tc süleyman demirel üniversitesi fen bilimleri enstitüsü elma cipsinin

Transkript

T.C.
SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
ELMA CİPSİNİN BAZI KALİTE VE ANTİOKSİDAN ÖZELLİKLERİNE
KURUTMA, AMBALAJLAMA VE DEPOLAMANIN ETKİSİ
Bilge ERTEKİN FİLİZ
Danışman
Prof. Dr. Atıf Can SEYDİM
DOKTORA TEZİ
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ISPARTA - 2015
© 2015 [Bilge ERTEKİN FİLİZ]
Enstitü Müdür V.
Doç. Dr. Yasin TUNCER
..............................
TAAHHÜTNAME
Bu tezin akademik ve etik kurallara uygun olarak yazıldığını ve kullanılan tüm
literatür bilgilerinin referans gösterilerek tezde yer aldığını beyan ederim.
İÇİNDEKİLER
İÇİNDEKİLER .........................................................................................................................
ÖZET .........................................................................................................................................
ABSTRACT ..............................................................................................................................
TEŞEKKÜR ..............................................................................................................................
ŞEKİLLER DİZİNİ .................................................................................................................
ÇİZELGELER DİZİNİ ............................................................................................................
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ..........................................................................
1. GİRİŞ.....................................................................................................................................
2. KAYNAK ÖZETLERİ ........................................................................................................
2.1. Elma ............................................................................................................................
2.1.1. Elmada bulunan fitokimyasallar.............................................................
2.1.1.1. Fenolik bileşikler .................................................................................
2.1.1.2. Fenolik bileşiklerin antioksidan özellikleri ...............................
2.1.1.3. Antioksidan kapasite belirleme yöntemleri..............................
2.1.1.4. Elmanın fenolik içeriği ve antioksidan özellikleri
ile ilgili yapılan çalışmalar ................................................................
2.1.2. Elmanın sağlık üzerine etkileri ...............................................................
2.2. Kurutma.....................................................................................................................
2.2.1. Kurutma yöntemleri ve kuruma mekanizması .................................
2.2.2. Kurutma eğrilerinin karakteristikleri ..................................................
2.2.3. Kuruma kinetiği ve matematiksel modelleme ..................................
2.2.4. Kurutmanın meyve ve sebzelerin kalite özellikleri üzerine
etkileri ...............................................................................................................
2.2.5. Meyve ve sebzelerde kurutma sırasında kaliteyi etkileyen
reaksiyonlar ....................................................................................................
2.3. Elma Cipsi .................................................................................................................
2.4. Kurutulmuş Meyvelerin Ambalajlanması.....................................................
3. MATERYAL VE YÖNTEM ..............................................................................................
3.1. Hammadde ...............................................................................................................
3.2. Elma Cipsi Üretimi.................................................................................................
3.3. Ambalajlama ve Depolama.................................................................................
3.4. Nem Tayini ...............................................................................................................
3.5. Kurutma Karakteristiklerinin Belirlenmesi ................................................
3.5.1. Kurutma eğrilerinin oluşturulması ve kuruma
hızının hesaplanması ..................................................................................
3.5.2. Kurutmanın matematiksel modellenmesi ..........................................
3.5.3. Etkin difüzyon katsayısının ve aktivasyon enerjisinin
belirlenmesi ...................................................................................................
3.6. Su Aktivitesinin Belirlenmesi ............................................................................
3.7. Polifenol Oksidaz Enzim Aktivitesinin Belirlenmesi................................
3.8. pH ve Titrasyon Asitliğinin Belirlenmesi .....................................................
3.9. Hidroksi Metil Furfural Miktarının Belirlenmesi ......................................
3.10. Şeker Bileşiminin Belirlenmesi......................................................................
3.11. Askorbik Asit Miktarının Belirlenmesi .......................................................
3.12. Toplam Fenolik Madde Miktarının Belirlenmesi ....................................
3.13. Toplam Flavonoid Miktarının Belirlenmesi ..............................................
i
Sayfa
i
iii
vi
ix
xi
xiii
xv
1
4
4
5
6
10
12
15
19
22
25
25
27
33
40
45
47
50
50
50
54
53
53
53
53
54
55
55
56
56
56
57
58
58
3.14. Oksijen Radikali Antioksidan Kapasite (ORAC) Tayini ........................
3.15. Troloks Eşdeğeri Antioksidan Kapasite (TEAC) Tayini .......................
3.16. Başlıca Fenolik Bileşenlerin Belirlenmesi .................................................
3.17. Maya Küf İçeriğinin Belirlenmesi .................................................................
3.18. Renk Değerlerinin Belirlenmesi ....................................................................
3.19. Kırılma Kuvvetinin Belirlenmesi ...................................................................
3.20. Duyusal Değerlendirme ....................................................................................
3.21. Kurutma Sırasında Kalite ve Antioksidan Özelliklerdeki Değişim
Kinetiğinin Belirlenmesi ..................................................................................
3.22. Sonuçların İstatistiki Analiz ............................................................................
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ...............................................................
4.1. Elma Cipsinin Kalite ve Antioksidan Özelliklerine Kurutmanın
Etkisinin Değerlendirilmesi...............................................................................
4.1.1. Kurutma karakteristikleri .........................................................................
4.1.1.1. Kurutma kabini içindeki bağıl nem ve sıcaklığın zamana
karşı değişimi .......................................................................................
4.1.1.2. Kuruma eğrileri ve kuruma hızı ....................................................
4.1.1.3. Kurutmanın matematiksel modellenmesi .................................
4.1.1.4. Etkin diffüzyon katsayısı ve aktivasyon enerjisi .....................
4.1.2. Su Aktivitesi ....................................................................................................
4.1.3. Polifenol Oksidaz Enzim Aktivitesi ........................................................
4.1.4. pH ve Titrasyon Asitliği ..............................................................................
4.1.5. Hidroksi Metil Furfural İçeriği ................................................................
4.1.6. Şeker bileşimi.................................................................................................
4.1.7. Askorbik asit içeriği ve ısıl degradasyon kinetiği ............................
4.1.8. Toplam fenolik madde içeriği ve ısıl değişim kinetiği ....................
4.1.9. Toplam flavonoid içeriği ve ısıl değişim kinetiği..............................
4.1.10. ORAC değerleri ve ısıl değişim kinetiği .............................................
4.1.11. TEAC değerleri ve ısıl değişim kinetiği ..............................................
4.1.12. Elma cipslerinin başlıca fenolik bileşen içerikleri ........................
4.1.13. Renk değişimi ve ısıl değişim kinetiği ................................................
4.1.14. Tekstürel özellikler ...................................................................................
4.1.15. Duyusal özellikler ......................................................................................
4.2. Elma Cipsininin Kalite ve Antioksidan Özelliklerine Ambalaj
ve Depolamanın Etkisinin Değerlendirilmesi .............................................
4.2.1. Nem içeriği ve su aktivitesi .......................................................................
4.2.2. Renk değerleri ...............................................................................................
4.2.3. Kırılma kuvveti ..............................................................................................
4.2.4. Antioksidan özellikler .................................................................................
4.2.5. Maya küf gelişimi ..........................................................................................
5. SONUÇ .................................................................................................................................
KAYNAKLAR ..........................................................................................................................
EKLER.......................................................................................................................................
EK A. Duyusal değerlendirme formu ......................................................................
EK B. Kurutma kabini içindeki sıcaklığın zamanla değişimi .........................
EK C. Midilli ve Küçük modeline göre tahmini değerler ile deneysel
değerlerin karşılaştırılması ............................................................................
EK D. Kurutma sırasında elmaların Hunter L a b değerlerindekideğişim
ÖZGEÇMİŞ ...............................................................................................................................
ii
58
59
59
60
60
61
61
62
63
64
64
64
64
66
70
73
75
78
79
80
82
84
87
91
93
96
99
103
107
109
113
113
115
117
118
121
122
127
150
151
153
154
155
156
ÖZET
Doktora Tezi
ELMA CİPSİNİN BAZI KALİTE VE ANTİOKSİDAN ÖZELLİKLERİNE KURUTMA,
AMBALAJLAMA VE DEPOLAMANIN ETKİSİ
Süleyman Demirel Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Prof. Dr. Atıf Can SEYDİM
Bu tez çalışmasında Starking Delicious (SD), Golden Delicious (GD) ve Granny
Smith (GS) çeşidi elmaların 65, 70 ve 75°C sıcaklıklarda kurutulması ile elde
edilen ve farklı ambalajlarla ambalajlanan elma cipslerinin kurutma ve
depolama süresince bazı kalite kriterleri ve antioksidan özelliklerindeki
değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır Kurutma aşamalarında örneklerde
nem miktarı (%), su aktivitesi, Polifenol Oksidaz (PFO) enzim aktivitesi, pH ve
titrasyon asitliği, hidroksi metil furfural (HMF) miktarı, askorbik asit miktarı,
toplam fenolik madde miktarı, toplam flavonoid miktarı, toplam antioksidan
aktivite (ORAC ve TEAC) ve Hunter L, a, b renk parametreleri belirlenmiştir.
Elma cipslerinde fenolik bileşen analizi, şeker bileşimi analizi, tekstürel ve
duyusal analizler gerçekleştirilmiştir. Duyusal değerlendirmede en yüksek
puanı alan elma cipsi örnekleri bariyer ve bariyer olmayan ambalaj materyali
kullanılarak ambalajlanmıştır. Örneklerde depolama sürecinde nem miktarı
(%), su aktivitesi, askorbik asit miktarı, toplam fenolik madde miktarı, toplam
flavonoid miktarı, toplam antioksidan aktivite (ORAC ve TEAC), maya ve küf
içeriği, renk değerleri ve tekstürel özellikler incelenmiştir.
Örneklerde kuruma eğrileri, azalan hızda kuruma periyodu şeklinde
gözlenmiştir. Elmaların kuruma davranışını açıklayan en uygun model Midilli ve
Küçük modeli olarak belirlenmiştir. Örneklerin etkin difüzyon katsayıları
sıcaklıkla birlikte yükselerek 1,94-3,42x10-10 m2/s aralığında bulunmuştur.
Aktivasyon enerjileri farklı çeşitler için 51,02-53,07 kJ/mol aralığında tespit
edilmiştir.
Kurutma sırasında su aktivitesindeki azalma ile birlikte elma cipslerinin 65, 70
ve 75°C sıcaklıklar için su aktivite değerleri sırasıyla 0,17-0,19; 0,15-0,18; 0,150,18 değerleri arasında bulunmuştur.
Yalnızca taze örneklerde tespit edilen PFO enzim aktivitesi. SD çeşit elmalarda
en yüksek ve GS çeşit elmalarda en düşük bulunmuştur. Titrasyon asitliği ve pH
değerleri sırasıyla tüm örnekler için 0,98-1,50 g MAE/100 g k.a. (kuru ağırlık)
ve 3,51-4,46 değerleri arasında tespit edilmiştir. Analiz edilen örneklerde HMF
içeriği 0,39-8,62 mg/100 g k.a. aralığında bulunmuştur.
iii
Taze örneklerde sukroz, glukoz ve fruktoz miktarları sırasıyla 10.38-14,02;
10,99-17,46; 31,22-41,97 g/100g k.a. aralığında bulunan şeker bileşenlerinden
kurutma sırasında sukroz ve glukoz miktarındaki değişimler önemli
bulunmamıştır.
Başlangıç askorbik asit içerikleri 15,7-16,3 mg/100 g k.a. olan taze elmalarda
kuruma sırasında askorbik asit miktarında önemli azalma meydana gelmiştir.
Askorbik asidin ısıl bozunması birinci derece reaksiyon kinetiğine uyum
göstermiştir.
Toplam fenolik madde miktarında bütün sıcaklık ve çeşitler için kurutma ile
birlikte artış görülmüştür. Elma cipslerinde toplam fenolik madde miktarları
337-525 mg GAE/100 g k.a. aralığında tespit edilmiştir. Toplam fenolik madde
miktarındaki kurutma sırasındaki değişim birinci derece reaksiyon kinetiğine
uyum göstermiştir.
Toplam flavonoid içeriği kurutma sırasında artış göstererek elma cipslerinde
179-207 mg Kateşin eşdeğeri/100 g k.a. olarak tespit edilmiştir. Değişim
sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir. Aktivasyon enerjileri
19,04-27,64 kJ/mol aralığında hesaplanmıştır.
Örneklerin ORAC ve TEAC değerleri kurutma aşamalarında artarak son üründe
en yüksek değere ulaşmıştır. Elma cipslerinin ORAC ve TEAC değerleri sırasıyla
9,25-15,41 ve 12,27-17,97 mmol TE/100 g k.a. olarak belirlenmiştir. Kurutma
sırasında ORAC ve TEAC değerlerindeki değişim sıfırıncı derece reaksiyon
kinetiğine uyum göstermiştir.
Elma cipslerinin sıvı kromatografi ile ayrımı yapılarak tanımlanan başlıca
fenolik bileşenleri Gallik asit, Klorojenik asit, Kateşin, Kafeik asit, Epikateşin ve
Rutin olarak belirlenmiştir. 65°C sıcaklıkta kurutulan elma cipslerinde Gallik
asit, Klorojenik asit, Kateşin, Kafeik asit, Epikateşin miktarları en yüksek
düzeyde bulunmuştur.
Renk değerleri esmerleşmeye bağlı olarak değişmiştir. Hunter L değerinde
düşme, Hunter a ve b değerlerinde artış tespit edilmiştir. Toplam renk değişimi
SD çeşidinden ve 75°C sıcaklıkta üretilen örneklerde daha yüksek bulunmuştur.
Toplam renk değişiminin ısıl değişimi 1. derece reaksiyon kinetiğine uyum
göstermiştir.
Elma cipslerinin tekstürel analizinde kırılma anındaki kuvvetleri 3,98-4,73 N
aralığında bulunmuştur.
Duyusal değerlendirme sonuçlarına göre bütün çeşitler içinde 75°C’de üretilen
elma cipsleri şekil, koku, çıtırlık, kırılganlık, sertlik, çiğnenebilirlik, tatlılık,
ekşilik, hafif karamelize tat parametreleri bakımından daha yüksek puan
almıştır. 75°C sıcaklıkta üretilen SD, GD ve GS çeşitleri içinde elma cipslerinde
GS çeşidinden üretilen elma cipsleri renk, şekil, çıtırlık (ağızda), sertlik,
çiğnenebilirlik ve ekşilik parametlerinden daha yüksek puanlar almıştır.
iv
Duyusal değerlendirmede en fazla puanı alan GS çeşidinden 75°C’de üretilen
elma cipsleri bariyer özellikte (PET/OPA/AL/CPP) ve yüksek yoğunluk
polietilen (HDPE) ambalajlar kullanılarak paketlenmiştir. Bariyer ambalajda
ambalajlanan örneklerde % nem ve su aktivitesi önemli düzeyde düşük
belirlenmiştir. Bariyer ambalaj, elma cipslerinin başlangıç nem içeriğini ve su
aktivitesini önemli ölçüde muhafaza etmiştir.
Depolama sonunda toplam renk değişimi bariyer ve HDPE ambalaj ile
ambalajlanan örneklerde 2,74 ve 2,95 olarak hesaplanmıştır. Tekstürel
özelliklerin bir göstergesi olan kırılma kuvveti değerleri depolama sürecinde
artarak bariyer ambalajlı örneklerde 4,80 N; HDPE ambalajlı örneklerde 10,06 N
olarak ölçülmüştür.
Depolama sırasında bariyer ambalajlı örnekte %12,78, HDPE ambalajda ise
%14,19 askorbik asit kaybı meydana gelmiştir. Toplam fenolik içerik örneklerde
depolama süresince azalmış ve 6. Ayda % değişim bariyer ve HDPE ambalajda
%7,45 ve %7,19 olarak bulunmuştur. Depolama sürecinde Toplam flavonoid
miktarı azalarak bariyer ambalajlı örneklerde %14,56, HDPE ambalajlı
örneklerde %15,46 kayba uğramıştır. Elma cipslerinin ORAC değerleri bariyer
ve HDPE ambalaj için sırasıyla %7,32 ve %8,80 azalmıştır. TEAC değerleri
bariyer ambalajda %0,31 artmış; HDPE ambalajda %0,67 azalmıştır.
Her iki ambalaj ile ambalajlanan örneklerde de depolama sırasında maya küf
gelişimine rastlanmamıştır.
Anahtar Kelimeler: Elma Cipsi, Kurutma, Kuruma Kinetiği, Kalite Özellikleri,
Antioksidan Özellikler, Isıl Değişim Kinetiği, Fenolik madde, Ambalajlama,
Depolama
2015,157 sayfa
v
ABSTRACT
Ph.D. Thesis
EFFECTS OF DRYING, PACKAGING AND STORAGE ON THE QUALITY AND
ANTIOXIDANT PROPERTIES OF APPLE CHIPS
Süleyman Demirel University
Graduate School of Applied and Natural Sciences
Department of Food Engineering
Supervisor: Prof. Dr. Atıf Can SEYDİM
The aims of the thesis were to identify changes on some quality and antioxidant
properties of apple chips dehydrated at 65, 70 and 75°C produced from Starking
Delicious (SD), Golden Delicious (GD) and Granny Smith (GS) apple cultivars,
and packaged with two different packages during dehydration and storage.
Moisture content (%), water activity, Polyphenol oxidase (PPO) enzyme activity,
pH and titratable acidity, hydroxy methyl furfural content (HMF), ascorbic acid
content, total phenolic content, total flavonoid content, total antioxidant activity
(ORAC and TEAC), and Hunter L, a, b color parameters were determined at
various dehydration stages. Phenolic compound analysis, sugar content, textural
and sensorial analysis was carried out in all apple chips samples. The apple
chips, received the highest score in sensorial evaluation, were packaged with a
barrier and a non-barrier packaging materials. During storage, moisture content
(%), water activity, ascorbic acid content, total phenolic content, total flavonoid
content, total antioxidant activity (ORAC and TEAC), yeast and mold content,
color parameters and textural properties were evaluated.
Drying period of samples exhibited a declining trend. Midilli and Küçük model
was the best model explained the drying behavior. Effective moisture ratio of
samples increased with temperature and they were between 1.94-3.42x10-10
m2/s. Activation energy of different cultivars ranged between 51.02-53.07
kJ/mol.
Water activity of all samples decreased during drying. Water activities of apple
chips were between 0.17-0.19; 0.15-0.18; 0.15-0.18 for 65, 70 and 75°C
temperatures, respectively.
