Kuru kayısılardan kükürt dioksitin uzaklaştırılma yöntemleri üzerinde araştırma
Studies on desulfiting methods of dried apricots
Yazar: MEHMET ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. BEKİR CEMEROĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2001
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Kayısı =   ; Kayısı = Apricot ; Kükürt dioksit = Sulfur dioxide ; Reaksiyon kinetiği = Reaction kinetics

Özet:
ÖZET Doktora Tezi KURU KAYISILARDAN KÜKÜRT DÎOKSİTÎN UZAKLAŞTIRILMA YÖNTEMLERİ ÜZERİNDE ARAŞTIRMA Mehmet ÖZKAN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği AnabDim Dalı Danışman : Prof. Dr. Bekir CEMEROGLU Aşın kükürtlemniş kuru kayısılardan kükürt diokshin (SO2) uzaklaştırılması amacıyla; (1) sıcak hava akımında tutma, (2) buharlama, (3) kısmi bir rehidrasyonu takiben kurutma ve (4) hidrojen peroksit (H2O2) çözeltisine daldırma gibi dört fitrklı metod incelenmiştir. ilk metodda, kayısılar 40°, 50° ve 60°C lerdeki sıcak hava akmanda tutularak, % 19.32 olan başlangıç nemi % 8 - 9' a düşürülmesiyle oluşan SO2 kaybı saptanmıştır. Sıcak hava akımında tutulan kuru kayısılardan SO2 içeriğindeki azalmanın sıfinncı ve birinci dereceden kinetiğe göre geliştiği, ve birinci dereceden reaksiyon hız sabitinin (k değeri), 40°, 50° ve 60°C de sıra ile 0.00081, 0.00230 ve 0.01135 saat"1 olduğu belirlenmiştir. SO2 kaybında Qıo değeri 40° - 50°C de 2.84, 50° - 60°C de 4.93 olduğu ve aktivasyon enerjisinin (Ea) ise 1 15.84 kJ mol"1 düzeyinde bulunduğu hesaplanmıştır. Kinetik verilerin analizi, bu işlem sırasında gelişen enzimatik olmayan esmerleşmenin Q10 değerinin 40° - 50°C de 2.24, 50° - 60°C de 5.36 düzeyinde bulunduğu ve Ea değerinin ise 109.30 kJ mol"1 olduğunu göstermektedir. ikinci metodda, kuru kayısılar 100° ve 111°C' deki buhar etkisine maruz bırakılmıştır. Buhar sıcaklığı ve etki süresine bağlı olarak kayısıların S02 düzeyi % 50' ye kadar azaltılabilmiştir. Bununla birlikte buharlama işlemi sonunda, ölçülmüş düşük CIE L*, a* ve b* değerlerinin de kanıtladığı gibi, kayısıların parlaklığı (L*), kırmızılığı (a*) ve sanlığı (b*) azalmıştır. Aynca buharlama sonunda, kayısıların nem düzeyi tekrar kurutulmalarını gerektirecek kadar yükselmiştir. Üçüncü yöntemde, kuru kayısılar önce kısmen rehidre edilmiş ve bunu izleyerek 65°C deki sıcak hava ile kurutulmuşlardır. Bu yöntemle SO2' in ancak % 20' si uzaklaşmış; fakat kayısılar, kontrol örneklerine göre daha yüksek L* ve b* değerleri vererek daha parlak ve daha san bir görünüş kazanmışlardır. Bu üç fiziksel yöntem dışında, kuru kayısıların SO2 içeriğim düşürmek için hidrojen peroksit de kullanılmıştır. Bu amaçla, kuru kayısılar farklı sürelerle 20° ve 40°C deki % 0.5, % 1.0 ve % 1.5' Kk H2O2 çözeltisine daldırılıp çıkarılmış ve oda sıcaklığında bir gece kendi haline bırakılmışlardır. 60°C de ise, kayısılar % 1.0' Kk H2O2 çözeltisi ile muameleedilmişlerdir. Bu süre sonunda bu işlemin uygulandığı kayısılarda H2O2 kalıntısı saptanmamıştır. SO2' in H202 ile uzaklaştırılması birinci dereceden kinetiğe göre gelişmektedir. SO2' in a7almasınm gerçekleştiği reaksiyon ile ilgili olarak, % 1' lik H202 çözeltisine ilişkin tia değerleri, 20°, 40° ve 60°C'de sıra ile 23, 12 ve 7.6 dakika olarak saptanmıştır. 20° - 60°C arasmda Qı0 değerinin 1.26 - 1.38 bulunduğu, ve E» değerinin ise 22.48 kJ mor1 olduğu hesaplanmıştır. Hidrojen peroksit uygulamada kritik faktörler olan H2O2 konsantrasyonun, sıcaklığının ve etki sûresinin doğru seçilmesi ve kuru kayısıların doğal renginin solmasına meydan verilmemesi gerektiği sonucuna varılmıştır. 2001, 113 sayfa ANAHTAR KELİMELER : Kuru kayısı, kükürt dioksit, hidrojen peroksit, renk, reaksiyon kinetiği

