Balın sorpsiyon özellikleri
Sorption properties of honey
Yazar: KÜBRA ARSLAN
Danışman: PROF. DR. MAHİR TURHAN
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bal, bulunduğu ortamdaki havanın nemini çekme özelliğine sahiptir.  Balın nem alması; özel yapısına, şeker oranına ve içerisindeki su miktarına bağlı olarak değişmektedir.  Balın depolanması sürecinde uğradığı bozulmalar ve kalite kayıpları arasındaki ilişki su aktivitesi (aw) ile ifade edilmektedir.   Bu çalışmada, çam ve narenciye ballarının denge nemi (DN) ve aw değeri arasındaki ilişkiyi veren sorpsiyon izotermleri 20, 30 ve 40 °C'de incelenmiştir.  Çam ve narenciye balının nem miktarları sırasıyla, % 16.6 ve % 18.1 olarak belirlenmiştir.  Su aktivitesi cihazı ile balların aw'leri ölçülmüştür.  Tüm sıcaklıklarda (20, 30, 40 °C) sırasıyla çam balında 0.590, 0.576, 0.597, narenciye balında ise 0.577, 0.587, 0.594 olarak belirlenmiştir.  Farklı değerdeki aw ortamlarını (0.1 – 1.0) temin edebilmek için saf su ve 11 adet doymuş tuz çözeltileri (lityum klorür, potasyum asetat, magnezyum klorür, potasyum karbonat, sodyum bromür, magnezyum nitrat, sodyum klorür, amonyum sülfat, potasyum klorür, potasyum nitrat ve potasyum sülfat) kullanılmıştır.   Çalışma paralel olarak yapılmış ve bal örneklerinin ağırlıkları 24 saatte bir, 90 gün süre ile tartılmıştır.  Balların denge nemleri, Curve Expert 1.4 programı ile tahmin edilmiştir.  Tüm sıcaklıklarda (20, 30 ve 40 °C) 90 günden önce aw > 0.70 olduğu durumda örneklerde maya gelişimi gözlenmiştir.  Numunelerin DN 'sinin aw 'ye karşı grafiğe geçirilmesi ile sorpsiyon izotermleri elde edilmiştir.  Sorpsiyon izotermleri, (J-şekil) Tip III davranışı sergilemiştir.  Sıcaklığın sorpsiyon eğrisini etkilemediği belirlenmiştir.   GAB eşitliği; çam ve narenciye bal örneklerinin sorpsiyon izotermine çam balındaki r = 0.99, s = 1.25, R2 = 0.97, OBH = % 16.32, m0 = 8.81 (%, kurumadde), C = 1.48, k = 1.11 ve narenciye balındaki r = 0.99, s = 1.63, R2 = 0.96, OBH = % 17.80, m0 = 7.69 (%, kurumadde), C = 3.65, k = 1.18 parametreleri ile yüksek bir uyum sağlamıştır.  Balların 40 °C'ye kadar aw < 0.70 olduğu sürece mikrobiyolojik açıdan güvenli bir şekilde muhafaza edilebileceği öngörülmektedir.

Abstract:
Honey has the feature of absorbing the humidity of the air in its environment.  Moisture absorption of honey, it depends on its special structure, sugar ratio, and the amount of water in it.  The relationship between the deterioration and quality losses experienced during the honey storage process is expressed with water activity (aw).   In this study, sorption isotherms, which give the relationship between the equilibrium moisture content (EMC) and aw value of pine and citrus honey was analyzed at 20, 30, and 40 °C.  Moisture content of pine and citrus honey was determined as 16.6% and 18.1%, respectively.  The water activity of the honey was measured with the water activity instrument.  It was determined as 0.590, 0.576, 0.597 in pine honey and 0.577, 0.587, 0.594 in citrus honey at 20, 30, and 40 °C respectively.  Saturated salt solutions were applied to obtain atmospheres leading to different aw between 0.1 and 1.0 (lithium chloride, potassium acetate, magnesium chloride, potassium carbonate, sodium bromide, magnesium nitrate, sodium chloride, ammonium sulfate, potassium chloride, potassium nitrate, and potassium sulfate).   The study was carried out in parallel and weights of honey samples were weighed every 24 hours for 90 days.  The Equilibrium moisture content of the honeys was estimated with the Curve Expert 1.4 program.  Yeast development was observed in samples where aw > 0.70 before 90 days at all temperatures (20, 30, 40 °C).  Sorption isotherms were obtained by plotting the EMC of the samples versus aw.  Sorption isotherms (J-shape) exhibited Type III behavior.  It was determined that the temperature did not affect the sorption curve.   GAB model was determined to fit well the data in pine honey; r = 0.99, s = 1.25, R2 = 0.97, OBH = 16.32 %, m0 = 8.81 (db, %), C = 1.48, k = 1.11 and in citrus honey; r = 0.99, s = 1.63, R2 = 0.96, OBH = 17.80 %, m0 = 7.69 (db, %), C = 3.65, k = 1.18 with parameters.  It is envisaged that honey can be stored safely microbiologically as long as aw < 0.70 up to 40 °C.