Berrak meyve suyu üretiminde durultma ajanı olarak kitosan kullanımının meyve suyu ve konsantresinin kalite özelliklerine etkilerinin belirlenmesi
The use of chitosan as a clarification agent in the production of clear fruit juices and concentrates and determine the effects of chitosan on quality characteristics
Yazar: ÖZGE TAŞTAN
Danışman: PROF. DR. TANER BAYSAL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında; berrak elma ve nar suyu üretiminde durultma ajanı olarak kitosan kullanımının meyve suyu ve konsantresinin kalite özelliklerine etkilerinin belirlenmesi, sanayide yaygın kullanılan geleneksel yöntemle durultulmuş meyve suyu ve konsantresi ile kalite özelliklerinin karşılaştırılması, meyve suyu sanayinde önemli bir problem oluşturan Alicyclobacillus acidoterrestris üzerine durultma süresi boyunca kitosanın antimikrobiyel etkisinin olup olmadığının incelenmesi hedeflenmiştir. 
Çalışmanın ilk aşamasında, berrak meyve suyu üretiminde kitosanın durultma amacıyla kullanılabilecek optimum miktarı Yanıt-Yüzey Metodu (RSM) ile belirlenmiştir. İkinci aşamada, optimum durultma koşulları altında meyve suyu üretimi gerçekleştirilmiş, ayrıca meyve suyu sanayinde yaygın olarak kullanılan durultma yardımcı maddelerine alternatif olarak kitosanın kullanım olanağının araştırılması amacıyla bir grup meyve suyuna geleneksel yöntemle durultma uygulaması yapılmıştır. Üretilen meyve suyu ve konsantrelerinin kalite özellikleri (bulanıklık, pH, suda çözünür kuru madde, titrasyon asitliği, renk tayini, toplam fenolik madde, toplam antosiyanin, protein, viskozite, duyusal analiz) belirlenmiş ve depolama süresi boyunca (+4 ve +20 °C, 6 ay) analiz edilerek kalite değişimleri incelenmiştir. Üçüncü aşamada ise durultma süresi boyunca Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922 sporları üzerine kitosanın antimikrobiyal etkisinin olup olmadığını belirlemek amacıyla elma ve nar sularını durultmak için belirlenen optimum miktarlarda kitosan ve başlangıç sayısı belirlenmiş olan spor süspansiyonu meyve sularına inoküle edilerek durultma işlemi gerçekleştirilmiştir. Durultma öncesi ve durultma sonrası meyve sularından örnek alınarak ekim yapılan petriler 43 °C' de 2 gün inkübasyona bırakılmış, inkübasyon süresi sonunda gelişen koloniler sayılarak aradaki fark logaritmik azalma olarak ifade edilmiştir. 
Sonuç olarak, geleneksel durultma yöntemine göre, kitosanla durultmanın daha hızlı ve kolay uygulanabilir bir teknik olduğu saptanmıştır. Ayrıca, berrak elma suyu üretiminde kitosan kullanıldığında durultma aşamasında, depektinizasyona ihtiyaç duyulmaksızın üretim yapılabilmesi; hem enzim maliyetini ortadan kaldırmakta, hem de durultma süresi kısaltılarak zamandan tasarruf sağlanmaktadır. Kitosan ile durultulmuş meyve suyu ve konsantrelerinin bulanıklık, toplam fenolik madde ve toplam antosiyanin gibi önemli kalite özellikleri açısından üstün özelliklerde olduğu saptanmıştır. Geleneksel durultma yardımcı maddelerine kıyasla maliyetinin yüksek olması bir dezavantaj gibi gözükse de, teknolojinin gelişmesiyle beraber kitosanın daha ucuz üretim yöntemlerinin geliştirilmesi bu biyopolimerin meyve suyu sanayinde kullanım olanağını arttıracaktır.

Abstract:
In this thesis; the use of chitosan as a clarification agent in the production of clear apple and pomegranate juices and determine the effects on the quality characteristics of fruit juices and concentrates were aimed. It was also investigated the differences between the traditional clarification method which is widespread use in fruit juice industry and the clarification with chitosan. Alicyclobacillus acidoterrestris causes a significant problem in fruit juice industry, whether the antimicrobial effect of chitosan for during the clarification process or not was also examined. 
Initially, the optimum concentration of chitosan which can be used the production of clear fruit juice were optimized by using Response Surface Methodology (RSM). In the second step, fruit juices were produced at optimum conditions and a group of fruit juice was also produced by the traditional clarification method in order to investigate the use of chitosan as an alternative to commonly used clarification agents. It was determined that the effects of chitosan on physical (turbidity, color, viscosity), chemical (acidity, pH, soluble solids, total phenolic, total anthocyanin content) and sensorial (final product) characteristics of fruit juices before and after clarification during storage period (+4 ve +20 °C, 6 months). In the third part of this study, the spore suspension determined initial number of Alicyclobacillus acidoterrestris DSM 3922 were inoculated into apple and pomegranate juices to determine whether antimicrobial effect of chitosan on spores or not during the clarification period. Samples were taken from fruit juices before and after clarification step and cultivated to petri dishes. After the incubation at 43 °C for 2 days, colonies that grow were counted and expressed as logarithmic decrement.
As a result, it was determined that clarification of fruit juices by using chitosan can be suitable and easily applicable compared to the traditional clarification method. Furthermore, production of clear apple juice can be performed only clarification step with direct chitosan application without enzymatic treatment. According to results of analysis; the features of fruit juices and concentrates such as turbidity, total phenolic and total monomeric anthocycyanin contents clarified by chitosan were determined to be better than traditional clarification. High cost of chitosan may seem like a disadvantage compared to the traditional clarification agents, the possibility of using chitosan in the fruit juice industry will be increased by the improvement of cheaper production methods of chitosan with the development of technology.