Abstract:
ABSTRACT Ph.D. Thesis STUDIES ON DESULETITNG METHODS OF DRIED APRICOTS Mehmet ÖZKAN Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Food Engineering Supervisor : Prof. Dr. Bekir CEMEROGLU Removal of sulfur dioxide (SO2) from the excessively sulfited dried apricots was studied using four different methods: (1) placing in hot air circulation, (2) steaming, (3) partial rehidration and subsequent drying and (4) dipping in hydrogen peroxide CH2O2) solution. In the first method, apricot samples were exposed to hot air at 40°, 50° and 60°C and the removal of SO2 was observed in apricot samples dried from initial moisture content of 19.32 % to final moisture content of 8 - 9 %. Removal of SO2 by hot air was fitted to both zero- and first-order kinetic models with the first-order reaction rate constants (k values) of 0.00081, 0.00230 and 0.01135 h"1 at 40°, 50° and 60°C, respectively. Temperature quotients (Q10) for SO2 removal were 2.84 at 40° - 50°C and 4.93 at 50° - 60°C; activation energy (E») was 1 15.84 kJ mol"1 at 40° - 60°C. Analysis of kinetic data also suggested a first-order reaction for non-enzymatic browning with the Q10 values of 2.24 at 40° - 50°C and 5.36 at 50° -60°C, and Ea value of 109.30 kJ mol"1 at 40° - 60°C. In the second method, dried apricots were exposed to steam at 100° and 111°C. Depending on steam temperatures and exposure times, the SO2 contents of apricots were lowered as much as 50 %. However, steamed apricots lost their brightness (L*), redness (a») and yellowness (b*) as indicated by lower CIE L*, a* and b* values. In addition, as a result of steaming, the moisture contents of apricots increased to the levels requiring subsequent drying. In the third method, dried apricots were first partially rehydrated and then dried with hot air at 65°C. With this method, omy 20 % of SO2 was removed; but the color of dried apricots became brighter and yellower than control samples, as indicated by higher L* and b* values. Apart from these three physical methods, hydrogen peroxide was also used to lower the S02 content of dried apricots. For this purpose, dried apricots were dipped into 0.5, 1.0 and 1.5 % H2O2 solutions at 20° and 40°C for various times and left overnight at room temperature. At 60°C, apricots were also treated with 1 % H2O2 solution. No residual H2O2 was detected in treated apricot samples. Removal of S02 by H2O2 followed a first-order kinetic model At 1 % H202 solution, tia values were 23, 12 and 7.6 min at 20°, 40° and 60°C, respectively. At 20° - 60°C and 1 % H202 concentration, Qio values ranged from 1.26 to 1.38 and Ej value was 22.48 kJ mol'1. The critical factors for H2O2 application are to choose the appropriate H202 concentration, temperature and exposure times and not to bleach the natural color of dried apricots. 2001, 113 pages KEY WORDS : Dried apricots, sulfur dioxide, desuifhing, hydrogen peroxide, color, reaction kinetics