UHT sütün yağ içeriği ve depolama sıcaklığının Maillard tepkime kinetiği üzerine etkisi
Effects of fat content and storage temperature of UHT milk on the kinetics of Maillard reaction
Yazar: BENGİ AKBULUT PINAR
Danışman: PROF. DR. YAŞAR KEMAL ERDEM
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Gıdaların ısıl işlemi, kurutulması ve depolanması sırasında protein fraksiyonlarının ve karbohidratların yer aldığı farklı tepkimeler oluşmaktadır. Bunlar arasında dikkat çekici olan tepkime enzimatik olmayan esmerleşme tepkimesi olarak adlandırılmakta ve Maillard tepkimesi, karamelizasyon ve askorbik asit oksidasyonu olmak üzere üç ana süreç ile gerçekleşmektedir. Maillard tepkimesinin kimyası karmaşık olup karamelizasyon ve askorbik asit oksidasyonunu özel durumlar olarak içerdiği düşünülmektedir.Bu çalışmada, sıcaklığın tepkime üzerine etkisi göz önüne alınarak, farklı sıcaklıklarda depolama süresi boyunca Maillard tepkime ürünleri ve antioksidan oluşumu araştırılmıştır. Çalışma kapsamında kullanılacak UHT sütlerin yağ içeriklerinin tepkime üzerine olan etkisi de araştırılmıştır. Çünkü ısıl iletkenliği suya göre daha düşük olan yağın, ısıl işlem sırasında süt bileşenleri üzerinde ısının etkisini değiştirdiği düşünülmektedir. Bu amaçla, üç farklı yağ içeriğinde (%0, %1.5, %3) üretilen UHT sütler, üç farklı depolama sıcaklığında (4oC, 20oC, 40oC) depolanmış ve raf ömrü olan 120 gün boyunca her 15 günde bir yapılan kapsamlı analizlerle sütlerde renk, pH değişimi ve protein miktarları izlenmiş, Maillard tepkime ürünlerinin oluşumu, lisin kaybı ve antioksidan aktivite saptanmıştır.Çalışma sonucunda, UHT sütlerde Maillard tepkimesinin depolama boyunca devam ettiği, tepkime ürünleri olan furosin ve HMF miktarının özellikle 40ºC'de depolanan örneklerde raf ömrü süresince arttığı saptanmıştır. Bu süreçte örneklerin yağ içeriğinin renk değerleri, reaktif lisin ve antioksidan aktivite değerleri üzerinde etkili olduğu belirlenmiştir. UHT sütlerin yağ içeriği azaldıkça depolama boyunca renk farklılığının (?E) ve antioksidan aktivite değerinin arttığı, reaktif lisin içeriğinin azaldığı gözlenmiştir.

Abstract:
Different reactions involving the protein fraction and carbohydrates can take place during the heat treatment, drying and storage of food products. Among them, the most important reaction can be considered as nonenzymatic browning reactions which includes mainly the Maillard reaction, caramelization and the oxidation of ascorbic acid. The chemistry underlying the Maillard reaction is very complex and involves the oxidation of ascorbic acid in special case.In this research, considering the effect of temperature on the reaction, the Maillard reaction products and antioxidant production were exemined during the storage in different temperatures. The effect of fat content of the UHT milks was also be exemined on the reaction. Because fat globules apparently have some suppressing effect on the heat load given to a product, possibly because of a depressing effect, making heat transfer less efficient. For this purpose, the UHT milk produced at three different fat content (%0, %1.5, %3) were stored under three different storage temperatures (10, 20, and 40ºC). The color, pH changes and protein content of milk were observed and the production of Maillard reaction products, loss of lysine residues and antioxidant activity were determined through comprehensive analysis made in each fifteenth day of shelf life period (120 days).As a result, it was found that the Maillard reaction was continued in UHT milk during the storage period. The amount of reaction products furosin and HMF were increased especially at 40ºC. In this period, the fat content of the samples was effect on color, reactive lysine and antioxidant activity. With the reducing fat content of UHT milk, increasing of color difference (?E) and antioxidant activity and decreasing of reactive lysine content were observed.