PPO enzyme activity detected in only fresh samples was the highest in SD
cultivar and the lowest in GS cultivar. Titratable acidity and pH values were
between 0.98-1.50 g/100 g d.w. (dry weight) and 3.51-4.46 for all samples,
respectively. GS samples had higher titratable acidity and lower pH values and
SD samples had lower titratable acidity and higher pH values than other
samples. In analyzed samples, hydroxy methyl furfural content was between
0.39-8.62 mg/100 g d.w..
vi
Amounts of sucrose, glucose and fructose were 10.38-14,02; 10,99-17,46;
31,22-41,97 g/100g d.w. in fresh samples, respectively. Change in sucrose and
glucose content was not significant.
Initial ascorbic acid contents of fresh samples were between 15.7-16.3 mg/100
g d.w. Ascorbic acid content significantly decreased with drying. Thermal
degradation of ascorbic acid was fitted to first order reaction kinetic.
Total phenolic content increased with drying for all temperatures and cultivars.
Total phenolic contents of apple chips were between 337-525 mg GAE/100 g
d.w.. Changes on total phenolic content were fitted to first order reaction
kinetic.
Total flavonoid content increased during dehydration. Total flavonoid contents
of apple chips were between 179-207 mg Catechin Equivalent/100 g kg d.w..
The change was fitted to zero order reaction kinetic. Activation energies were
between 19.04-27.64 kJ/mol.
The ORAC and TEAC values of samples increased during drying and they
reached to the highest value in final products. ORAC and TEAC values of apple
chips were between 9.25-15.41 and 12.27-17.97 mmol TE/100 g d.w.,
respectively. The change of ORAC and TEAC values were fitted to zero order
reaction kinetic.
Major phenolic compounds identified with HPLC of apple chips were gallic acid,
chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, epichatechin and rutin. Amounts of gallic
acid, chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, epichatechin were the highest in
samples dried at 65°C.
Color values changed relation to browning. While Hunter L values decreased,
Hunter a and b values increased. Total color change was the highest at SD
samples dried at 75°C temperature. Thermal change of total color change was
fitted to first order reaction kinetic.
In textural analysis of apple chips, breaking force were between 3,98-4,73 N.
Based on sensory evaluation, apple chips produced at 75°C received the highest
scores in respect to shape, odor, crispness, hardness, chewiness, sweetness,
sourness, mild caramelize taste parameters. Apple chips from GS cultivar at
75°C temperature received the highest scores in respect to color, shape,
crispness (in mouth), hardness, chewiness and sourness parameters.
GS 75°C apple chips, received the highest scores in sensory evaluation, were
packaged with barrier (PET/OPA/ALU/CPP) and non barrier (HDPE) packaging
materials. Moisture content and water activities of samples with barrier
packages were significantly lower than non-barrier samples. Barrier package
protected initial moisture content and water activity of apple chips.
vii
Total color change was calculated as 2.74 and 2.95 for barrier and HDPE
packages at end of storage, respectively. Breaking force is a textural property,
increased during storage and it measured 4.80 N and 10.06 N for barrier and
HDPE packages.
The loss of ascorbic acid was 12.78 and 14.19% in barrier and non barrier
packaged samples, respectively. Total phenolic content decreased during
storage and changes were 7.45% and 7.19% for barrier and HDPE packages,
respectively. Total flavonoid content decreased and it lost 14.56% in barrier
packaged samples and 15.46% in HDPE packaged samples. ORAC values of
apple chips decreased 7.32% and 8.80% for barrier and HDPE packages,
respectively. While TEAC values increased 0.31% for barrier packaged samples,
they decreased 0.67% for HDPE packaged samples.
It was not observed yeast-mold growth for both packages during storage.
Keywords: Apple Chips, Drying, Drying Kinetics, Quality Properties, Antioxidant
Properties, Thermal Change Kinetic, Phenolic Content, Packaging, Storage
2015, 157 pages
viii
TEŞEKKÜR
Bu araştırma için beni yönlendiren, çalışmalarımda karşılaştığım zorlukları
hızla çözmemde yardımcı olan, bilgi ve tecrübesi ile akademik çalışmalarıma
yön veren değerli danışman hocam Prof. Dr. Atıf Can SEYDİM’e,
Akademik hayatım boyunca danışmanlığımı yapmadığı zamanlarda dahi her
türlü desteği ile hep yanımda olan değerli hocam Prof. Dr. Zeynep SEYDİM’e,
Tez İzleme Komitesi toplantılarındaki önemli katkıları ile çalışmamı
geliştirmemi sağlayan Prof. Dr. Mustafa KARHAN ve Yrd. Doç. Dr. Alper
KUŞÇU’ya,
Çalışmalarım sırasında kendi çalışmalarıymışcasına yardımlarını hiç
esirgemeyen ve beni sürekli motive eden Yrd. Doç. Dr. H. Nilgün BUDAK ve Yrd.
Doç. Dr. Tuğba KÖK TAŞ’a,
Laboratuar çalışmalarımda önemli yardımlarını aldığım değerli arkadaşlarım
Gıda Yüksek Mühendisi Burçin FİŞEKCİ ve Gıda Yüksek Mühendisi Tolga
KANKAYA’ya,
Gerek çalışmalarım sırasındaki yardımları gerek arkadaşlıklarıyla yanımda olan
Gıda Mühendisi Ahmet IŞIK, Gıda Yüksek Mühendisi Çağdaş KOÇAK, Gıda
Mühendisi Fatih Selim ERDOĞAN, Araş. Gör. Elif AYKIN, Araş. Gör. Ece ÇAĞDAŞ,
Öğr. Gör. Emine AŞIK, Yrd. Doç. Dr. İlhan GÜN ve Yrd. Doç. Dr. Gülçin ŞATIR’a,
Kromatografik analizlerde yardımcı olan Doç.Dr. Ebru ÇUBUK DEMİRALAY’a,
matematiksel modelleme konusunda yardımcı olan Yrd. Doç. Dr. Özgür
KOŞKAN’a ve Yrd. Doç. Dr. Sevil KARAASLAN’a, tekstürel analiz sırasında
laboratuarını kullandığım Prof. Dr. Mehmet Ali KOYUNCU’ya ve bu analizi
yapmamda yardımcı olan Araş. Gör. Derya BAYINDIR’a,
Kurutma işlemlerinde işletmesinin fiziki imkânlarını kullandığım Ali FİŞEKCİ’ye,
ön denemeler sırasında yardımları dokunan Şakir BUDAK’a, elma temininde
destek olan GÜLBUDAKLAR A.Ş. çalışanlarına,
Yüksek Lisans ve Doktora Tezleri Destekleme Talimatı ile tezimi maddi olarak
destekleyen Isparta Ticaret Borsası’na
2963-DR-11 No`lu Proje ile tezimi maddi olarak destekleyen Süleyman Demirel
Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Yönetim Birimi Başkanlığı’na
Tez çalışmalarım sırasında bana hayatı kolaylaştırmak adına ellerinden geleni
yapan ve sürekli yanımda olan eşim Mustafa’ya, annelerim Nadire ERTEKİN ve
Sabiha FİLİZ’e, babalarım Mehmet Yılmaz ERTEKİN ve Alim FİLİZ’e, abim
Murat’a, kardeşim Ayça’ya, ablamız Nilüfer’e, Arife abla’ya ve diğer tüm aile
fertlerine,
ix
İşleri yavaşlatmakla birlikte hayatımıza büyük anlam katan oğullarım Alim
Alper ve Mehmet Mete’ye
Sonsuz teşekkürlerimi sunarım…
ISPARTA, 2015
x
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1. Flavonoidlerin temel kimyasal yapısı .................................................................. 8
Şekil 2.2. Gıdalarda mikroorganizma faaliyetleri ve bozulma reaksiyonları
üzerine su aktivitesinin etkisi. ............................................................................ 23
Şekil 2.3. Serbest nem içeriğine karşı kuruma hızını gösteren tipik
kurutma-hız eğrisi ................................................................................................... 27
Şekil 3.1. Zorlamalı sirkülasyonlu tepsili kurutucu ........................................................ 51
Şekil 3.2. Zorlamalı sirkülasyolu kurutucu şematik görünüş ..................................... 51
Şekil 3.3. Farklı sıcaklıklarda farklı çeşit elmalardan üretilen elma cipsleri ........ 52
Şekil 3.4. Standart monosakkarit kromatogramı ............................................................ 57
Şekil 3.5. Standart fenolik bileşen kromatogramı ........................................................... 60
Şekil 4.1. Kurutma sırasında kabin içi bağıl neminin zamana bağlı değişimi ...... 65
Şekil 4.2. Farklı kurutma sıcaklıklarında ürün nem değerlerinin
zamana bağlı olarak değişimi .............................................................................. 66
Şekil 4.3. Kuruma hızının ürün nemine bağlı değişimi ................................................. 69
Şekil 4.4. Etkin nem difüzyonu ve mutlak sıcaklık arasındaki değişimin
Arrhenius-tipi bağıntısı ......................................................................................... 75
Şekil 4.5. Kurutma süresince su aktivitesinin zamana bağlı değişimi .................... 77
Şekil 4.6. Elma çeşitlerinin PFO enzim aktivitesi ............................................................ 79
Şekil 4.7. Kurutma sırasında HMF konsantrasyonunun değişimi ............................. 81
Şekil 4.8. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında askorbik asit
miktarındaki değişimin Arrhenius grafiği ...................................................... 87
Şekil 4.9. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında TFM
miktarının birinci derece ısıl değişim grafiği ................................................ 89
Şekil 4.10. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında TFM
miktarındaki değişimin Arrhenius grafiği ...................................................... 90
Şekil 4.11. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında toplam
flavonoid miktarının ısıl değişim grafiği ......................................................... 92
Şekil 4.12. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında toplam
flavonoid miktarındaki değşimin Arrhenius grafiği ................................... 93
Şekil 4.13. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında ORAC
değerlerinin ısıl değişim grafiği.......................................................................... 95
değerlerindeki değişimin Arrhenius grafiği .................................................. 96
Şekil 4.15. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında TEAC
değerlerinin ısıl değişim grafiği grafiği ........................................................... 98
değerlerindeki değişimin Arrhenius grafiği .................................................. 99
Şekil 4.17. 65°C sıcaklıkta kurutulan GD örneğine ait örnek kromatogram ....... 100
Şekil 4.18. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında toplam renk
değişimi (ΔE) değerlerinin Arrhenius grafiği ............................................. 106
Şekil 4.19. Elma cipslerinin kırılma kuvveti değerleri ................................................ 109
Şekil 4.20. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin duyusal
değerlendirme sonuçları ..................................................................................... 110
Şekil 4.21. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin genel
değerlendirme sonuçları ..................................................................................... 111
xi
Şekil 4.22. SD, GD ve GS çeşitlerinden 75°C sıcaklıkta üretilen elma
cipslerinin duyusal değerlendirme sonuçları ............................................. 112
Şekil 4.23. Depolama sürecinde elma cipslerinin nem içeriklerindeki
değişim (%) .............................................................................................................. 113
Şekil 4.24. Depolama sürecinde elma cipslerinin su aktivitelerindeki
değişim ....................................................................................................................... 114
Şekil 4.25. Depolama sürecinde elma cipslerinin Hunter L, a, b
değerlerindeki değişim ........................................................................................ 116
Şekil 4.26. Depolama sürecinde elma cipslerinin kırılma kuvveti
değerlerindeki değişim ........................................................................................ 117
Şekil B.1. Kurutma kabini içindeki sıcaklığın zamanla değişimi ............................. 153
Şekil C.1. Midilli ve Küçük modeline göre tahmini değerler ile deneysel
değerlerin karşılaştırılması................................................................................ 154
xii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Sayfa
Çizelge 2.1. Elma ve elma ürünlerinin fenolik bileşen içerikleri ............................... 16
Çizelge 2.2. Elma ve elma ürünlerinin Folin-Ciocalteu yöntemi ile
belirlenen TFM miktarları ............................................................................... 17
Çizelge 2.3. Elma ve elma ürünlerinin çeşitli antioksidan kapasite belirleme
yöntemleri ile belirlenen antioksidan kapasite değerleri ................... 18
Çizelge 2.4. Bazı kuru meyvelerin antioksidan bileşen içerikleri
ve antioksidan aktivite değerleri .................................................................. 24
Çizelge 2.5. Çeşitli kurutma yöntemlerinin meyve ve sebzelerin fenolik
içerikleri ve antioksidan özellikleri üzerine etkileri ............................. 37
Çizelge 2.6. Bazı kurutulmuş meyve ve sebzelerin renk parametrelerinin
reaksiyon dereceleri ve aktivasyon enerjileri ......................................... 43
Çizelge 2.7. Bazı kurutulmuş meyve ve sebzelerin antioksidan bileşenlerinin
ve kapasitelerinin reaksiyon dereceleri ve aktivasyon enerjileri .... 44
Çizelge 3.1. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinde örnek alma
zamanları ............................................................................................................... 52
Çizelge 3.2. Kurutma verilerinin değerlendirilmesinde kullanılan ince tabaka
modelleri ................................................................................................................ 54
Çizelge 4.1. SD çeşit elma için uygulanan ince tabaka modellerinin istatistik
analiz sonuçları .................................................................................................... 71
Çizelge 4.2. GD çeşit elma için uygulanan ince tabaka modellerinin istatistik
Çizelge 4.3. GS çeşit elma için uygulanan ince tabaka modellerinin istatistik
Çizelge 4.4. Etkin nem difüzyon katsayıları ve aktivasyon enerjileri ...................... 74
Çizelge 4.5. Örneklerin pH değişimi ..................................................................................... 79
Çizelge 4.6. Örneklerin titrasyon asitliği değişimi .......................................................... 80
Çizelge 4.7. HMF içeriğinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin lineer
regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri .............................. 82
Çizelge 4.8. Taze elmaların ve elma cipslerinin şeker içerikleri ............................... 84
Çizelge 4.9. Askorbik asit içeriğinin birinci derece reaksiyon kinetiğinin
lineer regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri ............... 86
Çizelge 4.10. TFM içeriğinin birinci derece reaksiyon kinetiğinin lineer
regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri ............................ 90
Çizelge 4.11. Toplam flavonoid içeriğinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin
lineer regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri ............... 93
Çizelge 4.12. ORAC değerlerinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin lineer
Çizelge 4.13. TEAC değerlerinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin lineer
Çizelge 4.14. Örneklerin başlıca fenolik bileşen içerikleri ........................................ 101
Çizelge 4.15. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin Toplam Renk
değişim (ΔE) değerleri .................................................................................... 105
Çizelge 4.16. Toplam renk değişiminin birinci derece reaksiyon kinetiğinin
lineer regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri ............. 105
Çizelge 4.17. Ambalajlanmış elma cipslerinin depolama süresince toplam
renk değişimi (ΔE) Değerleri .......................................................................... 117
xiii
Çizelge 4.18. Ambalajlanmış elma cipslerinin antioksidan bileşenleri ve
antioksidan kapasite değerlerinde depolama süresince
meydana gelen değişimler ............................................................................... 119
Çizelge D.1. Kurutma sırasında elmaların Hunter L a b değerlerindeki
değişim .................................................................................................................... 155
xiv
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
AA
AL
aw
CPP
Deff
DR
Ea
FRAP
GAE
GD
GS
HDPE
HMF
HPLC
k.a.
KE
k.m.
m
m0
MAE
me
MR
N
n
OPA
ORAC
PET
PFO
R
R2
RMSE
SD
SEE
T
TA
t.a.
TE
TEAC
TF
TFM
TOSC
ΔE
δm
Δt
δt
δx
Δx
Askorbik asit
Aluminyum
Su aktivitesi
Cast polypropylene
Difüzyon katsayısı (m2/sn)
Kuruma hızı
Aktivasyon enerjisi
Ferric Reducing Antioxidant Power
Gallik asit eşdeğeri
Golden Delicious
Granny Smith
Yüksek Yoğunluk Polietilen
Hidroksi metil furfural
High Performance Liquid Chromatography
Kuru ağırlık
Kateşin eşdeğeri
Kuru madde
Ürünün belirli andaki nem içeriği
Başlangıç nem içeriği
Malik asit eşdeğeri
Kurutma koşullarındaki havanın içerdiği su miktarı
Nem oranı
Newton
Reaksiyon derecesi
Oriented polyamide
Oksijen Radikali Antioksidan Kapasite
Polyethylene terephthalate
Polifenol Oksidaz
Evrensel gaz sabiti (kJ/mol K)
Belirleme katsayısı
Root Mean Square Error
Starking Delicious
Tahminin standart hatası (Standard Error of Estimates)
Mutlak sıcaklık (°K)
Toplam Antosiyanin
Taze ağırlık
Troloks Eşdeğeri
Trolok Eşdeğeri Antioksidan Kapasite
Toplam Flavonoid
Toplam Fenolik Madde
Total oxyradical scavenging capacity
Toplam renk değişimi
Kuru maddedeki nem içeriği (kg serbest nem/kg km)
zaman (sa)
Zaman (sn)
Boyutsal koordinat (m)
Nem içeriği (kg H2O/kg km)
xv
1. GİRİŞ
Elma ülkemiz ekonomisi için önemli bir tarımsal üründür. 2012 yılında yaklaşık
15 milyon ton meyve üretiminin gerçekleştiği ülkemiz FAO verilerine göre
dünya elma üretiminde 2.889.000 ton ile 3. sırada yer almıştır (Anonim, 2014a).
Golden Delicious, Grany Smith, Starking Delicious ve Amasya (Malus x domestica
Borkh.) Türkiye’de en fazla üretilen elma çeşitleridir (Karamürsel, 2009).
Ülkemizde üretilen elmaların %65’i sofralık olarak değerlendirilmektedir.
Sofralık olarak tüketilmeyen elmalar meyve suyu, konsantre gibi ürünlere
işlenmektedir. Sofralık olarak tüketilecek elmalar Türk Standartlarına göre
ekstra, birinci ve ikinci sınıf olarak sınıflandırılmakta ve soğuk depolarda
muhafaza edilmektedir. Ancak ülkemizde hasat ve depolama sırasında
karşılaşılan bazı sorunlar sebebiyle çok miktarda ürün tüketiciye ulaşmadan
bozulmakta ve önemli ekonomik kayıplarla karşılaşılmaktadır. Bu nedenle
sofralık kalitede olmayan meyvelerin alternatif ürünlere dönüştürülme
imkanları araştırılmaktadır (Budak vd., 2011).
