Karadut meyvesinin sıcak havada ve kapalı döngü modifiye atmosferde kurutulması
Black mulberry fruit drying by in hot air and closed cycled modified athmosphere processes
Yazar: BETÜL KARKACIER AKGÜN
Danışman: PROF. DR. AYHAN TOPUZ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, karadut (Morus nigra L.) meyvesine uygulanan atmosferik sıcak havada kurutma (ATMK) ve kapalı döngü modifiye atmosfer kurutma (KADMAK) işlemlerinin son ürünün kalite özellikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda, ATMK ve KADMAK (%9 ve %15 O2) yöntemleri ile üç farklı sıcaklıkta (70, 80 ve 90 ºC) ve üç farklı hava hızı (1, 2 ve 3 m/s) uygulanarak elde edilen kuru meyvelerin nem, su aktivitesi, antosiyanin profili (HPLC ile), renk değişimi, esmerleşme indeksi, pH, rehidrasyon kapasitesi ve toplam monomerik antosiyanin değişimleri (TMA) incelenmiştir.
Karadut meyvesinin optimum kurutma koşulları yanıt yüzey metodu kullanılarak Box-Behnken deneme desenine göre belirlenmiştir. Kurutulan meyvelerin analiz sonuçlarında anlamlı bulunan farklılıklar t testi ile ortaya konmuştur. Optimum kurutma koşulları 80°C sıcaklık, 3 m/s hava hızı ve %9 oksijen seviyesi olarak bulunmuştur. Bu koşullarda kurutulan meyveler oda sıcaklığında polietilen poşetler içinde 60 gün boyunca depolanmıştır. Depolamanın 0., 30. ve 60. günlerinde örneklerde nem, su aktivitesi, esmerleşme indeksi, rehidrasyon kapasitesi ve TMA analizleri yapılarak test edilen bu parametrelerdeki kurutma işlemlerine bağlı değişimler belirlenmiştir.
Bu çalışmada, başlangıçta %82.55 su içeriğine sahip olan karadut meyvesi yaklaşık %10 nem içeriğine kadar kurutulmuş olup, kurutma işlemi sonucunda meyvelerin su aktivitesi değerleri 0.36 ve 0.41 olarak bulunmuştur. Kurutulmuş meyvelerde su aktivitesi değeri depolamanın 30. gününde 0.41 ve 0.46 olarak, 60. gününde ise, 0.37 ve 0.42 olarak değişim göstermiştir. Taze meyvelerin ortalama pH değeri 3.66 iken, kurutma işleminden sonra pH değeri 3.76 ve 3.97 olarak ölçülmüştür. Kurutulmuş ürünlerde önemli bir kalite göstergesi olarak bilinen ve yüksek olması istenen rehidrasyon kapasitesi KADMAK yöntemi ile elde edilen ürünlerde daha yüksek bulunurken, antosiyanin miktarındaki kayıp ile TMA kaybı KADMAK yöntemi ile elde edilen ürünlerde daha az bulunmuştur.
Karadut meyvesinde yüksek oranda bulunan antosiyaninler; delfinidin-3-glikozit (1623.06 mg/kg kuru madde/taze meyve), siyanidin-3-glikozit (316.52 mg/kg) ve pelargonidin-3- glikozit (322.23 mg/kg) olarak tespit edilmiştir. ATMK ve KADMAK yöntemleriyle kurutulmuş karadut meyvelerinde ise, delfinidin-3-glikozit 403.64-1451.60 mg/kg aralığında, siyanidin-3-glikozit 140.38-242.64 mg/kg aralığında ve pelargonidin-3-glikozit 285.02-289.76 mg/kg aralığında belirlenmiştir. KADMAK yöntemiyle kurutmada delfinidin-3-glikozit kaybı %10.56, siyanidin-3-glikozit kaybı %23.34 ve pelargonidin-3-glikozit kaybı ise %10.08 olarak tespit edilmiş olup, bu kayıplar ATMK yönteminde sırasıyla %75.13, 55.65 ve 11.55 olarak belirlenmiştir.
