Farklı yöntemlerle kurutulmuş ağaç domatesi (Solanum betaceum) meyvelerinin antioksidan özellikleri ve aroma bileşikleri
Antioxidant properties and aroma compounds of tree tomato fruits (Solanum betaceum) dried with different methods
Yazar: MARC ANTOINE NDISANZE
Danışman: PROF. DR. İLKAY KOCA
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Aroma = Aroma ; Domates = Tomato ; Kurutma = Drying ; Mikrodalgalar = Microwaves

Özet:
Ağaç domatesi veya tamarillo (Solanum betaceum), mordan sarıya kadar değişen renkte tropik bir meyvedir. Bu çalışma, farklı kurutma yöntemleriyle kurutulan ağaç domatesi meyvelerinin fiziksel, morfolojik, antioksidan ve aroma özelliklerindeki değişimleri incelemek için yapılmıştır. Bunun için meyveler konvektif kurutucuda farklı sıcaklıklarda (40, 50, 60, 70 ve 80 oC) 1.5 m/s hava hızında, mikrodalgada (350, 500 ve 650W) ve dondurarak kurutucuda kurutulmuştur. Meyvelerin dehidrasyon ve rehidrasyon kinetikleri, fiziksel, antioksidan özellikleri ve uçucu bileşen profilleri çıkartılmıştır. Antioksidan özellikleri belirlemek için toplam fenolik madde, toplam flavonoid, toplam antosiyanin, bireysel fenolik bileşikler, C vitamini, demir indirgeme antioksidan gücü (FRAP) ve 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) serbest radikal giderme etkisi analizleri uygulanmıştır. Fenolik bileşikler ve antosiyanin profilleri Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC-DAD), aroma profili ise gaz kromatografisi (GC-MS) ile belirlenmiştir. Konvektif ve mikrodalga kurutmada kuruma kinetiğini en iyi tanımlayan modelin Midilli olduğu tespit edilmiştir. Rehidrasyon kinetiğinde ise konvektif kurutulanların Weibull ve Peleg modellerine, mikrodalga kurutulanların Exponential ve dondurarak kurutulanların Peleg modeline uyduğu saptanmıştır.	En az toplam renk değişikliği (∆E), 40°C'de konvektif kurutulanlarda, en az büzülme dondurarak kurutulanlarda saptanmıştır. Askorbik asitte en az kayıp 650W'da mikrodalga, 40°C konvektif ve dondurarak kurutulanlarda olmuştur. Toplam fenolik madde açısından 80°C'de konvektif kurutma en etkili kurutma yöntemi olurken, toplam antosiyanin açısından dondurarak kurutma, flavonoid ve DPPH serbest radikal giderme açısından 650W'da mikrodalga kurutma olmuştur. Mikrodalga ile kurutulanların diğer kuru meyvelere göre daha fazla gallik asit ve kateşin içerdikleri görülmüştür. En yüksek pelargonidin-3-glukozit içeriği dondurarak kurutulanlarda en düşük ise 350W mikrodalgada  kurutulanlarda saptanmıştır.
Taze ağaç domatesinde toplam 39 uçucu bileşen teşhis edilebilmiştir. Taze meyvelerde bütanoik asitin etil ve metil esterleri, hekzanoik asitin metil ve etil esterleri, n-amil asetat ve okaliptolun yüksek oldukları görülmüştür. Kuru meyvelerde 54 uçucu bileşik izole edilmiştir. Uçucu bileşiklerin bir kısmı kurutma sırasında meydana gelirken bir kısmı ise kurutmada kayba uğramıştır.
Sonuç olarak, farklı yöntemlerle kurutulan ağaç domatesi meyvelerinde fiziksel, antioksidan ve uçucu bileşiklerin korunmasında dondurarak kurutma, ardından mikrodalga etkili olmuştur.

Abstract:
The tree tomato or tamarillo (Solanum betaceum) is a tropical fruit which ranges in color from purple to yellow. This study was carried out to examine the changes in physical, morphological, antioxidant and aroma properties of tree tomato fruits dried with different drying methods. For this purpose, tree tomato fruits were dried in convective dryer at different temperatures (40, 50, 60, 70 and 80oC) at 1.5 m/s air speed, in microwave (350, 500 and 650W) and in freeze dryer. In this study, the dehydration and rehydration kinetics, physical, antioxidant properties and volatile compound profile of fruits were determined. For antioxidant properties, total phenolic compounds, total flavonoid, total anthocyanin, vitamin C, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazil (DPPH) free radical scavenging assay were determined. Profiles of phenolic and anthocyanin compounds were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC-DAD), and aroma profile was determined by gas chromatography (GC-MS). 
This study revealed that Midilli model best described the kinetics of convective and microwave drying methods. In the rehydration kinetics, it was determined that Weibull and Peleg models best fitted the rehydration process of convective dried tree tomato fruits while the microwave dried tree tomato fruits were better fitted with the Exponential model while the freeze-dried ones fitted with the Peleg model. The least total color change (∆E) was found in fruits that were convective dried at 40°C while the least shrunk fruits were those freeze dried. The least loss of ascorbic acid was in microwave at 650W, convective at 40°C and freeze-dried. Convective drying at 80°C is the most effective drying method in terms of total phenolic content, while freeze drying in terms of total anthocyanins, microwave drying at 650W in terms of flavonoid and DPPH free radical scavenging, microwave dried fruits have more gallic acid, catechin and epicatechin compared to other methods. The highest pelargonidin-3-glucoside content was found in freeze dried and the lowest in 350W microwaves dried fruits.
A total of 39 volatile compounds were identified in fresh tree tomatoes. Ethyl and methyl esters of butanoic acid, methyl and ethyl esters of hexanoic acid, n-amyl acetate and eucalyptol were found to be high in fresh fruits. 54 volatile compounds were isolated in dried fruits. While some of the volatile compounds were formed during drying, some of them were lost during drying.
As a result, microwave after freeze drying was effective in the good preservation of physical, antioxidant and volatile compounds in tree tomato fruits dried by different methods.