Moleküler hidrojen uygulaması ve pektin ilavesiyle üretilen vişne suyunun depolama süresince bazı kalite parametlerinin belirlenmesi
Determination of some quality parameters of sour cherry juice produced by molecular hydrogen treatment and pecti̇n addition during storage period
Yazar: TUNAHAN ENGİN
Danışman: PROF. DR. DUREYT VEZİROĞLU
Iğdır Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada vişne suyuna moleküler hidrojen gazı ile farklı konsantrasyonlardaki pektin, karboksimetil selüloz (CMC) ve ksantan gam polisakkaritleri eklenerek hidrojen konsantrasyonunun zaman içerisindeki değişimi ölçülmüştür. Hidrojen gazınının en uzun sürede (26 saat) tutulumunun gerçekleştiği kıvam artırıcı %0,20 oranında kullanılan pektinli vişne suyu örneğinin olduğu belirlenmiş ve geleneksel yöntemlerle üretilen %100 vişne suyuna eklenmiştir. Bu amaç doğrultusunda sade, pektin, H2 ve H2-pektinli 4 farklı vişne suyu üretilmiştir. +4 oC'de 1 ay depolanan vişne sularının 0., 7., 14., 21. ve 30. günlerdeki bazı kalite parametreleri ve fizikokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Vişne sularının başlangıçtaki renk (L*, a*, b*, C* ve Ho) değerleri sırasıyla 28,21-40,08, +35,11-(+)47,23, +13,59-(+)30,22, 37,96-56,07 ve 20,20-32,66 olarak tespit edilmiştir. H2 ve H2-pektinli vişne sularının 0. gündeki hidrojen (H2) konsantrasyonu sırasıyla 0,739 mg/L ve 0,934 mg/L olarak bulunmuştur. Diğer günlerde hidrojen gazı kaybolduğu için hidrojen konsantrasyonu belirlenememiştir. Vişne sularının depolamanın başında Eh (-)142,33-(+)185,17 mV, pH 3,08-3,15, titrasyon asitliği %1,81-1,96, suda çözünür kuru madde %14,27-15,37, viskozite 2,76-5,22 mPa.s, esmerleşme indeksi 210,46-228,74, toplam fenolik madde 3727,85-4107,59 mg GAE/L, toplam flavonoid madde 152,82-179,02 mg QE/100 mL, antioksidan aktiviteleri (DPPH, ABTS ve FRAP) 178,14-182,73 g AAE/L, 1897,22-2205,07 µmol TE/100 mL ve 3333,33-3660,71 mg GAE/100 mL, toplam monomerik antosiyanin 444,08-678,13 mg/L, antosiyanin parçalanma ölçütleri (renk yoğunluğu, polimerik renk değeri, polimerik renk oranı) 10,77-11,87, 3,61-5,61 ve%33,68-48,52 arasında belirlenmiştir. HPLC analiz sonuçlarına göre fenolik asitler (protokatekuik, klorojenik, kaftarik asit, ve flavonoid (kateşin, luteolin, rutin) bileşikler, organik asitler (malik, sitrik, laktik, asetik vb.) ile fruktoz ve glikoz şekerleri tespit edilmiştir. Hidrojen gazı uygulanmış meyve sularının fenolik, organik asit ve şeker profillerine bakıldığında H2 bazı fenolik bileşikleri artırmış, bazılarını ise değiştirmemiş veya minimal düzeyde azaltmıştır. Vişne sularının toplam aerobik mezofilik bakteri ve maya-küf sayımları <1,00-2,23 log kob/mL aralığında bulunmuştur. Duyusal analiz sonucuna göre depolama süresince H2 'li vişne sularının duyusal parametrelerini (renk, koku, aroma, tat, burukluk, kıvam ve genel kabul) anlamlı bulunmuş ve H2 ve H2-pektinli vişne sularının 0. ve 7. günleri kritik değerde olduğu panelistler tarafından olumlu olarak değerlendirilmiştir. Vişne suyu ortamına katılan pektinin diğer kıvam artırıcılara göre hidrojen gazını daha fazla süre tuttuğu belirlenmiştir. Vişne sularına katılan seçici bir antioksidan özellikteki hidrojen gazının vişne suyunun rengini koruduğu, bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini iyileştirdiği, fenolik bileşikler, antioksidan aktiviteyi, organik asitleri, şekerleri arttırdığı görülmektedir. Ayrıca hidrojenli vişne suları tüketici tarafından daha çok beğenilmiştir. Sonuç olarak, meyve suyu gibi diğer gıda üretimlerinde hidrojen uygulamasının gıdaların kalitesini ve besinsel özelliklerini koruduğu gözlemlenmiştir. İleri ki çalışmalarda hidrojen uygulamasının meyve suyu teknolojisinde daha fazla kullanılması ve hidrokolloidler ile etkileşiminin incelenmesi gerekmektedir.

