Üzümsü meyvelerden üretilen filmlerin özelliklerinin tespiti ve kaşar peynirine uygulanabilirliğinin araştırılması
Determination of the properties of films produced from grape fruits and investigation of their applicability to kaşar cheese
Yazar: SERAP ÖRÜNDÜ
Danışman: PROF. DR. ZEKAİ TARAKÇI ; PROF. DR. HASAN TEMİZ
Ordu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışma iki aşamalı olarak yürütülmüştür. İlk aşamada, beyaz üzüm (V. vinifera L. cv. Sultani), kokulu kara üzüm (V. labrusca L.) ve güz yemişi (Elaeagnus umbellate L.) meyve sularından ekstraktlar elde edilmiştir. Film üretimi, sodyum aljinat çözeltisine (%2 w/v), farklı konsantrasyonlarda gliserol (%30-40-50 w/w sodyum aljinat), kalsiyum klorür (%0.01 w/v) ve meyve suyu ekstraktları (20 g/100 mL) katılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen filmlerin analizleri yapılmış ve Çok Kriterli Karar Verme Yöntemi (TOPSIS) ile peynire uygulanabilecek en iyi film karakterizasyonu belirlenmiştir. Belirlenen film çözeltisine antimikrobiyal madde olarak kekik uçucu yağı (%1-1.5-2 v/v) ve natamisin (20 mg/100 mL ) eklenerek analizleri yapılmıştır. Bu film çözeltileri ikinci aşamada Kaşar peynirine daldırma yöntemi ile uygulanmıştır. Antimikrobiyal madde içeren filmle kaplı peynirler depolama günleri (2.-15.-30.-60.-90. gün) boyunca fiziksel, kimyasal, mikrobiyolojik ve duyusal analizlere tabi tutulmuştur. Çalışmada film ile kaplama işleminin, peynir örneklerinin raf ömrü ve olgunlaşma üzerine etkisi incelenmiştir.
Üzümsü meyvelerden üretilen filmlerde kullanılan farklı gliserol konsantrasyonu filmlerin nem, kalınlık, suda çözünürlük ve su buharı geçirgenliği (SBG) değerleri üzerine önemli etki göstermemiştir (p>0.05). Gliserol konsantrasyonunun artışı opaklık, oksijen geçirgenliği (OG) ve gerilme (G) değerlerini azaltmış, kopma uzaması (KU) değerlerini ise artırmıştır (p<0.05). TOPSIS sonucunda %40 gliserol ve güz yemişi ekstraktı içeren film optimum özellikleri göstermiştir. Bu film çözeltisine antimikrobiyal madde ilavesi gerçekleştirilmiş ve bu durum filmlerde nem, kalınlık, suda çözünürlük, a* ve b* değerlerini etkilememiş (p>0.05); L*  ve G değerlerini düşürmüş; opaklık, SBG, OG ve KU değerlerini ise artırmıştır (p<0.05). Kekik uçucu yağı ilavesiyle filmlerin antioksidan kapasitesi artmış, %2 oranında kekik uçucu yağı içeren film örneği (C)  yüksek antimikrobiyal aktivitesi ile ön plana çıkmıştır (p<0.05). Filme antimikrobiyal madde eklemek filmlerin termal kararlılığını artırmıştır. Filmlere kekik uçucu yağı ilavesiyle beraber yapıda porlar oluşmaya başlamış ve kekik yağı oranının artmasına bağlı olarak por sayısı ve büyüklüğü artmıştır. Antimikrobiyal madde içeren filmle kaplanan peynir örneklerinde  depolama boyunca % kurumadde, % titrasyon asitliği, % tuz, olgunlaşma derecesi, tiyobarbütirik asit reaktif maddesi sayısı (TBARS) artmış; pH, su aktivitesi, L*, a* değerleri ise azalmıştır. αs1-kazein ve β-kazein konsantrasyonları depolama süresince azalmış, toplam mezofilik aerobik bakteri (TMAB) ve maya-küf  sayısında önemli artışlar olmuştur (p<0.05). Duyusal analizler sonucunda depolamanın sonunda %1 kekik uçucu yağı içeren filmle kaplı peynir örneği (A) en yüksek genel kabul edilebilirlik puanına sahip olmuştur. Bu sonuçlar, kekik uçucu yağı içeren filmle kaplamanın vakum ambalajlamaya bir alternatif olarak Kaşar peyniririn raf ömrünü uzatabileceğini göstermiştir.

Abstract:
This study was conducted in two phases. In the first stage, extracts were obtained from white grape (V. vinifera L. cv. Sultani), isabella grape (V. labrusca L.) and autumn olive (Elaeagnus umbellate L.) fruit juices. Film production was carried out by adding different concentrations of glycerol (30-40-50% w/w sodium alginate), calcium chloride (0.01% w/v) and fruit juice extracts (20 g/100 mL) to sodium alginate solution (2% w/v). The obtained films were analyzed and the best film characterization that can be applied to cheese was determined by the Multi-Criteria Decision Making Method (TOPSIS). Thyme essential oil (1-1.5-2% v/v) and natamycin (20 mg/100 mL) were added to the determined film solution as antimicrobial agent and analyzed. These film solutions were applied to Kaşar cheese by dipping method in the second stage. The cheeses coated with film containing antimicrobial agents were subjected to physical, chemical, microbiological and sensory analyses during storage days (2nd-15th-30th-60th-90th days). In the study, the effect of film coating on the shelf life and ripening of cheese samples was investigated.
Different glycerol concentrations used in the films produced from grape fruits had no significant effect on moisture, thickness, water solubility and water vapor permeability (SBG) values of the films (p>0.05). The increase in glycerol concentration decreased the opacity, oxygen permeability (OG) and tensile (G) values and increased the elongation at break (KU) values (p<0.05). As a result of TOPSIS, the film containing 40% glycerol and autumn olive extract showed optimum properties. Antimicrobial agent was added to this film solution and this did not affect moisture, thickness, water solubility, a* and b* values (p>0.05); decreased L* and G values; increased opacity, SBG, OG and KU values (p<0.05). The antioxidant capacity of the films increased with the addition of thyme essential oil, and the film sample (C) containing 2% thyme essential oil stood out with its high antimicrobial activity (p<0.05). Adding an antimicrobial agent to the film increased the thermal stability of the films. With the addition of thyme essential oil to the films, pores started to form in the structure and the number and size of pores increased due to the increase in thyme oil ratio. During storage, % dry matter, % titratable acidity, % salt, degree of ripening, thiobarbutyric acid reactive substance number (TBARS) increased and pH, water activity, L*, a* values decreased in cheese samples coated with films containing antimicrobial agents. αs1-casein and β-casein concentrations decreased during storage, while total mesophilic aerobic bacteria (TMAB) and yeast-mold counts increased significantly (p<0.05). As a result of sensory analysis, at the end of storage, the cheese sample (A) covered with film containing 1% thyme essential oil had the highest overall acceptability score. These results showed that film coating with thyme essential oil can extend the shelf life of Kaşar cheese as an alternative to vacuum packaging.