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
Yazar: İREM AKYÜZ
Danışman: DOÇ. DR. SALİH KARASU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP HAZAL TEKİN ÇAKMAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sıcak hava kurutma (SHK), vakum kurutma (VK), mikrodalga ön işlemli sıcak hava kurutma (SHK-MD), ultrason ön işlem sıcak hava kurutma (SHK-US), mikrodalga ön işlemli vakum kurutma (VK-MD), ultrason ön işlem vakum kurutma (VK-US) ve dondurarak kurutma (DK) tekniklerinin karadut, yaban mersini ve çilek meyvelerinin kuruma süresi, kurutma kinetiği, toplam fenolik bileşen değeri, antioksidan kapasitesi ve renk değişimi üzerine etkisi araştırılmıştır. SHK, SHK-MD, VK ve VK-MD teknikleri için kurutma işlemi 50°C de gerçekleştirilmiştir. Karadut meyvesinin, yaban mersininin ve çileğin dondurularak kurutma hariç kurutma süreleri sırasıyla 600-1530 dakika, 420-4380 dakika ve 210-525 dk arasında değişmiştir. VK kurutma yöntemi SHK yöntemine göre daha hızlı kuruma davranışı sergilemiştir. Karadutun, yaban mersininin ve çileğin dehidrasyon kinetiği, tüm dehidrasyon yöntemleri için sekiz ince tabakalı kurutma modeli kullanılarak başarılı bir şekilde tanımlanmıştır. Yaban mersini meyvesinin kurutma süresi 420- 4380 dakika arasında değişmiştir.
Toplam fenolik madde değerleri (TFM) taze örnekler için 722,38 ile 1871,14 mg GAE/100g arasında tespit edilmiştir. Kuru örneklerin toplam fenolik değerleri 250,01-2671,35 mg GAE/100g arasında değişmiştir. Karadut meyvesi için DK işlemi diğer tüm kurutma yöntemlerine göre daha yüksek oranda TFM değeri (2671,35 mg GAE/100g) sergilemiştir. Taze ve kurutulmuş örneklerin antioksidan kapasite değerleri DPPH ve ABTS yöntemleri ile belirlenmiştir. Kurutulmuş karadut meyvesinin DPPH ve ABTS değerleri sırasıyla 453,92-1455,42 mg TE/100g ve 473,26-1324,79 mg TE/100g arasında değişmiştir.  SHK ile kurutulan örneklerin fenolik bileşiklerinin degradasyonu diğer kurutma yöntemlerine göre daha yüksek bulunmuştur.  Bu çalışmanın sonuçları farklı kurutma yöntemlerinin karadut, yaban mersini ve çilek meyvelerinin kurutma hızı ve biyoaktif bileşen miktarını önemli derecede etkilediği ve daha biyoaktif madde degradasyonu için SHK yöntemine alternatif olarak VK-US yönteminin kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
In this study, the drying time of blueberry fruit of hot air drying (HAD), vacuum drying (VD), microwave pre-treatment hot air drying (HAD-MW), ultrasound pre-treatment hot air drying (HAD-US) microwave pre-treatment vacuum drying (VD-MW), ultrasound pre-treatment vacuum drying (VD-US) and freeze-drying (FD) techniques were determined. The effects on drying kinetics, total phenolic component value, antioxidant capacity, and color change were investigated. For the SHK, HAD-MW, VD, and VD-MW techniques, drying was carried out at 50°C. Drying times of black mulberry, blueberry and strawberry, excluding freeze drying, varied between 600-1530 minutes, 420-4380 minutes and 210-525 minutes, respectively. VD drying method exhibited faster drying behavior than SHK method. The dehydration kinetics of the black mulberry were successfully described using eight thin-layer drying models for all of the dehydration methods.
The total phenolic content (TPC) values were determined between 722.38 and 1871.14 mg GAE/100g for the fresh samples. The total phenolic value of the dry samples varied between 250.01-2671.35 mg GAE/100g. For mulberry samples, FD process exhibited a higher TPC value (2671.35 mg GAE/100g) than all other drying methods. Antioxidant capacity values of fresh and dried samples were determined by DPPH and ABTS methods. DPPH and ABTS values of dried mulberry varied between 453.92-1455.42 mg TE/100g and 473.26-1324.79 mg TE/100g, respectively. The total colour change index value (ΔE) was calculated to examine the effect of drying techniques on the colour change of the fruit. The degradation of phenolic compounds of the samples dried with HAD was higher than the other drying methods. The results of this study showed that different drying methods significantly affect the drying rate and the amount of bioactive components of the mulberry, blueberry and strawberry, and the VD-US method can be used as an alternative to the HAD method for more bioactive substance degradation.