Kristalize çam balının çözdürülmesinde mikrodalga ısıtmanın hidroksimetilfurfural oluşumu ve diastaz aktivitesi üzerine etkileri
Effects of microwave heating on formation of hydroxymethylfurfural and diastase activity during decrystallization of pine honey
Yazar: SAADET YILDIRIM ÇELİK
Danışman: PROF. DR. FERRUH ERDOĞDU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Bal = Honey ; Dielektrik özellikler = Dielectric properties ; Hidroksimetilfurfural = Hydroxymethylfurfural ; Mikrodalga ısıtma = Microwave heating

Özet:
Dünya çam balı üretiminin %90'ı Türkiye'de gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada 2015 ve 2016 yıllarında Aydın ilinden hasat edilen çam balı numuneleri kullanılmıştır. Doğası gereği kristalize olan balın çözdürülmesi amacıyla geleneksel olarak sıcak su banyosu (60 – 65 ºC'de 16 - 20 sa.) ve sıcak hava odaları (60 – 65 ºC'de 1 - 2 gün) kullanılmaktadır. Bu prosesi hızlandırmak amacıyla çalışmanın birinci bölümünde kristalize çam balı farklı güç ve sürelerde 2450 MHz'de mikrodalga ile çözdürülmüş hidroksimetilfurfural (HMF) oluşumu ve diastaz (DN) bozunumu açısından elde edilen sonuçlar çözdürme zamanı kapsamında geleneksel ısıl işlem uygulaması ile karşılaştırılmış ve optimum proses koşulları belirlenmiştir. Çözdürülen çam ballarının re-kristalizasyon süreleri gözlemlenerek mikrodalga prosesinin uygulanabilirliği açısından veri oluşturulması sağlanmıştır. İkinci bölümde ise çam balı dielektrik özelliklerinin sıcaklıkla değişimleri 915 - 2450 MHz frekans aralığında belirlenmiştir. 2015 hasat yılına ait çam balı örneklerine 600 W – 70 s mikrodalga uygulaması sonrası HMF: 2,21±0,21 DN: 21,18±0,67 olarak belirlenirken 2016 hasat yılına ait çam balı örneklerinde HMF: 1,79±0,24 DN: 13,93±0,12 olarak belirlenmiştir. 600 W – 85 s mikrodalga uygulaması sonrasında HMF: 4,29±0,24 ve DN: 10,97±0,21 değerleri elde edilmiş ve bu örneklerde 3 aylık depolama sonucunda görsel olarak çok az miktarda kristal çekirdeklerinin kavanozların alt kısmında oluştuğu gözlenmiştir. Mikrodalga ile de-kristalizasyon işleminin geleneksel ısıl işlem uygulamalarına göre daha kısa sürede gerçekleşmesi ile zaman ve enerji tasarrufu sağladığı, elde edilen sonuçlara göre HMF ve DN değerinin tebliğ sınırları içinde kaldığı belirlenmiştir. Bu kapsamda de-kristalizasyon amacıyla 600 W – 70 ve 85 s mikrodalga uygulamalarının 65°C - 43 dk. su banyosu uygulamasına karşı potansiyel bir alternatif olabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Honey, crystallized by nature, should be de-crystallized for further processing. Therefore, hot water bath (16-20 hours at 60 – 65 ºC) and hot air rooms (1 - 2 days at 60 – 65 ºC) are conventionally used. To speed up this process, microwave processing was applied. In the first part, crystallized samples (2015 -2016 harvest from Aydın area) were dissolved by microwave application at 2450 MHz at different power levels. The results obtained for hydroxymethylfurfural (HMF) formation and diastase (DN) loss were compared with the conventional process, and optimal process conditions were determined by also observing the re-crystallization times. After 600 W - 70 s microwave application for 2015 harvest samples, HMF: 2,21 ± 0,21 DN: 21,18 ± 0,67 was determined. HMF: 1,79 ± 0,24 DN: 13,93 ± 0,12 was obtained for the 2016 harvest. HMF: 4,29 ± 0,24 and DN: 10,97 ± 0,21 values were obtained after 600 W - 85 s and crystal particles formed in the bottom of the samples were visually very small even after 3-month storage at room temperature. Results of microwave de-crystallization provided a significant time and energy savings compared to the conventional application, and HMF and DN were found to be within the notification limits indicating 600 W for 70 - 85 s might be accepted to be the optimal setting. In the second part, dielectric properties of pine honey were determined in frequency range of 915 - 2450 MHz with respect to temperature to produce data to design a microwave process in industrial scale.