Depolama süresince keçiboynuzu pekmezinde enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonları kinetiği
Kinetics of nonenzymatic browning reactions in carob pekmez during storage
Yazar: NİLGÜN BAŞAK ÖZHAN
Danışman: PROF. DR. FERYAL KARADENİZ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Depolama = Storage ; Hidroksimetilfurfural = Hydroxymethylfurfural ; Keçiboynuzu = Locust ; Kinetik = Kinetics ; Pekmez = Grape molasses

Özet:
Yüksek şeker ve aminoasit içeren birçok gıda, ısıl işlem ve depolama sonucunda enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarına maruz kalmakta böylece arzu edilmeyen bileşikler oluşmakta, gıdanın rengi değişerek doğal yapısı bozulmaktadır. Isıl işlem parametresi olması nedeniyle esmerleşme reaksiyonu sonucu oluşan 5-Hidroksimetil-2-furaldehit (HMF) bileşiğinin pekmez üretiminde ve depolama süresince kontrol edilmesi önem taşımaktadır.Bu amaçla keçiboynuzu pekmezi 5º, 25º, 35º ve 45 ºC olmak üzere 4 farklı sıcaklıkta depolanmış ve depolama süresince en önemli kimyasal esmerleşme reaksiyonu olan Maillard reaksiyonu incelenmiştir.HMF oluşumu spektrofotometrik yönteme göre, renk değerlerindeki değişim ise esmerleşme indeksi (A420) ve CIE-L*a*b* renk sistemi olmak üzere iki farklı yönteme göre belirlenmiştir. Ayrıca depolama süresince pH, su aktivitesi ve briks değerleri ile antioksidan aktivite düzeyi de tespit edilmiştir.Depolama sonucunda keçiboynuzu pekmezinde su aktivitesi ve briks değerlerinde önemli bir değişim gözlenmemişken (p>0.05), pH değeri 25º, 35º ve 45 ºC' de istatistiki açıdan önemli düzeyde bir düşüş göstermiştir (p<0.05).Elde edilen bulgulara göre esmerleşme indeksindeki değişimin ve HMF oluşumunun sıfırıncı dereceden reaksiyon kinetiğine uyum gösterdiği belirlenmiştir. Başlangıç değeri 19.6 mg/kg olan HMF değeri, sıcaklık ve süreye bağlı olarak lineer bir artış göstermiş, 5º, 25º, 35º ve 45 ºC' de sırasıyla 20.8 mg/kg, 32.3 mg/kg, 111.9 mg/kg ve 179.8 mg/kg değerlerine ulaşmıştır. 420 nm'de belirlenen absorbans değerleri ise başlangıçta 0.272 iken 5º, 25º, 35º ve 45 ºC' de depolama sonunda sırasıyla 0.309, 0.549, 0.919 ve 1.179 olarak tespit edilmiştir. CIE-L*a*b* değerleri incelendiğinde ise genel olarak azalma şeklinde bir değişim saptanmış ancak yalnızca L* değerindeki değişimin tüm sıcaklıklarda önemli olduğu belirlenmiştir (p<0.05). Ayrıca HMF oluşumu ve esmerleşme indeksindeki değişime ait aktivasyon enerjisi değerleri sırasıyla 102.67 kj mol-1, 75.86 kj mol-1 olarak tespit edilmiştir.HMF ile esmer renkli pigment oluşumu arasında yüksek bir korelasyon belirlenmiş ancak antioksidan aktivite düzeyi ile HMF oluşumu veya esmer renkli pigment oluşumu arasında herhangi bir korelasyona rastlanmamıştır.

Abstract:
Foods that have high sugar and aminoacid content are usually in the risk of nonenyzmatic browning during heat processing and storage, so unacceptable products will occur or the product will lose its natural form by the change of colour. Hydroxymethylfurfural (HMF) occured after browning reaction is essential to be controlled during the pekmez production and storage because of being parameter of heating process.For this purpose carob pekmez was stored at four different temperature such as 5º, 25º, 35º and 45 ºC, then during storage Maillard, the most important browning reaction, was searched.HMF accumulation was determined by spectrophotometric method and colour change was determined by measuring the absorbance at 420 nm and also by CIE-L*a*b* colour system. During storage pH, water activity, brix value and antioxidant activity of carob bean pekmez were also investigated.The change in water activity and brix values of the carob pekmez were not significant statistically (p>0.05), but at 25º, 35º ve 45 ºC pH values changed significantly (p<0.05).Analysis of data suggested zero order models for both browning index change and HMF accumulation. At the beginning of storage HMF was obtained as 19.6 mg/kg and then increased linearly by the time and temperature to 20.8 mg/kg, 32.3 mg/kg, 111.9 mg/kg and 179.8 mg/kg at 5º, 25º, 35º and 45 ºC respectively. The absorbance at 420 nm was 0.272 at the beginning of storage and then at 5º, 25º, 35º and 45 ºC increased to 0.309, 0.549, 0.919 and 1.179, respectively. Also the CIE-L*a*b* values all decreased during storage but this was not statistically important (p>0.05) except the change of L* values at all temperatures (p<0.05). Activation energies for the browning index and HMF accumulation were determined as 102.67 kj mol-1 and 75.86 kj mol-1, respectively.A high correlation between HMF and browning index was found. But there were not any correlation between antioxidant activity level and HMF accumulation or browning index.