Modern kurutma yöntemlerinin Prunus laurocerasus meyvesinin kalite özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of effect of modern drying methods on the quality properties of Prunus laurocerasus fruit
Yazar: FATMA TÜRKMEN
Danışman: DOÇ. DR. SALİH KARASU ; DOÇ. DR. AYŞE KARADAĞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Bitki fenolikleri = Plant phenolics ; Dondurarak kurutma = Freeze drying ; Fenoller = Phenols ; Kurutma = Drying ; Kurutma yöntemleri = Drying methods ; Kurutulmuş gıdalar = Dried foods ; Rehidrasyon = Rehydration ; Ultrasonik yöntemler = Ultrasonic methods

Özet:
Bu çalışma taflan (Prunus laurocerasus) meyvesinde farklı kurutma yöntemleri ve kurutma sıcaklıklarının kurutma kinetiği, toplam biyoaktif madde, fenolik profili, mikroyapısal özellikler, rehidrasyon kinetiği ve renk değişimine olan etkisini araştırmayı amaçlamıştır. Bu amaçla sıcak hava ile kurutma (HAD), ultrases-destekli vakum kurutma (USV) ve dondurarak kurutma (FD) işlemleri taflan meyvesine uygulanmıştır. HAD ve USV işlemleri için 50, 60 ve 70°C olmak üzere üç farklı sıcaklık değerinde kurutma yapılmıştır. Örneklerin kuruma süreleri 50, 60 ve 70°C' de HAD metodu için 1980, 1220 ve 770 dakika olarak belirlenirken USV 50, 60 ve 70°C için 950, 615 ve 445 dakika olduğu belirlenmiştir. Taflanın toplam biyoaktif madde içeriğinin hem kurutma yöntemleri hem de kurutma sıcaklıklarından etkilendiği saptanmıştır (p<0,05). FD ile kurutulmuş örneklerin en yüksek toplam fenolik madde (TPC) (851,47 mg GAE/100g KM), toplam flavonoid (TFC) (1853,13 mg CE/100g KM), toplam antosiyanin (TA) (135,52 mg siyanidin 3-glukozid/100g KM) ve antioksidan aktivite (DPPH) (17,13 mg TE/100g KM) gösterdiği tespit edilmiştir. USV uygulanmış örneklerin ise aynı kurutma sıcaklığında HAD işlemi uygulanmış örneklerden daha yüksek biyoaktif madde miktarına sahip olduğu belirlenmiştir. HAD ve USV işlemleri için kurutma sıcaklığının artırılması ile toplam biyoaktif madde miktarının arttığı görülmüştür (p<0,05). Sırasıyla HAD ve USV-50°C'de TPC değeri 311.88-465,64 mg GAE/100g KM iken HAD ve USV-70°C'de 580,81-674,40 mg GAE/100g KM olarak tespit edilmiştir. Taflan meyvesinin fenolik profili sonuçlarında klorojenik asit temel fenolik bileşik olarak tespit edilmiştir ve miktarı kurutma metotlarına bağlı olarak değişiklik göstermiştir (p<0,05). SEM görüntüleri kurutulmuş örneklerin yüzey karakteristiklerini tanımlamaktadır. HAD uygulanmış örneklerde FD ve USV işlemi uygulanmış örnekler ile karşılaştırıldığında daha fazla büzülme olduğu görülmüştür. Tüm kurutma yöntemleri örneklerin toplam renk farklılığı değeri (ΔE) üzerinde etkili olmuştur (p<0,05). Bu çalışma daha yüksek seviyede biyoaktif maddenin korunması ve rehidrasyon oranları, kurutma süresinin kısalması, daha az renk değişikliği ve büzülmenin oluşmasından dolayı taflan meyvesinin kurutulmasında USV yönteminin HAD yöntemine alternatif metot olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
The aim of this study is to investigate the effect of different drying methods and temperature on the cherry laurel (Prunus laurocerasus) fruit. The drying kinetics, bioactive properties, phenolic profile, microstructural characteristics, rehydration kinetics and color change were measured. First, hot air drying (HAD), ultrasound-assisted vacuum drying (USV), and freeze-drying (FD) were applied on fruit. Drying temperature of HAD and USV methods were preferred as 50, 60, and 70°C. Drying times of the cherry laurel fruit were 1980, 1220, and 770 minutes for HAD at 50, 60 and 70°C, and 950, 615, and 445 minutes at 50, 60, and 70°C, respectively, for USV. Drying methods and temperature effected the total bioactive compound of samples (p<0.05). The highest total phenolic (TPC) (851,47mg GAE/100g DM), flavonoid (TFC) (1853,13 mg CE/100g DM), anthocyanin (TA) (135,52 mg cyanidin 3-glucoside/100g DM), and antioxidant capacity (DPPH) (17,13 mg TE/100g DM) value were detected in FD applied samples. USV treated samples exhibited a higher amount of bioactive compounds than those of HAD treated samples at the same temperature. The value of total bioactive compounds significantly increased while the temperature increased for HAD and USV (p<0.05). While the TPC value at HAD and USV-50°C was 311.88 - 465.64 mg GAE/100g DM, it was determined as 580.81-674.40 mg GAE/100g DM at HAD and USV-70°C, respectively. HPLC results revealed the chlorogenic acid as the major phenolic compound of cherry laurel fruit, and its amount varied significantly depending on the drying techniques (p<0.05). Both SEM images and photos of the dried samples showed the surface properties. HAD method caused the highest shrinkage compared to USV and FD. All drying methods significantly affected the total color difference (∆E) values (p<0.05). This study proposed that USV could be as an alternative method to HAD due to higher bioactive compounds retention and shorter drying time, less color change, rehydration ratio, and shrinkage formation.