KADMAK ve ATMK yöntemleri ile kurutulan örneklerin TMA kaybı sırasıyla %45.07 ve 55.62 olarak tespit edilmiştir. 30 gün boyunca depolanan kurutulmuş karadut örneklerinin TMA kaybı %63'ün üzerinde bulunmuş olup, 60 gün sonunda TMA kaybı %71'in üzerine çıkmıştır. 
Bu çalışma sonucunda, nem ve su aktivitesi değerlerinin her iki kurutma yönteminde de mikrobiyal gelişimin yavaşladığı değerlere düşürüldüğü, rehidrasyon kapasitesinin KADMAK kurutma yöntemiyle kurutulan karadutlarda daha yüksek bulunduğu ve kalite özellikleri bakımından KADMAK yönteminin ATMK yöntemine göre daha üstün olduğu, KADMAK yöntemiyle kurutulan karadut meyvelerinde antosiyanin kayıplarının daha az olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
In this study, Morus nigra L. fruit on the final product properties of hot air and closed cycle modified atmosphere drying processes were investigated. In this context, hot air (21% O2) and closed cycle modified atmosphere (9% and 15% O2) drying processes at three different temperatures (70, 80 and 90 ºC) and three different air velocities (1, 2 and 3 m/s), moisture, water activity, anthocyanin profile (by HPLC), color change and browning index, pH, rehydration capacity, total monomeric anthocyanin changes were investigated.
The optimization conditions of M. nigra fruits were determined according to the Box-Behnken experimental design using the response surface method. The differences in the results of the dried fruits were determined by the t test. Optimum drying conditions were 80°C, 3 m/s and 9% O2. Dried fruits were stored at room temperature for 60 days. Moisture, water activity, browning index, rehydration capacity, anthocyanin profile and total monomeric anthocyanin loss analysis were performed on the 30 and 60 days of storage.
In this study, the black mulberry fruit, which initially had a moisture content of 82.55%, was dried to a moisture content of about 10%, and the water activity values of the fruits were found to be in the range of 0.36-0.41. Water activity value of dried fruits ranged between 0.41-0.46 on the 30th day of storage and 0.37-0.42 on the 60th day of storage. While the pH of fresh fruits was 3.66, the pH value after drying was 3.76-3.97. While the rehydration capacity which is known as an important quality indicator and desired to be high in dried products was found higher in KADMAK drying method, loss of anthocyanin and TMA was found less in KADMAK drying method.
Anthocyanins which are high in mulberry fruits; delfinidine-3glycoside (1623.06 mg/kg), cyanidine-3-glycoside (316.52 mg/kg) and pelargonidine-3-glycoside (322.23 mg/kg). In dried black mulberry fruits, delfinidine-3-glycoside was determined between 403.64-1451.60 mg/kg, cyanidine-3-glycoside 140.38-242.64 mg/kg and pelargonidine-3-glycoside 285.02-289.76 mg/kg. In KADMAK system, the loss of delfinidine-3-glycoside was 10.56%, the loss of cyanidine-3-glycoside was 23.34% and the loss of pelargonidine-3-glycoside was 10.08%, found to be 75.13%, 55.65 and 11.55 in hot air drying, respectively.
TMA loss of samples dried by KADMAK and hot air drying processes were 45.07% and 55.62, respectively. TMA loss of dried black mulberry samples stored for 30 days was over 63%. TMA loss in samples stored for 60 days was over 71%.
As a result of this study, it was found that moisture and water activity values were reduced to values where microbial growth could be slowed down in both drying methods, rehydration capacity was higher in KADMAK dyring black mulberry samples and KADMAK method was superior to ATMK method and it has been concluded that anthocyanin losses are less in black mulberry fruits dried by KADMAK method.