Farklı kurutma metodlarının pul biber kalitesi ve kurutma kinetiği üzerine etkisi
The effect of drying methods on the drying kinetics and quality of red pepper
Yazar: ŞAHABETTİN DAĞHAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET KARAASLAN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Fırında kurutma = Oven drying ; Kırmızı pul biber = Red pepper ; L-askorbik asit = L-ascorbic acid

Özet:
Bu çalışma kapsamında Şanlıurfa'da yetiştirilen Capsicum annuum L.türü kırmızıbiberden açık havada - gölgede kurutma, zorlamalı konveksiyonlu güneş enerjili kurutucuda kurutma, 55oC, 65oC ve 75oC'de olmak üzere 3 farklı sıcaklıkta kabin ve vakum kurutucuda ayrı ayrı kurutma şeklinde farklı kurutma yöntemleri ile pul biber üretimi yapılmıştır. Bu kurutma yöntemlerinin pul biber kalitesi (aflatoksin içeriği, ürün rengi, C vitamini içeriği, hidroksimetilfurfural (HMF) içeriği, polifenoloksidaz enzim aktivitesi, su aktivitesi, nem miktarı ve duyusal özellikleri), C vitamini düzeyindeki değişim ve kuruma kinetiği üzerine etkisi incelenmiş ve kurutma yöntemleri arasında karşılaştırmalar yapılmıştır. Kurutma süresi bakımından optimum kurutma koşullarının vakum kurutucuda 75°C'de yapılan kurutma işlemi olduğu sonucuna varılmıştır. Kurutulan kırmızıbiberin kalite özelliklerini optimum miktarlarda koruyan koşullar ise vakum kurutucuda 55°C sıcaklıkta yapılan kurutma işlemi olarak belirlenmiştir. Açık havada yapılan kurutma işleminin (sıcaklık; 37±1.5oC, rüzgar hızı; 7±1 km/sa) uzun sürede gerçekleştiği (43 saat) ve açık hava koşullarından kaynaklanan hijyen problemlerinin yaşandığı belirlenmiştir. Güneş enerjili kurutucuda yapılan kurutma işleminin açık havaya göre kurutma işlemini kısalttığı (26 saat), askorbik asit düzeyini daha iyi koruduğu (Cson/Cilk =0.24±0.017), daha düşük PPO enzim aktivitesi sağladığı (EAson/EAilk=0.14±0.004) ancak sıcaklık artışına bağlı olarak HMF miktarını arttırdığı (57.91±1.93 mg/kg) belirlenmiştir. Kabin kurutucuda yapılan kurutma işlemlerinde 55oC'de askorbik asit düzeyi ve renk 65oC ve 75oC'de yapılan kurutma işlemlerine göre daha iyi korunmuş, daha düşük HMF düzeyi ve daha yüksek PPO enzim aktivitesi meydana gelmiştir. En fazla kararma kabin kurutucuda 65oC ve 75oC'de yapılan kurutma işlemlerinde gerçekleşmiş (65oC'de; L*=25.88±0.44, a*=21.31±0.21, b*=10.83±0.10, 75oC'de; L*=24.48±0.10, a*=22.7±0.13, b*=10.42±0.14), ayrıca duyusal test panelistleri tarafından 75oC'de kurutmada ürün tadında yanma tespit edilmiştir. Kalite ve kuruma süresi bakımından en iyi şartların oluştuğu vakum kurutucu ile kurutma işlemlerinde sıcaklık artışı ile birlikte kuruma süresinin ve askorbik asit düzeyinin düştüğü, PPO enzim aktivitesi ve HMF düzeyinin arttığı saptanmıştır. Ayrıca vakum uygulamasının PPO enzim aktivitesini önemli düzeyde düşürdüğü belirlenmiştir. Elde edilen bulgulara göre nem oranı (MR) değişimini en uygun tanımlayan matematiksel modelin Page ve Modifiye Page Modeli olduğu (R2; 0.9841–1, χ2; 0.0002–0.0043, MBE; (-)0.0151–0.0272 ve RMSE; 0.0114–0.0618), askorbik asit değişimi için de Page ve Modifiye Page modellerinin en uygun modellemeler olduğu sonucuna varılmıştır.

ANAHTAR KELİMELER:  Pul biber, Kurutma Yöntemleri, PPO, HMF, Askorbik Asit.

Abstract:
In the scope of this study, the flaked red peppers were produced from Capsicum annuum L. type red peppers, cultivated in Şanlıurfa, dried on the open air (shade), convectionally forced sun energized dryer, cabinet dryer at different temperatures (75°C, 65°C, 55°C) and vacuum dryer at three differerent temperatures (75°C, 65°C, 55°C)). Effects of these drying methods on the quality of last products (aflatoxin content, colour, ascorbic acid content, hydroximethylfurfurol (HMF) content, polyphenoloxidase enzyme activity, moisture content and sensory properties) and change of ascorbic acid level and drying kinetics of flaked red pepper which is produced under different drying methods were determined. Vacuum drying at 75°C was found as to be the optimum drying condition for peppers. Optimum quality parameters were well conserved in vacuum dried peppers at 55°C. In the open air drying (temperature; 37±1.5oC, wind velocity; 7±1 km/h), drying process completed in 43 hours and hygenic problems in the samples were observed. Sun drying of the samples completed in shorter time (26 hours),  ascorbic acid content was well conserved (Cfinal/Cfirst=0.24±0.017), low polyphenoloxidase enzyme activity was measured (EAfinal/EAfirst=0.14±0.004) but high hydroximethylfurfurol (HMF) content (57.91±1.93 mg/kg) detected because of high temperature compared with open air drying. In the cabinet drying at 55oC, ascorbic acid content and colour were well conserved, high polyphenoloxidase enzyme activity and low hydroximethylfurfurol (HMF) content obtained compared with cabinet drying at 65oC and 75oC. The highest browning was determined at the cabinet drying at 65oC (L*=25.88±0.44, a*=21.31±0.21, b*=10.83±0.10) and 75oC (L*=24.48±0.10, a*=22.7±0.13, b*=10.42±0.14), also burned taste was reported in the flaked red pepper produced in cabinet dryer at 75oC. Increasing HMF content, decreasing polyphenoloxidase enzyme activity and drying time were obtained with increasing drying temperature in the vacuum dried samples which represented the optimum drying conditions. It is also determined that polyphenoloxidase enzyme activity decreased significantly because of applied vacuum. According to the results, the most qualified mathematical models for moisture ratio changes were Page and Modified-Page (R2; 0.9841–1, χ2; 0.0002–0.0043, MBE; (-) 0.0151–0.0272 and RMSE; 0.0114–0.0618) and Page model and Modified Page model for the changes of ascorbic acid content.

KEYWORDS: Red pepper, Drying methods, PPO, HMF, Ascorbic acid.