Pişir-soğut (cook-chill) yöntemiyle hazırlanan kerevitlerin (Astacus leptodactylus) besin değeri ve raf ömrünün belirlenmesi
Determination of the nutrition value and shelf life of crayfish (Astacus leptodactylus) prepared by cook-chill method
Yazar: SAMİME ÖZTURAN
Danışman: PROF. DR. GÜLGÜN FATMA ŞENGÖR
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Balıkçılık ve Su Ürünleri İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Su Ürünleri İşleme Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products
Dizin: Besin değeri = Nutritive value ; Duyusal kalite = Sensory quality ; Fizikokimyasal özellikler = Physicochemical properties ; Gıda güvenliği = Food safety ; Kerevit = Crayfish ; Mikrobiyolojik kalite = Microbiological quality ; Raf ömrü = Shelf life ; Su ürünleri = Aquatic products ; İşlenmiş gıdalar = Processed foods

Özet:
Bu araştırmanın amacı, üç farklı pişirme yöntemi (BC: kaynayan suda haşlama, SVC: sous vide, MC: mikrodalga) uygulanmış kerevitlerin besin değeri ve soğuk depolama sırasında raf ömrü üzerine etkilerini araştırmaktır. Çalışmada üç farklı yöntem ile pişirilmiş kerevitlerin pişirme sonrası ağırlık kayıpları hesaplanarak verim yüzdesi bulunmuştur. Nem değişiminin takibi amacıyla analiz numunelerinde soğuk depolama sırasında periyodik olarak nem (%)  ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Çiğ (FC) ve pişirilmiş kerevitlerin (BC, SVC, MC) besin değerinin belirlenmesi için yüzde besin bileşimi (ham protein, ham yağ, ham kül, nem) analizleri yapılarak karbonhidrat ve enerji değerleri hesaplanmıştır. Çiğ (FC) ve pişirilmiş kerevitlerin (BC, SVC, MC) besin kompozisyonu değerlerini ortaya koymak için yağ asit, amino asit, mineral ve vitamin analizleri yapılmıştır. Raf ömrünü belirlemek için, kontrol grupların (VP: vakum ambalajlı kontrol grubu, MP: mikrodalga ambalajlı kontrol grubu) ve pişirilmiş grupların (BC, SVC, MC) soğuk depolama süresi boyunca; duyusal, fiziko-kimyasal (pH, toplam uçucu bazik azot (TVB-N), trimetilamin azot (TMA-N), tiyobarbitürik asit (TBA)) ve mikrobiyolojik (toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB), toplam psikrofilik aerobik bakteri (TPAB), maya, küf, toplam koliform, E.coli, Salmonella spp., Listeria spp., sülfit indirgeyen anaerob bakteri) analizleri gerçekleştirilmiştir.
	
Pişirilen kerevit gruplarında (BC, SVC ve MC) pişirme işlemi sonrasında en düşük pişirme kaybının %2,71 ile SVC grubu kerevitlerde olduğu tespit edilmiştir. SVC, MC ve BC kerevit gruplarının verim yüzdesi sırasıyla %97,29, %96,27 ve %94,40 olarak belirlenmiştir.

Her üç pişirme yönteminde kerevit etlerinin nem, kül ve karbonhidrat yüzdelerinde azalma, ham yağ ve ham protein yüzdelerinde artış gözlenmiştir. Pişirme yöntemine bağlı olarak en yüksek protein artışının %1,55'lik oran ile SVC kerevit grubunda, en yüksek yağ oranı artışının %1,06'lık oran ile MC kerevit grubunda olduğu tespit edilmiştir.

Çiğ kerevit kuyruk etinin, başlıca doymuş yağ asitleri palmitik (%18,10) ve stearik (%11,40) asitler olduğu ve toplam doymuş yağ asidi (ƩSFA) oranının % 36,46 olduğu bulunmuştur.  Tekli doymamış yağ asitleri palmitoleik (%4,26) ve oleik (%16,04) asitler olduğu ve toplam tekli doymamış yağ asidi (ƩMUFA) oranının %21,95 olduğu tespit edilmiştir. Kerevit etinin çoklu doymamış yağ asitleri (ƩPUFA) linoleik (%4,73), araşidonik (%7,70), eikosapentaenoik (%7,75) ve dokosaheksaenoik (%2,26) asitler olduğu ve toplam çoklu doymamış yağ asidi (ƩPUFA) oranının %24,68 olduğu belirlenmiştir. Pişirilmiş kerevitlerin tümünün toplam tekli doymamış yağ asidi (MUFA) oranının pişirme sonrasında artış gösterdiği, toplam PUFA yağ asitlerinde ise kayıplar olduğu, en yüksek kaybın %23'lük oranla SVC grubu kerevitlerde ortaya çıktığı tespit edilmiştir.

