Tam ve yarı kuru kapya biber üretiminde karbonik maserasyon ön işlemi ile kurutma koşullarının optimizasyonu ve ürünlerin depolama stabilitesi üzerine etkilerinin incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MEHMET AKSU
Danışman: Erkan KARACABEY, Gülcan ÖZKAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kapya biber ülkemizde miktar olarak en fazla üretilen biber çeşidi olup; gıda endüstrisinde turşu, salça, konserve, sos ve kurutulmuş ürün gibi birçok şekilde değerlendirilmektedir. Kurutulmuş meyve ve sebzelerin çeşitli avantajları nedeniyle üretim miktar ve çeşidi sürekli artmakla birlikte; gıdaların kurutulmasında harcanan yüksek enerji miktar ve fiyatları, kuruma süresini kısaltıcı alternatif sistemler ve ön işlemler konusunda yapılan araştırmalarda artışa sebep olmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında kapya biber kurutulmasında daha önce uygulanmayan yeni bir teknik olarak karbonik maserasyon (CM) ön işlemi ile farklı nem içeriklerine sahip tam ve yarı kuru kapya biber üretimi gerçekleştirilmiştir. Kurutma ve CM ön işlem prosesi için en uygun koşulların tespiti amacıyla, yanıt yüzey yöntemi (RSM) ile proses parametreleri optimize edilmiştir. Geriye doğru eleme metodu ile modelde yer almasına karar verilen kuruma hızı, kırmızı renk (a*), esmerleşme indeksi (BI) ve antioksidan aktivite yanıt olarak seçilmiştir. CM ön işlemi sonrası kurutulan tam kuru kapya biberlerin L*, a* ve kroma değerleri ile taze biberde ölçülen değerler arasında önemli bir fark tespit edilmemiştir (p>0.05). Yarı kuru kapya biberlerde ise aynı etki sadece a* değerinde görülmüş; diğer değerlerde istatistiksel olarak önemli bir fark bulunmamıştır (p>0.05). Toplam renk farkı (ΔE) ve esmerleşme indeksi (BI) değerleri hem tam hem de yarı kuru kapya biberlerde CM ön işleminden olumlu şekilde etkilenerek kontrol gruplarından daha düşük bulunmuştur (p≤0.05). CM ön işlemi uygulanan tam kuru kapya biberlerin rehidrasyon oranı, kontrol gruplarına kıyasla istatistiksel olarak önemli düzeyde yüksek bulunmuştur (p≤0.05). CM ön işlemi, yarı kuru ürünlerde rehidrasyon oranı bakımından önemli fark oluşturmamıştır (p>0.05). Tekstür parametreleri olan kabuk direnci ve elastikiyet bakımından ise tam kuru kapya biberlerde CM ön işlemli ve kontrol örnekleri arasında istatistiksel olarak önemli bir fark bulunmazken, yarı kuru kapya biberlerde kabuk direnci değerleri kontrol gruplarına göre daha düşük tespit edilmiştir (p≤0.05). CM ön işlemi tam kuru kapya biberlerin kimyasal özelliklerinden ise toplam fenolik, askorbik asit, toplam karotenoit miktarları ile antioksidan aktivite üzerinde olumlu etki göstermiş ve bu özelliklere ait değerler kontrol gruplarından daha yüksek bulunmuştur (p≤0.05). Yarı kuru kapya biberlerde de antioksidan aktivite haricindeki değerlerde de benzer etkiler saptanmıştır. Toplam 6 ay süren depolama periyodunda CM ön işlemine tabi tutulan tam kuru kapya biberlerde toplam renk farkı, rehidrasyon oranı, toplam fenolik, toplam karotenoit, kapsantin ve toplam aerob mezofil bakteri sayısı değerleri açısından kontrol gruplarından daha iyi sonuçlar tespit edilmiştir (p≤0.05). Yarı kuru kapya biberlerin depolama sürecinde ise rehidrasyon oranı, askorbik asit ve maya-küf sayısı değerleri bakımından CM ön işlemi sonrası kurutulan kapya biberlerin kontrol gruplarından daha üstün niteliklere sahip olduğu saptanmıştır (p≤0.05). Depolama sıcaklığı 4°C olan tam kuru kapya biberlerin askorbik asit, toplam fenolik, toplam karotenoit ve kapsantin miktarları 20°C' de depolanan örneklerden daha yüksek bulunmuştur. Yarı kuru kapya biberler için ise Hue açısı ve rehidrasyon oranı ile askorbik asit, toplam karotenoit ve kapsantin miktarları depolama sıcaklığının yükselmesinden olumsuz etkilenen özelliklerdir. Ambalajlama yöntemleri değerlendirildiğinde ise kapya biberlerin depolama sürecindeki toplam karotenoit ve kapsantin miktarlarının ambalaj yöntemlerine göre farklılık gösterdiği (p≤0.05); vakum ambalajın normal ambalaja göre renk madde miktarını en yüksek yüksek oranda koruyan ambalajlama yöntemi olduğu tespit edilmiştir. Depolama sürecinin ilerlemesi ile Hue açısı değerlerlerinin yanında askorbik asit, toplam fenolik, toplam karotenoit ve kapsantin gibi fonksiyonel bileşenlerin miktarlarında azalış tespit edilmiştir (p≤0.05). Maya-küf gelişimi, tam kuru kapya biberlerde depolama boyunca gözlenmezken, yarı kuru kapya biberlerde depolamanın ikinci ayından itibaren artış göstermiştir (p≤0.05). Optimize edilen proses parametrelerine göre; kuru kapya biber üretimi için en uygun kurutma sıcaklığı 79.9°C olarak tespit edilmiştir. CM ön işlemi için optimum koşullar ise 30.5°C sıcaklık, 1 bar basınç ve 4 saat bekleme süresi olarak belirlenmiştir. Karbonik maserasyona tabi tutulduktan sonra kurutulan kapya biberlerin kuruma süresinde %17.3'lük bir azalma sağlanmıştır. Çalışma sonuçlarına göre CM ön işlemi kapya biberin kuruma süresinde azalma sağlarken bazı fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik özellikler üzerinde de olumlu etkiler göstermiştir. Bu avantajlar sayesinde CM ön işleminin kapya biber kurutmada gelecek vadettiği sonucu çıkarılabilir. Sistemin kesikli düzenden sürekli sisteme çevrilmesi ve daha büyük kapasitelere çıkması için sistemde iyileştirmeler yapılması ve araştırmaların sürdürülmesi önerilmektedir.