Ultrases, fotosonikasyon ve vurgulu elektriksel alan işlemlerinin elma suyunun bazı kalite özelliklerine etkisi
The effect of ultrasound, photosonication and pulsed electrical field processes on some quality parameters of apple juice
Yazar: MEHMET BAŞLAR
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA FATİH ERTUGAY
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı elma suyunun bazı kalite özellikleri üzerine ultrases, fotosonikasyon ve vurgulu elektriksel alan işlemlerinin etkisini incelemek, bu işlemlerin birbirlerine karşı üstünlük ve noksanlıklarını karşılaştırmaktır. Bu amaçla muamele edilen elma suyunun polifenoloksidaz (PFO) ve toplam maya-küf inaktivasyonu, toplam fenolik madde kaybı, bulanıklık düzeyi, bulanıklık kararlılığı, sedimantasyon değeri ve renk, pH, briks değişimi belirlenmiştir. Ayrıca ultrases işleminin kaba partiküllerde meydana getirdiği değişim mikroskopla tespit edilmiştir. Bu çalışmada ultrases ve fotosonikasyon işlemleri 24 kHz sabit frekansta, farklı dalga genliği (50 ve 100µm), vurgu (1:1 ve 0,5:1 ss-1), sıcaklık (40, 50 ve 60°C), süre (5 ve 10 dak.) ve UV şiddeti (0, 8,8 ve 17,6 mWcm-2) ile uygulanmıştır. PEF işlemleri ise 0,2 kHz sabit frekansta farklı elektrik alan şiddeti (30 ve 40 kVcm-1) ve vurgu sayısı (50, 100, 150 ve 200) ile kullanılmıştır.Araştırma sonuçlarına göre PFO enzimi ve maya-küf inaktivasyonu üzerine fotosonikasyon işlemi ultrases işlemine göre daha başarılıyken, bunların tamamen inaktivasyonu sadece PEF işlemlerinde gerçekleşmiştir. Bununla birlikte fenolik madde kaybı, PFO inaktivasyonun yüksek olduğu işlem şartlarında genellikle yüksek olmuştur. Ultrases ve fotosonikasyon işlemleri elma suyundaki kaba partikülleri parçalayarak bulanıklık düzeyini ve bulanıklık kararlılığını önemli oranda artırmış ve fiziksel görünümünü belirgin bir şekilde iyileştirmiştir. PEF işleminde ise bulanıklık artışı çok düşük seviyede olmuştur. Ayrıca fotosonikasyon işlemi ultrases işlemine göre elma suyunun L ve b renk parametrelerini daha olumlu etkilelerken, uygulanan işlemlerin hiçbirisi pH ve briks değerlerini önemli seviyede etkilememiştir.

Abstract:
The objective of this study was to investigate the effect of ultrasound, photosonication and pulsed electric field (PEF) processes on some quality parameters of apple juice and to compare advantages and disadvantages of these processes. For this purpose, polyphenoloxidase (PPO) enzyme and total yeast-mold inactivation, loss of total phenolic compounds, cloud value, cloud stability, sedimentation level and changes of color, pH, Brix of apple juice were determined. Also the effect of ultrasound on changing of large particles in apple juice was determined by microscopy. It was applied at constant frequency (24 kHz) and different amplitudes (50 and 100µ), pulses (1:1 and 0,5:1 ss -1), temperatures (40, 50 and 60°C), treatment times (5 and 10 min.) and ultraviolet intensity (0, 8,8 and 17,6 mWcm-2) conditions for ultrasound and photosonication processes, and also at constant frequency (0,2 kHz) and different electric field intensity (30 and 40 kVcm-1) and number of pulses (50, 100, 150 and 200) for PEF processes.According to the research results, it was found that photosonication was effective than ultrasound on PPO and total yeast-mold inactivation, while they were completely inactivated by only PEF. However, loss of total phenolic compounds generally decreased with increasing of PPO inactivation. Ultrasound and photosonication processes improved clearly physical appearance of apple juice increased cloud value and cloud stability by grinding the large particles, while PEF conditions weren?t clearly effective on cloud quality of apple juice. Moreover, ultrasound and especially photosonication processes positively affected L and b parameters, while none of applied processes changed Brix and pH levels of apple juices.