Yüksek yoğunluklu vurgulu ışık teknolojisinin kuru incirde aflatoksin  degradasyonu ve kalite özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of high intensity pulsed light technology on  aflatoxin degradation and quality properties on dried figs
Yazar: HASAN YARIM
Danışman: PROF. DR. TANER BAYSAL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
İncir (Ficus carica L.), ılıman iklim koşullarında yetişen bir bitki olup Akdeniz kıyılarının karakteristik bir meyvesidir. Türkiye, incir üretimi ve ihracatında Dünya çapında birinci sırada yer almaktadır. Geleneksel olarak güneşte kurutulan incirler, işlem sırasında hızlı bir şekilde nem içeriği düşürülemediğinden ve hijyenik olmayan ortam koşullarından dolayı mikrobiyal gelişime açıktır. Bu durum, küf metaboliti olan mikotoksinlerin oluşmasına yol açmaktadır. Mikotoksinlerden biri olan aflatoksinin varlığı kuru incirde en sık karşılaşılan kalite problemlerinin başında gelmekte ve Türkiye'nin mevcut ihracat potansiyeline karşı büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında, aflatoksin standart çözeltisi (250 ppb), aflatoksin standart çözeltisi ile kontamine edilmiş bütün ve ezme kuru incir örnekleri ısısal olmayan, yenilikçi bir teknoloji olan yüksek yoğunluklu vurgulu ışık (HIPL) teknolojisiyle işlenmiştir. Bir petri kabına aktarılan 2.5 mL aflatoksin standart çözeltisi (2 μg/mL Aflatoksin B1 & G1 ve 0.5 μg/mL B2 & G2 , 250 ppb) 3, 6, 9, 12 J/cm2 enerji dozlarında işlenmiş ve AFB1 degradasyonun sırasıyla %48.86±3.41, %76.74±1.30, %94.13±0.76, %98.88±1.42; toplam aflatoksin (AFB1+AFB2+AFG1+AFG2) degradasyonunun sırasıyla %34.04±3.70, %54.14±1.84, %67.07±1.47, %62.93±3.61 olduğu tespit edilmiştir. Bütün halde işlenen incir grubunda AFB1'de en yüksek degradasyon ön nemlendirme işlemine maruz bırakılan grupta, 12 J/cm2 enerji dozunda %37.16±1.76; toplam aflatoksinde en yüksek degradasyon 12 J/cm2 enerji dozunda %34.04±5.22 olduğu saptanmıştır. Ezme halde işlenen incir grubunda AFB1'de en yüksek degradasyon 12 J/cm2 enerji dozunda %43.44±8.05; toplam aflatoksinde en yüksek degradasyon 12 J/cm2 enerji dozunda %38.92±6.64 olduğu saptanmıştır. Çalışma kapsamında ayrıca HIPL uygulamasının bütün ve ezme incir örneklerinin nem içeriği, su aktivitesi, pH, suda çözünür kuru madde (SÇKM), renk (L*, a*, b*, kroma, hue açısı, ∆E), toplam fenolik madde, toplam antioksidan aktivite ve toplam flavonoid madde içeriğine etkisi incelenmiştir. HIPL ile işlenen bütün ve ezme kuru incir grupları arasında, nem içeriği açısından fark olmadığı (p>0.05), aw, pH ve SÇKM değerlerinin ise istatistiksel olarak farklı olduğu belirlenmiştir (p<0.05). Toplam renk farkı değerleri incelendiğinde bütün kuru incir grubunda en yüksek renk farkı 6 J/cm2 enerji dozunda 8.90±4.26 olduğu; ezme incir grubunda ise 9 J/cm2 enerji değerinde 2.32±0.78 olduğu tespit edilmiştir. Bütün incir grubunda 138.80±8.55 mg GAE/100 g KM ile 12 J/cm2 enerji dozunda, ezme incir grubunda ise 59.74±6.95 mg GAE/100 g KM ile 6 J/cm2 enerji dozunda en yüksek toplam fenolik madde içeriğine sahip örnekler elde edilmiştir. Toplam antioksidan aktivite açısından, bütün kuru incir grubunda en yüksek değer 187.43±5.38 mg TE/100 g KM ile 6 J/cm2 enerji dozunda, ezme grubunda ise 222.20±4.72 mg TE/100 g KM ile 6 J/cm2 enerji dozunda saptanmıştır. Ayrıca toplam flavonoid içeriği bakımından bütün kuru incir gruplarında en yüksek değer 12 J/cm2 enerji değerinde 129.50±5.13 mg QE/100 g KM; ezme grubunda ise 12 J/cm2 enerji değerinde 134.30±4.52 mg QE/100 g KM olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, HIPL teknolojisinin kuru incirdeki en büyük sorunlardan biri olan aflatoksin degradasyonu üzerine >%35 azalma sağladığı, aynı zamanda kalite özelliklerinde olumsuz bir değişime neden olmadığı belirlenmiştir.