Yaygın olarak tüketilen bir meyve olan elma monosakkaritlerin, minerallerin,
diyet lifin, çesitli biyoaktif bileşenlerin, C vitamini ve doğal antioksidanların
önemli bir kaynağıdır (Miller ve Rice-Evans, 1997; Boyer ve Liu, 2004; Wu vd.,
2007). Antioksidan maddeler; serbest radikal oluşumunu engelleyerek veya
oluşan serbest radikallerin aktivitesini durdurarak veya azaltarak oksidasyonun
neden olabileceği hasarların önüne geçen bileşikler ya da sistemlerdir. Biyolojik
sistemlerde oluşan ve çeşitli dış etkenlerden kaynaklanan “reaktif oksijen
türleri” DNA, protein, lipit gibi makromolekülleri etkileyerek biyolojik
sistemlerde hasar meydana getirmektedir (Singh ve Singh, 2008). Diyette
antioksidanları yüksek miktarda içeren meyve sebze vb. gıdaların tüketimi
oksidasyonun neden olabileceği hasarları azaltmaktadır (Hollman ve Katan,
1999; Kaur ve Kapoor, 2003; Huang vd., 1992; Rice-Evans ve Packer, 1998).
Özellikle meyvelerde başlıca antioksidan özellik gösteren bileşenlerden fenolik
maddelerin beyin hücrelerini koruyucu (Conte vd., 2003), antienflamatuvar
1
(Subbaramaiah vd., 1998), antikanserojenik (Kuroda ve Hara, 1999) ve kalbi
koruyucu (Visioli vd., 2000; Block vd., 1992; Gillman vd., 1995) etkisi olduğu
bildirilmektedir. Meyve sebzelerde yaygın olarak bulunan fitokimyasalların
önemli bir sınıfı flavanoidlerdir (Vinson vd., 2001). Elma, flavanoidlerin çok
önemli bir kaynağı olmakla beraber diğer çesitli fitokimyasalları da
içermektedir (Boyer ve Liu, 2004).
Gıdaların kurutularak korunması önemli bir gıda muhafaza yöntemidir.
Kurutma işlemi genel olarak kontrollü şartlar altında sıcaklık uygulaması ile
gıdanın su içeriğinin buharlaştırma yoluyla azaltılarak taze üründen daha
dayanıklı hale getirilmesi işlemidir. Kurutma gıda maddelerini dayanıklı hale
getirmek için çok eski zamanlardan beri kullanılmaktadır. İnsanların ilk
çağlarda dahi et, balık, meyve ve sebzeleri dayanıklı hale getirmek için güneşte
kurutma uyguladıkları bilinmektedir (Brennan, 1997).
Kurutma ile ürün dayanıklılığının artırılmasının yanı sıra ürün kütlesini
azaltarak depolama ve taşımayı kolaylaştırmak, ürüne farklı/yeni bir özellik
(lezzet, gevreklik, çiğnenebilirlik gibi organoleptik özellikler) kazandırmak gibi
avantajları da bulunmaktadır. Kurutma işlemi sırasında kurutulan materyalin
şekli, gevrekliği, sertliği, rengi, aroması, tadı ve besin değeri gibi fiziksel,
kimyasal ve duyusal özelliklerinde de çeşitli değişimler meydana gelmektedir.
Kurutulmuş ürünün kalite özelliklerini sıcaklık, hava hızı, havanın bağıl nemi
gibi kurutma koşulları önemli düzeyde etkilemektedir (Cemeroğlu ve Özkan,
2009).
Türkiye’de başlıca kurutulmuş gıda ürünlerini sebze, meyve ve et ürünleri
oluşturmaktadır (Kutlu vd., 2015). Kurutulmuş atıştırmalık meyve sebze
ürünleri, tüketim kolaylığı ve duyusal avantajlarının yanı sıra besin içerikleri ve
sağlık üzerine olumlu etkileri nedeniyle giderek daha fazla talep görmektedir
(Joshi vd., 2011; Rupasinghe ve Joshi, 2013). Kuru meyve sektöründe dünyadaki
üretim yaklaşık 9.5 milyar olup, Türkiye’nin bu üretimdeki oranı %11’dir. Kuru
incir, kuru üzüm ve kuru kayısı Türkiye’nin kuru meyve ihracatında yüksek
paya sahiptir (Kutlu vd., 2015). Kurutulmuş meyvelerin sayılan avantajlarına
2
ilave olarak atıştırmalık üretimine uygunluğu nedeniyle kurutulmuş elma cipsi
gibi atıştırmalık ürünler, üretici ve gıda endüstrisi için alternatif pazarlama
seçeneği olabilmektedir (Rupasinghe ve Joshi, 2013). Elma cipsi, elma
dilimlerinin %4 nem içeriğinin altına kadar kurutulması ile elde edilmektedir.
Diğer kurutulmuş meyvelere kıyasla meyve cipslerinin su içeriği kurutulmuş
meyvelere göre daha da düşürüldüğünden daha gevrek ve hoşa giden
lezzettedir (Konopacka vd., 2002).
Gıda işleme aşamalarında ve ısıl işlemler sırasında antioksidan etki gösteren
çoğu bileşenin önemli düzeyde kayba uğradığı düşünülmekteyse de gıda
işlemenin antioksidan özellikler üzerine etkileri farklı olabilmektedir. İşlenmiş
gıdalarda antioksidan özellikler bakımından hiçbir farklılık olmayabileceği gibi;
doğal antioksidanların kaybı, doğal bileşenlerin antioksidan özelliklerinin
gelişimi, antioksidan ve prooksidan özelliğe sahip yeni bileşenlerin oluşumu,
bileşenler
arasında
etkileşimler
nedeniyle
antioksidan
özellikler
değişebilmektedir (Nicoli vd., 1997; Nicoli vd., 1999). Bu nedenle, ısıl işlemin
meyve ve sebzelerin fenolik içerikleri ve antioksidan özellikleri üzerine
etkilerini inceleyen çalışmaların sonuçları farklılık göstermektedir.
Bu çalışmada bölgemiz için ekonomik öneme sahip elma çeşitlerinin farklı
sıcaklıklarda kurutulması ile elde edilen ve farklı ambalajlarla ambalajlanan
elma cipslerinin kurutma ve depolama süresince kalite kriterleri ve antioksidan
özelliklerindeki değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır.
3
2. KAYNAK ÖZETLERİ
2.1. Elma
Elma (Malus x domestica Borkh.) Türkiye’de en fazla yetiştirilen meyve
türlerinden birisidir (Özçatalbaş vd., 2009).
Anavatanına Anadolu’nun da dahil olduğu elmanın kültürü milattan öncelere
kadar dayanmaktadır. Tüm ekolojik koşullara uyum kabiliyeti yüksek olan tür,
dünya üzerinde geniş bir yayılım göstermiştir (Karamürsel, 2009). Dünyada
toplam elma üretimi 2012 yılında 76.378.738 ton olarak gerçekleşmiştir
(Anonim, 2014a). Üretim alanlarında ve verimlilikte yaşanan gelişmeler
sonucunda son 50 yıllık dönemde elma üretiminde yaklaşık 3 katlık bir artış
gerçekleşmiştir (Özçatalbaş vd., 2009).
FAO’nun 2012-2013 yılı ortalama verilerine göre dünyada en fazla elma üretimi
yapan 4 ülke sırasıyla Çin, ABD, Türkiye ve Polonya’dır (Anonim, 2014a).
Türkiye 2013 yılında 3.128.450 ton elma üretimi ile dünyada 3.sırada yer
almıştır. İller bazında ele alındığında 634.795 ton üretim ile Isparta Türkiye’nin
elma üretiminin %21,9’unu karşılamaktadır (Anonim, 2014b). Ülkemizde elma
üretimi genellikle Starking Delicious, Golden Delicious, Red Delicious, Amasya,
Starcrimson ve Granny Smith elma çeşitlerinden oluşmaktadır. Fuji, Red Chief,
Gala, Jonagold ve Braeburn gibi elma çeşitleri de son yıllarda talep gören ve
üretimi teşvik edilen diğer çeşitlerdir (Anonim, 2011b).
Elma üretimi bakımından dünyada önemli yere sahip olan Türkiye’de elmanın
taze olarak pazarlanmasında sorunlar yaşanmaktadır. Üretilen elmaların
yalnızca %1’i ihraç edilmekte bu miktar toplam dünya ithalatının %0,4’ünü
oluşturmaktadır (Karamürsel, 2009). İhracat rakamları incelendiğinde elma
suyu ve konsantresi ihracatı 23.565 ton iken taze elma ihracatının 19.972 tonda
kaldığı görülmektedir (Anonim, 2011a).
4
2.2.1. Elmada bulunan fitokimyasallar
Günümüzde gıdaların sağlık üzerine etkileriyle ilgili yapılan çalışmalar ve
sağlıklı beslenme bilincindeki artışla birlikte fonksiyonel gıdalara olan ilgi
artmaktadır (İşleroğlu vd., 2005).
Akdeniz ülkelerindeki insanların geleneksel beslenmelerinde meyve ve sebze
tüketimi önemlidir. “Günde 1 elma doktoru evden uzak tutar” sözü ile bu önem
vurgulanmıştır (Williamson ve Manach, 2005). Günümüzde insanların sağlıklı
beslenme amacıyla 80 g/gün meyve ve sebze tüketmesi tavsiye edilmektedir.
Yüksek miktarlarda düzenli meyve ve sebze tüketen kişilerde kalp damar
hastalıkları ve bazı kanser tiplerinin engellendiği belirtilmektedir (Vermerris ve
Nicholson, 2006). Meyve sebze tüketiminin artması ile kalp damar hastalıkları,
yüksek tansiyon ve felce yakalanma riskinin azaldığı belirtilmektedir. Aynı
şekilde meyve sebze tüketimi ve kanser riski arasında negatif ilişki olduğu
tahmin edilmektedir. Tip 2 şeker hastalığının en önemli risk faktörü olan aşırı
kilo alımı fazla miktarda meyve sebze tüketimi ile engellenebilmekte ve dolaylı
olarak şeker hastalığına yakalanma riski azaltılabilmektedir. Aynı şekilde astım,
kronik obstrüktif akciğer hastalığı ve romatoid artrit üzerine yapılan son
çalışmalarda meyve sebze tüketimini artırmanın bu hastalıklardan korunmaya
katkı sağlayabileceği bildirilmiştir (Boeing vd., 2012).
Fitokimyasallar, özellikle fenolik bileşikler meyve ve sebzelerin hastalıklara
karşı koruma özelliğini sağlayan başlıca biyoaktif bileşiklerdir. Fitokimyasallar
meyve, sebze, tahıl ve diğer bitkisel gıdalarda bulunmaktadırlar ve 5000 den
fazla tanımlanmış fitokimyasalın olduğu tahmin edilmektedir (Liu, 2003).
Karotenoidler, flavanoidler, izoflavonoidler, fenolik asitler gibi fitokimyasallar
meyve ve sebzelerin koruyucu etkisini sağlamaktadırlar. Farklı fitokimyasallar
çeşitli kronik hastalıklara karşı koruma sağlayabilen aktivitelere sahiptir.
(Boyer ve Liu, 2004). Bu korumayı bağışıklık sisteminin uyarılması, normal
hücre çoğalması ve ölümünde gen ifadesinin düzenlenmesi, hormon
metabolizmasında
tamamlayıcı
etkileri
ile
antioksidan etkileri ile sağlarlar (Sun vd., 2002).
5
antibakteriyel,
antiviral
ve
Meyve sebzelerdeki doğal antioksidanların koruyucu etkisi 3 ana gruptan
kaynaklanmaktadır. Bunlar vitaminler, fenolik bileşikler ve karotenoidlerdir.
Askorbik asit ve fenolik bileşikler hidrofilik antioksidanlar, karotenoidler ise
lipofilik antioksidanlar olarak sınıflandırılmaktadırlar (Halliwell, 1996).
2.2.1.1.
Fenolik bileşikler
Fenolik bileşikler, bitkilerin aromatik aminoasit metabolizması sırasında
sentezlenen yan bileşiklerden oluşan ikincil metabolitlerdir (Karadeniz ve Ekşi,
2001). Bitki dokularının normal gelişimi sırasında, enfeksiyon, yaralanma ve
Ultraviyole
ışınlarına
maruz
kalma
gibi
stres
koşulları
altında
sentezlenmektedirler (Naczk ve Shahidi, 2004).
Bitkisel kaynaklardan 8000’den fazla izole edilen ve çok çeşitli yapısal
kombinasyonlar ve polarite özellikleri sergileyen fenolik bileşikler bitkilerde en
yaygın bulunan maddeler grubunu oluşturmaktadırlar (Bravo, 1998; Luthria,
2006). Bitkilerde içerikleri mevsime, çeşide, çevre ve iklim koşullarına, bitki
hastalıklarına, toprak tipine, coğrafik bölgeye, olgunluk durumuna göre
değişebilmektedir (Sellepan vd., 2002). Ayrıca depolama ve endüstriyel işleme
uygulamaları gıdalardaki fenolik bileşiklerin sonuç konsantrasyonunu ve
biyoaktivitesini etkilemektedir (Tarozzi vd., 2004).
Fenolik bileşikler genellikle bitkilerin yaprak, çiçek, meyve gibi canlı
dokularında glikozitler şeklinde, odunsu dokularda aglikonlar şeklinde,
çekirdekte ise her iki formda bulunabilmektedirler (Shahidi ve Naczk, 1995).
Ayrıca karboksilik ve organik asitler, aminler, lipitler ve diğer fenollerle de
konjuge halde bulunabilmektedirler (Bravo,1998).
Fenolik bileşiklerin yapılarında bir veya daha fazla hidroksil grubu içeren
aromatik
halka
bulunmaktadır
(Bravo,
1998;
Luthria,
2006).
Genel
yapılanmaları bir ya da daha fazla hidroksil grubu taşıyan, tek aromatik halkaya
sahip basit fenoller, yapılarında birden fazla fenol halkası bulunan polifenoller,
yapılarında üçlü halka sistemi bulunan flavonoidler ve yüksek molekül ağırlıklı
6
fenolikler olan tanenler olmak üzere farklı şekillerde olabilmektedir
(Waterhouse, 2002).
Fenolik bileşikler genel olarak fenolik asitler, flavonoidler ve tanenler olarak 3
grupta sınıflandırılmaktadır (Balasundram vd., 2006).
Fenolik asitler
Fenolik asitler hidroksibenzoik ve hidroksisinamik asitler olarak iki grupta
incelenmektedir.
Hidroksibenzoik asitlerin en yaygın olanları p-hidroksibenzoik, protokateşuik,
vanilik, gallik ve sirinjik asittir (Bravo, 1998). Bitkisel gıdalarda genellikle şeker
ve organik asit türevleri halinde bulunmaktadırlar (Jaganath ve Crozier, 2010).
Hidroksisinamik asitlerin en yaygın olanları ise kafeik, ferulik, p-kumarik ve
sinapik asittir (Bravo, 1998). Hidroksisinamik asitler bitkilerde genellikle
tartarik, kuinik ve şikimik asitler ile flavonoidler gibi daha büyük fenolik
bileşiklerle veya lignin, selüloz ve protein gibi bitkilerin yapısal bileşenleri ile
hidroksiasit esterleri olarak bulunurlar (Green, 2007).
Flavonoidler
Flavonoidler 15 karbon atomu içeren, A ve B aromatik halkalarına C3
atomundan köprü oluşturarak bağlanan C heterosiklik halkasının eklenmesi ile
oluşan difenilpropan (C6-C3-C6) yapısındaki (Şekil 2.1) düşük molekül ağırlıklı
fenolik
bileşiklerdir.
Bitkilerde
genellikle
glikozit
türevleri
halinde
bulunmalarının yanı sıra, aglikon şeklinde de bulunabilmektedirler (Bravo,
1998; Balasundram vd., 2006). Flavanoidler özellikle kendilerine indirgen ajan,
hidrojen vericisi ve singlet oksijen baskılayıcı özellik kazandıran yüksek redoks
potansiyelleri nedeniyle önemli antioksidanlardır (Ignat vd., 2011).
7
Şekil 2.1. Flavonoidlerin temel kimyasal yapısı (Bravo, 1998)
Flavonoidler
C
halkasındaki
yapısal
değişikliklerine
göre
altı
grupta
incelenmektedirler(Acar ve Gökmen,2007; Ignat vd., 2011):






Antosiyanidinler,
Flavonoller,
Flavonlar,
Flavanonlar,
Flavanoller,
İzoflavonoidler
Antosiyanidinler,
antosiyaninlerin
şeker
olmayan
kısmını
(aglikon)
oluşturmaktadırlar. Gıdalarda serbest halde bulunmazlar. Antosiyaninler
vakuollerde bulunan suda çözünebilir pigmentlerdir (Ignat vd., 2011).
Antosiyanidinler şekerlerle esterleşmiş halde ya da şekerlere ilaveten üçüncü
bir bileşen olarak p-kumarik asit, ferulik asit, kafeik asit, malonik asit, vanilik
asit ya da asetik asit moleküllerinden biri veya birden fazlasıyla birleşmiş halde
bulunmaktadırlar (Koca vd., 2006). Bilinen en yaygın antosiyanidinler siyanidin,
delfinidin, peonidin, petunidin, pelargonidin ve malvidindir (He ve Giusti, 2010).
Pek çok meyve ve çiçekte pH’ya bağlı olarak kırmızı, mor ve mavi renk
oluşturmaktadırlar (Yao vd., 2004).
Flavonoller, glikozit halinde hafif sarı renktedirler ve özellikle meyvelerin
kabuk kısmında bulunurlar (Cemeroğlu vd., 2009). En yaygınları kuersetin,
kamferol, miristeindir. Özellikle kuersetin meyve ve sebzelerde oldukça yüksek
oranlarda bulunmaktadır (Jaganath ve Crozier, 2010). Kuersetin glikozitleri olan
kuersitrin ve rutin en yaygın doğal flavonollardır (Harborne ve Williams, 2000).
8
Soğan, vişne, elma ve brokoli flavonolleri önemli miktarda içermektedir (Yao
vd., 2004).
Flavonlar, flavan halkası C4 pozisyonundan okside olmuş durumdadır ve çift
bağ içermektedir. Apigenin ve luteolin başlıca flavon aglikonlarıdır (Acar ve
Gökmen, 2007). Çeşitli otlarda, meyvelerde ve tahıllarda bulunmaktadırlar (Yao
vd., 2004). Diğer flavonoid sınıflarına göre meyve ve sebzelerde çok daha az
miktarlarda bulunmaktadırlar. Flavonların tanımlanmış en önemli yenilebilir
kaynakları maydanoz ve kerevizdir (Gharras, 2009).