Çiğ kerevit kuyruk etinde (FC) başlıca serbest amino asitler, glutamik asit, alanin, aspartik asit, glisin, arjinin ve tirozin olmuştur; esansiyel amino asitlerde ise en baskın amino asitlerin lösin ve lisin olduğu belirlenmiştir. Pişirilmiş kerevit gruplarının (BC, SVC ve MC) ƩEAA/NEAA oranının 0,81-0,98 g/100g arasında olduğu bulunmuştur.

Çiğ kerevit kuyruk etinde en baskın mineral maddelerin kalsiyum, çinko, magnezyum, potasyum, selenyum, manganez, demir, bakır, fosfor ve sodyum elementlerinin olduğu tespit edilmiştir. Kerevitlere uygulanan pişirme işlemleri sonrasında makro ve mikro elementlerin miktarlarının önemli ölçüde azaldığı ve en fazla mineral madde kaybının sodyum olduğu belirlenmiştir (p<0,05). Pişirme sonrası MC grubu kerevitlerin demir ve bakır içeriğinde ve MC ve BC grubu kerevitlerin lityum içeriğinde artış, SVC grubu kerevitlerin pişirme sonrasında ise bakır içeriğinde önemli bir azalma tespit edilmiştir (p<0,05).

Çiğ kerevit kuyruk etinin baskın vitaminleri B12, B3 ve E vitaminleri olup, kerevit etinde sırasıyla 1,02 µg/100g, 2,43 mg/100g ve 3,49 mg/100g düzeylerinde olduğu tespit edilmiştir. Pişirilmiş kerevit etlerinin (BC, SVC ve MC) tümünün vitamin içeriklerinde (B12 vitamini hariç) çiğ kerevit etine kıyasla önemli miktarlarda azalma belirlenmiştir. B12 vitamini suda çözünen önemli bir vitamin olmasına rağmen, kaynayan suda haşlanarak pişirilen (BC) ve sous vide pişirilen (SVC) kerevit gruplarında önemli bir artış (p<0,05) tespit edilmiştir. 

Sous vide pişirilmiş kerevit etinin en yüksek protein içeriğine sahip olduğu ve mikrodalgada pişirilen kerevit etinin en uygun esansiyel amino asit (EAA) oranına sahip olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle, bu iki yöntemin kerevit etinde besin değerini en iyi koruyan pişirme yöntemleri olduğu ortaya konulmuştur.

Üç farklı pişirme yöntemi (BC, SVC, MC) uygulanmış ve sonrasında şok soğutma işlemi yapılmış kerevit etinde, soğuk depolama süresince (2±0,7°C) periyodik olarak fiziko-kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal kalite değişimleri analiz edilmiştir. Pişirilmiş kerevitlerin tümü gıda güvenliğine uygun olup, başlangıçta ve 28 günlük soğuk depolama sonrasında Salmonella spp, Listeria spp ve sülfür indirgeyen anaerobik bakteri analizlerinden hiçbirinde mikroorganizma üremesine rastlanmamıştır.

Soğuk depolamanın 1. gününde vakum paketlenmiş (VP) ve mikrodalga ambalajda paketlenmiş (MP) kontrol gruplarında toplam koliform düzeyleri sırasıyla 1,03 ve 1,66 log kob/g olarak bulunmuştur. MC, SVC, BC pişirilmiş kerevit gruplarında toplam koliform bakteri yükü 1. günde ˂1 log kob/g olarak belirlenmiştir. E. coli sonuçları ise; soğuk depolamanın 1. günü VP ve MP kontrol gruplarında 0,61 ve 0,41 log kob/g olarak, MC, BC ve SVC pişirilmiş kerevit gruplarında ise; 0,12, 0,13 ve 0,52 log kob/g olduğu tespit edilmiştir. Pişirilmiş kerevit gruplarının (BC, SVC ve MC) toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB) ve toplam psikrofilik aerobik bakteri (TPAB) sayılarının soğuk depolamanın 21. gününde hala kabul edilebilir seviyelerde olduğu belirlenmiştir. Soğuk depolamanın 1. gününde kontrol gruplarında (VP ve MP) maya sonuçları sırasıyla 1,85 ve 2,40 log kob/g bulunmuştur. Pişirilmiş kerevit gruplarının tümünün maya değerleri ˂1 log kob/g olarak belirlenmiştir. Gerek kontrol gerekse pişirilmiş kerevit gruplarının küf değerleri depolamanın 1. günü ˂1 log kob/g olarak bulunmuş olup, depolamanın 21. gününde maya ve küf değerleri ˂5 log kob/g olduğu belirlenmiştir. 

