Farklı membran ayırma sınırlarının ve konsantrasyon faktörlerinin kan portakalı suyunun antosiyanin ve askorbik asit düzeyine etkisi
Effects of different molecular weight cut-off membranes and concentration factors on anthocyanin and ascorbic acid levels of blood orange juice
Yazar: RAMAZAN TOKER
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA KARHAN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu araştırma kapsamında, Türkiye'de özelikle Akdeniz Bölgesinde üretim potansiyeli yüksek, askorbik asit ve antosiyanin içeriği bakımından zengin Moro kan portakalının bazı kimyasal özellikleri üzerine, ultrafiltrasyon ve konsantrasyon uygulamalarının etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla BATEM turunçgil bahçesinden derilen kan portakalı meyvelerinden Enstitü bünyesindeki pilot tesiste meyve suyu elde edilmiş ve ayırma sınırları 100 kDa, 50 kDa ve 30 kDa olan membranlar kullanılarak ultrafiltrasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu şekilde üretilen 3 farklı berrak kan portakalı suyunun her biri farklı konsantrasyon derecelerine (yaklaşık 45, 55 ve 65?Bx) kadar konsantre edilmiştir. Elde edilen berrak kan portakalı suyunda ve konsantrelerinde önemli kalite kriterlerinin değişimi incelenmiştir.Araştırmada kullanılan Moro kan portakalı meyvesinin derim zamanındaki toplam antosiyanin, L askorbik asit ve toplam fenolik madde miktarları sırasıyla 174.30 mg cyn-3-glu/L, 47.89 mg/100 mL ve 1230.02 mg GAE/L olarak tespit edilmiştir. Ultrafiltrasyon sonucunda berrak kan portakalı suyu üretilmiş bununla birlikte kan portakalı suyundaki toplam fenolik madde, toplam antosiyanin ve L askorbik asit konsantrasyonları ultrafiltrasyondan önemli düzeyde etkilenmiştir. Bu etki toplam fenolik madde ve toplam antosiyanin miktarları için ayırma sınırlarına göre değişirken, L-askorbik asit konsantrasyonu ise ayırma sınırlarına göre önemli düzeyde farklılık göstermemiştir. Kan portakalı suyunun ultrafiltrasyonunda kullanılan membran ayırma sınırları içerisinde en uygun ayırma sınırının 100 kDa olduğu belirlenmiştir. Bu ayırma sınırında üretilen permeatta; toplam antosiyanin miktarı 150.63 mg cyn-3-glu/L, L askorbik asit konsantrasyonu 39.97 mg/100 mL ve toplam fenolik madde miktarı ise 1135.17 mg GAE/L olarak belirlenmiştir. Bu değerlere sahip berrak kan portakalı suyundaki bulanıklık düzeyi 0.084 NTU düzeyinde ölçülmüştür. Renk değerleri içinde kan portakalı suyunun karakteristik rengi olan a* değerinde ultrafiltrasyon sonunda artış görülmüştür.Ultrafiltrasyon sonucu elde edilen permeatlar yaklaşık 45, 55 ve 65 ? Bx olmak üzere üç farklı briks derecesine kadar konsantre edilmiştir. Konsantrasyon sırasında antosiyanin ve L-askorbik asit miktarında azalma görülmüştür. Antosiyanin ve L askorbik asit miktarındaki bu değişimin konsantrasyon derecesine bağlı olarak reaksiyonun hız sabiti (k değeri) ve yarılanma süreleri (t1/2) hesaplanmıştır. 100 kDa ayırma sınırında üretilen berrak kan portakalı suyuna, 50 ? C ve 160 mbar basınçta uygulanan konsantrasyon neticesinde k ve t1/2 değerleri; toplam antosiyanin için 1.702x10 3 (dak-1) ve 6.788 (sa), L askorbik asit için ise 1.873x10-3 (dak-1) ve 6.165 (sa) olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
In this research, effects of ultrafiltration and concentration on some chemical properties of Moro blood oranges which are rich in ascorbic acid and anthocyanin contents and have high cultivation potential especially Mediterranean region of Turkey. For this aim, juice of blood orange fruits, taken from BATEM citrus orchard, were obtained at the pilot establishment of Institute and then ultrafiltration process were carried out using three different molecular weight cut-off membranes as 100 kDa, 50 kDa and 30 kDa. Three different clear blood orange juices, produced through ultrafiltration, were concentrated up to different (approximately 45, 55 and 65?Bx) concentrate degrees. Important quality parameters were analyzed at the clear blood orange juices and concentrates.Total anthocyanin, L-ascorbic acid and total phenolic contents of Moro blood orange at the harvesting time, were found as 174.30 mg cyn-3-glu/L, 47.89 mg/100 mL and 1230.02 mg GAE/L respectively. After ultrafiltration; clear blood orange juices were produced but total anthocyanin, L-ascorbic acid and total phenolic contents were significantly affected through ultrafiltration. Although total anthocyanin and total phenolic contents were affected depending on the membrane cut-off degrees, L-ascorbic acid concentrations were not affected significantly from different membrane cut-off degrees. For the ultrafiltration of blood orange juice, the most suitable membrane cut-off degree was found as 100 kDa; total anthocyanin, L-ascorbic acid and total phenolic contents of permeate were found as 150.63 mg cyn-3-glu/L, 39.97 mg/100 mL and 1135.17 mg GAE/L respectively. The turbidity level of this clear blood orange juice was found as 0.084 NTU. In color values; after ultrafiltration the level of a* value, which is characteristic color of blood orange juice, was increased.After ultrafiltration, permeates were concentrated up to three different brix values approximately 45, 55 and 65 ? Bx. During concentration, the level of anthocyanin and L ascorbic acid were decreased. Reaction kinetics, (k value) and half-life times (t1/2) were calculated using changes in anthocyanin and L-ascorbic acid content depending on the concentration degrees. After concentration at 50 ? C and 160 mbar pressure, the calculated k and t1/2 values of clear blood orange juice produced from 100 kDa membrane were -1.702x10 3 (min-1) and 6.788 (h) for total anthocyanin and -1.873x10-3 (min-1) and 6.165 (h) for L ascorbic acid degradations.