Aktif ambalajlama ve yeni muhafaza yöntemleri ile çileğin raf ömrünün arttırılması
Active packaging and new preservation methods for extending shelf life of fresh strawberries
Yazar: MEHMET SEÇKİN ADAY
Danışman: DOÇ. DR. CENGİZ CANER
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Ambalajlama = Packaging ; Gıda ambalajı = Food packaging

Özet:
Bu araştırma kapsamında aktif ambalajlama ve yeni muhafaza yöntemleri ile taze çileğin raf ömrünün arttırılması amaçlanmıştır. Dört hafta boyunca +40C'de depolanan çileklerde periyodik olarak; ambalaj içi gaz kompozisyonu, pH, suda çözünür kuru madde, elektrik iletkenliği, renk, tekstür profil, bozulma oranı ve FT-NIR analizleri gerçekleştirilerek, uygulamaların sayılan kalite kriterlerine etkisi incelenmiştir. Bu doktora tezi altı ana bölümden oluşmaktadır.İlk bölümde, farklı absorpsiyon kapasitesine sahip iki oksijen tutucunun (ATCO-100 ve ATCO-210) çilek kalitesi üzerine etkisi incelenmiştir. Suda çözünür kuru madde, renk özellikleri ve tekstürel karakteristikleri bakımından en fazla kayıp, ATCO-100 ve ATCO-210 ile karşılaştırıldığında kontrol grubunda gözlenmiştir. Suda çözünür kuru madde, pH değeri, elektrik iletkenliği, renk değerleri, tekstürel özellikler ve bozulma oranı bakımından ATCO-100 ve ATCO-210 arasında istatistiksel fark bulunmamış olup, bu gruplar ile kontrol grubu arasındaki fark ise istatistiksel olarak önemlidir. ATCO-100 ve ATCO-210 grupları, çilek raf ömrünün uzatılmasında önemli bir etkiye sahiptir.İkinci bölümde, farklı tutucu sistemlerin (karbondioksit ve oksijen) çilek kalitesi üzerine etkisi araştırılmıştır. Bir grup çilek ambalajı içerisine oksijen tutucu (ATCO-210) konulmuş, diğer iki grup çilek ambalajı içerisine ise farklı karbondioksit tutma özelliğine sahip karbondioksit (EMCO-A ve EMCO-B) tutucular yerleştirilmiştir. İçerisinde karbondioksit tutucu (EMCO-A ve EMCO-B) bulunan ambalajlardaki karbondioksit oluşum hızı ATCO ve kontrol grubuna göre düşüktür. EMCO-B çileklerde briks ve elektriksel iletkenliğin korunmasında etkilidir. EMCO-A, EMCO-B ve ATCO grupları arasında renk bakımından farklılık gözlenmemiştir. Duyusal analizler dikkate alındığında, EMCO-B ve ATCO grubundaki çilekler en fazla beğeniye sahiptir. Sertlik değeri kontrol grubunda, diğer uygulamalara göre en düşük olarak tespit edilmiştir.Üçüncü bölümde, farklı klordioksit konsantrasyonlarının (3, 6 ve 9 ppm) çilek kalite kriterleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Tüm uygulamaların (3, 6 ve 9 ppm) kontrolle karşılaştırıldığında çilekte pH, briks, elektriksel iletkenlik ve tekstürel parametrelerin korunmasında etkili olduğu gözlemlenmiştir. 3 ppm ClO2 uygulaması, çilekte kırmızılığı gösteren a değerinin korunmasına önemli bir etki sağlamamıştır. 6 ppm ClO2 uygulaması ise oksijen tüketiminin azaltılmasında ve titrasyon asitliğinin korunmasında en etkili uygulama olarak değerlendirilmiştir.Dördüncü bölümde, farklı ultrases gücü (30W, 60W, 90W) ve farklı maruz kalma süresinin (5 ve 10 dk) çilekte kaliteyi sürdürmedeki etkinliği araştırılmıştır. 90W ve kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, 30W ve 60W uygulamalarının, çilekte bozulmayı engellemede etkili olduğu belirlenmiştir. Çileğin ultrasese maruz kalma süresi kalite kriterlerinin iyileştirilmesinde önemli bir farklılığa neden olmamıştır. 90W'da çilek dokusu zarar görmüş, raf ömrü kısalmıştır. Kontrol ve 90W uygulamaları ile karşılaştırıldığında, 30W ve 60W uygulamaları çilekte pH, suda çözünür kuru madde, elektrik iletkenliği, renk ve tekstür gibi parametrelerinin korunmasında çok daha etkili sonuçlar vermiştir. Küf gelişimi kontrol grubunda en yüksek çıkmıştır.Beşinci bölümde, ozon farklı konsantrasyonlarda (0,075 ppm, 0,15 ppm, 0,25 ppm) ve farklı maruz kalma sürelerinde çileklere uygulanmıştır. Elde edilen veriler, 0,075 ppm ve 0,15 ppm O3 uygulamalarının kalitenin sürdürülmesinde etkili sonuçlar verdiğini göstermiştir. Çileğin ozona maruz kalma süreleri kalite kriterleri bakımından istatistiksel olarak fark yaratmamıştır. 0,075 ppm ve 0,15 ppm uygulamalarının çilekte pH, suda çözünür kuru madde, elektrik iletkenliği ve tekstür parametrelerindeki değişimlerin geciktirilmesinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Tüm ozon uygulamaları çilekte ağartma etkisine neden olmuştur. Ozon, 0,075 ppm derişimde en düşük, 0,25 ppm derişimde ise en yüksek istenmeyen renk değişimlerine sebep olmuştur. Yüksek ozon konsantrasyonunda (0,25 ppm) çilek kalite parametreleri olumsuz etkilenmiştir.Son bölümde; üçüncü (6 ppm ClO2), dördüncü (30W) ve beşinci (0,075 ppm O3), çalışmalardaki en iyi uygulamaların çilek kalitesi üzerine etkileri karşılaştırılmıştır. Bunun yanında 6 ppm ClO2+30W ultrases ve 0,075 ppm O3+30W ultrases gibi kombinasyon uygulamalarının da çilek kalite kriterleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Sonuçlara göre, 6 ppm ClO2+30W ultrases ve 0,075 ppm O3+30W ultrases kombinasyon uygulamaları; solunum hızının azaltılmasında, küf gelişiminin engellemesinde, pH, briks, elektriksel iletkenlik, renk ve tekstürel özellikteki değişimlerin azaltılmasında olumlu etki göstermektedir. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, her bir tekil uygulama çilekte kalitenin korunmasına olumlu etkili sağlamıştır.Ayrıca bütün bölümlerden elde edilen FT-NIR spektraları, çilekte depolama süresince meydana gelen değişimler hakkında detaylı bilgi vermekte ve bu yöntemin hızlı, ekonomik ve ürüne zarar vermeyen özelliğinden dolayı kullanım potansiyelinin yüksek olduğunu göstermektedir.

