Karadut (Morus nigrara) suyunda toplam fenolik madde ve suda çözünen vitaminlerin ısıl parçalanma kinetiği
Degradation kinetics of total phenolic compounds and water soluble vitamins in black mulberry (Morus nigra) juice
Yazar: CEMRE SERNİKLİ
Danışman: DOÇ. DR. ÇETİN KADAKAL
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Askorbik asit = Ascorbic acid ; Fenolik maddeler = Phenolic matters ; Isıl işlem = Heat treatment ; Karadut = Black mullberry ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid

Özet:
Bu çalışmada karadut suyuna farklı sıcaklık ve sürelerde ısıl işlem uygulamasına bağlı olarak askorbik asit, tiamin, riboflavin, niasin ve toplam fenolik madde miktarındaki kayıplarının belirlenmesi amaçlanmıştır. 
Karadut suyunun 1 litresinde 34.50 mg askorbik asit, 0.124 mg tiamin, 0.212 mg riboflavin, 0.524 mg niasin ve 1430.6 mg toplam fenolik madde tespit edilmiştir. 70, 80, 90 ve 95oC'de ısıl işlem uygulaması sonucunda meydana gelen kayıp oranları sırasıyla, askorbik asit için %12.61, %20.60, %35.94, %38.70; tiamin için %22.60, %23.40, %38.00, %51.60; riboflavin için %20.30, %25.00, %38.70, %46.70; niasin için %16.22, %20.22, %36.64, %41.41; toplam fenolik madde için ise %29.50, %49.70, %55.00 ve %55.83 olarak bulunmuştur.
Pastörizasyon amacıyla karadut suyuna uygulanan ısıl işleme bağlı olarak toplam fenolik maddenin ve suda çözünen vitaminlerin kayıplarının birinci dereceden reaksiyona göre geliştiği belirlenmiştir. Karadut suyuna 70, 80, 90 ve 95 oC' de uygulanan ısıl işlem sonucunda meydana gelen reaksiyon hız sabitleri sırasıyla askorbik asit için, 4x10-3, 8x10-3, 14x10-3 ve 15x10-3 dakika-1; tiamin için, 8x10-3, 9x10-3, 15x10-3 ve 21x10-3 dakika-1; riboflavin için, 7x10-3, 10x10-3, 17x10-3 ve 20x10-3 dakika-1; niasin için, 5x10-3, 8x10-3, 15x10-3, ve 16x10-3 dakika-1; toplam fenolik madde için ise, 12x10-3, 23x10-3, 26x10-3 ve 27x10-3 dakika-1 olarak bulunmuştur. Ayrıca karadut suyuna uygulanan işlem sıcaklığının 80 oC'den 90 oC'ye çıkarılması, diğer sıcaklık değerindeki artışa göre reaksiyon hızında daha anlamlı bir artış meydana getirmiştir.
Reaksiyonun sıcaklıkla olan ilişkisi Arrhenius eşitliği ile tanımlanmıştır.
70 ve 95 oC arasında askorbik asit, tiamin, riboflavin, niasin ve toplam fenolik maddenin aktivasyon enerjileri sırasıyla 13.98 kcal.mol-1, 9.68 kcal.mol-1, 10.96 kcal.mol-1, 12.45 kcal.mol-1 ve 8.34 kcal.mol-1 olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
The aim of this study was to determine the loss of ascorbik acid, thiamine, riboflavin, niacin and total phenolic compounds in black mulberry juice with the heating periods ( 0, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 min.) over the temperature range of 70 to 95oC. 
It was found that the black mulberry juice used in this study had an ascorbic acid of 34.50 mg, 0.124 mg thiamine, 0.212 mg riboflavin, 0.524 mg niacin and 1430.6 mg total phenolic compounds per liter. The loses of ascotbic acid, thiamine, riboflavin, niacin and total phenolic compounds during thermal process were found to be 12.61, 22.60, 20.30, 16.22 and 29.50% at 70 oC, respectively; 20.60, 23.40, 25.00, 20.22 and 49.70% at 80oC, respectively; 35.94, 38.00, 38.70, 36.64 and 55.00% at 90oC, respectively; 38.70, 51.61, 46.70 and 55.83% at 95oC, respectively.
During thermal processing, degradation of ascorbic acid, thiamine, riboflavin, niacin and total phenolic compounds were fitted to a first- order reaction kinetic model. The rate constants of ascorbic acid, thiamine, riboflavin, niacin and total phenolic compounds were found to be 4x10-3min-1, 8x10-3min-1, 7x10-3min-1,5x10-3min-1 and 12x10-3min-1 at 70oC, respectively; 8x10-3min-1, 9x10-3min-1, 10x10-3min-1, 8 and 23x10-3min-1at 80oC, respectively; 14x10-3min-1, 15x10-3min-1, 17x10-3min-1, 15x10-3min-1  and 26x10-3min-1 at 90 oC, respectively; 15x10-3min-1  21x10-3min-1, 20x10-3min-1, 16x10-3min-1 and 27x10-3min-1 at 95oC at respectively. In particularly, the rate constant significantly increased when the process temperature ascend from 80oC to 90oC
Temperature dependence of reaction was described by the Arrhenius relationship. Activation energies for ascorbic acid, thiamine, riboflavin, niacin and total phenolic compounds were found to be 13.98 kcal.mol-1, 9.68 kcal.mol-1, 10.96 kcal.mol-1, 12.45 kcal.mol-1 and 8.34 kcal.mol-1, respectively between 70 and 95oC.