Flavanonlar C4 atomunda oksijen atomu ve doymuş üç karbon zincirinin
varlığı ile karakterizedirler. Turunçgil meyvelerinde yüksek oranlarda
bulunmakla birlikte domateste ve nane gibi aromatik bitkilerde de
bulunabilmektedirler (Gharras, 2009; Jaganath ve Crozier, 2010; Ignat vd.,
2011). Başlıca aglikon grubu greyfurtta narinjinin, portakalda hesperidin ve
limonda eriodiktoldür (Gharras, 2009).
Flavanollar (Kateşinler) çoğunlukla glikozid formunda bulunan flavonoidlerin
aksine yaygın olarak serbest formda bulunmaktadırlar. Yapılarında iki asimetrik
karbon atomu ve 3. karbon atomunda doymuş bağ içermektedirler. En yaygın
bulunan
izomerleri
(+)-kateşin,
(-)-epikateşin,
(+)
-gallokateşin,
(-)-
epigallokateşin, (-)-epikateşingallat ve (-)-epigallokateşingallat flavan-3-ollerin
gallik asit esterleridir (Shahidi ve Naczk, 1995; Green, 2007). Elma ve çay en çok
bulundukları gıdalardır (Yao vd., 2004). Elmada bulunan toplam fenolik madde
miktarının %65-80’ini kateşinlerin oluşturduğu bildirilmiştir (Gharras, 2009).
İzoflavonoidler, östrojene olan yapısal benzerlikleri sebebi ile sıklıkla
fitoöstrojen olarak anılmaktadırlar ve bitkilerde aglikon, glikozit, malonil
glikozit
veya
asetil
glikozit
yapı
olmak
üzere
dört
farklı
yapıda
bulunabilmektedirler. Aglikon yapılar daidzein, genistein ve glisitein gibi
konjuge olmamış yapılardır. Temel kaynağı soya fasulyesidir (Büyüktuncer ve
Başaran, 2005; Ignat vd., 2011).
9
Tanenler
Tanenler yüksek molekül ağırlıklı (500-30000 dalton) suda çözünen
bileşiklerdir. Molekül ağırlıkları yüksek olan (3000-30000 dalton) bazı tanenler
ise suda çözünmemektedir (Serano vd., 2009). Kondanse ve hidrolize tanenler
olarak iki gruba ayrılmaktadırlar (Bravo, 1998).
Hidrolize tanenler gallik ve ellajik asit esterleridir (Szajdek ve Borowska, 2008).
Proantosiyanidin olarak bilinen kondense tanninler flavan-3-ol (kateşin)
ünitelerinden oluşan oligomerik veya polimerik formlardır. Asidik ortamda
hidrolize olduklarında antosiyanidinlere dönüşmektedirler (Santos-Buelga ve
Scalbert, 2000).
Tanenler metal iyon şelatörleri, protein çöktürücü ajanlar ve antioksidanlar
olarak biyolojik sistemlerde çeşitli etkiler göstermektedirler (Ignat vd., 2011).
Protein ve karbonhidratlarla suda çözünmeyen kompleksler oluşturan tanenler
bu fonksiyonları ile tükürük proteinlerini çöktürerek gıdalara buruk tat
kazandırmaktadırlar (Bravo, 1998).
2.1.1.2. Fenolik bileşiklerin antioksidan özellikleri
Birçok meyve, sebze ve içeceğin renk ve duyusal özelliklerine katkıda bulunan
fenolik bileşiklerin antioksidan aktiviteleri nedeniyle sağlık açısından faydalı
bileşikler olduğu bildirilmiştir (Gil vd., 2000; Aviram vd., 2004). Fenolik
bileşiklerin antioksidan aktivitesi, serbest radikalleri bağlamaları ve hidrojen
atomlarını
veya
elektronlarını
vermeleri
ve
bazı
enzimleri
inaktive
etmelerinden kaynaklanmaktadır (Tsao ve Yang, 2003; Balasundram vd., 2006).
Biyolojik
sistemlerde
hücre
faaliyetleri
için
gerekli
olan
enerjinin
üretilebilmesini sağlayan metabolik bir süreç olan oksidasyon sonucu yapısında
oksijen içeren serbest radikaller oluşmaktadır. Oksijenin indirgenmesi ile
oluşan “reaktif oksijen türleri” (ROS; reactive oxygen species) adı verilen bu
maddeler yüksek düzeyde reaktiftirler ve toksik maddeler oluşturmaktadırlar.
10
Reaktif oksijen türleri ve serbest radikaller sigara dumanı, hava kirliliği,
kimyasal ve çevresel toksinler gibi dış etkenlerden de kaynaklanabilmektedirler
(Singh ve Singh, 2008). İnsanlar ve hayvanlar serbest radikallere karşı kompleks
antioksidatif savunma mekanizmalarına sahiptir. Vücutta bulunan ve diyetle
alınan antioksidanlar bu savunma mekanizmalarında görev almaktadır. Vücutta
serbest radikallerle antioksidanlar denge durumunda olmalıdır (Pietta, 2000;
Opara, 2002). Bu dengenin serbest radikaller lehine bozulması durumunda
oksidatif stres oluşmaktadır. Oluşan serbest radikal grupları engellenmediğinde
DNA, protein, karbonhidrat ve lipidlerde yapısal bozukluklara yol açarak birçok
dejeneratif hastalıklara neden olabilmektedir (Singh ve Singh, 2008; Tunalıer
vd., 2004).
Oksidatif stresin engellenmesinde vücuttaki antioksidan savunma sisteminin
antioksidan maddelerce zengin gıdalarla desteklenmesi çok önemlidir.
Antioksidan maddeler; serbest radikal oluşumunu engelleyerek veya oluşan
serbest radikallerin aktivitesini durdurarak veya azaltarak oksidasyonun neden
olabileceği hasarların önüne geçmektedirler (Singh ve Singh, 2008).
Antioksidanlar,
oksidatif
strese
karşı
etkilerini
dört
farklı
şekilde
göstermektedirler. Örneğin α-tokoferol, zincirleme şekilde ilerleyen lipit
peroksidasyonu gibi serbest radikal üreten basamaklara etki ederek reaksiyon
zincirini kırabilmektedir. Antioksidan bir molekül olan glutatyon ise doğrudan
ROS konsantrasyonu azaltarak etki göstermektedir. Süperoksit dismutaz gibi
antioksidan enzimler serbest radikal üretimini başlatan ilk radikali etkisiz hale
getirirken bazı maddeler ise geçiş metalleri ile şelat oluşturarak etkilerini
göstermektedirler (Çaylak, 2011).
Diyetle alınan başlıca antioksidan bileşikler askorbik asit, E vitamini,
karotenoidler ve fenolik bileşiklerdir (Pelli ve Lyly, 2003). Vitamin C, superoksit,
hidrojen peroksit, hipoklorit, hidroksil ve peroksil kökleri ile singlet oksijen
formundaki aktif oksijenlerin temizlenmesinde en etkili antioksidandır. Vitamin
E hidroksil, alkoksil, peroksil kökleri ve singlet oksijen gibi aktif oksijen
formlarının neden olduğu oksidasyonu önlemektedir. β-karoten antioksidan
11
özelligini singlet oksijen aktivitesi (vücudun ışığa hassasiyet reaksiyonu) ve
peroksil köklerine karsı göstermektedir (Uylaşer ve İnce, 2008). Buna karşın
fenolik bileşikler ise serbest radikalleri bağlayarak, metallerle şelat oluşturarak
ve bazı enzimleri inaktive etmek suretiyle bu etkiyi göstermektedir
(Balasundram vd., 2006; Tsao ve Yang, 2003).
2.1.1.3. Antioksidan kapasite belirleme yöntemleri
Gıdaların antioksidan kapasitesini değerlendirmede kullanılan yöntemler
çeşitlilik göstermektedir. Bu yöntemler elektron transfer (ET) ve hidrojen atom
transfer (HAT) reaksiyonlarına dayanan yöntemler olmak üzere iki ana grup
altında incelenmektedir (Huang vd. 2005).
HAT reaksiyonlarına dayanan yöntemler kinetik temelli yöntemlerdir ve
azobileşiklerin bozulması ile oluşan peroksil radikaller için antioksidan ve
substratın rekabetini içeren yarışmacı reaksiyonları kullanmaktadırlar (Apak
vd., 2007). HAT temelli yöntemler genellikle sentetik bir serbest radikal üretici,
okside olabilen moleküler bir prob ve bir antioksidandan oluşmaktadır (Huang
vd., 2005). HAT mekanizmasında fenolün (ArOH) hidrojen atomunun (H˙) bir
radikale (ROO˙) transferi aşağıdaki reaksiyon ile özetlenebilir (Apak vd., 2007).
ROO˙ + AH/ArOH → ROOH + A˙/ArO˙
AH ve ArOH sırasıyla korunan biyomolekülleri ve antioksidanları ifade
etmektedir.
Etkin
fenolik
antioksidanlar
serbest
radikaller
ile
biyomoleküllerden daha hızlı reaksiyona girmektedir. Hem floresan prob hem
de antioksidanların radikalle reaksiyona girdiği HAT temelli yöntemlerde
antioksidan aktivite, antioksidanın varlığı ve yokluğunda floresan probun
bozulmasının
kinetik
eğrisinin
altındaki
alanın
(AUC)
ölçülmesi
ile
belirlenebilmektedir (Apak vd. 2007). Oksijen radikal absorbans kapasite
(ORAC), toplam radikal yakalayıcı antioksidan parametre (TRAP) ve krosin
beyazlatma yöntemleri HAT reaksiyonlarına dayanan yöntemlerdir (Albayrak
vd., 2010).
12
ORAC yöntemi bitkisel ve biyolojik örneklerin antioksidan kapasitesini ölçmede
yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu metotta ilk olarak prob olarak Bphycoerthrin kullanılmış, sonuçlar bilinen bir antioksidan (vitamin E’nin suda
çözünür bir analoğu olan Troloks) referans alınarak ifade edilmiştir. Bphycoerthrin eksitasyon emisyon dalga boyları, yüksek floresan sağlaması, ROS
hassasiyeti ve suda çözünürlüğü sebebiyle tercih edilmiştir. Daha sonra
eksitasyon ışığıyla renginin açılması, polifenollerle reaksiyona girmesi gibi
dezavantajları
sebebiyle
B-phycoerthrin
dihydroxyspiroisobenzofuran-13H,9’,9H-
yerine
fluorescein
xanthen-3-one)
(3’,6’-
kullanılmaya
başlanmıştır. Fluorescein ile daha hassas, kesin, net AUC ile antioksidan
aktivitenin daha doğrusal ilişkilendirildiği sonuçlar elde edilmiştir (MacDonaldWicks vd., 2006).
TRAP yöntemi ilk olarak insan plazmasının antioksidan durumunu belirlemek
için kullanılmıştır (MacDonald-Wicks vd., 2006). Bu yöntemde floresan probu
olarak R-phycoerythrin (R-PE) kullanılmaktadır. R-PE ile azo öncül madde
[örneğin 2,2’-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride –AAPH] arasındaki
reaksiyon florometrik olarak (λex=495 nm ve λem=575 nm) izlenmektedir
(Huang vd., 2005).
Krosin beyazlatma yöntemi ile karotenoid türevi krosin radikal üretici AAPH
tarafından renk açılmasından korunma düzeyi ölçülmektedir. Reaksiyon krosin
ve bilinen bir antioksidanı içeren fosfat buffer çözeltisine AAPH ilavesi ile
başlatılır ve yaklaşık bir dakika sonra 443 nm dalga boyunda krosin
beyazlaması gerçekleşir. Krosin beyazlaması 10 dakika boyunca izlenmektedir
(MacDonald-Wicks vd., 2006).
Elektron Transfer reaksiyonlarına dayanan yöntemler redoks reaksiyonu ile,
antioksidan tarafından indirgenen oksidanın renginde meydana gelen
değişimleri ölçmektedir. Antioksidan aktivitenin ET mekanizması aşağıdaki
reaksiyonlarla ilerlemektedir (Apak vd. 2007):
ROO˙ + AH/ArOH → ROO- + AH˙+/ArOH˙+
13
AH˙+ / ArOH˙+ + H2O ↔ A˙/ ArO˙+ H3O+
ROO- + H3O+ ↔ ROOH + H2O
Elektron Transfer temelli reaksiyonlar, HAT temelli reaksiyonlara göre daha
yavaş ilerlemektedir. Ayrıca çözgen ve pH’ya bağımlıdır (Apak vd. 2007). FolinCiocalteu ayıracı ile toplam fenolik yöntemi (FCR), Troloks eşdeğeri antioksidan
kapasite (ABTS/TEAC), demir iyonu indirgeyici antioksidan güç (FRAP), oksidan
olarak bakır (II) kullanan toplam antioksidan potansiyel yöntemi (CUPRAC) ve
difenil-1-pikrilhidrazil radikal tutma kapasitesi (DPPH) ET temelli yöntemlerdir
(Albayrak vd., 2010).
İlk olarak protein analizi için geliştirilen Folin-Ciocalteu (FC) yöntemi daha
sonra şarapta toplam fenolik maddelerin belirlenmesi amacıyla kullanılmıştır.
Bu yöntemde örneğin toplam indirgeyici kapasitesi ölçülmektedir. FC ayracı
fenolik bileşenler için spesifik değildir, fenolik olmayan bileşenlerle de
indirgenebilmektedir. Fakat basit, pratik ve tekrarlanabilir oluşu sebebi ile
fenolik antioksidanların analizinde çoğunlukla kullanılmaktadır (MacDonaldWicks vd., 2006). Çok sayıda çalışmada FC ayracının kullanıldığı toplam fenolik
madde analizi ile TEAC, FRAP gibi ET temelli antioksidan kapasite deneyleri
arasında yüksek doğrusal ilişki bulunmuştur (Huang vd., 2005).
ABTS/TEAC yöntemi gıda örneklerinde sıklıkla kullanılan antioksidan aktivite
ölçüm metotlarındandır. 2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazolline-6-sulfonic acid)
(ABTS)’nin potasyum persülfat ile okside edilmesiyle oluşturulan radikal ile
antioksidanlar arasındaki etkileşim sonucu oluşan, mavi/yeşil renkli ABTS
çözeltisinin renk değişiminin spektrofotometrik olarak belirlenmesi ilkesine
dayanmaktadır (MacDonald-Wicks vd., 2006).
FRAP yöntemi, oksidan olarak ferrik bir tuzun elektron transfer reaksiyonundan
faydalanmaktadır. Bu yöntemde antioksidan içeren bir örneğin eklenmesi
sonucu, oksidan olarak kullanılan ferrik-tripiridiltriazin kompleksi renkli
formdaki ferro (Fe+2) formuna indirgenmektedir. Ferrik tuzun redoks
potansiyeli ABTS’ye çok yakın olduğundan iki yöntem arasında çok farklılık
14
yoktur. İki yöntemin farkı, TEAC yöntemi nötral pH değerlerinde yürürken
FRAP yönteminde asidik pH değerlerine (pH 3,6) ihtiyaç duyulmasıdır (Huang
vd., 2005; MacDonald-Wicks vd., 2006).
CUPRAC yöntemi örnekteki indirgen maddeler (antioksidanlar) tarafından
Cu(II) iyonunun Cu(I)’a indirgenmesine dayanmaktadır. Kromajenik ayraç olan
bathocuproine (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Cu(I) ile 2:1
oranında olışturduğu kompleks 490 nm dalga boyunda maksimum absorbans
vermektedir (Huang vd., 2005).
DPPH yönteminin meyve ve sebze suyu ekstraktlarında antioksidan aktivitenin
belirlenmesi için kolay ve kesin bir yöntem olduğu bildirilmiştir. Bu yöntemde
metanol ya da etanol içindeki 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) radikalinin
antioksidan ilavesinin ardından renk açılması sonucu 515-528 nm dalga
boylarında
absorbans
azalmasının
ölçülmesi
ile
antioksidan
aktivite
belirlenmektedir (MacDonald-Wicks vd., 2006).
2.1.1.4. Elmanın fenolik içeriği ve antioksidan özellikleri ile ilgili yapılan
çalışmalar
Taze elmanın kimyasal bileşimi yaklaşık olarak % 16 kuru madde, % 11.1
toplam şeker, % 2,1 diyetsel lif, %0,6 pektin ve % 0,3 külden oluşmaktadır
(Belitz vd., 2004). Elmada en yüksek miktarda bulunan vitamin ve mineral, C
vitamini ve potasyumdur. Elmanın diğer meyvelere kıyasla protein (%0,2’den
az) ve lipit (%0,4’ten az) içeriği bakımından insan beslenmesine katkısı
önemsizdir (Lee, 2012). Sık tüketilen meyvelerden birisi olarak elma
monosakkarit, mineral madde, diyet lif, C vitamini ve doğal antioksidan
maddeler olan fenolik bileşen içeriğiyle insan beslenmesinde önemli yer
tutmaktadır (Miller ve Rice-Evans, 1997, Wu vd., 2007).
Elma ve elma ürünlerindeki renk, tat ve koku gibi duyusal özellikler içeriğindeki
fenolik bileşenlerden etkilenmektedir (Lea ve Arnold, 1978; Eberhardt vd.,
15
2000). Elmadaki fenolik bileşenlerin konsantrasyonu elma çeşidi, hasat
depolama ve işleme koşullarına bağlı olarak değişmektedir (Boyer ve Liu, 2004).
Elma ve elma ürünlerinde fenolik bileşenler ve antioksidan özellikler pek çok
araştırmacı tarafından geniş bir şekilde incelenmiştir (Çizelge 2.1, 2.2, 2.3).
Çizelge 2.1. Elma ve elma ürünlerinin fenolik bileşen içerikleri
Örnek
(çeşit/ürün)
Elma (elma suyu
üretiminde
kullanılan 46
çeşit)
Elma
Elma (Jonagold,
Golden Delicious,
Cox’s Orange ve
Elstar )
Fenolik bileşen
Miktar
Klorojenik asit
Epikateşin
Prosiyanidin B2
2,1-35,1 mg/100 ml
0-20,6 mg/100 ml
0-24,7 mg/100 ml
Epikateşin
Ferrulik asit
Gallik asit
Protokateşik asit
Vanilik asit
p-kumarik asit
Toplam kuersetin
glikozitleri
Toplam kateşin
(kateşin ve epikateşin)
Siyanidin-3-galaktozid,
Piloridzin
Klorojenik asit
0,9 mg/100 g t.a.
12,2 mg/100 g t.a.
