Atımlı elektrik alanı ve ultraviyole proseslerinin meyankökü şerbetinde kalite özellikleri, mikrobiyel inaktivasyon ve raf ömrü üzerine etkisi
Effects of pulsed electric fields and ultraviolet processing on quality characteristics, microbial inactivation and shelf life of licorice sherbet
Yazar: HAKAN TANRIVERDİ
Danışman: PROF. DR. GÜLSÜN AKDEMİR EVRENDİLEK
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Elektrik alanları = Electric fields ; Gıda muhafazası = Food preservation ; Meyan kökü = Liquorice ; Ultraviyole ışınlar = Ultraviolet rays ; İnaktivasyon = Inactivation

Özet:
Meyankökü şerbeti geleneksel olarak ülkemizde üretilmektedir, fakat raf ömrü çok kısa olduğu için kullanımı ve tüketimi sınırlı kalmaktadır. Isıl işlem meyankökü şerbetinin raf ömrünü uzatmakta fakat duyusal ve fiziksel özelliklerinde olumsuz değişimlere yol açmaktadır. Bu nedenle, çalışma kapsamında meyankökü şerbetinin atımlı (vurgulu) elektrik alanı (AEA) ve ultraviyole ışık (UV) ile pastörizasyonu ve AEA ile UV uygulamalarının meyankökü şerbetinin kalite ve duyusal özellikleri ile mikrobiyel inaktivasyon ve raf ömrü üzerindeki etkilerinin araştırılması hedeflenmektedir. Bu amaçla, AEA prosesleri için süre (108, 432 ve 756 µs), sıcaklık (6, 18 ve 30 °C), elektrik alan şiddeti (2, 4 ve 7 kV); UV prosesleri için sıcaklık (4, 17 ve 30 °C), döngü sayısı (1, 3 ve 5), lamba sayısı (1, 6 ve 11) faktörleri bağımsız parametreler olarak belirlenmiş ve Box-Behnken tasarımı ile belirlenen koşullara göre meyan kökü şerbeti proses edilmiş ve meyan kökü şerbeti örneklerinde bulanıklık, titrasyon asitliği, pH,  renk (L*, a*, b*),  hue, iletkenlik, kroma, toplam renk değişimi, toplam antioksidan kapasite,  renk yoğunluğu, renk tonu, fenolik madde miktarı ve toplam indirgen şeker ölçümleri yapılmıştır. AEA ve UV uygulamaları meyankökü şerbetinin fiziksel, kimyasal ve duyusal özelliklerinde önemli değişimlere yol açmazken toplam mezofilik aerobik bakteri ve toplam maya küf sayısında yaklaşık 3 log kob/mL düzeyinde azalma sağlamıştır. Elde edilen veriler yanıt yüzey yöntemi kullanılarak modellenmiş ve AEA ile UV prosesleri için optimum koşullar belirlenmiştir. Atımlı elektrik alan prosesi için modellenen yanıt değişkenleri iletkenlik olarak bulunmuştur. Ultraviyole prosesi için de pH, bulanıklık, kırmızı renk bileşimi, parçacık-partikül değeri, tatlılık değeri olarak bulunmuştur. Atımlı elektrik alan prosesi için bulunan optimum koşullar elektrik alan şiddeti 2 kV, süre 756 µs ve sıcaklık değeri 7.5 °C olarak, ultraviyole için optimum koşullar ise sıcaklık 29 °C, döngü sayısı 2 ve lamba sayısı 4 olarak belirlenmiştir. Optimum koşullar belirlendikten sonra her için proses için 4 ve 22 °C'de meyan kökü şerbeti örnekleri depolanmıştır. 0. günden başlanarak 5 gün arayla fizikokimyasal duyusal ve mikrobiyolojik analizler yapılmıştır. Depolama işlemi boyunca 4 °C 'de depolanan AEA ve UV örnekleri 40. günde, 22 °C'de depolanan örnekler ise 30. günden itibaren bozulmaya başlamıştır. Elde edilen veriler AEA ve UV proseslerinin meyankökü şerbetinin pastörizasyonunda başarılı bir şekilde uygulanacağını göstermektedir.

Abstract:
Licorice sherbet as one of the most common traditional beverage in Turkey has been produced and consumed in very small amounts due to its very short shelf life.  Processing of licorice drink by heat processing provides shelf life extension but cause adverse effects on some physical, chamical and sensory properties. Thus, processing of licorice drink by pulsed electric fields (PEF) and ultraviolet light (UV) prompted in this study. Licorice drink samples were processed by various treatment time (108, 432 and 756 µs), temperature (6, 18, and 30 °C), electric field strength (2, 4 and 7 kV) for PEF treatment and processing temperature (4, 17 and 30 °C), cycle (1, 3 ve 5) and number of lamps (1, 6 ve 11) for UV treatment according to Box-Behnken design.Treated samples were analyzed for turbidity, titratable acidity,  pH, conductivitycolor (L*, a*, b*), color intensity, color tone, total antioxidant capacity, total phenolic substance content, and total reducing sugar. Results revealed that PEF and UV processing did not adversly affect the physical, chemical and sensory properties of licorice drink with ca. of 3 log cfu/mL inactivation on both the mean initial total mold and yeast and total mesophilic aerobic bacteria. The result was modeled using the response surface design and optimum conditions were determinated for PEF and UV process parameters. The response variables modeled for the pulsed electric field process were found to be conductivity. For the ultraviolet process pH, turbidity, red color composition, particle value, sweetness value was found. The optimum conditions for the pulsed electric field process were determined 2 kV, the duration of 756 µs and the temperature value of 7.5 °C, while the optimum conditions for the ultraviolet process were determined as 29 °C, the number of cycles 2 and the number of lamps 4. After the optimum conditions were determined, licorice sherbet samples were stored at 4 and 22 °C for each process. Starting from day 0 physicochemical sensory and microbiological analyzes were performed at 5 days intervals. During the storage process, the PEF and UV samples stored at 4 °C began to deteriote from the 40th day and the samples stored at 22 °C from the 30th day. Results revealed that PEF and UV can succesfully be applied to process licorice drink.