Bazı doğal renklendiricilerin beyaz kokolin ve sürülebilir krema üretiminde kullanımı ve biyoerişilebilirliklerinin belirlenmesi
Using some natural colorant in white chocolate and spreads and determination of in vitro bioaccessibility
Yazar: ABDULLAH BAYCAR
Danışman: PROF. DR. OSMAN SAĞDIÇ ; PROF. DR. NEVZAT KONAR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada hem biyoaktif bileşen hem de renklendirici özelliklerinden dolayı polifenol (antosiyanin), karotenoid ve betain içeriğine sahip bitkisel ektstraktlar (kırmızı pancar, siyah havuç, mor patates, tatlı kırmızı biber ve aspir) ile zenginleştirilmiş (0.00-1.00 g/100 g) beyaz kokolin ve sürülebilir krema örnekleri elde edilmiştir. Zenginleştirilen bu ürünlerin başlıca kalite özellikleri ve in vitro sindirim önce ve sonrası toplam fenolik madde ve antioksidan aktivite özellikleri incelenmiştir. Pigment kullanımı kokolin ve sürülebilir krema örneklerinde reoloji, tükstür, partikül boyutu (D90), nem miktarı ve su aktivitesinde belli düzeylerde değişikliğe neden olduğu tespit edilmiş olsa da uygun pigment çeşidi, formu ve kullanım düzeyi ile bu değişiklikler sınırlandırmıştır. DSC tekniği kullanılarak yapılan ölçümlerde hiçbir örnekte erime profili değerlerinde (Tilk, Tpik, Tson ve ∆H) önemli değişim söz konusu olmamıştır (p>0.05). Duyusal analizler ile panelistlere; görünüm, parlaklık, renk, ağızda erime, tatlılık, lezzet, tat-koku, satın alam isteği ve genel kabul gibi parametreler karşı tepkileri sorulmuş genel itibariyle 4 (iyi) puan üstü ortalama tespit edilmiştir. Pigment kaynağı bileşen ilavesi ile kontrol örneğine göre parlaklık (L) ve beyazlık indeksi (WI) azalmıştır. Kullanılan pigmente göre elde edilmek istenen renk [kırmızı renk (a) için siyah havuç, mor patates ve pancar suyu; sarı renk (b) için aspir ve tatlı kırmızı biber] değerlerinde artış olması hedeflenen fiziksel değişimin sağlanabildiği olarak kabul edilmiştir.  Kroma (C) değeri ise aspir, mor patates ve kırmızı biber kullanımı ile artış siyah havuç ve pancar suyu kullanımı ile azalış göstermiştir. Hızlandırılmış raf ömrü koşullarında renk stabilite değeri (∆E); aspir, pancar suyu ve tatlı kırmızı biber ekstraktları için kabul edilebilir bir seviye iken mor patates (1. Haftadan itibaren) ve siyah havuç (5-7 haftadan itibaren) ekstraklı ürünlerde ise bu değer kabul edilebilir değerler olan 3.0'ın üstünde olduğu belirlenmiştir. Fenolik bileşik kaynağı olarak kullanılan aspir, mor patates, siyah havuç ve pancar suyu ekstraktlarının toplam fenolik içerikleri Folin-Ciocalteu yöntemine göre sırasıyla 17.6, 30.9, 20.5 ve 19.5 mg gallik asit eşdeğeri /g olarak belirlenmiştir. DPHH yöntemiyle belirlenen antioksidan kapasitelerinde kaynak olarak kullanılan ekstraktlarda büyükten küçüğe sırayla; mor patates, siyah havuç, aspir, pancar suyu ve tatlı kırmızı biber olarak belirlenmiş miktarları sırasıyla 63.3, 43.2, 38.3, 30.7 ve 16.3 mg troloks eşdeğeri /g olarak ölçülmüştür. In vitro sindirim simülasyonu sonrası antioksidan kapasite sıralaması değişmemiş sırasıyla 71.1, 44.6, 40.1, 31.0 ve 18.9 mg troloks eşdeğeri /g şeklinde belirlenmiştir. Örneklerinde bitkisel ekstrakt kullanım düzeylerinin artışı ile biyoaktif bileşen artışı gözlemlenmiştir. In vitro sindirim sisteminden geçirildikten sonra yapılan analizlerde toplam fenolik madde ve antioksidan kapasite salınımı sindirim simülasyonunda kullanılan kimyasal, biyolojik ve mekanik etmenlerin etkisiyle salınımların arttığı belirlenmiştir. Kimyasal ekstraksiyon yöntemiyle belirlenen toplam antioksidan kapasite ve toplam fenolik madde in vitro sindirim simülasyonu ile belirlenen antioksidan kapasitesinden farklı olması biyoaktif bileşenlerin yapılarının taşıyıcısı olan matrikse göre salınımlarını etkilediği kanaatine varma imkânı sağlamıştır. 
