Işıltılı ark boşalım (GAD) plazma uygulamasının kayısı çekirdeğinin dekontaminasyonu ve kalitesi üzerine etkisi
Effect of gliding arc discharge (GAD) plasma application on decontamination and quality of apricot kernel
Yazar: BERNA FİKRİYE EROL
Danışman: PROF. DR. BARAN ÖNAL ULUSOY
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı, soğuk plazma türlerinden biri olan Işıltılı Ark Boşalım (GAD) plazmasının, kayısı çekirdeğinde(Akçadağ-Malatya) doğal olarak bulunan küf-maya ve toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB) sayısını azaltma ve depolama stabilitesini arttırma potansiyelinin araştırılmasıdır. Bakır elektrot ve azot gazı kullanılarak farklı plazma parametreleri (elektrotlar arası mesafe: 0,6; 0,8 ve 1 cm; gaz akış hızı: 0,5; 0,7ve 0,9 ml/dk) ve uygulama süresi (2, 6, 10 dk) test edilmiştir. Box-Behnken deneme deseni kullanıldığında optimum plazma koşulları olarak 0,9 ml/dk gaz akış hızı, 0,6 cm elektrotlar arası mesafe, 7,65 dk (Plazma-I) ve 4,18 dk (Plazma-II) belirlenmiştir. Plazma-I ve II sonrasında kayısı çekirdeklerinin toplam mezofilik aerobik bakteri, küf-maya ve koliform bakteri sayısı ile renk, su aktivitesi (aw), antioksidan aktivite (DPPH, FRAP ve ABTS), serbest yağ asitliği (SYA), tokoferol miktarı, yağ asidi bileşimi ve toplam fenolik madde miktarındaki değişimler belirlenmiştir. Ayrıca, kontrol ve plazma uygulanan örneklerin depolama stabilitesini belirlemek için 60°C'deki etüvde 1 ay ve mikrobiyolojik stabilitesini belirlemek için 25 oC'deki inkübatörde 1 ay boyunca depolanmıştır. 
Plazma-I ve Plazma-II uygulaması sonrasında örneklerin başlangıç küf-maya sayısında sırasıyla %22 ve %12, depolama sonrasında ise %19 ve %8 azalma olduğu tespit edilmiştir. Depolama öncesi Plazma-I ve Plazma-II uygulaması; kontrole göre TMAB sayısında sırasıyla %8 ve %2, depolama sonrasında ise sırasıyla %8 ve %7 azalmaya yol açmıştır. Depolama öncesi nem, su aktivitesi, fenolik madde ve tokoferol miktarı bakımından kontrol ve Plazma-I arasındaki fark ile renk ve SYA bakımından kontrol, Plazma-I ve II işlemleri arasındaki fark önemli bulunmamıştır (p>0,05). Buna karşın Plazma-I ve II işlemi uygulanan örneklerin kontrole göre fenolik madde miktarında %0,7 ve %41, DPPH değerinde %40 ve %60, FRAP değerinde %11 ve %30 azalma olduğu belirlenmiştir. Depolama sonrası Plazma-I ve II'nin sırasıyla fenolik madde miktarında %8 ve %39, DPPH değerinde %48 ve %57, FRAP değerinde %19 ve %34 azalma olmuştur. Bu çalışma, GAD-plazma uygulamasının kayısı çekirdeğinin ön dekontaminasyonu için uygun ve etkili bir yöntem olduğunu göstermiştir.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the potential of Glare Arc Discharge (GAD) plasma, one of the cold plasma species, to reduce the number of mold-yeast and total mesophilic aerobic bacteria (TMAB) naturally found in apricot kernels (Akçadağ-Malatya) and to increase storage stability. Different plasma parameters (distance between electrodes: 0,6; 0,8 and 1 cm; gas flow rate: 0,5; 0,7 and 0,9 ml/min) and application time (2, 6) using copper electrode and nitrogen gas , 10 min) was tested. When Box-Behnken trial design was used, optimum plasma conditions were determined as 0,9 ml/min gas flow rate, 0,6 cm distance between electrodes, 7,65 min (Plasma-I) and 4,18 min (Plasma-II). After plasma-I and II, the total number of mesophilic aerobic bacteria, mold-yeast and coliform bacteria of apricot kernels, color, water activity (aw), antioxidant activity (DPPH, FRAP and ABTS), free fatty acidity (FFA), tocopherol content, oil, the changes in acid composition and total phenolic substance content were determined. In addition, control and plasma treated samples were stored for 1 month in an oven at 60°C to determine their storage stability and for 1 month in an incubator at 25°C to determine their microbiological stability. 
After Plasma-I and Plasma-II application, it was determined that the initial mold-yeast count of the samples decreased by 22% and 12%, respectively, and 19% and 8% after storage. Plasma-I and Plasma-II application before storage; 8% and 2%, respectively, and after storage, 8% and 7% reductions in the number of TMAB compared to the control. The difference between control and Plasma-I in terms of moisture, water activity, phenolic substance and tocopherol content before storage, and the difference between control, Plasma-I and II treatments in terms of color and FFA were not found significant (p>0,05). On the other hand, it was determined that the amount of phenolic substance decreased by 0.7% and 41%, DPPH value 40% and 60%, FRAP value 11% and 30% in the samples treated with Plasma-I and II compared to the control. After storage, Plasma-I and II decreased by 8% and 39% in phenolic content, 48% and 57% in DPPH, and 19% and 34% in FRAP, respectively. This study showed that GAD-plasma application is a convenient and effective method for pre-decontamination of apricot kernels.