Membran sistemleri ile konsantrasyon ve depolama koşullarının çilek suyunun bazı fizikokimyasal özellikleri üzerine etkileri
Effects of concentration by membrane processes and storage conditions on some physicochemical properties of strawberry juice
Yazar: MERVE NUR KOCATÜFEK
Danışman: PROF. DR. KAZİM SAVAŞ BAHÇECİ
Hitit Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Konsantrasyon = Concentration ; Ultrafiltrasyon = Ultrafiltration

Özet:
Bu çalışmada, çilek suyu berraklaştırılması ve konsantrasyonu aşamalarında membran sistemlerinden yararlanılması üzerine araştırmalar gerçekleştirilmiş olup ayrıca 4°C ve 22°C sıcaklıklarda 6 ay boyunca depolanan çilek suyu örneklerinin çeşitli fizikokimyasal özelliklerindeki değişimler de incelenmiştir. Berraklaştırma amacıyla geleneksel jelatin-bentonit uygulaması veya 50 kDa gözenek büyüklüğüne sahip ultrafiltrasyon membranı kullanımı durumunda ürün karakteristikleri açısından benzer sonuçlar elde edilmiştir. Buna karşılık 10 kDa gözenek büyüklüğüne sahip ultrafiltrasyon membranı ise özellikle fenolik bileşenlerin söz konusu membranda tutulumunun daha fazla gerçekleşmesi dolayısıyla bu bileşenler açısından farklı sonuçlar vermiştir. Çilek suyu kosantrasyonu amacıyla membran destilasyon, ozmotik destilasyon ve bu iki yöntemin kombine kullanıldığı tümleşik sistem uygulamalarının özellikle HMF oluşumunun engellenmesi, antosiyanin kaybının sınırlandırılması ve buna bağlı renk karakteristiklerinin korunmasında termal evaporasyona kıyasla çok daha avantajlı olduğu belirlenmiştir. pH, toplam asitlik, şeker gibi özellikler açısından uygulanan konsantrasyon yöntemleri arasında anlamlı bir farklılık söz konusu değilken, membran sistemleri ile konsantre edilen çilek suyu örneklerindeki askorbik asit parçalanmasının termal evaporasyon yöntemine kullanımına kıyasla daha fazla olduğu saptanmıştır.  Buzdolabı koşulları ve oda sıcaklığında depolanan çilek suyu örneklerinde, gerek depolama süresi ve gerekse depolama sıcaklığının etkisi, incelenen pek çok parametre açısından önemli bulunmuştur. Nitekim depolama süresince toplam flavonoid, toplam monomerik antosiyanin ve askorbik asit gibi bileşenlerde önemli kayıplar söz konusudur. Duyusal değerlendirme sonuçları da depolama süresince renk, tat ve koku noktasında kabul edilebilirliğin azaldığını ortaya koymakta olup depolama sıcaklığının düşük tutulması ürün kalite özelliklerinin daha fazla korunması açısından yararlı olacaktır. 

Anahtar Kelimeler: Çilek suyu, berraklaştırma, ultrafiltrasyon, konsantrasyon, membran destilasyon, ozmotik destilasyon

Abstract:
In this study, it was investigated the use of membrane systems in the clarification and concentration of strawberry juice, and examined the changes in some physicochemical properties of the strawberry juice samples stored at 4°C and 22°C for 6 months. During the clarification stage, the traditional gelatine-bentonit application and the use of ultrafiltration membrane with a pore size of 50 kDa showed similar results in terms of product characteristics. On the other hand, ultrafiltration membrane with a pore size of 10 kDa revealed different results especially in terms of phenolic compounds, since these compounds have particularly higher retention rates in such membranes. It was determined that the use of membrane distillation, osmotic distillation, and the integrated system applications combining both methods in order to concentrate strawberry juice were more advantageous than the thermal evaporation especially in terms of preventing the HMF formation, limiting the loss of anthocyanin and preserving the color characteristics. There were no significant difference between the concentration methods regarding the properties such as pH, total acidity, and sugar. However, it was determined that the ascorbic acid degradation in strawberry juice samples concentrated by membrane systems was higher than the samples concentrated by thermal evaporation. Either the effects of storage time or the storage temperature on strawberry juice samples stored at refrigerator conditions and at room temperature were found to be important in terms of many parameters investigated. As a matter of fact, there were significant losses in components such as total flavonoid, total monomeric anthocyanins and ascorbic acid during storage. Furthermore, the results of the sensory evaluation showed a decrease in the acceptability for color, taste, and odor. Consequently, the storage temperature should be kept lower in order to preserve the quality properties of the product more efficiently.

Keywords: Strawberry juice, clarification, ultrafiltration, concentration, membrane distillation, osmotic distillation