Karadut suyu ve konsantresi üretiminde membran proses uygulamalarının ürün kalitesine etkileri
Effects of membrane process applications on product quality at black mulberry juice and concentrate production
Yazar: IŞIL KARAGÖZ
Danışman: PROF. DR. KAZİM SAVAŞ BAHÇECİ
Hitit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında, karadut suyu konsantrasyonu amacıyla geleneksel termal evaporasyon yöntemine alternatif olarak ozmotik destilasyon, membran destilasyon ve her iki sistemin bir arada gerçekleştirildiği tümleşik membran prosesleri gibi uygulamalardan yararlanılması üzerine araştırmalar gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda termal evaporasyon ile birlikte farklı membran sistemleri ile konsantrasyonun ürün karakteristikleri üzerine etkileri pH, toplam asitlik, toplam fenolik madde, hidroksimetil furfural, antosiyaninler, antosiyanin parçalanma ölçütleri, antioksidan kapasite, şeker ve renk gibi özellikler üzerinden karşılaştırılmıştır. Bunun yanı sıra üretim sırasında berraklaştırma amacıyla geleneksel durultma yerine ultrafiltrasyon uygulaması ve karadut suyu örneklerinin farklı depolama koşullarında muhafaza edilmesinin bazı ürün karakteristikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Karadut suyunun konsantrasyonu amacıyla geleneksel termal evaporasyon ve membran sistemleri kıyaslandığında, özellikle örneklerin toplam monomerik antosiyanin, polimerik renk oranı, antioksidan kapasite ve HMF düzeyleri açısından membran sistemleri uygulamasının çok daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir. Termal evaporasyon ile konsantre edilen örneklerdeki toplam antosiyanin miktarı, membran sistemleri ile konsantre edilen örneklere göre yaklaşık %50 daha düşük iken, polimerik renk oranı ise ortalama 2,5 kat daha fazladır. Membran sistemleri ile konsantrasyonda HMF oluşumu tespit edilmemiştir. Membran konsantrasyon yöntemlerinin kendi içerisinde karşılaştırılmasında ise aralarında önemli bir farklılık gözlenmemiştir. Karadut suyu üretiminde berraklaştırma amacıyla ultrafiltrasyonun başarılı bir şekilde uygulanabileceği, bu noktada kullanılan ultrafiltrasyon membranının gözenek çapının ürün karakteristikleri üzerinde etkili olduğu saptanmıştır. Farklı depolama koşullarında karadut suyunun bazı fizikokimyasal özelliklerindeki değişimlerin incelenmesi noktasında da özellikle sıcaklığın çok önemli bir faktör olduğu ve ürünün kalite özellikleri açısından depolama sıcaklığının düşük tutulmasının yararlı olacağı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, as an alternative to traditional thermal evaporation, osmotic distillation, membrane distillation and integrated membrane processes in which both systems were performed were investigated for the concentration of black mulberry juice. In this context, the effects of concentration by different membrane systems and thermal evaporation were compared in terms of pH, total acidity, total phenolics, hydroxymethyl furfural (HMF), anthocyanins, anthocyanin degradation products, antioxidant capacity, sugar and colour. The effects of ultrafiltration instead of traditional fining for juice clarification and different storage conditions of black mulberry juice samples on some product characteristics were also investigated. When conventional thermal evaporation and membrane systems for the concentration of black mulberry juice were compared, application of membrane systems found to be much more advantageous especially for total monomeric anthocyanin, polymeric colour ratio, antioxidant capacity and HMF levels. The total anthocyanin content in samples concentrated by thermal evaporation is approximately 50% lower than the samples concentrated by membrane systems while the polymeric colour ratio is about 2.5 times higher. No HMF formation was detected in samples concentrated by membrane systems. There was no significant difference between the membrane concentration methods. It has been determined that ultrafiltration can be applied successfully for the clarification in the production of black mulberry juice, and the pore size of ultrafiltration membrane used has an effective on the product characteristics. At the point of examining the changes in some physicochemical properties of the black mulberry juice under different storage conditions, it has been determined that temperature is a very important factor, and it is beneficial to keep the storage temperature low in terms of quality characteristics of the product.