16,2 mg/100 g t.a.
7,3 mg/100 g t.a.
0,6 mg/100 g t.a.
41,1 mg/100 g t.a.
54-98 mg/kg t.a.
Yönte
m
Kaynak
RPHPLC
Mangas vd.,
1999
Flores
an
Emisy
onu
Gorinstein vd.,
2001
HPLC
Van der Sluis
vd., 2001
HPLC
Karadeniz ve
Ekşi, 2001
HPLC
Lee vd., 2003
HPLC
Schieber vd.,
2003
143-197 mg/kg t.a.
2-8 mg/kg t.a.
Elma suyu
(Amasya, Golden
Delicious,
Starking
Delicious)
Klorojenik asit
Epikateşin
Floretinglikozit
Piloridzin
p-Kumarik asit
14-35 mg/kg t.a.
69-201 mg/kg t.a.
62,3-342,6 mg/L
5,3-240,1 mg/L
5,5-60 mg/L
6,9-29,7 mg/L
1,1-16,0 mg/L
Elma (Golden
Delicious,
Cortland,
Monroe, Rhode
Island Greening,
Empire, NY674)
Kuersetin glikozid
Prosiyanidin B
Klorojenik asit
Epikateşin
Phloretin glikozid
13,2 mg
9,35 mg
9,02 mg
8,65 mg
5,59 mg
Elma (Pasific
Rose, Sun Rise,
Braeburn ve
Royal Gala)
(kabuk)
Flavonol glikozitleri
Dihidrokalkon
Flavanoller
Hidroksisinamatlar
80-368 mg/kg t.a.
17-37 mg/kg t.a.
127-167 mg/kg t.a.
25-88 mg/kg t.a.
Elma (Pasific
Rose, Sun Rise,
Braeburn ve
Royal Gala)
Dihidrokalkon
Flavanoller
Hidroksisinamatlar
1,7 mg/kg t.a.
4-10 mg/kg t.a.
11-70 mg/kg t.a.
33-50 mg/kg t.a.
HPLC
Schieber vd.,
2003
Elma (Pasific
Rose, Sun Rise,
Braeburn ve
Royal Gala)
Elma (Red
Dihidrokalkon
Flavanoller
Hidroksisinamatlar
4-21 mg/kg t.a.
76-160 mg/kg t.a.
25-44 mg/kg t.a.
95-117 mg/kg t.a.
HPLC
Schieber vd.,
2003
Epikateşin
10,3 mg/100g
HPLC
Lotito ve Frei,
16
delicious)
Elma
(Limoncella)
Elma (Batı
Avrupa’da
yetiştirilen eski
ve yeni 67 elma
çesidi)
Elma (Guillevic
ve Marie
Menard)
Elma suyu (Red
delicious)
Kateşin
Piloridzin
Klorojenik asit
Piloridzin
Kafeik asit
Kuersetin-3-glukozit
Rutin
Epikateşin
Kateşin
Flavan-3-ol
Hidroksisinamik asit
Dihidrokalkonlar
Flavonoller
Antosiyaninler
Dihidrokalkonlar
Monomerik kateşinler
Prosiyanidinler
Gallik asit
Kateşin
Epikateşin
Klorojenik asit
4,7 mg/100g
2,6 mg/100g
0,1-0,2 mg/100g
0,2-0,3 mg/100g
0,4-0,5 mg/100g
0,2-0,3 mg/100g
0,1-0,2 mg/100g
0-0,1 mg/100g
0-0,5 mg/100g
10-2756 mg/kg
3,6-2960 mg/kg
0-303 mg/kg
0-692 mg/kg
0-3500 mg/kg
0,11-0,36 g/kg k.a.
1,50-8,34 g/kg k.a.
0-3,55 g/kg k.a.
9,49-19,47 g/kg k.a.
0,10 mg/L
0,60 mg/L
1,70 mg/L
21,37 mg/L
2004
HPLC
D’Abrosca vd.,
2007
LCMS/
HPLC
Wojdyło vd.,
2008
RPHPLC
Devic vd., 2010
HPLC
Budak, 2010
t.a. (taze ağırlık) k.a. (kuru ağırlık)
Çizelge 2.2. Elma ve elma ürünlerinin Folin-Ciocalteu yöntemi ile belirlenen TFM
miktarları
Örnek (çeşit/ürün)
Miktar
Kaynak
Elma
110-357 mg /100g
Podsedek
vd., 2000; Liu vd., 2001
Elma
296 mg/100 g
Sun vd., 2002
Elma (Golden delicious)
97,7 mg GAE/100g
Wolfe vd., 2003
Elma (Gala)
118 mg/100g
Kim vd., 2003
Elma (Red Delicious)
176 mg /100g
Lotito ve Frei, 2004
Elma (Fuji, Gala, Golden
Delicious, Granny Smith, Red
Delicious; kabuklu ve
kabuksuz)
2,11-3,47 mg GAE/g
Wu vd., 2004
Elma suyu
Elma püresi
Kurutulmuş elma
3392,1 mg GAE/L
8117,4 mg GAE/L
8574,5 mg GAE/L
Rababah vd., 2005
Elma (Amasya, Arapkızı,
Cooper, Gloster, Golden
Delicious, Granny Smith, Rome
Beauty ve Starking)
541-1333 mg CE/kg
Karadeniz vd., 2005
Elma (İtalyan yerli çeşitleri ve
Golden Delicious)
2,21-5,29 mg/g k.a.
Elma suyu (Red delicious)
580 mg/L
k.a. (kuru ağırlık)
17
Sacchetti vd., 2008
Budak, 2010
Çizelge 2.3. Elma ve elma ürünlerinin çeşitli antioksidan kapasite belirleme
yöntemleri ile belirlenen antioksidan kapasite değerleri
Örnek (çeşit/ürün)
Elma
Elma
Golden Delicious
GrannySmith
Gala
Elma (pulp, kabuk,
çekirdek)
Miktar
97,6 µmol/g
0,15 mmol/100g
0,51 mmol/100g
0,22 mmol/100g
0.80-3,24 mmol /100 g
205 mg VCEAC/100 g
Elma (Gala)
Yöntem
Kaynak
TOSC
Sun vd., 2002
FRAP
Halvorsen vd.,
2002
FRAP
Guo vd., 2003
Vitamin C Eşdeğeri
Antioksidan Kapasite
(VCEAC),
ABTS (TEAC)
Kim vd., 2003
Elma (Yellow Golden
ve Red Delicious)
1,31-1,59 mmol
Trolox/kg t.a.
3,23-3,84 mmol Fe2+/kg
t.a.
1.54-2.23 mmol Trolox
/kg t.a.
Elma (Red Delicious)
15,08 µmol TE/kg
ORAC
Lotito ve Frei,
2004
Elma (Fuji, Gala,
Golden Delicious,
Granny Smith, Red
Delicious; kabuklu ve
kabuksuz)
Elma (Taze)
Elma (Kurutulmuş)
Elma çeşitleri
(Amasya, Arapkızı,
Cooper, Gloster,
Golden Delicious,
Granny Smith, Rome
Beauty ve Starking)
0,05-0,35 µmol TE/g
22,05-42,34 µmol TE/g
22,10-42,75 µmol TE/g
ORAC (lipofilik)
ORAC (hidrofilik)
Toplam Antioksidan
Kapasite (L-ORAC + HORAC)
Wu vd., 2004
ORAC (hidrofilik)
Rababah vd., 2005
Beta karoten
beyazlatma yöntemi
Karadeniz vd.,
2005
DPPH
Kevers vd., 2007
Elma (Jonagold)
14,7 mM TE/kg
97,1 mM TE/kg
%14.7-40,7
92 µM TE/100g
FRAP
Pellegrini vd., 2003
TRAP
36-770,5 μmol/100g
k.a.
10,1-129 μmol/100g
k.a.
13,5-128 μmol/100g
k.a.
DPPH
Elma (Golden
Delicious)
3,5-4,1 μmol/g
6-8,8 μmol/g
6,5-8,1 μmol/g
FRAP
ORAC
TEAC
Stracke vd., 2009
Elma (kırmızı ve
yeşil)
14,82-23,47 µmol TE/g
t.a.
ORAC (hidrofilik)
Isabelle vd., 2010
Elma suyu (Red
delicious)
3,5 mM
2,8 µmol TE/ml
TEAC
ORAC
Budak, 2010
Elma (Batı Avrupa’da
yetiştirilen eski ve
yeni 67 çeşit)
t.a. (taze ağırlık) k.a. (kuru ağırlık)
18
ABTS
Wojdyło vd., 2008
FRAP
Elma fenolik bileşenlerden flavonoidlerin ana kaynaklarından birisidir (Hertog
vd., 1993; Arts vd., 2001). Epidemiyolojik çalışmalarda bazı flavonoidler
antioksidan özellikleri sayesinde yaşlanma ile ilişkili hastalıklara karşı koruma
sağlamakla ilişkilendirilmişlerdir. Elma ve elma ürünlerinde bulunan en önemli
flavonoidler; flavanoller (kateşinler), flavonoller ve antosiyanidinlerdir.
Flavonoller temel olarak kuersetin glikozidleri olarak bulunur. Siyanidin
galaktozid en genel antosiyanindir. (-)-epikateşin kateşinlerin baskın formudur.
Flavonol ve antosiyanidinlerin aksine kateşinler monomerik ya da oligomerik
(prosiyanidinler) formda bulunmaktadır. Ayrıca dihidrokalkonlar (phloridzin
gibi) ve fenolik asitler (özellikle klorojenik asit) elmada mevcuttur (Van der
Sluis vd., 2001; Shoji vd., 2004).
Fenolik bileşiklerin konsantrasyonu elma kabuğu ve elma etli kısmı arasında
önemli farklılık göstermektedir. Elma kabuğu etli kısma göre fenolik bileşenleri
daha yüksek düzeyde içerirken genel olarak bulunan bileşenler prosiyanidinler,
kateşin, epikateşin, klorojenik asit, piloridzin ve kuersetin konjugatlarıdır. Elma
etinde bazı kateşinler, prosiyanidin, epikateşin ve phloridzin kabukta
bulunduğundan daha az miktarlarda tespit edilmiştir. Kuersetin konjugatları
yalnızca elma kabuğunda bulunurken, klorojenik asit etli kısımda kabuktan
daha fazla bulunmuştur (Escarpa ve Gonzalez, 1998). Rome Beauty, Idared,
Cortland ve Golden Delicious çeşit elmaların kabuklarında toplam fenolik
madde ve toplam flavonoid miktarı daha yüksek bulunmuştur. Çeşide bağlı
olarak antioksidan aktivitenin kabuklarda 2-6 kat daha yüksek olduğu
bildirilmiştir (Wolfe vd., 2003).
2.1.2. Elmanın sağlık üzerine etkileri
Hem hayvan hem de hücre kültürü çalışmaları elmadaki polifenolik bileşenlerin
kronik hastalıkları önlemede yardımcı olabileceğini göstermektedir (Boyer ve
Liu, 2004).
Epidemiyolojik
çalışmalar
incelendiğinde
elmanın
kronik
hastalıklara
yakalanma riskini azaltmada ve genel olarak sağlıklı bir yaşam biçimi
19
oluşturmada önemli rol oynadığı görülmektedir (Boyer ve Liu, 2004). Elma
diğer meyve ve sebzeler ile diğer flavonoid kaynaklarına kıyasla kanser, kalp
hastalıkları, astım ve Tip II diabet riskindeki azalmalarla önemli düzeyde
ilişkilendirilmiştir Elma tüketimi akciğer sağlığına ve kilo vermeye katkıda
bulunmaktadır (Knekt vd., 2000).
Diyette yüksek miktarlarda meyve ve sebze tüketiminin akciğer, ağız boşluğu,
mide ve kolon kanserlerini azalttığı yönünde güvenilir sonuçlar elde edilmiştir
(Hyson, 2011). Pek çok çalışmada elma tüketimi ile kanser riskinin azalışı
ilişkilendirilmiştir.
Konu
ile
ilgili
bilimsel
araştırma
sonuçlarının
değerlendirildiği meta analiz çalışmasında artan flavonoid tüketimi bazı
populasyonlarda azalan akciğer kanseri ile ilişkilendirilmiştir (Tang vd., 2009).
Yapılan bir çalışmada meyve ve sebze tüketimi ile kadınlarda akciğer
kanserindeki azalma %21 azalırken erkeklerde bu ilişki gösterilememiştir.
Günde en az bir elma veya armut tüketen kadınlarda akciğer kanseri riski
azalmıştır (Feskanich vd., 2000). Başka bir çalışmada elma ve soğan tüketimi
erkek ve kadınlarda azalan akciğer kanseri ile ilişkilendirilmiştir. Kuersetin ve
kuersetin konjugatlarını yüksek miktarda içeren elma, soğan ve greyfurtu daha
fazla tüketen katılımcıların bunları daha az tüketenlere göre akciğer kanseri
oranında % 40-50 azalan risk belirlenmiştir (Le Marchand vd., 2000).
Bir diğer çalışmada elmanın akciğer fonksiyonlarını olumlu olarak etkilediği
tespit edilmiştir. Kateşin alımı ile akciğer fonksiyonları arasında pozitif; kronik
obstrüktif akciğer hastalıkları arasında negatif ilişkili bulunmuştur. Yaklaşık
2500 orta yaşlı erkek üzerinde yapılan çalışmada elma tüketimi ile akciğer
fonksiyonları üzerine olumlu etki kanıtlanmıştır. Akciğer fonksiyonunu ölçen
zorlu soluk verme hacmi üzerine narenciye meyveleri, balkabağı ve elma
tüketimi arasında pozitif ilişki bulunmuştur (Boyer ve Liu, 2004).
Flavonoid alımı ile kalp hastalıklarından ölümler arasındaki ilişkiyi inceleyen
çalışmada kadınlarda elma tüketiminin kalp damar hastalıkları riskini %13-22
oranında azalttığı bildirilmiştir (Sesso vd., 2003). Flavonoidlerin kalp
hastalıklarına karşı koruyucu etkisinin damarlarda tıkanıklığa yol açan düşük
20
yoğunluklu lipoproteinlerin (Low Density Lipoprotein-LDL) oksidasyonunu
önlemesinden kaynaklandığı düşünülmektedir (Yao vd., 2004). Kuersetin alımı
ile beyin damar hastalığı vakaları arasında ilişki bulunmazken, çalışma
populasyonu için kuersetinin ana kaynaklarından birisi kabul edilen elma
tüketiminin artışı ile kadın ve erkeklerde trombotik ve embolik felçlere daha az
maruz kalındığı tespit edilmiştir (Knekt vd., 2000). Kateşinlerin kaynaklarından
olan elma tüketimi ile koroner kalp hastalıklarından ölümler arasında negatif
ilişki bulunmuştur (Arts vd., 2001).
Elma tüketimi astımla negatif ve genel solunum yolları sağlığı ile pozitif
ilişkilendirilmektedir. Elma ve armut tüketimi astım riskinde ve bronşial
hassasiyette azalma ile ilişkilendirilirken toplam meyve ve sebze tüketimi astım
risk ve şiddeti ile ilşkili bulunmamıştır. Aynı şekilde E vitamini, C vitamini,
retinol, β karoten gibi spesifik antioksidan maddelerin tüketimi astım ve
bronşial hassasiyet
ile ilişkilendirilememiştir.
İngiltere’de
yetişkinlerde
selenyum alımının yanında elma tüketimi de daha az astım hastalığı ile ilişkili
bulunmuştur (Shaheen vd., 2001).
Elma yalnızca kanser kalp hastalıkları ve astım riskini azaltmakla kalmayıp aynı
zamanda şeker hastalığı riskini düşürmekle de ilişkilendirilmiştir. Finlandiya da
yapılan çalışmada elma tüketiminin Tip II diabet riskini azalttığı belirtilmiştir
(Boyer ve Liu, 2004). Elma kabuğunun önemli bileşeni olan kuersetinin diyabet
hastalarının tedavisi için faydalı olabileceği bildirilmiştir (Yao vd., 2004).
Elmada bulunan prosiyanidinler, epikateşin ve kateşin yüksek antioksidan
aktiviteye sahiptir ve in vitro düşük yoğunluklu lipoprotein oksidasyonunu
inhibe ettiği bulunmuştur. Kateşin farelerde bağırsak tümörü oluşumunu inhibe
etmekte ve tümör gelişimini geciktirmektedir. Klorojenik asidin alkil peroksil
radikalleri yakalama aktivitesi çok yüksek olduğundan klorojenik asit elmanın
kansere karşı koruyucu etkisini arttırmaktadır. Güçlü bir antioksidan olan
kuersetinin hem kanser hem de kalp hastalıklarına karşı potansiyel koruyucu
olduğu düşünülmektedir. Kuersetinin meme kanseri hücrelerinin gelişimini
baskıladığı, lösemik T hücrelerini durdurduğu, tirozinkinaz enzimini ve ısıl şok
21
(heat shock) proteinlerini inhibe ettiği bulunmuştur. Kuersetin caco-2
hücrelerini hidrojen peroksit ve Fe2+’in sebep olduğu lipit oksidasyonundan
korumaktadır.
Etanol
uygulanmış
fare
karaciğerinde
kuersetin
lipit
oksidasyonunu azaltıp, glutatiyon düzeyini artırarak karaciğeri oksidatif
hasardan korumaktadır (Boyer ve Liu, 2004).
2.2. Kurutma
Gıda muhafaza teknikleriyle depolama sırasında ürünlerin bozulmalarına neden
olan mikrobiyolojik ve biyokimyasal reaksiyonların hızları en aza indirilerek
ürün kalitesinin uzun süre korunması amaçlanmaktadır. Gıdaların kurutularak
muhafaza edilmesi bilinen en eski muhafaza tekniklerinden birisidir.
Kurutma ile dayanıklı hale getirilen ürünün raf ömrü uzamakta, depolama ve
taşıma maliyetleri düşürülmekte, tüketici için ürün çeşitliliği oluşmaktadır.
Ayrıca kurutma nispeten ucuz ve kolaylıkla uygulanabilen bir muhafaza
yöntemidir (Cemeroğlu ve Özkan, 2004; Ramos vd., 2004).
Günlük diyette vitamin, mineral ve liflerin önemli kaynakları olan meyve ve
sebzeler %80 üzerindeki nem içerikleri ile kolay bozulan ürünlerdir. Ürünü taze
tutmanın en iyi yolu olan düşük sıcaklıkta depolama tekniklerini dağıtım zinciri
sırasında uygulamak zor olabilmektedir. Özellikle soğuk zincirin yetersiz
uygulandığı ve işleme tesislerinin yetersiz olduğu bölgelerde kurutma en uygun
hasat sonrası işleme tekniği olarak uygulanabilmektedir (Dev ve Raghavan,
2012).
