Geri Dön

Ultrases prosesinin vişne suyunda serbest radikal oluşumuna ve ürün kalite özelliklerine etkisi

The effect of ultrasound processing on free radical formation and product quality characteristics in sour cherry juice

PDF İndir

  1. Tez No: 919290
  2. Yazar: NURSENA AKTI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMANUR YILDIZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 109

Özet

Bu tez çalışması kapsamında konsantreden üretilen vişne suyu ve su ortamı model olarak alınarak ultrases (US) prosesinin serbest radikal oluşturma durumunun, konsantreden üretilen vişne suyunun işlenmesinde ultrases prosesinin optimizasyonunun, geleneksel termal işleme kıyasla kullanılabilme potansiyelinin ve meyve suyu kalite özelliklerinin belirlenmesinde görüntü işleme teknolojisinin entegrasyonunun incelenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, ultrasonikasyon işlemi süresince serbest radikal oluşumunun gözlemlenebilmesi için dolaylı bir yöntem geliştirmek üzere antioksidan özelliğe sahip glutatyon (GSH) ve oksidasyon reaksiyonuyla floresan özellik kazanan tereftalik asit (TFA) indikatör ajanlar olarak kullanılmış, hem su hem de konsantreden üretilen vişne suyu model ortam olarak alınarak deneyler gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, ultrasonikasyon işleminin konsantreden üretilen vişne suyunda kullanımı için optimizasyon yapılmış ve bu optimum koşullarda üretilen vişne suyunda kalite özellikleri değerlendirilmiştir. Fiziksel kalite özelliklerinden birisi olan renk parametrelerinin belirlenmesi için ayrıca görüntü işleme teknolojisinden faydalanılmıştır. Serbest radikal oluşumu öncelikli olarak su ortamında GSH kullanılarak çalışılmış ve ve iki farklı çapta prob (13 mm ve 19 mm) kullanılarak %60 ve %80 genlik koşullarında 30 dakika süresince uygulanan sonikasyon işlemindebelirli aralıklarla alınan örneklerde GSH'nin oksidasyon düzeyi HPLC ile ölçülmüştür. Ultrases işlem süresi arttıkça GSH'nin oluşan serbest radikallerle reaksiyona girdiği ve buna paralel olarak GSH konsantrasyonunun azaldığı ve okside glutatyon (GSSG) konsantrasyonunun arttığı gözlenmiştir. Bu aşamada 19 mm prob ile oluşan GSSG düzeyinin 13 mm proba göre yaklaşık 5 kat daha fazla olması sebebiyle serbest radikal oluşumunun daha fazla olduğu tahminlendiği için daha zorlu koşulları temsil etmesi adına 19 mm prob seçimi yapılarak diğer aşamalarda 19 mm çaplı prob ile devam edilmiştir. Konsantreden üretilen vişne suyunda biyoaktif