Kabin tipi dondurucuda iki farklı donma hızının çilek ve taze fasulyenin kalite özellikleri üzerine etkisi
The effect of two different freezing rates on the quality characteristics of strawberry and green bean in cabin type freezer
Yazar: MURAT YANAT
Danışman: PROF. DR. TANER BAYSAL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında; özel sektör ve üniversitelerin yer aldığı bir proje kapsamında  geliştirilen ve buzdolabında kullanılmak üzere prototip olarak üretilen bir hızlı dondurucu sistemde ve klasik ev tipi buzdolabının statik dondurucu bölmesinde çilek ve taze fasulye örnekleri dondurulmuş, dondurma işlemleri sonrası ve depolama süresince (-25⁰C'de 4 ay) bu ürünlerin kalite özelliklerindeki değişim incelenmiştir. 
Çalışmanın ilk aşamasında, özel sektör tarafından buzdolabı dondurucu bölmesi içerisinde hızlı dondurma yapabilecek hava akımlı bir dondurucu ünitesi tasarlanarak yapımı gerçekleştirilmiştir.
Tasarlanan ve geliştirilen hızlı dondurucu sistemin halen kullanılan statik hava akımlı dondurucu sisteme göre ürünlerde başlangıçta hızlı dondurmanın meydana getirdiği kalite farklarını belirlemek amacıyla donma sonrası ve depolama süresince örneklerde meydana gelen fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik değişimler incelenmiştir. Donma sonrası ve depolama süresi boyunca örneklerde damlama kaybı, pH, toplam kuru madde, askorbik asit, toplam fenolik madde miktarı, renk, toplam monomerik antosiyanin miktarı, peroksidaz enzim aktivitesi, antioksidan aktivite, toplam mezofilik aerobik bakteri sayımı, küf ve maya sayımı analizleri yapılarak dondurucu ortamların ve donmuş halde depolamanın ürünlerin kalitesine etkileri araştırılmıştır.
Hızlı dondurucu sistemin statik dondurucu sisteme göre birçok farklı kalite parametresinde daha iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir. -30°C'de 1.2 m/s hava akımlı ve -18°C'lik hava akımsız dondurucu ortamlarda dondurulan ürünlerin donma hızları arasında önemli farklar gözlemlenmiş, çilek ve taze fasulye örnekleri için hızlı dondurucu sistemde hızlı donma (çilek için 1.51 cm/sa, taze fasulye için 1.08 cm/sa), statik dondurucu sistemde ise yavaş donma (çilek için 0.31 cm/sa, taze fasulye için 0.18 cm/sa) gerçekleşmiştir. Donma sonrası hücre yapısında meydana gelen hasarların doğrudan bir göstergesi olan ve yapıdan uzaklaşan suyu ifade eden damlama kaybı değerleri hızlı donmanın gerçekleştiği hızlı dondurucu sistemde dondurulmuş çilek örneğinde %43.32,  taze fasulye örneğinde %48.33 oranında yavaş donmanın gerçekleştiği statik dondurucuda dondurulmuş örneklere oranla azaldığı bulunmuştur. Hızlı dondurucu sistemde dondurulan örneklerin askorbik asit ve toplam fenolik madde miktarları her iki ürün için de donma sonrası ve depolama süresince daha iyi şekilde korunduğu belirlenmiştir. Antioksidan aktivitenin donma sonrasında hızlı dondurucu sistemde işlem gören çilek örneğinde, statik dondurucuda dondurulan örneklere göre %8.95, taze fasulye örneğinde %10.52 daha yüksek olduğu saptanmıştır.
Örneklerin 4 ay süreyle aynı ortam koşullarında depolanması sonucu, donma işlemi sırasında örnek grupları arasında incelenen kalite parametrelerinde oluşan farkların paralel değişimler göstererek bu farkların korunduğu belirlenmiştir. Depolamanın 4. ayı itibariyle ürünlerin damlama kaybı değerlerinde ciddi artışlar gözlemlenmiş, depolamanın 2. ayında elde edilen sonuçlara oranla damlama kaybı hızlı dondurucuda dondurulmuş çilek örneğinde %31.37, statik dondurucuda dondurulmuş çilek örneği için %20.45 artmıştır. Askorbik asit, toplam fenolik madde, toplam monomerik antosiyanin miktarı ve antioksidan aktivite değerlerinde önemli azalmalar meydana gelmiştir.
Sonuç olarak test edilen hızlı dondurucu sistemin yaygın olarak kullanılan ev tipi statik dondurucu sisteme kıyasla birçok farklı kalite parametresinde donma sonrası ve 4 aylık depolama süresince daha iyi sonuçlar verdiği belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, strawberry and green bean samples were frozen in new developed quick freezer prototype and static freezer unit of the classic home type refrigerator in the scope of a project involving private sector and universities. Samples were stored for 4 months at -25°C. Changes in quality characteristics were determined after freezing and during the storage time.
 In the first stage of the study, air flow freezer which inside the freezer unit of the refrigerator were designed and produced by the private sector. The physical, chemical and microbiological changes on samples were investigated for the purpose of determining differences between designed quick freezing system and currently used static home type freezer system. Drip loss, pH, total dry matter, total phenolic matter content, color, total monomeric anthocyanin content, peroxidase enzyme activity, antioxidant activity, total mesophilic aerobic bacteria count, mold and yeast count and viewing with scanning electron microscope analyses were done after freezing and during the storage time for investigate the effects of freezing equipment and frozen storage on the samples.
 It was determined that quick freezing system gives better results in many different quality parameters compared to static freezing system. Significant differences were observed between the rates of the products frozen at -30°C with 1.2 m/s airflow and -18°C without airflow. Quick freezing processes happened in the quick freezer system (1.51 cm/h for strawberry, 1.08 cm/h for green bean) and slow freezing processes happened in static freezer system (0.31 cm/h for strawberry, 0.18 cm/h for green bean). It was found that the drip loss values, which are a direct indicator of the damages in the cell structure after freezing, were decreased in the samples frozen at quick freezer as 43.32% for strawberry and 48.33% for green bean compared to slow frozen samples. Ascorbic acid and total phenolic content of the samples frozen in the quick freezing system were determined to be better preserved for both samples after freezing and during storage. The antioxidant activity values were found significantly higher in quick frozen samples (8.95% for strawberry, 10.52% for green bean).
	The results of the storage of the samples at the same ambient conditions for 4 months, it was found that the differences, happened between the groups during the freezing processes, showed parallel changes and protected. As of the fourth month of storage, significant rises were observed in drip losses of the samples. Compared to the results of the second month, drip loss values were increased 31.37% in quick frozen strawberry, 20.45% in slow frozen strawberry. Ascorbic acid, total phenolic substance, total amount of monomeric anthocyanin and antioxidant activity values were decreased evidently. 
As a result, compared to widely used home type static freezer, quick freezer system was given better results in many different quality parameters after freezing and during the 4 months storage time.