Teknolojik olarak kurutma işlemi sabit ve güvenli koşullarda ürünün su
aktivitesinin azaltılarak taze üründen daha dayanıklı hale getirilmesi işlemidir
(Zhang vd., 2006). Normal gıda muhafaza koşullarında bozulmaların ve
mikrobiyal gelişimin hızı gıdanın su içeriğine ve su aktivitesine bağlıdır. Su
aktivite değeri 0,6’nın altında olan gıdalarda mikrobiyal gelişim sebebiyle
bozulmalara rastlanmamaktadır (Roos, 2001). Mikroorganizma gelişimi su
aktivitesinin azalması ile belirgin bir azalış gösterirken kimyasal reaksiyonlar
22
azalan nem içeriği ile birlikte daha yavaş bir azalış göstermektedir (Şekil 2.2)
(Smith, 2011).
Şekil 2.2. Gıdalarda mikroorganizma faaliyetleri ve bozulma reaksiyonları
üzerine su aktivitesinin etkisi
Kurutulmuş meyvelerin nem içeriği küçük meyvelerde % 3-8, büyük
meyvelerde % 16-18 aralığında ve su aktivite değeri 0,70’in altındadır (Barta,
2006). Bu ürünlerde su aktivitesi mikroorganizmaların çalışamayacağı düzeye
kadar düşürülmüştür. Su aktivite değerinin düşmesi enzimatik değişimleri
sınırlamakta ya da önlemektedir. Gıdalarda yaygın olarak bulunan amilaz,
peroksidaz, fenoloksidaz gibi enzimler 0,85 aw değerinin altında inaktif hale
gelirken 0,2 aw değerinin altında lipit oksidasyonu ürünlerde değişimlere neden
olabilmektedir (Cemeroğlu vd., 2003).
Suyun uzaklaştırılması çoğu kurutma işleminin tek sonucu değildir. Kurutma
sırasında işlem koşullarına bağlı olarak tat, lezzet, görünüş, tekstür ve besleyici
değer gibi önemli kalite değişimleri meydana gelebilmektedir (Berk, 2009).
Isıl işlem görmüş meyve ve sebzelerin C vitamini kaybı göz önüne alınarak
tazelerine kıyasla daha düşük besleyici özellikte olduğu yönünde genel bir görüş
bulunmaktadır (Dewanto vd., 2002). Bununla birlikte geleneksel kurutma
yöntemleri ile meyve ve sebzelerin bazı biyoaktif bileşenlerinde kayıplar
23
olmasına rağmen kurutulmuş ürünlerin enerjinin yanında lif, mineral madde ve
hatta antioksidan aktivite bakımından değerli kaynaklar olduğu belirtilmektedir
(Jesionkowska vd., 2009). Çeşitli gıdaların fenolik içerikleri ve antioksidan
özelliklerinin incelendiği çalışmada katı gıdalar içerisinde kırmızı üzüm ve kuru
üzümün porsiyona dayalı hesaplanan fenolik içeriği diğer katı gıdalardan daha
yüksek bulunmuştur (Karakaya vd., 2004). Çizelge 2.4’te bazı kuru meyvelerin
antioksidan bileşen içerikleri ve antioksidan aktiviteleri verilmiştir.
Çizelge 2.4. Bazı kuru meyvelerin antioksidan bileşen içerikleri ve antioksidan
aktivite değerleri
Kuru meyve
Antioksidan bileşen
miktarı /
Antioksidan aktivite
Miktar/Değer
Kaynak
Erik
TFM
1397-1840 mg/kg
Donovan vd.,
1998
Erik, kayısı, incir, üzüm
FRAP
0,76-3,24 mmol/100 g
Halvorsen
vd., 2002
İncir, üzüm, hurma, erik
H-ORAC
TFM
23,60-83,99 µmol TE/g
5,72-11,95 mg GAE/g
Wu vd., 2004
Elma
H-ORAC
TFM
FRAP
Kayısı, kestane, incir,
üzüm, erik
TRAP
TEAC
Üzüm
Erik, kayısı, incir, üzüm
Vişne
Elma, ayva, şeftali,
portakal, greyfurt, kivi,
muz, karpuz, kavun, çilek
domates
97,1 mM TE/kg
8574,5 mg GAE/L
14,43-60,54 mmol
Fe2+/kg,
1,96-23 mmol
Troloks/kg
4,40-14,82 mmol
Troloks/kg
ORAC
10,8-104,5; µmol TE/g
Karotenoid
1,4-11 mg β-karoten
eşdeğeri/100 g
0,5-5,9 mg/100 g
0,47-0,77 g GAE/100 g
20,8-104,5 mg QE/100 g
2,18-7,39 mg CE/100 g
%28,1-78,4
Antosiyanin
TFM
TF
Proantosiyanidin
Antioksidan aktivite
(DPPH)
TFM
AA
TA
TFM
TEAC
ORAC
Rababah vd.,
2005
Pellegrini vd.,
2006
Parker vd.,
2007
Ouchemoukh
vd., 2012
744 mg CAE/100 g
1,44 mg/100 g
125 mg/100 g
Šumic vd.,
2013
219-5386 mg GAE/kg
7,01-126 µmol TE/g
11,69-211 µmol TE/g
Ertekin Filiz
ve Seydim,
2014
AA (Askorbik asit), TA (Toplam Antosiyanin), TF (Toplam Flavonoid), TFM (Toplam Fenolik
Madde)
24
2.2.1. Kurutma yöntemleri ve kuruma mekanizması
Gıdaların
kurutulmasında
yaygın
olarak
ısıl
kurutma
teknikleri
kullanılmaktadır. Kurutulan materyal bünyesindeki nemin buharlaştırılması ve
ortamdan uzaklaştırılması işlemlerinde ısı ve nem taşıyıcı olarak kuru sıcak
hava kullanılmaktadır. Sonuç olarak kurutma eş zamanlı ısı ve kütle transferi
işlemidir (Smith, 2011).
Gıdaların kurutulmasında kullanılan çok sayıda kurutucu proses tipi (süreklikesikli), ısı transfer mekanizması (kondüksiyon, konveksiyon, radyasyon),
kurutulan materyalin fiziksel durumu (katı, sıvı, ezme), materyalin kurutma
sırasındaki hareketi (durağan, hareketli, akışkan) ve kurutma sırasındaki ortam
bacıncı (atmosferik, vakum ve yüksek basınç) farklı kriterlere göre
sınıflandırılabilmektedir (Berk, 2009).
Endüstriyel kurutma prosesleri uygulanan ısı transferinin şekline bağlı olarak
iki ana grupta incelenmektedir:
İletim ile kurutma: Ürün sıcak bir yüzey ile direkt temas ettirilerek içerisindeki
suyun kaynama yoluyla uzaklaştırılmasıdır.
Taşınım ile kurutma: Sıcak ve kuru bir gaz (genellikle hava) üründeki nemi
buharlaştırmak ve ürün yüzeyinden uzaklaştırmak için kullanılmaktadır. Çoğu
gıda kurutma işleminde hava kurutma ortamıdır. Tepsili kurutma bu
kategorinin tipik örneğidir. Gıda örneği üzerinden sıcak ve kuru hava karşı
yönlü ya da aynı yönlü olarak geçirilir. Isı akışı sıcaklık farkının etkisi ile sıcak
havadan soğuk gıdaya doğru olmaktadır ve buharlaşma sağlanmaktadır. Su
buharı da nemli gıdadan kuru havaya geçmektedir (Berk, 2009).
2.2.2. Kurutma eğrilerinin karakteristikleri
Kurutma prosesinde ısı ve kütle transferi kullanılan havanın sıcaklığı, bağıl
nemi, hızı ve akım yönü gibi dış faktörlerden etkilenmektedir (Evranuz, 1988).
25
Kurutma prosesine etki eden iç faktörler ise kurutulan materyale ait nem
difüzyon özellikleri, nem transfer katsayısı, su aktivitesi, yapı ve bileşim gibi
özelliklerdir (Dincer ve Hussain, 2004).
Kurutulan materyalin şekil ve boyut, yapı, nem içeriği gibi özellikleri ve nem,
hava hızı gibi kurutma ortamı koşulları ürünün kuruma hızını etkilemektedir.
Kuruma hızı verileri genellikle kuruma eğrileri formunda sunulmaktadır.
Kuruma eğrisi deneysel verilerden ürünün su içeriğine karşılık kuruma hızının
çizilmesi ile oluşturulmaktadır. Kurutma eğrilerinde hıza bağlı olarak üç bölge
görülebilmektedir (Okos vd., 2007)(Şekil 2.3):
1. Artan kuruma hızı bölgesi: A noktasında ürün son sıcaklıktan daha
soğuk bir sıcaklıktadır ve buharlaşma hızı artmaktadır. Farklı olarak ürün
fazla sıcak ise hız A′ noktasından başlayabilir (Geankoplis, 2011). Bu dönem
örneğin uyum sağladığı ısındığı gözeneklerin açıldığı dönemdir. Genellikle
kısadır her kurutma prosesinde gözlenmeyebilir. Kurutma zamanın
hesaplanmasında çoğunlukla ihmal edilir (Okos vd., 2007).
2. Sabit kuruma hızı bölgesi: B-C çizgisi boyunca su uzaklaşırken kuruma
hızı yaklaşık olarak sabit kalır. Sabit kuruma hızı bölgesinde kurutma yüzeyi
üzerinde sürekli bir sıvı film vardır. Bu bağlı olmayan sudur. Birim zamanda
nemli
materyal
yüzeyinde
bulunan
serbest
nem
sabit
hızla
uzaklaştırılmaktadır. Kağıt gibi hızlı kuruyan materyallerde sabit hız
dönemi gözlenirken gıdaların kurutulmasında nadir olarak gözlenir (Okos
vd., 2007).
3. Azalan kuruma hızı bölgesi: Kritik nem içeriği olarak adlandırılan
belirli nem içeriğinin altında kuruma hızı keskin bir şekilde düşmektedir.
Bu bölgede kurutulan materyal yüzeyinde iç kısımlara kıyasla kuru ve sert
bir yapı oluşmaya başladığından kuruma hızı da azalmaktadır (Okos vd.,
2007). CD çizgisi olarak gösterilen azalan hız periyodu çoğunlukla
doğrusaldır. C noktası, kritik serbest nem içeriği xc’dir. Bu noktada su
sürekli bir sıvı film oluşturmak için yetersiz olduğundan ıslak alan sürekli
26
azalmaktadır. Yüzeyin tamamen kuru olduğu D noktası ikinci azalan hız
bölgesinin başlangıcıdır. Bazen yüzeydeki kısmen nemli koşullardan
tamamen
kuru
koşullara
geçiş
çok
yavaş
olduğundan
değişim
belirlenememektedir (Geankoplis, 2011).
Şekil 2.3. Serbest nem içeriğine karşı kuruma hızını gösteren tipik kurutma-hız
eğrisi (Geankoplis, 2011)
2.2.3. Kuruma kinetiği ve matematiksel modelleme
Kurutmada suyun iç taşınımı için temel mekanizmalar gözenekli yüzeylerde
yüzey difüzyonu ya da sıvı difüzyonu, nem konsantrasyonu farklıklarından
kaynaklanan sıvı su difüzyonu, su buharı basıncı farklılıklarından kaynaklanan
su buharı difüzyonu, gözenekli ve tanecikli gıdalarda yüzey kuvvetlerinden
kaynaklanan
kapiller
hareket,
evaporasyon
ve
kondensasyon
olarak
sıralanabilir. Kurutma sırasında bu farklı mekanizmaların eş zamanlı olarak su
moleküllerinin taşınmasında rol aldığı düşünülmektedir. Bununla birlikte temel
difüzyon mekanizması nem içeriğinin ve gıda yapısının bir fonksiyonudur ve
kuruma hızını belirlemektedir (Berk, 2009; Erbay ve İçier, 2010).
Gıdalarda nem transferi, nem taşınım hızını tanımlayan difüzyon katsayısı (Deff)
ile tanımlanmaktadır. Difüzyon ile su yüzeye doğru taşınır ve hava akımı ile de
yüzeyden buhar durumunda uzaklaştırılır. Fick’in 2. kanunu nem difüzyon
27
sürecini tanımlamak için sıklıkla kullanılmaktadır (McCabe vd.,1993; BarbosaCanovas ve Vega-Mercado, 1996). Azalan hız bölgesinde sıvının kararsız hal
dağılımı için 2. Fick kanunu Eşitlik 2.1’deki gibi yazılabilir:
2.1
Bu eşitlikte Deff difüzyon katsayısını (m2/sn), m kuru maddedeki nem içeriğini
(kg serbest nem/kg kuru madde), t zamanı (sn), x boyutsal koordinatı (m) ifade
etmektedir.
Bu tip difüzyon sabun, jelatin ve tutkal gibi granül olmayan maddeler ile kağıt,
gıdalar, nişasta gibi hidrofilik katılarda bağlı suyun kurutulmasının son
aşamalarında yavaş kurumanın özelliği olarak görülmektedir (Geankoplis,
2011).
Difüzyon tipi kurutmada su buharının yüzeyden aktarımına direnç çok küçüktür
ve kurutma hızı katı içindeki difüzyon tarafından kontrol edilir. Bu durumda
yüzeydeki nem içeriği denge nem değeri me’ye eşittir. Bu, yüzeydeki serbest
nem içeriğinin sıfır olduğu anlamına gelmektedir (Geankoplis, 2011).
Başlangıç nem dağılımının t=0’da düzgün dağılımlı olduğu kabul edildiğinde
Eşitlik 2.1 integre edilerek Eşitlik 2.2 elde edilir:
2.2
m
:
t sn süresinde ortalama serbest nem içeriği
m0
:
t=0’da başlangıç serbest nem içeriği
me
:
Denge serbest nem içeriği
x
:
Dilim kalınlığı
Kurutma tepe ya da tavan paralel yüzeylerden meydana geldiğinde dilim
kalınlığı x:1/2 tek bir yüzeyden meydana geldiğinde x’in toplam kalınlığı olarak
28
alınır. Eşitlik 2.2 difüzyon katsayısının eşit olduğunu kabul eder ancak D eff
nadiren sabit olur ve sıcaklık ve nemlilik ile değişir. Uzun kurutma sürelerinde
Eşitlik 2.2’nin yalnızca ilk terimi önemlidir ve Eşitlik 2.3’teki hale dönüşür
(Geankoplis, 2011):
2.3
Eşitlik 2.3 sonsuz levha şeklindeki tapyoka kökü, elma, turp, yulaf ezmesi
kurabiyesi, parçalanmış buğday ve unun Diffüzyon katsayısını hesaplamak için
kullanılmıştır (Okos vd., 2007)
Difüzyon katsayılarının sıcaklıkla değişimi Arhennius denkliği ile belirlenebilir:
2.4
Eşitlik 2.4’te D difüzyon katsayısını (m2/s), Ea aktivasyon enerjisini (kJ/mol), R
evrensel gaz sabitini (kJ/mol K), T mutlak sıcaklığı (°K) ifade etmektedir.
Kurutma proseslerinde matematik modeller yeni kurutma sistemlerinin
dizaynında, mevcut sistemlerin geliştirilmesinde, kurutma proseslerinin
kontrolünde kullanılmaktadır. Modellerde kullanılan transfer katsayısı, kuruma
sabitleri gibi tüm parametreler kuruma koşulları ile doğrudan ilişkilidir (Babalis
ve Belessiotis, 2004).
Kurutma işlemleri dağılım modelleri ve yığın parametre modelleri olmak üzere
iki temel yaklaşımla modellenmektedir(Özilgen and Özdemir, 2001).
Dağılım modelleri eş zamanlı ısı ve kütle transferini dikkate alarak ürün
içerisindeki sıcaklık ve nem dağılımı ile ilgilenmektedir. Dağılım modellerinde
genellikle Fick’in 2. kanunundan türetilmiş Luikov denklikleri kullanılmaktadır.
Ancak bu denklikler karmaşık yapıları sebebi ile nümerik yöntemlerle
29
çözümlenebilirken analitik yöntemlerle çözümlenememektedirler (Özilgen and
Özdemir, 2001).
Yığın parametre modellerinde kurutulan ürünün içerisinde herhangi bir
noktada sıcaklığın ortam sıcaklığına eşit olduğu ve sıcaklık farkının oluşmadığı
kabul edilmektedir. Bu durum kurutma işleminin başlangıç aşamasındaki
hesaplamalarda bazı hatalara yol açmasına rağmen ürün kalınlığının
azaltılmasıyla çok düşük düzeylere çekilebilmektedir. Bu yaklaşımlar sonucu
türetilen
ince
tabaka
kurutma
denklikleri
kurutma
çalışmalarının
modellenmesinde etkin olarak kullanılmaktadır. İnce tabaka kurutma, örnek
partikülleri ya da dilimlerinin tek bir tabaka halinde kurutulması anlamına
gelmektedir. İnce yapı nedeni ile sıcaklık dağılımının eşit olduğu kabul edilerek
yığın parametre modelleri uygulanabilmektedir (Erbay, 2008).
İnce tabaka kurutma denklikleri teorik, yarı teorik ve deneysel modeller
şeklinde olabilmektedir. Teorik modellerde yalnızca nem transferine karşı içsel
direnç dikkate alınırken yarı teorik ve deneysel modellerde ürün ile hava
arasındaki hava hızı ve hava sıcaklığı gibi dış dirençle ilgili eşitlikler de dikkate
alınmaktadır (Erbay ve İçier, 2010).
En yaygın kullanılan teorik modeller Fick’in 2. difüzyon yasasından türetilmiştir.
Fick’in 2. difüzyon yasası pirinç, fındık, soya fasulyesi, kolza tohumu,
antepfıstığının kurutulmasında Arrhenius eşitliği ile difüzyonun sıcaklığa
bağımlılığının tahmin edilmesinde kullanılmıştır (Özdemir ve Devres, 1999).
Benzer şekilde yarı teorik modeller genellikle Fick’in 2. kanununun
basitleştirilmiş modifikasyonlarıdır. Henderson and Pabis (Single Term),
Logaritmik, Midilli ve Küçük, Modifiye Midilli, Demir, Çift terimli (Two term),
Çift terimli üstel, Modifiye çift terimli üstel ve Modifiye Henderson Pabis
modelleri Fick’in 2. kanunundan türetilen yarı teorik modellere örneklerdir.