Abstract:
Fig (Ficus carica L.) is a plant that grows in mild climate conditions and is a characteristic fruit of the Mediterranean coast. Turkey ranks first in the world in fig production and export. Traditionally sun-dried figs are susceptible to microbial growth due to unhygienic environmental conditions and not being able to quickly reduce their moisture content during sun drying. This leads to the formation of mycotoxins, which are mold toxins. The presence of aflatoxin, one of mycotoxins, is one of the most common quality problems in dried figs and poses a great threat to the current export potential of Turkey. In this thesis, aflatoxin standard solution (250 ppb), whole dried figs and fig paste samples contaminated with aflatoxin standard solution were processed with high-intensity pulsed light (HIPL) technology, which is an innovative non-thermal technology. A 2.5 mL of aflatoxin standard solution (2 μg/mL Aflatoxin B1 & G1 and 0.5 μg/mL B2 & G2, 250 ppb) transferred to a petri dish was treated with energy doses of 3, 6, 9, 12 J/cm2. It was determined that AFB1 degradation was 48.86±3.41%, 76.74±1.30%, 94.13±0.76%, 98.88±1.42%, while the degradation of total aflatoxin (AFB1+AFB2+AFG1+AFG2) was 34.04±3.70%, 54.14±1.84%, 67.07±1.47%, 62.93±3.61% respectively. In the whole dried fig group, the highest degradation in AFB1 was determined as 37.16±1.76% in the group exposed to the pre-moistening treatment at energy dose of 12 J/cm2, while the highest degradation in total aflatoxin was found to be 34.04±5.22% at the energy dose of 12 J/cm2. In the fig paste group, the highest degradation in AFB1 and in total aflatoxin was at an energy dose of 12 J/cm2 with 43.44±8.05% and 38.92±6.64%, respectively. In addition, the effects of HIPL application on moisture content, water activity, pH, total soluble solids (ºBrix, color (L*, a*, b*, chroma, hue angle, and ΔE), total phenolic content, total antioxidant activity and total flavonoid content of whole dried figs and fig paste samples were investigated. It was determined that there was no difference in moisture content between the whole and fig paste groups processed with HIPL (p>0.05), however aw, pH and total soluble solid content were statistically different (p<0.05). When the total color difference values were examined, it was determined that the highest color difference in the whole dried fig group was 8.90±4.2 at energy dose of 6 J/cm2, and in the paste fig group was 2.32±0.78 at energy dose of 9 J/cm2. The samples with the highest total phenolic content were obtained in the whole fig group at 12 J/cm2 energy dose with a value of 138.80±8.55 mg GAE/100 g DM, and in the paste fig group at 6 J/cm2 energy dose with a value of 59.74±6.95 mg GAE/100 g DM. In terms of total antioxidant activity, the highest value in the whole dried fig group was found at 6 J/cm2 energy dose with a value of 187.43±5.38 mg TE/100 g DM, and in the paste group at 6 J/cm2 energy dose with a value of 222.20±4.72 mg TE/100 g KM. Additionally, in terms of total flavonoid content, the highest value for the whole dried fig group was 129.50±5.13 mg QE/100 g DM at an energy value of 12 J/cm2, and for the fig paste group was 134.30±4.52 mg QE/100 g DM at an energy value of 12 J/cm2. As a result, it was determined that HIPL technology provided >%35 degradation of aflatoxin, which is one of the biggest problem in dried figs, and did not cause any adverse changes in quality properties.