Nar suyu antosiyaninlerinin ısıl degradasyonu ve kopigmentasyonu
Thermal degradation and copigmentation of pomegranate anthocyanins
Yazar: SEVİM CANBOLAT
Danışman: PROF. DR. NÜZHET İKBAL TÜRKER
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Antosiyaninler, kırmızı meyve ve sularında kalite belirleyici bileşiklerdir. Meyve sularının üretimi sırasında antosiyaninler sayısız faktör tarafından etkilenmektedir. Dondurma ve çözündürme şekli, presleme ve enzimasyon gibi işlemler hem meyve suyunun kalitesini hem de değerli bileşenlerin ekstraksiyonunu önemli miktarda etkilemektedir. Antosiyaninler, nar gibi birçok meyvenin kırmızı-mavi renginden sorumlu bir grup doğal pigmenttir. Bu doğal renk pigmentleri işleme ve depolama esnasında parçalanma eğilimi gösterirler. Bunun nedenleri arasında; antosiyaninlerin yoğunlaşmasını içeren polimerizasyon reaksiyonları, enzimatik kahverengileşme; enzimlerin pastörizasyon sonucunda inaktive edilememesi ve antosiyaninin oksijen ile doğrudan oksidasyonu yer almaktadır. Yapılan araştırmalar antosiyaninlerin ısıl bozunumunun birinci mertebe reaksiyon kinetiğine uygun olarak gerçekleştiğini ifade etmektedir. Nar suyunda siyanidin-3,5- diglikozit, siyanidin-3- glikozit, delfinidin-3,5-diglikozit, delfinidin-3-glikozit, pelargonidin-3,5-diglikozit ve pelargonidin-3-glikozit olmak üzere toplam altı farklı antosiyanin bulunmaktadır. Antosiyaninler sıcaklık ve pH'nın etkisiyle kolayca bozunma eğilimi göstermektedirler. Ancak kopigmentler antosiyaninler ile kompleks oluşturarak daha yoğun ve kararlı bileşiklerin oluşumuna olanak sağlamaktadır.
       Bu çalışmada nar antosiyanin ekstraktlarının 90 °C'de ısıl bozunumu ve nar kabuğu, mandalina kabuğu ve gül petallerinin nar antosiyaninlerinin kopigmentasyonu üzerine etkisi incelenmiştir. Bu amaç için çalışmanın ilk aşamasında nar suyu antosiyaninleri saflaştırılmış, kopigment kaynakları kurutulup öğütülmüş ve kopigmentasyona hazır hale getirilmiştir. Saflaştırılan nar antosiyanin özütlerinin nar kabuğu, mandalina kabuğu ve gül petalleri ile kopigmentasyonu gerçekleştirilmiştir. Daha sonra nar kabuğu, mandalina kabuğu ve gül petallerinde toplam fenolik madde tayini yapılmış ve sonuçlar sırasıyla; 2126±39,85 -1834±33,60 mg GAE/100 g kuru madde, 1204±38,27 - 956±63,12 mg GAE/100 g kuru madde, 1874±33,12 - 1708±36,77 mg GAE/100 g kuru madde olarak kaydedilmiştir. Kopigment eklenmiş nar antosiyanin ekstraktları ile kontrol nar antosiyanin ekstraktlarının 90 0C'de ısıtılması sonucunda yarılanma ömrü değerleri kontrol nar antosiyanin ekstraktı için 119,508±6,36 dk, dondurularak kurutulmuş nar kabuğu ekstraktı eklenmiş nar antosiyanin ekstraktı için 210,045±5,47 dk, etüvde kurutulmuş nar kabuğu ekstraktı eklenmiş nar antosiyanin ekstraktı için 123,776±5,46 dk, dondurularak kurutulmuş mandalina kabuğu ekstraktı eklenmiş nar antosiyanin ekstraktı için 157,533±4,74 dk, etüvde kurutulmuş mandalina kabuğu ekstraktı eklenmiş nar antosiyanin ekstraktı için 173,287±4,60 dk, dondurularak kurutulmuş gül petalleri ekstraktı eklenmiş nar antosiyanin ekstraktı için 198,042±4,07 dk, etüvde kurutulmuş gül petalleri ekstraktı eklenmiş nar antosiyanin ekstraktı için 192,541±4,13 dk olarak bulunmuştur.

Abstract:
Anthocyanins are quality-determining compounds in red fruits and the corresponding fruit juices. During the production of fruit juices, anthocyanins are affected by numerous factors. Processes such as freezing and thawing, pressing and enzyming both affect the quality of the fruit juice as well as the extraction of valuable components in significant quantities. Anthocyanins are a group of natural pigments responsible for the red-blue color of many fruits such as pomegranate. These natural color pigments tend to disintegrate during processing and storage. Among the reasons; polymerisation reactions involving condensation of anthocyanins, enzymatic browning; the enzymes can not be inactivated as a result of pasteurisation and the direct oxidation of the anthocyanin with oxygen. Research shows that the thermal degradation of anthocyanins occurs in accordance with the first order reaction kinetics. Pomegranate juice contains cyanidine-3,5-diglycoside, cyanidin-3-glycoside, delfinidine-3,5-diglycoside, delfinidine-3-glycoside, pelargonidine-3,5-diglycoside and pelargonidine-3-glycoside in total six different anthocyanins. Anthocyanins are easily degraded by the effect of temperature and pH. However, the copigments form complexes with anthocyanins, allowing for the formation of more dense and stable compounds.
       In this study, thermal degradation of pomegranate juice anthocyanins at 90 0C and the effect of pomegranate peel, tangerine peel and rose petals on pomegranate juice copigmentation were investigated. For this purpose, the anthocyanins of pomegranate juice were purified in the first stage of the study, the copigment sources were dried and ground and prepared for the copigmentation. Purified pomegranate juice anthocyanins were processed by pomegranate peel, tangerine peel and rose petals. Then, total phenolic compounds were analyzed in pomegranate peel, tangerine peel and rose petals respectively;2126±39,85-1834±33,60 mg GAE / 100 g dry matter, 1204±38,27-956±63,12 mg GAE / 100 g dry matter, 1874±33,12-1708±36,77 mg GAE / 100 g dry matter were recorded. Half-life values were calculated by heating pomegranate juice anthocyanins which added copigment and reference pomegranate juice anthocyanins at 90 °C. The half-life values were found to be for reference pomegranate juice 119,508±6,36 min and 210,045 ± 5,47 min for pomegranate juice with added freeze-dried pomegranate peel extract, 123,776 ± 5,46 min for pomegranate juice with added dried in the oven pomegranate peel extract, for pomegranate juice with added freeze-dried tangerine peel extract 157,533 ± 4,74 min, 173,287 ± 4,60 min for pomegranate juice with added dried in the oven tangerine peel extract, 198,042 ± 4,07 min for pomegranate juice added with added freeze-dried rose petals extract and finally 192,541 ± 4,13 min for pomegranate juice with added extract of dried in the oven rose petals.