Lewis (Newton) modeli, Page modeli ve modifiye Page modeli Newton’un
soğuma kanunundan türetilen modellerdir (Erbay ve İçier, 2010).
30
Deneysel modeller yarı teorik modeller ile benzer özellikler göstermektedirler.
Deneysel koşullara bağımlıdırlar ve ürünün kuruma davranışı hakkında sınırlı
bilgi vermektedirler Deneysel modellemelere Thompson modeli, Wangh ve
Singh modeli, Kaleemullah modeli örnek olarak verilebilir (Erbay ve İçier,
2010).
Literatürde farklı kurutma koşulları altında elmaların ve diğer meyvelerin
kurutma karakteristiklerini, kuruma kinetiklerini ve çeşitli ince tabaka kurutma
modellerine uyumunu inceleyen çalışmalar mevcuttur.
Buharda haşlama, glukoz çözeltisine daldırma ve vakum altında glukoz
çözeltisine daldırma ön işlemlerinin uygulandığı elmaların kurutma işleminde
difüzyon katsayıları 0,14-2,28 x10-9 m2/s aralığında bulunmuştur (Nieto vd.,
1998).
Konvektif kurutucuda 40-60°C sıcaklık aralığında kurutulan organik elma
dilimlerinin
difüzyon
katsayıları
2,27–4,97x10−10
m2/s
aralığında
hesaplanmıştır. Logaritmik model kuruma davranışını açıklamada en iyi model
olarak belirlenmiştir (Saçılık ve Eliçin, 2006). Siklon tip kurutucuda 60-80°C
sıcaklık ve 1-1,5 m/s hava hızı aralığında kurutulan elmaların kuruma
davranışını 13 deneysel ve yarı teorik model içinde en iyi açıklayan Midilli ve
Küçük modeli olarak belirlenmiştir (Akpinar, 2006).
Red Delicious çeşidi elmaların farklı sıcaklık, hava hızı ve nispi nemlerde
kurutulmasından elde edilen nem değerlerinin verileri Henderson Pabis model,
Newton model ve iki terimli üstel modele uyum göstermiştir. Fick difüzyon
modelinden elde edilen difüzyon katsayıları 0,483-2,19 x10-10 m2 s-1 aralığında
tespit edilmiştir (Kaya vd., 2007a).
Velić vd. (2004) hava hızının konvektif sistemde kurutulan elmaların kuruma
kinetiği, ısı transferi ve ortalama efektif difüzyon katsayısına etkisini
incelemişlerdir. Rehidrasyon oranı üzerinden değerlendirilen kinetik eşitlikler
üstel matematik model ile açıklanmıştır. Düşük hava hızında kurutulan
31
örnkelerde kuruma eğrileri azalan hız periyodu ve çok kısa bir sabit hız
periyodu şeklinde gözlenmiştir. Hava hızının arttırılması ile ısı transfer
katsayıları ve efektif difüzyon katsayılarında artış saptanmıştır.
Laboratuvar tipi kurutucuda sıcak hava ile konvansiyonel kurutmada farklı
sıcaklıklarda kurutulan elma posasının kuruma davranışı farklı matematik
modellerle
incelenmiştir.
Logaritmik
model
nem
transferinin
tahmin
edilmesinde diğer modellerden daha iyi sonuç vermiştir. Kurutma sıcaklığının
arttırılması ile kuruma süresi azalırken efektif difüzyon katsayısı yükselmiştir
(Wang vd., 2007a). Ön kurutma uygulandıktan sonra mikrodalga ile kurutma
uygulanan elma posalarının deneysel verileri genel olarak kullanılan 10
matematik model ile değerlendirilmiştir. Page modeli nem transferinin tahmini
için en yeterli model olarak bulunmuştur (Wang vd., 2007b).
Konvektif tip siklon kurutucuda elma dilimlerinin tekli tabaka kuruma davranışı
araştırılmış ve matematik modellemesi yapılmıştır. Elma dilimleri 60, 70 ve
80°C sıcaklıklarda 1 ve 1,5 m/s hava hızlarında kurutulmuştur. Tekli tabaka
kuruma davranışını tanımlamada logaritmik model yeterli bulunmuştur.
(Akpınar vd., 2003).
Değişik hava hızlarında 35°, 45° and 55°C sıcaklıklarda kurutulan ayva
dilimlerinin deneysel kuruma verileri Henderson Pabis, Lewis ve çift terimli
üstel modellerle iyi uyum göstermiştir. Fick difüzyon modelinden etkin difüzyon
katsayıları
0,65-6,92×10–10
m2/s
aralığında
hesaplanmıştır.
Aktivasyon
enerjileri 33,83- 41,52 kJ/mol olarak belirlenmiştir (Kaya vd., 2007b).
Starking Delicious çeşidi elmanın sürekli ve kesikli-mikrodalga ile kurutma ve
konvektif hava ile kurutma uygulamalarında veri serilerinin matematiksel
olarak ifade edilmesinde Page modeli en uygun model olarak seçilmiştir (Soysal
vd., 2009). Benzer olarak güneşte kurutma ve konvektif kurutma uygulanan
Amasya elmasının kuruma eğrilerini tanımlamada Page modelinin yeterli
olduğu belirtilmiştir (Tarhan vd., 2009).
32
Güneşte kurutulmuş armutların kuruma davranışı çift terimli üstel modele daha
iyi uyum göstermiştir (Guiné, 2005). Dört farklı armut çeşidinin güneşte
kurutulması sonucunda elde edilen kuruma eğrileri sigmoid fonksiyonla en iyi
uyumu göstermiştir. Difüzyon katsayıları 9,756x10−10-1,16x10−9 m2 s−1
aralığında bulunmuştur (Guiné vd., 2007).
Farklı hava hızları ve farklı sıcaklıklarda kurutulan Granny Smith elma
dilimlerinin difüzyon katsayıları sıcaklığın ve hava hızının artışına bağlı olarak
artış göstermiştir. Difüzyon katsayısı en düşük 40°C sıcaklıkta 0,5 m s-1 hava
hızında kurutulan örneklerde (3,22x10-9m2 s-1) ve en yüksek 80°C sıcaklıkta 1,5
m s-1 hava hızında kurutulan örneklerde (15,30 x10-9m2 s-1) tespit edilmiştir
(Vega-Gálvez vd., 2012).
Küp şeklinde dilimlenmiş Idared çeşit elmalar 35°–55°C sıcaklık, %10–30 nispi
nem ve 1–2 m/s hava hızı aralıklarında kurutulmuştur. Deneysel sonuçların en
iyi Henderson & Pabis model ile uyum gösterdiği belirlenmiştir. Difüzyon
katsayısı yaklaşık 4,9x10-8 m2/s olarak belirlenmiştir (Zlatanović vd., 2013).
Farklı meyvelerin kuruma davranışının incelendiği çalışmalarda konvektif
kurutma uygulanan kiviler için Page modeli (Simal vd., 2005), mikrodalga
kurutma uygulanan ananas dilimleri için Midilli-Küçük modeli (Sarı ve
Karaaslan, 2014), mikrodalga kurutma uygulanan Trabzon hurması için MidilliKüçük modeli (Karaaslan, 2014), vakum kurutulmuş nar taneleri için Page
modeli ve modifiye Page modeli (Karaaslan vd., 2013), konvektif kurutma
uygulanan kiraz için Page modeli (Doymaz ve İsmail, 2011) kuruma davranışını
açıklayan en uygun modeller olarak belirlenmiştir.
2.2.4. Kurutmanın meyve ve sebzelerin kalite özellikleri üzerine etkileri
Kurutulmuş ürünlerin özellikleri mühendislik özellikleri ve kalite özellikleri
olmak üzere iki temel başlık altında incelenmektedir. Efektif nem difüzyonu, ısıl
iletkenlik, özgül ısı, denge nem içeriği kurutulmuş ürünlerin mühendislik
özellikleri arasında sayılmaktadır. Bu özellikler kurutma prosesinin dizaynı,
33
kurutma parametrelerinin belirlenmesi bakımından önemlidir (Krokida vd.,
2000).
Isı ve kütle transferi olgusu kurutulmuş gıdanın kalite özellikleri üzerinde
önemli etkilere sahiptir (Berk, 2009). Kurutulmuş ürünlerin kalitesinin
belirlenmesi ve sınıflandırılmasında kalite özellikleri dikkate alınmaktadır. Bu
özellikler aşağıdaki gibi sıralanabilir (Krokida vd., 2000):

Isıl Özellikler (camsı, kristal, lastiğimsi)

Yapısal Özellikler ( yoğunluk, gözeneklilik, gözenek boyutu, özgül hacim)

Tekstürel Özellikler (sıkıştırma testi, gerilme testi, gerilme-gevşeme
testi)

Rehidrasyon Özellikleri (rehidrasyon hızı, rehidrasyon kapasitesi)

Optik Özellikler (renk, görünüş)

Duyusal Özellikler (aroma, tat)

Besinsel Özellikler (vitaminler, proteinler, biyoaktif bileşenler) (Krokida
vd., 2000).
Kurutma sırasında gıda yapısında meydana gelen fiziksel değişimlere şekil ve
yapı değişimi, kabuk bağlama, yöresel kuru madde birikimi örnek olarak
verilebilir (Cemeroğlu vd., 2003). Yapı değişimlerinden en belirgin ve
çoğunlukla istenmeyen değişim büzüşmedir. Yumuşak, esnek ve hidrofilik
jellerden oluşan gıdalarda uzaklaşan suyun hacmine karşılık olarak hacimde
azalma
meydana
gelmektedir
ve
büzüşme
bununla
aynı
doğrultuda
oluşmaktadır (Berk, 2009). Büzüşme gibi yapısal ve hücresel bozulmalar en
düşük seviyeye indirildiğinde kuru ürünün yeniden su alma kapasitesi olan
rehidrasyon miktarı en yüksek seviyeye ulaşabilmektedir (Okos vd., 2007).
Tekstürel özellikler nem içeriği, bileşim, pH, ürünün olgunluk durumu ve örnek
boyutlarından etkilenmektedir. Meyve ve sebzelerde selülozun kristalizasyonu,
pektin degradasyonu ve nişastanının jelatinizasyonu gibi kimyasal değişimler
tekstürel özellikleri etkileyebilmektedir. Kurutma metodu da tekstür üzerinde
etkilidir. Kurutmada yüksek sıcaklıklar sert ve camsı dış yüzey ile
sonuçlanabilmektedir (Okos vd., 2007).
34
Kurutma sürecinde çözünen maddeler su ile birlikte taşındığından kuruyan
ürünün bileşen dağılımı başlangıç materyalinden farklı olabilir. Şeker ya da
protein gibi bileşenlerin konsantrasyonu kurutulmuş ürünlerin yüzeyinde daha
yüksek
olabilmektedir.
Yüksek
sıcaklıkta
kurutma
sonucu
protein
denatürasyonu süt tozu gibi yüksek protein içerikli gıdalarda çözünürlük
kaybının temel sebebidir (Berk, 2009).
Renk değişimi kurutulmuş ürünlerde ortaya çıkan en önemli sorundur.
Esmerleşme enzimatik ya da enzimatik olmayan reaksiyonlar sonucu
kurutmadan önce, kurutma sırasında veya depolama süresinde meydana
gelebilmektedir (Cemeroğlu, 2003). Esmerleşme reaksiyonları ürün görünüş,
lezzet ve besleyici özelliklerinde önemli değişimlere sebep olabilmektedir
(Rahman, 2008).
Oksidatif enzimler taze kesilmiş meyve yüzeyinde başlıca fenolik bileşikler
olmak üzere birçok maddenin oksidasyonuna bağlı olarak hızlı bir şekilde
enzimatik esmerleşmeye neden olmaktadırlar. Enzimatik esmerleşme pek çok
üründe özellikle elma, armut, şeftali, muz ve üzüm gibi meyvelerde önemli bir
problemdir. Bu reaksiyonları katalizleyen polifenol oksidaz enzimi meyve ve
sebzelerin haşlanması ya da sülfit gibi kimyasal inhibitörlerin kullanılması ile
inaktive edilebilmektedir (Raju ve Bawa, 2006).
Maillard reaksiyonu, karamelizasyon ve askorbik asit oksidasyonu kurutulmuş
ürünlerde renk değişimine neden olabilen enzimatik olmayan esmerleşme
reaksiyonlarıdır. Kurutulmuş ürünlerde en fazla oluşan enzimatik olmayan
esmerleşme reaksiyonu olan Maillard reaksiyonu kurutma sırasında şiddetli
olarak, depolamada koşullara göre belli düzeyde devam etmektedir. Sıcaklık ve
reaksiyona giren madde miktarındaki artış reaksiyon hızını artırmaktadır.
Reaksiyonun hızı, nem düzeyi % 15-20 arasında iken en fazladır. Çok düşük ve
yüksek nem düzeylerinde reaksiyon hızı yavaşlamaktadır (Stadtman, 1948;
Cemeroğlu vd., 2003; Okos vd., 2007). Maillard reaksiyonu ile proteinlerin
besleyici değerindeki kayıplar ve mutajenik bileşiklerin oluşumu gibi olumsuz
35
sonuçlar meydana gelirken ürünü lipit oksidasyona karşı koruduğu belirtilen
antioksidatif bileşiklerin oluşumu da söz konusudur (Martins vd., 2001).
Esmerleşme reaksiyonlarının azaltılması için farklı yöntemler bulunmakla
birlikte genellikle kurutmada örneğin kritik nem seviyesine ulaştıktan sonra
gereksiz sıcaklığa maruz bırakılmaması önerilmektedir (Okos vd., 2007).
Kurutulmuş meyve ve sebzelerde besinsel renk maddelerinin (karotenoidler,
flavonoidler, fenolik bileşikler, klorofil ve betalain gibi) birikimi renk
değişimlerini etkilemekte ve tüketici kabulü açısından önemli olabilmektedir
(Devahastain ve Niamnuy, 2010). Bununla birlikte kurutma prosesi sonrası
depolanan ürünlerde karotenoidlerin yıkımı nedeniyle meydana gelen renk
kaybı kurutulmuş meyve ve sebzelerde bir diğer kalite kaybı sebebidir (Okos
vd., 2007).
Meyve ve sebzelerde önemli miktarlarda bulunan vitaminler, mineraller,
pigment ve uçucu bileşenler gibi diğer biyoaktif bileşenler ısı, ışık ve oksijene
olan hassasiyetleri sebebi ile kurutma sırasında genellikle degradasyona
uğramaktadırlar (Devahastain ve Niamnuy, 2010).
Gıdalarda aroma ve tat sağlayan uçucu bileşikler sudan daha düşük kaynama
noktasına sahip olduklarından kurutma sırasında buharlaşarak kayba
uğrayabilmektedirler (Okos vd., 2007). Gıdanın doğal uçucu bileşenlerindeki
kayıplar olurken aynı zamanda doymamış yağ asitlerininin ısıl parçalanması ya
da oksidasyonu ve Maillard reaksiyon ürünlerinin oluşması sonucu yeni tataroma bileşenleri de oluşabilmektedir (Nijhuis vd., 1998).
Gıda işleme aşamalarında ve ısıl işlemler sırasında antioksidan etki gösteren
çoğu bileşiğin; önemli düzeyde kayba uğradığı düşünülmekteyse de antioksidan
özellikler üzerine gıda işlemenin etkileri farklı olabilmektedir. İşlenmiş
gıdalarda antioksidan özellikler bakımından hiçbir farklılık olmayabileceği gibi;
doğal antioksidanların kaybı, doğal bileşenlerin antioksidan özelliklerinin
gelişimi, antioksidan ve prooksidan özelliğe sahip yeni bileşenlerin oluşumu,
bileşenler arasında etkileşimler ile antioksidan özellikler değişebilmektedir
(Nicoli vd., 1997; Nicoli vd., 1999).
36
Kurutmanın meyve ve sebzelerin fenolik içerikleri ve antioksidan özellikleri
üzerine etkilerini inceleyen çalışmaların sonuçları farklılık göstermektedir
(Çizelge 2.5). Bu farklılıklar kurutma materyaline, kurutma öncesi uygulanan ön
işlemlere ve uygulanan kurutma prosesine göre değişiklik göstermektedir.
Çizelge 2.5. Çeşitli kurutma yöntemlerinin meyve ve sebzelerin fenolik içerikleri
ve antioksidan özellikleri üzerine etkileri
Meyve
Kurutma
yöntemi
Bileşen/Aktivite
Sonuç (~)
Kaynak
Elma
Konvektif
kurutma
Toplam Antosiyanin
ORAC
TFM
%346 artış
%661 artış
%253 artış
Rababah vd.,
2005
Elma
Osmotik
kurutma ve
konvektif
kurutma (45°C
2 ms-1)
Kateşinler
Prosiyanidinler
%20 azalma
%45 azalma
%15 azalma
Devic vd., 2010
Elma
Konvektif
kurutma
Toplam Antioksidan
Kapasite
TFM
TFM
(DPPH)
%2 azalma
%20 azalma
%72-82 azalma
%168-293 artış
Sultana vd.,
2012
Elma
Konvektif
kurutma
Elma
(kabuk)
Kondüktif
kurutma
(tamburlu
kurutucu)
TFM
%27-79 azalma
Henríquez vd.,
2014
Armut
Konvektif
kurutma
AA
TFM
%50-70 azalma
%20-33 azalma
Djendoubi
Mrad vd., 2012
Şeftali
Konvektif
kurutma
Toplam Antosiyanin
ORAC
TFM
%300 artış
%500 artış
%300 artış
Rababah vd.,
2005
Kivi
Konvektif
kurutma
AA
%50-88 azalma
Kaya vd., 2010
Çilek
Konvektif
kurutma
TA
ORAC
TFM
Siyanidin-3-glikozit
Kateşin
Çilek
Konvektif,
Dondurarak,
Vakum, Vakum
mikrodalga
Yaban
mersini
Konvektif
kurutma
%400 artış
%400 artış
%300 artış
%51-59 azalma
%54 azalma-%30
artış
%24-32 azalma
%72 azalma
%64-73 azalma
%35-40 azalma
%36 azalma
%92 azalma
%48-83 azalma
%107-471 artış
Ellajik asit
AA
TA
TFM
AA
TFM
(DPPH)
37
Vega-Gálvez
vd., 2012
Rababah vd.,
2005
Wojdylo vd.,
2009
Lopez vd.,
2010
Karadut
Erik
Ozmotik işlem
ve konvektif
kurutma
Konvektif
kurutma
TA ve TFM
%50 azalma
Chottamom
vd., 2012
AA
(DPPH)
TFM
Klorojenik asit
Piga vd., 2003
Rutin
%51-80 azalma
%15 azalma -%5
artış
%30-50 azalma
%50 azalma ve %5
artış
%60-95 azalma
Üzüm
(kabuk)
Konvektif
kurutma
TFM
%28-50 azalma
%18,6-32,6 azalma
Larrauri vd.,
1997
Trabzon
hurması
Konvektif
kurutma
TFM
%79 azalma - %280
artış
Akyıldız vd.,
2004
TA
%56-81 azalma
TFM
%35-49 azalma
Karaaslan vd.,
%30-58 azalma
2013
(DPPH)
AA (Askorbik asit), TA (Toplam Antosiyanin), TF (Toplam Flavonoid), TFM (Toplam Fenolik
Nar
(tane)
Konvektif
kurutma
Madde)
Kurutma işlemleri sonucunda antosiyaninler genellikle kayba uğramaktadırlar.