bileşiklerin korunması için ultrases proses koşulları 19 mm prob kullanarak ve merkezi kompozit deneysel tasarımı esas alınarak optimize edilmiştir. Genlik (%60-100) ve sürenin (2-15 dk) bağımlı değişkenler olarak; toplam monomerik antosiyanin (TMA) ve toplam fenolik madde içeriğinin (TFM) ise cevap değişkeni olarak kullanıldığı deneysel tasarımla TMA (R2=0.8427) ve TFM (R2=0.8887) içeriklerini maksimize eden %67 genlik ve 7 dakika işlem süresi optimum US koşulları olarak belirlenmiştir. Bu optimum koşullarda hem serbest radikal oluşum durumu hem de ürün kalite özellikleri incelenmiştir. Optimum genlikte sonikasyon işleminin serbest radikal oluşturma potansiyeli yine dolaylı bir yöntemle ölçülmüş olup bu amaçla TFA'nın oksidasyonla floresan özellik kazanma durumundan faydalanılmıştır. Bu kapsamda ultrases prosesi %67 genlikte 30 dakika süresince sulu TFA çözeltisine (80 mM) uygulanmış ve akabinde floresan spektrofotometresiyle ölçümler alınmıştır. Zamana bağlı olarak alınan örneklerde sonikasyon süresi arttıkça TFA'nın floresans şiddetinin arttığı gözlemlenmiş, bu durum sonikasyon sırasında oluşan serbest radikallerle gerçekleşen oksidasyon reaksiyonu ile ilişkilendirilmiştir. Sulu ortama ilave olarak vişne suyu ortamına aynı şekilde TFA ve GSH ilavesinin yapılması ve optimum genlikte (%67) 30 dakika sonikasyon işleminin yapılmasıyla model meyve suyu ortamında floresans özellikleri incelenmiş; ancak vişne suyunda önemli farklılıklar gözlemlenmemiştir. GSH ilaveli meyve suyunda yapılan LC-MS taramasında ise okside glutatyon (GSSG) tespit edilememiştir. Vişne suyunda TFA ve GSH indikatörleri için önemli bir oksidasyon sürecinin gözlemlenmemesi vişne suyunun suya göre daha kompleks yapıda olması ve yüksek antioksidan içeriği dolayısıyla serbest radikallerin indikatörler yerine bu bileşenlerle çok hızlı bir etkileşime girebilme durumuyla ilişkilendirilmiştir. Son kısımda ise optimum koşullardaki US işleminin (19 mm prob, %67 genlik, 7 dk) vişne suyunun fizikokimyasal kalite özellikleri ile biyoaktif bileşen içerikleri üzerine olan etkisi incelenmiş ve geleneksel termal işlem (90 °C, 1 dakika) ile kıyaslanmıştır. pH, suda çözünür madde içeriği ve titrasyon asitliği gibi özellikler açısından örnekler arasında önemli bir farklılık gözlemlenmemiştir (p>0,05). TMA ise işlenmemiş vişne suyu (kontrol) için 158,93 mg/L düzeyindeyken termal işlemle (154,39 mg/L) US prosesine (160,57 mg/L) kıyasla istatistiksel olarak önemli ölçüde azalmıştır (p