Bu çalışma kapsamında, fonksiyonel özellik gösteren lezzetli ürünlerin üretimi başarılı bir şekilde gerçekleşmiştir. Bu ürünlerin pilot ölçekli tesiste üretilmiş olmaları ve üretim aşamalarının ayrıntılı bir şekilde ele alınmış olması endüstriyel çikolata üreticileri için önemli bir Ar-Ge çalışması niteliğindedir.

Abstract:
In this study, white chocolate and spread cream samples enriched with plant extracts (red beets, black carrots, purple potatoes, sweet paprika and safflower) containing polyphenol (anthocyanin), carotenoid and betaine (0.00-1.00 g / 100 g) were obtained due to both bioactive component and coloring properties that they have. The main quality characteristics of these enriched products and their total phenolic substance and antioxidant activity properties before and after in vitro digestion were examined. Although pigments have caused certain changes in rheology, sputum, particle size (D90), moisture content and water activity in the compound and spread samples, these changes may be limited by using an appropriate pigment type and adjusting the form and level of their use. In measurements using DSC (differential scanning calorimetry) technique, no significant change was observed in melting profile values (Tonset, Tpeak, Tend, and ∆H) in any sample (p>0.05). In sensory analyses, the panelists were asked about their reactions to parameters such as appearance, brightness, color, melting in mouth, sweetness, taste, taste-odor, desire to buy, and general acceptance, and the average mark determined to be over 4 (good). Brightness (L) and whiteness index (WI) decreased compared to the control sample with the pigment source component's addition. The addition of pigment caused a decrease in brightness (L) and whiteness index (WI) compared to the control sample. An increase in desired color values [black carrot, purple potato and beet juice for red color (a); safflower and sweet paprika for yellow color (b)] according to the pigment added means that the study was successful. Chroma (C) increased with the use of safflower, purple potato and paprika extracts, while it decreased with black carrot and beetroot juice extracts. Color stability value ((∆E) under accelerated shelf-life conditions was found to be at an acceptable level for safflower, beetroot and paprika extracts, while this value was found to be above 3.0, which is acceptable values, for the products that purple potato (from the 1st week) and black carrot (from 5-7 weeks) extracts were used. Total phenolic contents of safflower, purple potato, black carrot and beetroot juice extracts as the source of phenolic compounds were determined as 17.6, 30.9, 20.5 and 19.5 mg gallic acid equivalent/g, respectively, according to the folin-ciocalteu method. Extracts used as sources of antioxidant capacities determined by the DPHH method were determined, in descending order; purple potatoes, black carrots, safflower, beetroot juice and paprika, and their amount were measured as 63.3, 43.2, 38.3, 30.7 and 16,3 mg Trolox Equivolents/g, respectively. After in vitro digestion simulation, the antioxidant capacity ranking was unchanged and determined as 71.1, 44.6, 40.1, 31.0 and 18.9 mg Trolox Equivolents/g, respectively. An increase in the bioactive component was observed with the increase of the extracts. In the analyzes made after passing through the in vitro digestive system, it was determined that the release of total phenolic components increased with the effect of chemical, biological and mechanical factors used in digestion simulation. The fact that the antioxidant capacity determined by the chemical extraction method is different from the antioxidant capacity determined by in vitro digestion simulation has provided the opportunity to conclude that bioactive components' structure affects their release relative to the carrier matrix. As a result of this thesis, successful products have been produced in terms of functionality and taste. This thesis can serve as a useful guide for chocolate producers, researchers, and scholars working in this field. In addition, this thesis is an addition to the scientific literature in this field.