Vakumlu emdirim tekniğinin tüketime hazır taze elmanın doğal renk maddesi ve bazı katkı maddeleri ile zenginleştirilmesi amacıyla kullanılması
The use of vacuum impregnation technique on the enrichment of fresh cut apple with natural colorant and some additives
Yazar: FATİH MEHMET YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. SEDA BİLEK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında vakumlu emdirim (impregnasyon) tekniği kullanılarak taze elma dilimleri, kalsiyum ve doğal renk maddesi olarak siyah havuç suyu kullanılarak zenginleştirilmiş ve fonksiyonel yeni bir ürün üretilmiştir. Emdirim işleminin etkinliğinin arttırılması amacıyla vakum sistemine ultrases entegre edilerek yeni bir ekipman geliştirilmiştir. Çalışma toplam dört aşamadan oluşmuştur. İlk aşamada, vakumlu emdirim çözeltisinde çözündürülecek maddelerin konsantrasyonu belirlenmiştir. İkinci aşamada, optimum vakumlu emdirim işlem parametreleri belirlenmiştir. Üçüncü aşamada vakumlu emdirim işlemine kombine uygulanan farklı güçlerdeki ultrases işleminin etkisi incelenmiştir. Dördüncü ve son aşamada ise optimum koşullarda üretilen ürünlerin depolama süresince kalitesi incelenmiştir. Ürüne uygulanan kalsiyum, laktik asit, biyoaktif madde miktarları, tekstür, renk ve duyusal analiz sonuçlarına göre en uygun emdirim çözeltisi formülasyonu 0,2 M manitol içerisinde çözündürülmüş %3 Ca-laktat, %3 laktik asit ve %0,8 siyah havuç konsantresi olarak belirlenmiştir. Optimum işlem parametreleri, elma dokusuna en yüksek renk maddesinin aktarıldığı ve en az hücre parçalanmasının olduğu koşulların sağlandığı üretimler olacak şekilde, 211 mmHg vakum basıncı, 3 dk. vakum süresi ve 20 dk. restorasyon süresi olarak belirlenmiştir. Vakumlu emdirim işlemine kombine 35 kHz frekansta 130 W/L ultrases ile antosiyanin geçişinin %25 arttığı bulgulanmıştır. Ultrasesin, yalnızca vakum veya yalnızca restorasyon süresince uygulanmasına kıyasla sürekli çalıştırılması ile en yüksek madde geçişinin olduğu, böylece vakum süresince de ultrases işleminin etkili olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis study, fresh apple slices were enriched with calcium and black carrot juice as a natural colorant using vacuum impregnation technique and thus a new functional food was developed. A novel equipment was designed by combining ultrasound to vacuum system to facilitate the vacuum impregnation efficiency. The study consisted of four steps. In the first step, the concentrations of substances dissolved in vacuum impregnation solution were determined. In the second step, the optimum vacuum impregnation process parameters were determined by response surface methodology. In the third step, the effect of combined utilization of ultrasound at various powers was tested. In the fourth and last step, the physical and microbial qualities of apple discs produced at optimum conditions were investigated during the storage period. The most preferred impregnation solution formulation was determined as 3% Ca-lactate, 3% lactic acid and 0,8% black carrot concentrate within 0,2 M mannitol by considering the results of calcium, lactic acid, bioactive compound contents, texture, color and sensory analyses of products. Optimum process parameters according to highest colorant transfer while the minimum cellular disruption occurs were determined as 211 mmHg vacuum pressure, 3 min vacuum time and 20 min restoration time. The combined ultrasound with vacuum impregnation at 35 kHz frequency and 130 W/L led to 25% increase in the anthocyanin transfer into apple tissue. The highest compound transfer was achieved at continuous running of ultrasound compared to single run at vacuum or restoration period and thus it was concluded that the ultrasound is also effective during vacuum step.