Araştırmada elde edilen toplam uçucu bazik azot (TVB-N) ve trimetilamin azot (TMA-N) analiz sonuçları birbirini destekler nitelikte olup, soğuk depolamanın 28. gününde SVC, BC ve MC kerevit gruplarının TMA-N değerleri 10,01, 10,13 ve 11,42 mg/100g düzeyleri ile limit değerlere ulaşmıştır. Soğuk depolamanın 28. gününde SVC, BC ve MC kerevit gruplarının TVB-N değerleri ise; 35,50, 36,50 ve 35,22 mg/100g düzeyleri ile sınır değerlerine ulaşmıştır. 28 günlük soğuk depolama boyunca BC, SVC, MC grupların tiyobarbitürik asit (TBA) değerlerinin (4,79, 5,22, 5,69 mg MDA/kg) kontrol grupların TBA değerlerinden (VP: 7,87 mg MDA/kg, MP:8,11 mg MDA/kg) yüksek olmadığı görülmüştür. Pişirilmiş kerevit gruplarında elde edilen bu sonucun, pişirme işleminin üründe olası lipid peroksidasyonunu engelleyebileceği olarak yorumlanmıştır.

Farklı pişirme yöntemleri uygulanmış kerevitlere ilişkin panelist duyusal değerlendirmesine göre, tat ve aroma açısından en beğenilen ürünün sırasıyla sous vide, kaynayan suda haşlanmış ve mikrodalgada pişirilmiş kerevitler olduğu bildirilmiştir. 21 günlük soğuk depolama sonrasında, duyusal, kimyasal ve mikrobiyolojik analizler bakımından tüketime uygun oldukları bulunurken, MC kerevit grubunun duyusal değerlendirmesi hariç SVC ve BC kerevit gruplarının "tüketilebilir kerevitler" oldukları tespit edilmiştir. 28 günlük soğuk depolama (2±0,7°C) sonrasında duyusal, fiziko-kimyasal ve mikrobiyolojik kalite açısından tüm pişirilmiş kerevit gruplarının (BC, SVC ve MC) insan tüketimine ve gıda güvenliğine uygun olmayan "tüketilemez ürünler" oldukları belirlenmiştir.

Abstract:
The aim of this research is to investigate the effects of three different cooking methods (BC: boiled, SVC: sous vide, MC: microwave) on the nutritional value and shelf life of crayfish during cold storage. In the study, the yield percentage was found by calculating the post-cooking weight loss of crayfish cooked with three different methods. Moisture (%) measurements were carried out periodically during cold storage in the analysis samples in order to monitor the moisture change. In order to determine the nutritional value of raw (FC) and cooked crayfish (BC, SVC, MC), percent nutrient composition (crude protein, crude oil, raw ash, moisture) analyzes were performed and carbohydrate and energy values were calculated. Fatty acid, amino acid, mineral and vitamin analyzes were performed to reveal the nutritional composition values of raw (FC) and cooked crayfish (BC, SVC, MC). To determine the shelf life, during the cold storage period of the control groups (VP: vacuum packaged control group, MP: microwave packaged control group) and cooked groups (BC, SVC, MC); sensory, physico-chemical (pH, total volatile basic nitrogen (TVB-N), trimethylamine nitrogen (TMA-N), thiobarbituric acid (TBA)) and microbiological (total mesophilic aerobic bacteria (TMAB), total psychrophilic aerobic bacteria (TPAB), yeast, mold, total coliform, E.coli, Salmonella spp., Listeria spp., sulfite-reducing anaerobic bacteria) analyzes were performed.

In the cooked crayfish groups (BC, SVC and MC), it was determined that the lowest cooking loss was 2.71% in the SVC group crayfish after the cooking process. Yield percentages of SVC, MC and BC crayfish groups were determined as 97.29%, 96.27% and 94.40%, respectively.

A decrease in moisture, ash and carbohydrate percentages, and an increase in crude fat and crude protein percentages were observed in all three cooking methods. Depending on the cooking method, the highest increase in protein was found in the SVC crayfish group with 1.55%, and the highest increase in fat was found in the MC crayfish group with a rate of 1.06%.

It was found that the main saturated fatty acids of raw crayfish tail meat were palmitic (18.10%) and stearic (11.40%) acids, and the total saturated fatty acid (ƩSFA) ratio was 36.43%. Monounsaturated fatty acids were found to be palmitoleic (4.26%) and oleic (16.04%) acids, and the total monounsaturated fatty acid (ƩMUFA) ratio was 21.93%. The polyunsaturated fatty acids (ƩPUFA) of crayfish were linoleic (4.73%), arachidonic (7.70%), eicosapentaenoic (7.75%) and docosahexaenoic (2.26%) acids and total polyunsaturated fatty acid (ƩPUFA) ) rate was determined to be 24.67%. It was determined that the total monounsaturated fatty acid (MUFA) ratio of all cooked crayfish increased after cooking, there were losses in total PUFA fatty acids, and the highest loss occurred in SVC group crayfish with a rate of 23%.

