Elma dokusunun vurgulu elektrik alan yollu enzimatik esmerleştirilmesi ve siyah elma çayı geliştirilmesinde potansiyelinin incelenmesi
Enzymatic browning of apple texture with an pulsed electric field and investigation of its potential for the development of black apple tea
Yazar: TUĞÇE KORUCU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA FİNCAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Elma = Apple ; Enzimatik esmerleşme = Enzymatic browning ; Kuruma özellikleri = Drying properties ; Siyah çay = Black tea ; Ön işlem = Pretreatment

Özet:
Bu tezde elma eti dokusunun gelecekte siyah/esmer çay formülasyonlarında kullanılabilmesine yönelik, vurgulu elektrik alan (VEA) uygulaması ile esmerleştirilmesi üzerine bir ön çalışma yapılmıştır. VEA' nın etkileri, 0,8kV/cm ve 2,3kV/cm' lik elektrik alan şiddetlerinin sırasıyla 3ms ve 150µs' lik monopolar kare vurgusunda, vurgu frekansı ve vurgu sayısı değiştirilerek değerlendirilmiştir. Yöntemde, silindirik disk şeklinde kesilen elma eti doku örnekleri 10Hz'den 0,1Hz'e değişen 0,8kV/cm'lik 3, 9 ve 18 vurgu ile 2,3kV/cm'lik 5, 10 ve 20 vurgu dizilerine maruz bırakılmış ve sonrasında elma eti doku yüzeylerinin RGB imajları her 30 dakikada bir 210 dakika boyunca bir bilgisayar görüntüleme sistemi (CVS) kullanılarak yakalanmıştır. Daha sonra, imajlar bir imaj işleme programı kullanılarak gri ölçekli L*a*b* formatına dönüştürülmüş ve kahverengileşme derecesi, L* imajlarındaki değişmelerden bir kahverengileşme indeksi (KI) değeri türetilerek değerlendirilmiştir. İlave olarak, örneklerin mutlak empedansı 2kHz de ölçülüp, elektriksel iletkenliğe dönüştürülmüş, bundan doku parçalanma indeksi (Zp) ve spesifik enerji sarfiyatı tahmin edilmiştir. İşlem görmemiş ve dondurulmuş-çözündürülmüş (bütüne yakın parçalanmayı temsil eden) örnekler benzer şekilde işlenip, VEA uygulanmış örnekler ile kıyaslanmıştır. VEA uygulaması enzimatik esmerleşmeyi önemli ölçüde tetiklerken kontrol (işlem görmemiş) örneklerinde önemli bir esmerleşme meydana gelmemiştir. Son bölümde ise elma dokusuna ön işlem olarak uygulanan VEA parametrelerinin (0,8kV/cm'de 3ms'lik 18vurgu 10-0,1Hz ve 2,3kV/cm'de 150µs'lik 20vurgu 10-0,1Hz) kuruma üzerine etkileri incelenmiştir. Uygulanan bütün VEA parametreleri işlem görmemiş örneklere göre çok daha kısa sürede kuruma sağlayan don.-çöz. ön işlemi ile benzer sonuçlar göstermiştir (P<0,05).  

Anahtar Kelimeler: Vurgulu elektrik alan (VEA), Elektroporasyon, Enzimatik esmerleşme, Elma

Abstract:
In this thesis, a preliminary study was carried out on browning apple flesh texture with pulsed electric field (PEF) application for future use in black/brown tea formulations. The effects of PEF were evaluated by varying the pulse frequency and pulse number at 3ms and 150µs monopolar square pulse of 0.8kV/cm and 2.3kV/cm electric field intensities, respectively. In the method, apple flesh tissue samples cut into cylindrical disc shape were exposed to 3, 9 and 18 pulse of 0.8kV/cm intensity varying from 10Hz to 0.1Hz and 5, 10 and 20 pulse trains of 2.3kV/cm intensity and then RGB images of apple flesh tissue surfaces were captured using a computer imaging system (CVS) every 30 minutes for 210 minutes. The images were then converted to the gray scale L*a*b* format using an image processing program, and the degree of browning was evaluated by deriving a browning index (BI) value from the changes in the L* images. In addition, the absolute impedance of the samples was measured at 2kHz and converted into electrical conductivity, tissue disintegration index (DI) and specific energy consumption were estimated from this. Untreated and frozen-thawed (representing near-total disintegration) samples were similarly processed and compared with PEF treated samples. PEF treatment significantly induced enzymatic browning, whereas control (untreated) samples did not significantly brown. In the last section, the effects of PEF parameters applied to apple tissue as pretreatment (0,8kV/cm 3ms 18pulse 10-0.1Hz ve 2,3kV/cm 150µs 20pulse 10-0.1Hz) on drying were examined. All applied PEF parameters showed similar results with freezed-thawed pretreatment, which provided much shorter drying time than untreated samples (P < 0.05). 

Keyword: Pulsed electric field (PEF), Enzymatic browning, Electroporation, Apple