Siyah üzüm suyunda biyoaktif bileşikler ve antioksidan aktivitenin proses ve depolamada değişimi
Changes of bioactive compounds and antioxidant activity of black grape juice during processing and storage
Yazar: SELİN KILIÇ
Danışman: PROF. DR. FERYAL KARADENİZ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: HMF =   ; Siyah üzüm = Black grape

Özet:
Bu çalışmada, siyah üzüm suyu ve konsantresinde biyoaktif bileşiklerin (toplam monomerik antosiyanin, toplam fenolik madde, flavonoid) stabilitesi 5°C, 20°C , 30°C ve 40°C?de sıcaklıklarda 8 aylık depolama süresince incelenmiştir. Ayrıca, esmerleşme indikatörü olan hidroksimetil furfural (HMF)?ın artışı ve antioksidan kapasitedeki değişim de araştırılmıştır. Siyah üzüm konsantresi üretim süresince oluşan değişimleri incelemek amacıyla da farklı üretim aşamalarından alınan örneklerde yukarıda belirtilen analizler yapılmıştır.
Depolama başlangıcında siyah üzüm sularındaki toplam monomerik antosiyanin miktarları 5°C, 20°C , 30°C ve 40°C sıcaklıklarda depolanan örneklerde sırasıyla 27.5 mg cy-3-gly/L, 27.6 mg cy-3-gly/L, 30.0 mg cy-3-gly/L  ve 27.7 mg cy-3-gly/L olarak belirlenmiştir. Siyah üzüm konsantrelerinde depolama başlangıcındaki toplam monomerik antosiyanin miktarları ise 5°C, 20°C, 30°C ve 40°C sıcaklıklarda depolanan örneklerde sırasıyla 167.2 mg cy-3-gly/kg, 167 mg cy-3-gly/kg, 169.6 mg cy-3-gly/kg ve 167 mg cy-3-gly/kg olarak belirlenmiştir.
Monomerik antosiyanin degradasyonu birinci dereceden reaksiyon kinetiğine göre gelişmiştir ve bu reaksiyona ilişkin aktivasyon enerji değerleri siyah üzüm suyu ve konsantresinde sırasıyla 29.6 kJ mol-1 ve 37.9 kJ mol-1 olarak belirlenmiştir. 
Farklı sıcaklıklarda depolanan örneklerde toplam fenolik madde miktarları meyve suyu ve konsantre örneklerinde sırası ile %8-26.6 ve %3.4-57.5 arasında azalırken, flavonoid madde miktarları aynı sıra ile %22.3-49.3 ve %11.66-79.4 arasında azalmıştır. 
Siyah üzüm suyu ve konsantresinde depolama sıcaklığı ve süreye bağlı olarak HMF konsantrasyonu doğrusal bir artış göstermiş ve HMF oluşumu sıfırıncı dereceden reaksiyon kinetiğine göre gelişmiştir. Siyah üzüm suyu ve konsantresinde HMF oluşumuna ilişkin aktivasyon enerjisi değerleri ise sırasıyla 119.2 kJ mol-1 ve 175.2 kJ mol-1, olarak saptanmıştır. 
Farklı sıcaklıklarda depolanan siyah üzüm suyu ve konsantresinde antioksidan aktivite kaybı sırasıyla %7-36 ve %4-31 oranında gerçekleşmiştir.
Proses sırasında toplam monomerik antosiyaninlerdeki kayıp %59.5, toplam fenoliklerdeki kayıp ise %24 düzeyinde gerçekleşmiştir.  HMF konsantrasyonu ise başlangıçtakine göre %71 artmıştır.

Abstract:
In this research, stability of bioactive compounds (total monomeric anthocyanins, total phenolics, flavonoids) in black grape juice and concentrates at different storage temperatures, 5°C, 20°C, 30°C and 40 °C, was determined during 8 months of storage. Moreover, HMF accumulation, which is an indicator of browning, and antioxidant activity was also investigated. In order to evaluate the changes during processing of fruit juice, the samples taken from different production stages were also analyzed. 
Total monomeric anthocyanin concentration of grape juices and concentrates at the beginning of storage at 5°C, 20°C, 30°C and 40OC were found as 27.5 mg cy-3-gly/L, 27.6 mg cy-3-gly/L, 30 mg cy-3-gly/L and 27.65 mg cy-3-gly/L in juices and 167.2 mg cy-3-gly/kg, 167 mg cy-3-gly/kg , 169.6 mg cy-3-gly/kg  and 167 mg cy-3-gly/kg in concentrates respectively. 
The monomeric anthocyanin degradation was in accordance with the first-order reaction kinetics and the activation energies of anthocyanin degradation in black grape juice and concentrate were found as 29.63 kJ mol-1 and 37.91 kJ mol-1, respectively.  While total phenolics of black grape juice and concentrate samples decreased in the ranges of 8-26.6% and 3.4-57.5%, in flavonoids 22.3-49.3% and 11.7-79.4% decreases were determined in same respective.  
HMF formation in black grape juice and concentrate increased linearly with storage time and temperature and followed zero-order reactions. The activation energies of HMF formation in black grape juice and concentrate were found as 119.2 kJ mol-1 and 175.2 kJ mol-1, respectively. 
The losses of antioxidant activity for black grape juice and concentrate during storage at different temperatures were in the ranges of 7-36% and 4-31% respectively. 
During black grape juice processing, the loss of total monomeric anthocyanin and total phenolics was 59.5% and 24%, respectively. When compared with the first step of the process, HMF concentration was increased 71%.