Keçiboynuzu meyvesinden yüksek saflıkta şeker şurubu üretimi
Production of high purity sugar syrup from carob bean fruit
Yazar: SERPİL YALIM KAYA
Danışman: PROF. DR. YÜKSEL ÖZDEMİR
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Berraklık = Clarity ; Keçiboynuzu = Locust ; Özüt = Extract

Özet:
Keçiboynuzu ağacı (Ceratonia siliqua L.), Akdeniz ikliminde yetişen bir bitki olup meyve eti (meyvenin çekirdeksiz kısmı) çoğunlukla hayvan yemi, sınırlı miktarda keçiboynuzu unu ve pekmezinin üretiminde kullanılmaktadır. Keçiboynuzu meyve eti; cins, bölge ve iklime bağlı olarak %40-70 oranında çoğunluğu sakaroz olan şeker içermektedir. Keçiboynuzu meyvesinden şekerin iyi özütlendiği koşullarda renk, burukluk, acılık ve bulanıklık veren istenmeyen bileşenler de özüte geçmektedir. Keçiboynuzundan şekerin tam ve saf olarak özütlenmesi; meyve tanecik boyutu, su- meyve oranı, özütleme sıcaklığı ve özütleme süresi gibi birden fazla faktöre bağlı olup endüstrideki koşullara uygun, yüksek verim ve kalitede, ekonomik şeker şurubunun üretimi için bu faktörlerin birlikte etkileri incelenmelidir.Bu çalışma, keçiboynuzu meyve tanecik boyutu, su- meyve oranı, özütleme süresi ve özütleme sıcaklığının özütün şeker ve toplam polifenol derişimi ile çözünür kuru madde (%ÇKM, briks), berraklık ve özüt verimine tek tek olduğu gibi birlikte (interaksiyon) etkilerinin de incelenebildiği Tepki Yüzey Yöntemi (response surface methodology (RSM)) Merkezi Bileşik Deney Tasarımı kullanılarak keçiboynuzundan şekerin maksimum, diğer bileşenlerin ise minimum düzeyde özütlendiği optimum özütleme koşulunu ve elde edilen özütün sanayiye uygulanması ekonomik ve kolay tekniklerle berraklaştırılıp saflaştırılmasını kapsamaktadır.Bu çalışmada, endüstriyel şeker üretilen bitkilerden (şeker pancarı ve şeker kamışının %12-16'si şeker) daha fazla şeker içeren keçiboynuzu meyvesinden Türk Gıda Kodeksi Şeker Tebliği ve TS 12067 İnvert Şeker Şurubu Standardı'na uygun yüksek saflıkta şeker şurubu üretilmiştir. Elde edilen %70,56 ? 2,28 kuru madde (KM) ve 68,57 ? 1,40 briksteki keçiboynuzu şeker şurubunun KM'de %0,03 ? 0,01 kül, 5,75 ? 5,67 ppm toplam polifenol ve %97,26 ? 5,05 toplam şeker (toplam şekerin %73,62 ? 4,01'i sakaroz, %14,58 ? 0,71'si glikoz ve %9,06 ? 0,45'i früktoz) içerdiği ve şurubun iletkenlik külü 0,01 ? 0,004 (m/m), pH 5,60 ? 0,01, renk 98,67 ? 25,16 IU420, berraklık %98,76 ? 0,49 (%T, 625) ve yoğunluk değerinin 1,29 ? 0,05 g/cm3 olduğu saptanmıştır.

Abstract:
Carob (Ceratonia siliqua L.) which grows in the Mediterranean climate is a plant. The carob pod (the seedless part) is often used as fodder and in the production of limited amount of carob powder and Turkish pekmez, boiled carob juice. The carob pod contains high levels of sugar (40 ? 70%) mostly sucrose, according to the variety of fruit, region and season. At the condition of effective sugar extraction, undesirable components such as turbidity, astringency, bitterness and coloring compounds are also passed to the extract. The complete and pure extraction of sugar depends on multiple factors such as a particle size of carob pod, water/carob pod ratio, extraction temperature and extraction time. To extract in the industrial conditions and to produce economically efficient and high quality sugar syrup from carob pods, the factors which effect extracting should be examined together.The present study contains the production of high purity sugar syrup from carob pod by using Response Surface Methodology (RSM) Central Composite Design (CCD) which allows the observation particularly or in different interactions between the factor?s effectiveness such as the particle size of the carob pod, water/carob pod ratio, extraction temperature and extraction time, etc., sugar and total polyphenol concentration, soluble solids, clearness, and yield of the extract to optimize the condition of the extraction which means maximum sugar extraction and minimum extraction of the other compounds. This syrup can be produced by a very economical and easy tecnique.In this study, the high purity sugar syrup from carob pod that contains more sugar than other industrial plants from which sugar is produced (e.g. sugar beet and sugar cane contain 12-16% of sugar), is produced. It has been determined that this syrup is appropriate to Turkish Food Codex Invert Sugar Syrup Notification and Turkish Standard of TS 12067 Invert syrup Standard. This sugar syrup from carob pod has 70,56 ? 2,28% dry matter, 68,57 ? 1,40% soluble solid, 0,03 ? 0,01% ash, 5,75 ? 5,67 ppm total polyphenol, 97,26 ? 5,05% total sugar (total sugar is composed of 73,62 ? 4,01% sucrose, 9,06 ? 0,45% fructose, 14,58 ? 0,71% glucose), ash as conductivity 0,01 ? 0,004 (m/m), pH 5,60 ? 0,01, color value 98,67 ? 25,16% IU420, 98,76 ? 0,49% (%T, 625) clearness value and density 1,29 ? 0,05 g/cm3.