In raw crayfish tail meat (FC), the major free amino acids were glutamic acid, alanine, aspartic acid, glycine, arginine, and tyrosine; In essential amino acids, it was determined that the most dominant amino acids were leucine and lysine. The ƩEAA/NEAA ratio of the cooked crayfish groups (BC, SVC and MC) was found to be between 0.81-0.98 g/100g

It has been determined that the most dominant mineral substances in raw crayfish tail meat are calcium, zinc, magnesium, potassium, selenium, manganese, iron, copper, phosphorus and sodium elements. After the cooking processes applied to the crayfish, it was determined that the amounts of macro and micro elements decreased significantly and the highest loss of mineral matter was sodium (p<0.05). After cooking, an increase in the iron and copper content of MC group crayfish and lithium content of MC and BC group crayfish, while a significant decrease in copper content after cooking of SVC group crayfish was detected (p<0.05).

The predominant vitamins of raw crayfish tail meat are vitamins B12, B3, and E, and they were found to be at the levels of 1.02 µg/100g, 2.43 mg/100g and 3.49 mg/100g, respectively, in crayfish meat. Significant reductions in the vitamin content of all cooked crayfish (BC, SVC and MC) (except vitamin B12) were determined compared to raw crayfish. Although vitamin B12 is an important water-soluble vitamin, a significant increase (p<0.05) was detected in crayfish cooked in boiling water (BC) and cooked in sous vide (SVC). 

It was determined that crayfish cooked in sous vide had the highest protein content, and crayfish cooked in microwave had the most favorable essential amino acid (EAA) ratio. For this reason, it has been revealed that these two methods are the cooking methods that best preserve the nutritional value of crayfish.

Physico-chemical, microbiological and sensory quality changes were analyzed periodically during cold storage (2±0.7°C) in crayfish meat, which was applied to three different cooking  (BC, SVC, MC) and then blast-chilled. All of the cooked crayfish are suitable for food safety, and no microorganism growth was found in any of the analyzes of Salmonella spp, Listeria spp, and sulfur-reducing anaerobic bacteria at the beginning and after 28 days of cold storage.

On the 1st day of cold storage, total coliform levels were found to be 1.03 and 1.66 log cfu/g in the vacuum packed (VP) and microwave packed (MP) control groups, respectively. Total coliform bacterial load in MC, SVC, BC cooked crayfish groups was determined as ˂1 log cfu/g on day 1. E. coli results are; 0.61 and 0.41 log cfu/g in the VP and MP control groups on the 1st day of cold storage, and in the MC, BC and SVC cooked crayfish groups; It was determined that they were 0.12, 0.13 and 0.52 log cfu/g. It was determined that the total mesophilic aerobic bacteria (TMAB) and total psychrophilic aerobic bacteria (TPAB) counts of the cooked crayfish groups (BC, SVC and MC) were still at acceptable levels on the 21st day of cold storage. Yeast results in the control groups (VP and MP) on day 1 of cold storage were 1.85 and 2.40 log cfu/g, respectively. Yeast values of all cooked crayfish groups were determined as ˂1 log cfu/g. Mold values of both control and cooked crayfish groups were found to be ˂1 log cfu/g on the 1st day of storage, and yeast and mold values were determined to be ˂5 log cfu/g on the 21st day of storage.

The total volatile basic nitrogen (TVB-N) and trimethylamine nitrogen (TMA-N) analysis results obtained in the study support each other, and the TMA-N values of SVC, BC and MC crayfish groups reached the limit values with 10.01, 10.13 and 11.42 mg/100g levels on the 28th day of cold storage. TVB-N values of SVC, BC and MC crayfish groups on the 28th day of cold storage; It reached the limit values with 35.50, 36.50 and 35.22 mg/100g levels. Thiobarbituric acid (TBA) values (4.79, 5.22, 5.69 mg MDA/kg) of the BC, SVC, MC groups during 28 days of cold storage compared to the TBA values of the control groups (VP: 7.87 mg MDA/kg, MP: 8.11 mg MDA/kg) was not found to be high. This result obtained in the cooked crayfish groups was interpreted as the cooking process could prevent possible lipid peroxidation in the product.

According to panelist sensory evaluation of crayfish with different cooking methods, it was reported that the most liked product in terms of taste and aroma were sous vide, boiled in boiling water and microwaved crayfish, respectively. After 21 days of cold storage, they were found to be suitable for consumption in terms of sensory, chemical and microbiological analysis, while SVC and BC crayfish groups were found to be "consumable crayfish", except for the sensory evaluation of the MC crayfish group. After 28 days of cold storage (2±0.7°C), it was determined that all cooked crayfish groups (BC, SVC and MC) were "non-consumable products" unsuitable for human consumption and food safety in terms of sensory, physico-chemical and microbiological quality.