Kokulu üzümün biyoaktif bileşenleri ve biyoerişilebilirliği üzerine farklı kurutma yöntemlerinin etkisi
The effect of different drying methods on the bioactive compounds and bioaccessibility of Isabella grape
Yazar: KÜBRA ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ ; DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Aroma = Aroma ; Erişilebilirlik = Accessibility ; Kurutma = Drying ; Polifenol = Polyphenol ; Üzüm = Grape ; İn vitro = In vitro

Özet:
Ülkemizde Karadeniz Bölgesi'nin doğal florasında daha çok akçaağaç, karaağaç, dut ve ceviz gibi ağaçlara sarılı olarak yetiştirilmekte olan biyoaktif bileşenlerce zengin siyah kokulu 'Isabella' üzümü (Vitis labrusca L. × Vitis vinifera L.) belirgin bir aromaya, koyu veya morumsu siyah renkli kalın ve kaygan bir kabuğa sahip olup, sofralık üzüm, marmelat, pekmez, turşu, reçel veya meyve suyu olarak tüketilmektedir. Bu çalışmada, vakum kurutma (VK), sıcak hava ile kurutma (SHK), dondurarak kurutma (DK) ve ultrases destekli vakum kurutma (USVK) yöntemleri kullanılarak kokulu üzüm yapısındaki değişimler belirlenmiştir. Taze ve kurutulmuş üzümlerin fiziksel özellikleri (renk, morfoloji, boyut, su alma kapasitesi, tekstür), duyusal özellikleri, aroma profilleri, besin kompozisyonları, antioksidan kapasiteleri, fenolik ve mineral madde içerikleri değerlendirilmiştir. 
Taze ve kurutulmuş üzümlerde antosiyaninlerde dahil olmak üzere fenoliklerin, antioksidan kapasitelerin ve minerallerin biyoerişilebilirliklerini incelemek için bir in vitro sindirim modeli kullanılmıştır. 
Kuru üzümlerin taze üzümlere göre; kullanılan kurutma yöntemine bağlı olmakla birlikte, daha düşük toplam fenolik madde fenolik içeriği ve antioksidan kapasiteye sahip olduğu belirlenmiştir. Kurutulan üzümlerde, en yüksek toplam fenolik madde miktarı DK üzümlerde, onu takiben vakumda kurutulmuş üzümlerde belirlenirken, en düşük toplam fenolik madde miktarı ise ultrases destekli vakumda kurutulmuş üzümde saptanmıştır. Kokulu üzüm örneklerinde belirlenen en yaygın fenolik bileşenler sırasıyla; klorojenik asit, protokateşik asit, kateşin, m-kumarik asit, ellajik asit ve p-hidroksibenzoik asit olark tespit edilmiştir. Taze ve DK üzümler tüm antosiyaninleri içerirken, VK ve SHK üzümlerde ise sadece peonidin-3-O-glukozid ve malvidin-3-O-glukozid belirlenmiştir.  İnce bağırsak fazı sonunda, polifenolik ve mineral madde miktarları önemli ölçüde düştüğü görülmüştür. Taze ve DK üzümlerde fenolik bileşenlerin içeriği daha yüksek olmasına rağmen, geri kazanımlarda (R) ve biyoerişilebilirlik indekslerinde (BI) aynı durum ortaya çıkmadığı anlaşılmıştır. İn vitro sindirim koşullarında, VK üzümlerin birçok fenolik bileşik içeriğinin daha yüksek bir biyoerişilebilirlik indeksi sergilediği ve ayrıca tüm üzüm örneklerinde en yüksek mineral madde olarak potasyum minerali biyoerişilebilirliğinin belirlendiği görülmüştür. Bunlara ek olarak, taze ve kuru üzümlerin aroma bileşenleri de saptanmıştır. Kurutulmuş üzümlerin, aldehitler (4), alkoller (4), esterler (6), asitler (1), benzenler (3), terpenler (1), furfural (1) ve alkanlar (9) dahil olmak üzere toplam 29 uçucu bileşeni içerdiği saptanmıştır. Doğal olarak, taze üzümün uçucu bileşik içeriğinin, kurutulmuş üzümlere kıyasla daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Taze üzümün üzüm aromasını sağlayan etil asetat ve asetik asit heksil ester gibi konsantre esterlerin, kuru üzümden önemli ölçüde yüksek olduğu saptanmıştır. Bu çalışmada, kurutma işlemi sonucu elde edilen üzüm matriksinin fiziksel durumunun biyoaktif kimyasalların sindirilebilirliğini etkilediği saptanmıştır. Gelecekte yapılacak olan çalışmalarda, kurutma koşullarının seçimi, sadece biyoaktif bileşiklerin korunmasına değil, aynı zamanda, bağırsak mikrobiyotası üzerindeki potansiyel etkileri de dahil olmak üzere, sindirim süreci boyunca biyoaktif bileşenlerin biyoerişilebilirliklerini etkilediğinden dolayı, ürün yapısına da odaklanılmalıdır.

Abstract:
The bioactive-rich black fragrant 'Isabella' grape (Vitis labrusca L. × Vitis vinifera L.) is primarily cultivated surrounded in trees such as maple, elm, mulberry, and walnut in the natural flora of the Black Sea Region in our country. It has a characteristic aroma, dark or purplish black. It is eaten as table grapes, marmalade, molasses, pickles, jam, or fruit juice and has a colourful, thick, slippery peel. The physical characteristics (change in colour, rehydration ratio, microstructural properties, textural profiles), phenolic compounds, antioxidant capacities, mineral contents, and aroma profile of black Isabel grapes were determined before and after simulated in vitro digestion using hot-air drying (HAD), vacuum-drying (VD), ultrasound-assisted vacuum-drying (US-VD), and freeze-drying (FD). Raisins had lower phenolic content and antioxidant activity than fresh grapes, and their levels varied depending on the drying method used. The most favourable approach for retaining phenolic compounds in dried grapes was FD, followed by VD, while US-VD was the least ideal method. 
The most common phenolic chemical found was chlorogenic acid, which was followed by protocatechuic acid, catechin, m-coumaric acid, ellagic acid, and p-hydroxybenzoic acid. Fresh and freeze-dried samples included anthocyanins, but VD and HAD samples only contained 3-glucosides of peonidin and malvidin. At the end of the intestinal phase, the levels of polyphenolics and minerals dropped significantly. 
Although the fresh and freeze-dried samples had larger initial phenolic content, the recovery and bioaccessibility indexes did not follow the same pattern. In vitro digestion conditions showed that VD samples had a higher bioaccessibility index for the majority of the phenolic chemicals and also, potassium was the most bioaccessible mineral. Moreover, A total of 29 volatile compounds were identified, including aldehydes (4), alcohols (4), esters (6), acid (1), benzenes (3), terpenes (1), furfural (1), and alkanes (9). The content of volatile compounds was relatively higher in the fresh grape as compared to all dried grapes. The most concentrated esters, such as ethyl acetate and acetic acid hexyl ester, which provide the fruity, sweet, grape aroma, were significantly much higher in the fresh grape than the dried grapes.  The physical state of the grape matrix achieved by drying was found to affect the digestibility of bioactive chemicals in this study.