Abstract:
The objective of this research was to investigate the effect of active packaging and new preservation methods for extending shelf life of fresh strawberries. Gas composition inside the package, pH, total soluble solids, electrical conductivity, color, texture profile, decay incidence and FT-NIR analyses were performed to investigate the effect of treatments on the quality criteria of strawberry during 4 weeks storage at +40C. This Ph. D. dissertation work is divided into six parts.In the first part, effectiveness of two types of oxygen absorbers (ATCO-100 and ATCO-210) on quality of fresh strawberries is reported. Loss of total soluble solid content, color properties and texture characteristics were higher in the control groups compared with the ATCO-100 and ATCO-210 absorbers. There were no significant differences in total soluble content, pH value, electrical conductivity, color values, textural parameters and decay incidence among the ATCO-100 and ATCO-210 groups, but difference between treatment groups and control is statistically significant. ATCO-100 and ATCO-210 had significant effect on extending shelf life of strawberry.In the second part, the effect of different scavenging systems (carbon dioxide and oxygen) on quality of fresh strawberry was studied. Strawberry was treated with one oxygen scavenger (ATCO-210) and two different carbon dioxide (EMCO-A and EMCO-B) scavengers throughout storage. The package headspace with EMCO-A and EMCO-B absorbers, exhibited the lowest CO2 accumulation compared with ATCO and control. EMCO-B had significant effects on brix and electrical conductivity of strawberry during storage. No significant color differences were found among EMCO-A, EMCO-B and ATCO treatments. Results of sensory evaluation showed that, EMCO-B and ATCO had the highest desirable scores for general acceptability. Firmness values of control group were significantly lower than that of the EMCO-A, EMCO-B and ATCO groups.In the third part, the efficiency of various concentrations (3, 6 and 9 ppm) of ClO2 was evaluated. All treatments (3, 6 and 9 ppm) were effective in retaining pH, brix, electrical conductivity and textural parameters compared with control. 3 ppm ClO2 had no significant effect in preventing a value (redness) change of strawberry. 6 ppm ClO2 was the best treatments to delay consumption of oxygen and maintain the titratable acidity of strawberry.In the fourth part, various ultrasound powers (30W, 60W, 90W) and exposure times (5 and 10 min) were used to maintain quality of strawberry. 30W and 60W ultrasound treatments were effective for eliminating quality deterioration of fresh strawberry compared with control and 90W treatment. No significant effects were found for exposure time within treatments. 90W treatments damaged the strawberry tissue and shorten the shelf life. 30W and 60W treatments maintained the pH, total soluble solid, electrical conductivity, color and texture parameters of strawberry than the untreated control and 90W treatment. Mold decay was the highest for control group.In the fifth part, different ozone concentrations (0,075ppm, 0,15 ppm, 0,25 ppm) and exposure times (2 and 5 min) were applied to strawberry. Results showed that 0,075 ppm and 0,15 ppm treatments significantly maintained the quality of strawberry. There were not any significant differences associated with exposure times. 0,075 ppm and 0,15 ppm treatments were effective to delay changes in pH, total soluble solid, electrical conductivity and texture parameters which were related with shelf life. All treatments had bleaching effect on strawberry. 0,075 ppm had the lowest and 0,25 ppm had the highest undesirable color changes among the treatments. High concentration of ozone had a negative effect on quality of strawberry.In the last part; the best results found on third (6 ppm ClO2), fourth (30 W) and fifth (0,075 ppm O3) studies were selected to compare the effects on strawberry quality. Also effectiveness of combined effects of 6 ppm ClO2+30W and 0,075 ppm O3+30W were investigated on quality criteria of strawberry. Results demonstrated that, combined effect of 6 ppm ClO2+30W and 0,075 ppm O3+30W had positive effect on reducing respiration rate, inhibiting the mould decay and delayed changes in pH, brix, electrical conductivity, color and textural properties. Individual treatments (6 ppm ClO2, 30W and 0,075 ppm O3) were also effective to maintain quality of strawberry compared to control group.Furthermore, FT-NIR spectra?s which were gotten by all parts of this study, gave comprehensive information about the strawberry during storage and showed the high potential of FT-NIR spectroscopy as a rapid, economical and nondestructive measurement technique.