Özet (Çeviri)

This thesis aims to investigate the potential of the ultrasound (US) process in generating free radicals, the optimization of the ultrasound process in processing sour cherry juice produced from concentrate, its potential use compared to conventional thermal processing, and the integration of image processing technology in determining the quality characteristics of fruit juice, using sour cherry juice produced from concentrate and a water environment as a model. Acoustic cavitation generated by ultrasound process in a liquid medium can cause the formation of radicals, including OH• and H• radicals, which can initiate radical chain reactions. Therefore, experiments were conducted using both water and sour cherry juice produced from concentrate as model environments, with glutathione (GSH), which has antioxidant properties, and terephthalic acid (TFA), which gains fluorescent properties through oxidation reactions, used as indicator agents to develop an indirect method for observing free radical formation during the ultrasonication process. Additionally, the ultrasonication process was optimized for its use in sour cherry juice produced from concentrate, and the quality characteristics of the juice produced under these optimal conditions were evaluated. Image processing technology was also utilized to determine color parameters, which are among the physical quality characteristics. Free radical formation was primarily studied in a water environment using GSH, and the oxidation level of GSH was measured by HPLC in samples taken at specific intervals during a 30-minute sonication process, applied with two different probe diameters (13 mm and 19 mm) under 60% and 80% amplitude conditions. It was observed that as the ultrasonication time increased, GSH reacted with the generated free radicals, leading to a decrease in GSH concentration and an increase in oxidized glutathione (GSSG) concentration. At this stage, since the GSSG level generated with the 19 mm probe was approximately 5 times higher than that with the 13 mm probe, indicating a higher level of free radical formation, the 19 mm probe was selected to represent more challenging conditions, and the subsequent stages continued with the 19 mm probe. The ultrasound process conditions for preserving bioactive compounds in sour cherry juice produced from concentrate were optimized using a 19 mm probe and based on a central composite experimental design. Amplitude (60%-100%) and duration (2-15 minutes) were used as independent variables, while total monomeric anthocyanin (TMA) and total phenolic content (TFM) were used as response variables. According to the experimental design, the optimal ultrasound conditions that maximized TMA (R²=0.8427) and TFM (R²=0.8887) content were determined to be 67% amplitude and 7 minutes of processing time. Under these optimal conditions, both free radical formation and product quality characteristics were examined. The free radical generation potential of the sonication process at optimal amplitude was measured using an indirect method, taking advantage of TFA's ability to acquire fluorescent properties through oxidation. In this context, the ultrasound process was applied to an aqueous TFA solution (80 mM) at 67% amplitude for 30 minutes, followed by measurements using a fluorescence spectrophotometer. In samples taken over time, it was observed that as the sonication duration increased, the fluorescence intensity of TFA also increased, which was associated with oxidation reactions occurring due to the free radicals generated during sonication. In addition to the aqueous solution, TFA and GSH were added to a sour cherry juice environment in the same manner, and the model fruit juice environment was subjected to sonication at 67% amplitude for 30 minutes, during which fluorescence properties were examined; however, no significant differences were observed in the sour cherry juice. Furthermore, in the LC-MS scan of the fruit juice with added GSH, no oxidized glutathione (GSSG) was detected. The lack of a significant oxidation process for the TFA and GSH indicators in sour cherry juice was attributed to the juice's more complex structure compared to water and its high antioxidant content, which likely caused the free radicals to rapidly interact with these components rather than with the indicators. In the final part, the effects of the ultrasound (US) process under optimal conditions (19 mm probe, 67% amplitude, 7 minutes) on the physicochemical quality characteristics and bioactive compound contents of sour cherry juice were examined and compared to conventional thermal processing (90°C, 1 minute). No significant differences (p>0.05) were observed between the samples in terms of pH, soluble solids content, and titratable acidity. The total monomeric anthocyanin (TMA) content in unprocessed sour cherry juice (control) was 158.93 mg/L, while it significantly decreased with thermal processing (154.39 mg/L) compared to the US process (160.57 mg/L) (p

Benzer Tezler

  1. Tez No

    859226

    Vişne çekirdeği proteininin farklı glikasyon yöntemleri ile teknofonksiyonel özelliklerinin geliştirilmesi

    Improvement of technofunctional properties of sour cherry seed protein by different glycation methods

    MERVE AKALAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyoteknolojiHarran Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET KARAASLAN

  2. Tez No

    405264

    Degradation of reactive yellow 84 (RY 84) by the ultrasound assisted photo-fenton like process with Fe/TiO2 and Fe/TiO2–Ce catalysts

    Fe/TiO2 ve Fe/TiO2–Ce katalizörler üzerinde ultrases destekli foto-fenton tipi reaksiyon ile reactive yellow 84 (RY 84)'ün parçalanması

    ÖZGE DÖNMEZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL GÜNDÜZ

  3. Tez No

    371486

    Degradation of a textile dye, Rhodamine 6G (Rh6G), by heterogeneous sonophotoFenton process

    Tekstil boyar maddesi Rhodamine 6G (Rh6G)'nin heterojen sonofotoFenton prosesi ile bozunması

    NAZLI DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL GÜNDÜZ

  4. Tez No

    290142

    Ultrases kullanımının direkt filtrasyona etkilerinin araştırılması

    Investigation of the effects of ultrasound on direct filtration

    MEHMET BUĞRA ZENGİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EBUBEKİR YÜKSEL

  5. Tez No

    465231

    Ultrases destekli elektrokimyasal metot ile sulu çözeltilerdeki ilaç kalıntı maddesi tetracycline giderimi

    Removal of tetracycline of drug residual matter in the aqueous solutions by ultrasound assisted electrochemical method

    ÖMER FARUK ALACAHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Çevre MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FUAT ÖZYONAR

Geri Dön