Organik çileklerin karbonik maserasyon ön işlemli kurutma süreçlerinin optimizasyonu ve kuru / yarı kuru ürünlerin depolanması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMED MUSTAFA ÖZÇELİK
Danışman: Erkan KARACABEY, Gülcan ÖZKAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Çilek (Fragaria ananassa L.) meyvesi zengin besinler ve biyoaktif bileşenler içerir. Olgunlaşma sürecinden kaynaklanan doku yumuşaması nedeniyle taze meyvelerin raf ömrü çok kısadır. Meyvelerin raf ömrünü uzatmak için endüstride farklı dondurma ve kurutma işlemleri uygulanmaktadır. Meyvelerin kurutma işlemi ağırlık ve hacim kaybına bağlı olarak nakliye, depolama ve raf ömrü gibi birçok avantaj sağlar. Karbonik maserasyon (CM), kurutma teknolojisinde ön işlem olarak uygulanan yeni bir tekniktir. Bu teknikte, sıcaklık ve basınç kontrollü sistem içerisinde kurutulacak olan tarımsal ürünler belirli sürelerde tutularak yapılarında değişimler sağlanmaktadır. Bu değişimler kurutma işleminde yüksek performans ve kalite kriterleri açısından daha iyi ürünler sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, yanıt yüzey metodolojisi (RSM) kullanılarak hem CM hem de havayla kurutma sisteminin proses koşullarının optimize edilmesi amaçlanmıştır. Ayrıca bu koşullar altında ön işlem uygulanan ve uygulanmayan örnekler kıyaslanmıştır. CM'de sıcaklık, CO2 basıncı ve zaman bağımsız değişkenler olarak seçilirken; havayla kurutma işleminde sadece sıcaklık bağımsız değişken olarak seçilmiştir. Her iki kurutma işleminde de modelde yanıt olarak kurutma süresi, askorbik asit miktarı, antioksidan madde miktarı ve hue açısı değeri kullanılmıştır. CM işlemi sonucunda yapıda meydana gelen değişimler kurutma performansında önemli düzeyde ilerleme sağlamış ve kurutma süresini kısaltmıştır. Küresel ısınma ve iklim değişikliğinin oldukça önemli hale geldiği dünyamızda, kurutma süresinin kısalması çevreye salınan atık sıcak havayı azaltacaktır. Aynı zamanda kurutma işleminin hızlanması kalite kriterleri açısından etkili olan sıcaklık-süre ikilisinin olumsuz etkilerini de azaltmış; nihai ürünlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri taze çileğe yaklaşmıştır. Tez çalışmasında materyal olarak sertifikalı organik Albion çilek çeşidi kullanılmış ve materyaller Konya/TÜRKİYE'den temin edilmiştir (TR-OT-014-081/02-32). Çalışmada çileklerin endüstriyel olarak kurutulmasında alt yapı bilgileri oluşturulmuş ve uygulanan ön işlem sayesinde kuruma süresi kısaltılarak enerji tasarrufu sağlanmıştır. Sonuçlar hem yarı kuru hem de tam kuru ürünlerde kurutma sıcaklığı, CM basıncı, CM sıcaklığı ve CM süresinin optimum parametrelerinin sırasıyla 64.8 °C, 0.35 MPa, 4.2 °C ve 4 saat olduğunu göstermiştir. Kuruma süresi açısından, CM ön işlemi ile havayla kurutma. CM'siz kurutma işlemine göretam kuru ürünlerde %31.5, yarı kuru ürünlerde %7.5 avantaj sağlamıştır. CM. bazı renk parametrelerini (L* ve hue açısı) önemli ölçüde artırırken, kontrol örneklerine göre esmerleşme indeksini azaltmıştır. CM ile muamele edilmiş numunelerde askorbik asit içeriği ve antioksidan aktivite önemli derecede korunmuştur ve dokusal özellikler kontrol numunelerine kıyasla daha yumuşak bulunmuştur. Bununla birlikte pH, titrasyon asitliği ve su tutma kapasitesindeki farklılıklar önemsizdir. Kurutulmuş ve yarı kurutulmuş organik çilek örnekleri üzerinde depolama sürecinin etkilerinin belirlenmesine yönelik 6 ay farklı koşullarda depolama yapılmış ve örneklerin fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerindeki değişimler araştırılmıştır. Depolama sürecinde optimum şartlarda CM işlemi uygulanarak kurutulan ve kontrol örnekleri arasında esmerleşme indeksi ve mikrobiyal yük açısından önemli bir fark bulunmamıştır. Depolama süresinin 6. ayında renkte bozulmalar artmış, parlak kırmızı renk azot gazı altında tutulan örnekler hariç, mat kırmızıya dönmüştür. Azot gazı altında muhafaza edilen tüm örnekler, mikrobiyal yük, renk, askorbik asit içeriği, toplam fenolik madde içeriği ve antioksidan aktivite gibi kalite parametreleri açısından vakum paketlenen ve kapalı ambalajlarda saklanan örneklere göre daha başarılı bulunmuştur. 4 °C depolama sıcaklığına sahip numuneler, yukarıda belirtilen kalite parametreleri açısından oda sıcaklığında saklanan numunelere göre daha başarılı olmuştur. Sonuç olarak havayla kurutma işleminde kullanılan CM ön işlemi, kuruma süresini kısaltmak için oldukça etkili bir yöntemdir. CM ile kuruma süresinin azaltılması üreticiler için ekonomik bir avantaj sağlamaktadır. Kurutulmuş çileklerin besin değerini ve rengini koruyarak maksimum raf ömrü ile depolamak için CM ile ön işlem görmüş çilekler %10 nem altında kurutularak 4°C'de azot gazı altında saklanmalıdır.