Domates salçasının farklı sıcaklıklarda depolanması sırasında enzimatik olmayan esmerleşme kinetiğinin belirlenmesi
Determination of kinetics of non-enzymatic browning of tomato paste during storage at different temperatures
Yazar: ESİN APUHAN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞEGÜL KIRCA TOKLUCU
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, domates salçasının 20 °C, 30 °C ve 40°C sıcaklıklarda depolanması sırasında enzimatik olmayan esmerleşme kinetiği araştırılmıştır. Bu amaçla 12 ay süreyle depolanan ürünlerden periyodik olarak her ay örnek alınmış ve bu örneklerde askorbik asit, hidroksimetil furfural (HMF) miktarı ve renk değişimi incelenmiştir. Beklenildiği gibi, depolama sıcaklığı ve süresi arttıkça salça örneklerinin askorbik asit içeriklerinin hızla azaldığı saptanmıştır. Kinetik veriler, depolama süresince askorbik asitin parçalanmasının sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğine uyduğunu ve reaksiyon hız sabitlerinin (k) 20, 30 ve 40°C'lerde sırasıyla 52.69, 83.45 ve 128.58 mg askorbik asit/100 g ay olduğunu göstermektedir. Askorbik asit degradasyonuna ilişkin aktivasyon enerjisinin (Ea) 34.41 kJ/mol düzeyinde olduğu, Q10 değerinin ise 20?30°C ve 30?40°C sıcaklık aralığında sırasıyla 1.58 ve 1.54 düzeyinde bulunduğu saptanmıştır.Salça örneklerinin HMF miktarları depolama başlangıcında bir miktar azalırken, depolama süresi ilerledikçe HMF oluşumu artmaya başlamıştır. HMF oluşumunun da sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğine göre geliştiği ve 20, 30 ve 40°C'lerde hız sabitlerinin sırasıyla 4.572, 8.870 ve 24.557 mg HMF/100 g ay düzeyinde olduğu saptanmıştır. HMF oluşumuna ilişkin aktivasyon enerjisi değeri 63.91 kJ/mol, Q10 değeri ise 20-30°C arasında 1.94 ve 30-40°C arasında 2.77 olarak belirlenmiştir.Depolama süresince salça örneklerinde renk değişiminin de sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğine uyduğu görülmüş ve 20, 30 ve 40°C'lerde hız sabitlerinin sırasıyla0.212, 0.602 ve 1.496 ?E/ay olduğu saptanmıştır. Sıcaklık artışından örneklerin rengi önemli düzeyde etkilenmiş olup, Q10 değerleri 20-30°C ve 30-40°C sıcaklık aralığında sırasıyla 2.84 ve 2.49, aktivasyon enerjisi ise 74.52 kJ/mol düzeyinde bulunmuştur.Araştırma sonuçları, depolama sıcaklığı yükseldikçe salça örneklerinin HMF miktarının arttığını, askorbik asit içeriği ve renk kalitesinin ise önemli düzeyde düştüğünü göstermektedir. Bu nedenle, salça ve benzeri domates ürünlerinin kalitesinin korunması açısından, depolamada mümkün olabildiğince en düşük sıcaklıklar sağlanmalıdır.Anahtar Sözcükler: Domates salçası, depolama, enzimatik olmayan esmerleşme, askorbik asit, HMF, renk değişimi, kinetik, Q10

Abstract:
In this study, non-enzymatic browning kinetics of tomato pastes was investigated during storage at 20, 30 and 40°C. For this purpose, samples were taken out periodically (each month) over a 12 month period of storage and analysed for ascorbic acid, hydroxy metil furfural (HMF) and color changes. As expected, the ascorbic acid contents of paste samples decreased rapidly as the storage temperature and time increased. Analysis of kinetics data suggested a zero-order reaction for the degradation of ascorbic acid during storage with the reaction rate constants (k values) of 52.69, 83.45 and 128.58 mg/100 g month at 20, 30 and 40°C, respectively. The activation energy (Ea) for the ascorbic acid degradation was 34.41 kJ/mol and Q10 values were 1.58 and 1.54 at 20-30°C and 30-40°C, respectively.While the HMF contents of tomato pastes decreased during the initial period of storage, the formation of HMF began to increase as the storage time increased. The formation of HMF was also fitted to a zero-order kinetic model with the reaction rate constants (k values) of 4.572, 8.877 and 24. 557 mg/100 g at 20, 30 and 40°C, respectively. The activation energy for the HMF formation was 63.91 kJ/mol and Q10 values were 1.94 at 20-30°C and 2.77 at 30-40°C.The color change was also fitted to a zero-order kinetic model during storage. The color of samples were significantly affected by the storage temperature. The Q10 values were 2.84 and 2.49 at 20-30°C and 30-40°C, respectively and the activation energy was 74.52 kJ/mol.Results from this study showed that the HMF content of paste samples increased while the ascorbic acid content and color quality decreased significantly as the storage temperature increased. Thus, the storage temperature of tomato paste and other tomato products should be as low as possible in order to protect their quality.Key Words: Tomato paste, storage, non-enzymatic browning, ascorbic acid, HMF, color change, kinetic, Q10