Nar suyu üretimi yan ürünlerinden yenilikçi yöntemler ile elde edilen ekstraktların nar suyunun besinsel olarak zenginleştirilmesinde kullanımı
The use of extracts obtained by innovative methods from by-products of pomegranate juice production in the nutritional enrichment of pomegranate juice
Yazar: MERVE AYDIN
Danışman: PROF. DR. SELMAN TÜRKER
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Tüketicilerin sağlıklı gıda ürünlerine giderek artan ilgisi, gıda endüstrisi ve araştırmacıları biyoaktif özellikleri artırılmış ürünleri geliştirmeye yöneltmiştir. Ayrıca sürdürülebilirlik ve çevresel etkileri nedeniyle gıda işleme sırasında önemli miktarda açığa çıkan ve biyoaktif bileşenlerce zengin olan meyve yan ürünlerinin değerlendirilmesi de önem kazanmıştır. Bu çalışma kapsamında önemli biyoaktif bileşenler içeren nar yan ürünlerinden, yenilikçi ekstraksiyon yöntemleriyle elde edilen fenoliklerle zenginleştirilmiş katma değeri yüksek nar suları üretilmiştir. Nar yan ürünlerinden en yüksek verime, toplam fenolik içeriğine ve antioksidan aktiviteye sahip ekstraktların eldesinde çözücü ekstraksiyon (Ç), homojenizatör destekli ekstraksiyon (H), enzimatik destekli ekstraksiyon (E) ve total sıvılaştırma (T) yöntemleri ayrı ayrı veya kombine (EÇ, TÇ, EÇH) halde kullanılmıştır. Elde edilen bu ekstraktlar nar sularının zenginleştirilmesi için eklendikten sonra örnekler iki farklı sıcaklıkta (4 ve 25°C'de 60 gün) depolanarak, nar sularının bazı kalite özellikleri üzerine depolama sıcaklığı, depolama süresi ve uygulamaların etkileri gözlenmiştir. 
Farklı ekstraksiyon yöntemleri ile elde edilen ekstraktlar arasında en yüksek verim EÇ ve TÇ ekstraktlarında, en yüksek toplam fenolik madde miktarı EÇH ekstraktında (938.81 mg GAE/g) ve en yüksek DPPH antioksidan aktivite değeri ise EÇ ekstraktında (4317.09 mg TE/g) belirlenmiştir. Bu üç enzimatik ekstraksiyon uygulaması beraber değerlendirildiğinde diğer yöntemlere kıyasla ekstraktların verim, toplam fenolik madde ve antioksidan değerlerinde daha çok artışa neden olmuştur. Nar suyunda istenilen parlaklık ve kırmızılık renkleri en fazla sırasıyla kontrol ve EÇHNS örneklerinde belirlenirken, istenilmeyen sarılık ise ÇNS ile EÇNS örneklerinde bulunmuştur. Ön duyusal değerlendirmeye göre en fazla oranda kullanılabilen Ç ekstraktı (%1.8) içeren örneğin toplam fenolik madde, toplam flavonoit madde ve hidrolize edilebilir tanen içerikleri ile antioksidan aktivitesi kontrole kıyasla sırasıyla %46.58, %49.40, %59.05 ve %89.29 daha yüksektir. Duyusal değerlendirme sonuçlarına göre en yüksek koku, tat, ağızda kalan tat ve genel beğeni puanları EÇNS örneğinde belirlenmiştir.
Ekstrakt ilavesi örneklerin bulanıklık, a*, toplam fenolik madde, toplam monomerik antosiyanin, antioksidan aktivite değerlerinde artışa neden olurken; L* değerinde, görünüş ve renk puanlarında ise düşüşe neden olmuştur. Depolama süresinin ve sıcaklığının artması örneklerin briks, bulanıklık, L*, doygunluk, değerlerinde artış gösterirken, a*, b*, ton açısı, toplam fenolik madde, toplam flavonoit madde, hidrolize edilebilir tanen ve toplam monomerik antosiyanin değerleri ile antioksidan aktivitesinde ise düşüşe neden olmuştur. Örneklerin tüm duyusal özelliklerinde depolama boyunca azalma meydana gelmiştir. 
Sonuçlar toplu olarak değerlendirildiğinde hem biyoaktif bileşenlerce zengin hem de duyusal olarak kabul edilebilir nar sularının üretimi sağlanabilmiştir. Zenginleştirilmiş nar sularının fonksiyonel özelliklerinin uzun süreli korunabilmesi üzerine 4ºC sıcaklıkta depolanması daha uygun bulunmuştur.

Abstract:
Increasing consumer interest in healthy food products has led the food industry and researchers to develop products enriched with bioactive ingredients. In addition, due to their sustainability and environmental impacts, the evaluation of fruit by-products, which are released in significant amounts during food processing and are rich in bioactive components, has also gained importance. Within the scope of this study, high value-added pomegranate juices (PJ) enriched with phenolics obtained through innovative extraction methods from pomegranate by-products containing important bioactive components were produced. Solvent extraction (S), homogenizer-assisted extraction (H), enzymatic-assisted extraction (ES) and total liquefaction (TS) methods were used separately or in combination (ES, TS, ESH) to obtain extracts with the highest yield, total phenolic content and antioxidant activity from pomegranate by-products. After these extracts were added to enrich pomegranate juices, the samples were stored at two different temperatures (60 days at 4 and 25°C) and the effects of storage temperature, storage time and applications on some quality characteristics of pomegranate juices were observed.
Among the extracts obtained by different extraction methods, the highest yield in the ES and TS extracts, the highest total phenolic substance in the ESH extract (938.81 mg GAE/g), and the highest DPPH antioxidant activity value in the ES extract (4317.09 mg TE/g) were determined. When these three enzymatic extraction treatments were evaluated together, they caused a greater increase in the yield, total phenolic content and antioxidant activity values of the extracts compared to other methods. While the desired brightness and redness colors in pomegranate juice were determined mostly in the control and ESHPJ samples, respectively, the undesirable yellowness was found in the SPJ and ESPJ samples. According to the preliminary sensory evaluation, S extract was added to pomegranate juices at a higher rate (1.8%). The highest brix and turbidity of pomegranate juices enriched with extracts obtained by different methods were determined in the SPJ sample (pomegranate juice containing solvent extract). The highest L*, a*, b*, hue angle and chroma values were found in the control, ESHPJ, SPJ-ESPJ, control and SPJ-ESPJ samples, respectively. According to the preliminary sensory evaluation, the total phenolic substance, total flavonoid substance, hydrolyzable tannin contents and antioxidant activity of the sample containing the highest amount of S extract, which can be used at the highest rate, were determined as 46.58%, 49.40%, 59.05% and 89.29%, respectively, compared to the control. The odor, taste, aftertaste and general acceptance scores of the samples were highest in the ESPJ sample.
While the addition of extract caused an increase in the turbidity, a*, phenolic substance, total monomeric anthocyanin and antioxidant values of the samples, it caused a decrease in the L* value, appearance and color scores. As the storage time and temperature increased, the brix, turbidity, L* and chroma values of the samples showed an increase, while a*, b*, hue angle, total phenolic substance, total flavonoid substance, hydrolysable tannin and total monomeric anthocyanin values and antioxidant activity caused a decrease. When the sensory analysis was evaluated, all the sensory characteristics of the samples decreased during storage. 
Considering the results of the thesis in general, the production of pomegranate juices that are both rich in phenolic-antioxidant compounds and sensory acceptable has been achieved. Storage at 4ºC was found to be more appropriate as the functional properties of enriched pomegranate juices can be preserved for a long time.