values of vinegar samples were followed during fermentation. The titration acidity and pH of vinegars produced from apple slices and pomace were 1.01±0.11 % 3.45±0.03 and 0.59±0.04 % 3.60±0.03, respectively. The phenolic content of apple juice, the vinegars produced from apple slices and pomace were 20,02; 25,29 and 7,89±0,09 mg GAE/100 mL, respectively. As expectedly, the sugar content of vinegars were lower than that of apple juice and the major organic acids of vinegars were acetic and lactic acids. The pomaces of apple juice and both vinegars were used for pectin extraction. The pectins extracted from the solid residue of vinegar-fermented apple slices (ESP) and apple pomaces (ESAP) were compared to the pectins extracted from non-fermented apple pomace (EP). Pectin sampleswere subjected to physicochemical, structural, thermal and rheological characterization analyses. All pectins were classified as high-methoxyl pectins. The pectin extraction yield and total carbohydrate content was higher in pectins obtained from vinegar-fermented sources. ESP, which had a lower degree of methylation, exhibited less thermal stability. The changes in the pectin structure were dependent on both fermentation and the state of the raw material used to produce vinegar. Compared to EP, the proportion of homogalacturonans (HG) increased, and the proportion of rhamnogalacturonan I (RG-I) decreased in ESP, providing higher linearity, whereas in ESAP, the RG-I region became more dominant with reduced linearity. The molecular weight distribution analysis showed that pectin samples from vinegar-fermented sources changed the average molecular weights and mass fraction ratios of two peaks (1255 and 339.7 kDa) eluted from EP of non-fermented sources. In ESP, the mass fraction of the first peak (1294 kDa) was increased from 35 to 89 %, whereas in ESAP, the mass fraction of the second peak (477.55 kDa) was elevated to 91 %. ESAP showed greater viscosity and a more noticeable shear-thinning behavior. The G and G″ values in the ESAP were also higher than those of EP and ESP at the same concentrations (5 %, 7 %, and 10 % w/v). This study found that applying vinegar fermentation to apple slices and apple pomaces, which were high in and low in soluble sugars, respectively, altered the structural and rheological properties of the extracted pectin. ESP and ESAP could have been suitable food additives when certain properties were required.
Benzer Tezler
- Analytical studies on bioactive components of natural materials
Doğal malzemelerin biyoaktif bileşenleri üzerine analitik çalışmalar
VESELİNA ADIMCILAR
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA ERİM BERKER
- Şeker ve sirke endüstrisi atıklarından bakteriyel selüloz üretimi
Bacterial cellulose production via utilization of effluents from sugar and vinegar industries
YAŞAR ANDELİB AYDIN
Doktora
Türkçe
2013
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DEVECİ AKSOY
- Atıksulardan elektrohidrolizle hidrojen gazı üretimi
Hydrogen gas production from wastewaters by electrohydrolysis
SEDEF ARIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLGÜN AYMAN ÖZ
PROF. DR. FİKRET KARGI
- Üzümsü meyvelerden sirke üretiminde farklı teknolojik uygulamaların biyoaktif bileşikler üzerine etkilerinin incelenmesi
Evaluation the effects of different technological applications on bioactive compounds of vinegar produced from berry fruits
MERVE KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KALKAN YILDIRIM
- Dimrit üzümünden değişik yöntemlerle sirke üretimi üzerinde bir araştırma
A study on vinegar production from Dimrit grape by different methods
EMEL ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET CANBAŞ