Abstract:
In this study, different concentrations of pectin, carboxymethyl cellulose (CMC) and xanthan gum polysaccharides were added to sour cherry juice with molecular hydrogen gas and the change in hydrogen concentration over time was measured. It was determined that the thickener that retained hydrogen gas for the longest time (26 hours) was the sour cherry juice sample with 0.20% pectin and it was added to 100% sour cherry juice produced by traditional methods. For this purpose, 4 different sour cherry juices were produced with plain, pectin, H2 and H2-pectin. Some quality parameters and physicochemical properties of the sour cherry juices stored at +4 oC for a month were investigated at 0., 7., 14., 21. and 30. days. The initial color (L*, a*, b*, C* and Ho) values of sour cherry juices were determined as 28.21-40.08, +35.11-(+)47.23, +13.59-(+)30.22, 37.96-56.07 and 20.20-32.66, respectively. The hydrogen (H2) concentration of H2 and H2-pectin sour cherry juices in day 0 was found to be 0.739 mg/L and 0.934 mg/L, respectively. Hydrogen concentration could not be determined due to the loss of hydrogen gas on the other days. At the beginning of storage of sour cherry juices, Eh (-)142.33-(+)185.17 mV, pH 3.08-3.15, titration acidity 1.81-1.96%, water soluble dry matter 14.27-15.37%, viscosity 2.76-5.22 mPa. s, browning index 210.46-228.74, total phenolics 3727.85-4107.59 mg GAE/L, total flavonoids 152.82-179.02 mg QE/100 mL, antioxidant activities (DPPH, ABTS and FRAP) 178.14-182.73 g AAE/L, 1897.22-2205.07 µmol TE/100 mL and 3333.33-3660. 71 mg GAE/100 mL, total monomeric anthocyanin 444.08-678.13 mg/L, anthocyanin degradation criteria (color intensity, polymeric color value, polymeric color ratio) were determined between 10.77-11.87, 3.61-5.61 and 33.68-48.52%. According to the results of HPLC analysis, phenolic acids (protocatechuic, chlorogenic, caftaric acid, and flavonoid (catechin, luteolin, rutin) compounds, organic acids (malic, citric, lactic, acetic, etc.) and fructose and glucose sugars were detected. When the phenolic, organic acid and sugar profiles of the juices treated with hydrogen gas were analyzed, it was observed that H2 increased some phenolic compounds and did not change or minimally decreased others. Total aerobic mesophilic bacteria and yeast molds of sour cherry juices were found in the range of <1.00-2.23 log cfu/mL. According to the results of the sensory analysis, the sensory parameters (color, odor, aroma, taste, astringency, consistency and general acceptability) of the sour cherry juices with H2 were found to be significant during the storage period and it was positively evaluated by the panelists that the sour cherry juices with H2 and H2-pectin were at the critical value in the 0th and 1st day. It was found that pectin added to the sour cherry juice medium retained hydrogen gas for a longer time than other thickeners. It is seen that hydrogen gas, which is a selective antioxidant added to sour cherry juices, preserves the color of sour cherry juice, improves some physical and chemical properties, increases phenolic compounds, antioxidant activity, organic acids, sugars. In addition, hydrogenated sour cherry juices were more liked by consumers. As a result, it was observed that the application of hydrogen in other food production, such as fruit juice, preserves the quality and nutritional properties of food. In future studies, hydrogen application should be used more in fruit juice technology and its interaction with hydrocolloids should be investigated.