Vişne, şeftali ve erikte siyanidin-3-glikozit, siyanidin-3-rutinozit içeriğinde
azalma tespit edilmiştir (Leong ve Oey, 2012). Benzer olarak konvektif kurutma
sonrası çilek ve incirdeki siyanidin-3-rutinozit miktarı azalmıştır (Wojdylo vd.,
2009).
Flavonol içeriği ve antosiyanin türevleri konvektif kurutma ve dondurarak
kurutma sonrası üzüm kabuğunda taze ürüne kıyasla azalış gösterirken (De
Torres vd., 2010), güneşte ve konvektif kurutulmuş incirlerde kamferol-3glukozit ve kuersetin-3-glukozit içeriğinde artış bulunmuştur (Slatnar vd.,
2011). Çilekte kamferol-3-glukozit miktarının konvektif kurutma sonrası
azalmasına rağmen dondurarak kurutulmuş ve mikrodalga kurutulmuş
örneklerde daha yüksek miktarlarda bulunduğu bildirilmiştir. Benzer şekilde
kateşin içeriği tüm kurutma yöntemleri sonrası artış göstermiştir. Bunun
proantosiyanidinlerin depolimerize olarak daha küçük fenolik bileşenlerine
ayrılması sebebi ile olduğu bildirilmiştir (Wojdylo vd., 2009). İncirde kateşin ve
epikateşin miktarının konvektif ve güneşte kurutma sonrası artış gösterdiği
bildirilmiştir (Slatnar vd., 2011). Buna karşılık kurutma sonrası flavan-3-ol
38
içeriği üzüm (Karadeniz vd., 2000) ve kayısıda (Madrau vd., 2009) azalmıştır.
Fenolik asitlerden hidroksisinamik asit miktarının kurutulmuş elmada (Devic
vd., 2010) ve armutta (Ferreira vd., 2002) azaldığı belirlenmiştir.
Meyvelerde toplam fenolik madde ve antioksidan aktivitenin kurutma ile
değişimi değişik çalışmalarda farklılık göstermektedir. Elma (Sultana vd., 2012),
kayısı (Madrau vd., 2009; Sultana vd., 2012), armut (Djendoubi Mrad vd., 2012),
erik (Piga vd., 2003; Sultana vd., 2012), ahududu (Meija-Meza vd., 2010), üzüm
(Larrauri vd., 1997) ve domateste (Kerkhofs vd., 2005) toplam fenolik içerikte
azalma olduğu belirtilmesine rağmen, farklı çalışmalarda elma ve çilek
(Rababah vd., 2005), kayısı (Güçlü vd., 2006), ahududu (Sablani vd., 2011),
hünnap (Gao vd., 2012) ve domates (Chang vd., 2006) için toplam fenolik madde
miktarında artış bildirilmiştir.
Domatesin toplam flavonoid içeriğinde konvektif kurutma ve dondurarak
kurutma işlemi sonrası artış olduğu belirtilmesine (Chang vd., 2006) karşın
başka bir çalışmada konvektif kurutma domatesin toplam flavonoid miktarında
azalmaya sebep olmuştur (Toor ve Savage, 2006). Metabolik ara ürün olarak
hücre vakuollerinde biriken fenolik asitlerin ısıl işlem sayesinde bağlı formdan
serbest forma geçtiği ve ısıl işlem görmüş domateste biyolojik olarak
kullanılabilir likopen miktarında ve toplam antioksidan aktivitede artış olduğu
bildirilmiştir (Dewanto vd., 2002).
Kurutma sonrası elma, çilek (Rababah vd., 2005) ve ahudududa (Novakovic vd.,
2011) toplam antioksidan aktivite değerleri artarken, Sultana vd. (2012) elma,
Meija-Meza vd.(2010) ahududu, Wojdylo vd. (2009) çilek, Gao vd. (2012)
hünnap ve Kerkhofs vd. (2005) domateste toplam antioksidan aktivitede azalma
bildirmişlerdir.
Yüksek nem içeriklerinde yüksek sıcaklığa duyarlı olan askorbik asit
degradasyonun kritik nem içeriği düzeylerinde en yüksek düzeyde olduğu
bildirilmiştir (Okos vd., 2007). Çeşitli kurutma işlemleri üzüm (Leong ve Oey,
2010; Carranza-Concha vd., 2012), vişne (Leong ve Oey, 2010), greyfurt
39
(Vanamala vd., 2005), çilek (Wojdylo vd., 2009), muz (Thomkapanich vd., 2007)
askorbik asit içeriğinde azalmaya sebep olmuştur.
2.2.5. Meyve ve sebzelerde kurutma sırasında kaliteyi etkileyen
reaksiyonlar
Gıdalar üretim ve depolama süreçlerinde çeşitli kalite değişimlerine
uğramaktadır. Gıdalardaki kimyasal, biyokimyasal, mikrobiyal ve fiziksel kalite
değişimleri kinetik değişimleri ile açıklanmaya çalışılır. Kinetik modelleme,
aktivasyon enerjisi, hız sabiti gibi karakteristik kinetik parametreleri içeren
matematiksel modellerle değişimleri belirlemeye imkân sağlar (van Boekel,
2008).
Kurutma
süresince
meyvelerin
vitamin
ve
diğer
biyoaktif
bileşenlerindeki değişimleri tahmin etmede genellikle deneysel modeller
kullanılmaktadır. Bu modeller belirli bir bileşen ve değişken ile kurutma
prosesindeki değişkenler ya da parametreler arasındaki ilişkiyi basit olarak
ifade etmektedir. Örneğin tipik bir korelasyon aşağıdaki gibi verilebilir
(Devahastain ve Niamnuy, 2010):
2.5
C: İlgilenilen bileşiğin konsantrasyonu
T: Sıcaklık
X: ;Kurutma prosesinin bir değişkeni (nem içeriği, kurutma hava hızı)
Bu tip korelasyonlar doğrusal, doğrusal olmayan ve polinomal olmak üzere 3
grupta sınıflandırılabilmektedir. Çoğunlukla beslenme değerindeki değişim
kinetikleri lineer olmayan korelasyonlarla daha iyi uyum göstermektedir.
Havuçta β-karoten, domateste likopen, domates dilimlerinde askorbik asit kaybı
bu kinetik modellere uyum göstermiştir. Daha temel bir modelleme yaklaşımı,
kurutmada meyve ve sebzelerdeki besin öğelerinin tahmin edilmesinde yaygın
olarak kullanılan, çeşitli kinetik modellerin kullanımıdır. Bileşenlerin değişim
40
kinetikleri sıfırıncı, birinci, ikinci ya da pseudo birinci derece reaksiyonları takip
edebilmektedir (Devahastain ve Niamnuy, 2010).
Sıfırıncı derece reaksiyon: A → P
2.6
Birinci derece reaksiyon: A → P
2.7
İkinci derece reaksiyon: A + B → P
2.8
Pseudo birinci derece reaksiyon: A + B → P
2.9
P = reaksiyon hızı (mg/kg.sa)
CA = t zamanında A bileşeninin konsantrasyonu (mg/kg)
CB = t zamanında diğer bir B reaktantının konsantrasyonu (örneğin oksidasyon
reaksiyonunda oksijen)
CB0 = B reaktantının başlangıç konsantrasyonu
k, k’ = reaksiyon hız sabiti (mg/kg.sa; 1/sa; kg/mg.sa)
Bir gıda bileşeninin degradasyonuna ilişkin, reaksiyon derecesi ve buna ait
kinetik değerler, degradasyonun gerçekleştiği ortama ve bu ortamda bulunan
çeşitli bileşenlere bağlıdır (Ribeiro vd., 2003).
Gıdalarda sıfırıncı derece reaksiyonlar özellikle prekursorden ya da reaktanttan
daha az miktarda ürünün oluştuğu oluşum ya da bozunma reaksiyonlarında
sıklıkla bildirilmiştir. Maillard reaksiyonun sonucu olan gıdalarda kahverengi
rengin oluşumu sıfırıncı derece reaksiyona uyum gösterdiği bildirilmiştir.
Gıdalara ilişkin birinci derece reaksiyonlara kırımızı pancarın doğal renk
bileşeni olan betaninin ısıl parçalanması örnek olarak verilebilir. Maillard
41
reaksiyonu nedeniyle steril sütlerde lisin kaybının ise 2. derece reaksiyon
kinetiğine uyum gösterdiği bildirilmiştir (van Boekel, 2008). Gıdalarda askorbik
asit parçalanması birinci derece reaksiyon kinetiğine uyum gösterirken model
sistemlerdeki askorbik asit parçalanmasının pseudo birinci derece reaksiyon
kinetiğini takip ettiği bildirilmiştir (Villota ve Hawkes, 2007)
Basit kimyasal reaksiyonların sıcaklığa bağlılığı tanımlamak için deneysel olarak
Arrhenius denkliği türetilmiştir. Bu denklik reaksiyon hız sabitini (k) mutlak
sıcaklık (T) ile ilişkilendirir (van Boekel, 2008):
2.10
k = hız sabiti
k0 = preeksponansiyel faktör
R = evrensel gaz sabiti
T = sıcaklık
Aktivasyon enerjisi (Ea) değeri, reaksiyon hızının sıcaklığa bağlı olarak hangi
düzeyde
değiştiğini
göstermektedir.
Aktivasyon
enerjisi
moleküllerin
reaksiyona girebilmek için ihtiyaç duyduğu enerji bariyeri olarak da
düşünülebilir (van Boekel, 2008). Reaksiyon hızlarının (k) mutlak sıcaklığın
resiprokaline (1/T) karşı çizilen doğru denkleminin eğiminden aktivasyon
enerjisi (Ea) hesaplanmaktadır. Her sistemin Ea değeri kendine özgü olup bu
değer, sistemin su aktivitesi düzeyi ile değişmektedir. Gıda sistemlerinde
aktivasyon enerjisi 8,4–628 kJ/mol (2–150 kcal/mol) gibi geniş sınırlar
arasında değişmektedir (Okos vd., 2007).
Renk kurutulmuş gıda maddeleri için önemli bir kalite özelliğidir. Kurutulmuş
örneklerde Maillard reaksiyonu, fenol polimerizasyonu ve pigmentlerin yıkımı
gibi çeşitli reaksiyonlar meyve ve sebzelerde renk değişimleri ve esmerleşmeye
neden olabilmektedir. Hunter renk parametreleri görsel renk değişimini
tanımlamada faydalı olabilmektedir (Krokida vd., 1998). Meyve ve sebzelerin
42
kurutulması sırasında renk parametrelerinin kinetik değişimi ile ilgili bazı
çalışmalar Çizelge 2.6’da özetlenmiştir.
Çizelge 2.6. Bazı kurutulmuş meyve ve sebzelerin renk parametrelerinin
reaksiyon dereceleri ve aktivasyon enerjileri
Meyve/sebze
Kurutma
yöntemi
Elma, muz,
patates ve
havuç
Konvansiyonel,
vakum
Konvansiyonel,
vakum,
mikrodalga,
dondurarak,
osmotik
Kivi
Konvektif
kurutma +
mikrodalga
kurutma
Soğan
Konvektif
kurutma
Bamya
Mikrodalga
kurutma
Ispanak
Mikrodalga
kurutma
Hint altın
çileği (aonla)
Konvektif
kurutma
Longan
meyvesi
Konvektif
kurutma
n
Hunter a ve b
1°
Hunter a ve b
1°
Hunter
L, a ve b
1°
Toplam renk
değişimi
Enzimatik
olmayan
esmerleşme
Hunter L ve b
Hunter a ve
Toplam renk
değişimi
Hunter L ve b
Kaynak
-
Krokida vd.,
1998
Krokida vd.,
2001
-
Maskan, 2001
72,1-128,8
kJ/mol
KaymakErtekin ve
Gedik, 2005
8,596 W/g
Dadalı vd.,
2007a
32,34 W/g
Dadalı vd.,
2007b
-
Gupta vd., 2011
-
Chunthaworn
vd., 2012
0°/ 1°
0°
1°
0°
1°
Hunter a ve
ΔE
0°
ΔE
1°
CIE L* ve b*
2°
CIE a* ve ΔE
Esmerleşme
indeksi
Ea
0°
28-44,8
kJ/mol
49,30-54,39
Hunter L
kJ/mol
Trabzon
Konvektif
58,94-56,62
Hunter a
1°
hurması
kurutma
kJ/mol
96,24-98,43
Hunter b
kJ/mol
n (Reaksiyon Derecesi), Ea (Aktivasyon Enerjisi), ΔE (Toplam Renk Değişimi)
Mantar
Konvektif
kurutma
Renk
parametesi
1°
Xanthopoulos
vd., 2014
Tülek ve
Demiray, 2014
Genellikle gıda işleme süreçleri fenolik bileşikler ve vitaminler gibi antioksidan
özellik gösteren doğal fitokimyasalların yıkımı ya da değişimi üzerinde en etkili
faktörler olarak kabul edilmektedir (Nayak vd., 2013). Askorbik asit sıcaklık, su
43
aktivitesi, oksijen gibi çeşitli degradasyon etkenlerine çok duyarlı bir vitamin
olup en dayanıksız vitaminlerden birisidir. Bu yüzden gıdaların besin kaybının
belirlenmesinde askorbik asit kaybı bir kalite kriteri olarak incelenmektedir.
Askorbik asit degradasyon kinetiğinin derecesi çalışmalarda farklılık göstererek
sıfırıncı, birinci ve ikinci derece kinetikle uyumlu bulunmuştur (Kırca ve
Cemeroğlu, 2001). Kurutma işlemi fenolik bileşikler üzerinde etkili olarak
kurutulmuş ürünün antioksidan özelliklerini değiştirebilmektedir. Çizelge 2.7’de
bazı meyvelerin kurutulması sonucu antioksidan özellik gösteren bileşenlerin
değişiminin reaksiyon dereceleri ve aktivasyon enerjileri verilmiştir.
Çizelge 2.7. Bazı kurutulmuş meyve ve sebzelerin antioksidan bileşenlerinin ve
antioksidan kapasitelerinin reaksiyon dereceleri ve aktivasyon
enerjileri
Meyve/sebze
Kurutma
yöntemi
Bileşen
n
Ea
Kaynak
Elma
İnfrared
kurutma
AA
Pseudo 1°
3,54 kcal/mol
Timoumi vd.,
2007
Elma (kabuk)
Kondüktif
kurutma
TFM
1°
-
Henríquez
vd., 2014
Domates
Osmotik ve
konvektif
kurutma
AA
1°
Armut
Konvektif
kurutma
AA
TFM
1°
0°
Nar (tane)
Vakum
kurutma
Vişne (ezme)
Dondurarak
kurutma ve
ısıl işlem
Konvektif ve
Vakum
kurutma
-
TFM
1°
TA
TA
Kuersetin3-glikozid
ve fenolik
asitler
AA
TFM
1°
15,7 kJ/mol
24.6 kJ/mol
21,93-36,23
kJ/mol
52,39-54,50
kJ/mol
42-55 kJ/mol
8,12-47 kJ/mol
Marfil vd.,
2008
Djendoubi
Mrad vd.,
2012
Karaaslan
vd., 2013
Zoric vd.,
2014
46,248-51,275
kJ/mol
55,037-55,124
kJ/mol
48,230 kJ/mol
39,988-41,850
kJ/mol
Akdaş ve
1°
TF
Başlar, 2014
Antioksidan
Aktivite
(DPPH)
n (Reaksiyon Derecesi), Ea (Aktivasyon Enerjisi), ΔE (Toplam Renk Değişimi), AA (Askorbik
Mandalina
asit), TA (Toplam Antosiyanin), TF (Toplam Flavonoid), TFM (Toplam Fenolik Madde)
44
2.3. Elma Cipsi
Atıştırmalık ya da çerez gıdalar gıda endüstrisinde son yıllarda tüketimi artan
bir ürün grubudur. Genellikle derin yağda kızartma tekniğiyle üretilen cips ve
benzeri ürünler, çerez gıdalar denilince akla ilk gelen ürünlerden birisidir.
Sağlıklı yaşam konusunda bazı kesimlerce eleştirilen bu ürünlerin daha
besleyici alternatiflerini oluşturmak amacıyla günümüzde pek çok çalışma
yapılmaktadır (Bozdemir ve Yılmaz, 2013).
Meyve ve sebzelerin kurutulması ile elde edilen atıştırmalıklar besleyici yönleri
sebebi ile giderek daha fazla talep görmektedir. Sağlık üzerine olumlu etkileri ve
atıştırmalık üretimine uygunluğu göz önüne alındığında elmadan üretilen
atıştırmalıkların geliştirilmesi üretim ve işleme endüstrisi için alternatif
pazarlama seçeneği olabilmektedir (Rupasinghe ve Joshi, 2013).
Kurutulmuş elma ürünleri; nem oranının % 24’ün altına düşürüldüğü, halka
veya elma dilimi şeklinde dilimlenmiş evapore elma ürünleri ve nem oranının %
3-4’ün altına düşürüldüğü, ince zar veya granül şeklinde dilimlenmiş dehidre
elma ürünleri olmak üzere iki tipte üretilmektedir. Çoğu elma çeşidi kurutma
amaçlı kullanılmakla birlikte Red Delicious ve Golden Delicious çeşidi
elmalardan yüksek kaliteli dehidre ürünler elde edildiği bildirilmiştir (Oke ve
Paliyath, 2006).
Elma cipsi, elma dilimlerinin %4 nem içeriğinin altına kadar dehidrate edilmesi
ile elde edilmektedir. Meyve cipslerinin su içeriği diğer kurutulmuş meyvelere
göre daha da düşürüldüğünden daha gevrek ve hoşa giden lezzettedir
(Konopacka vd., 2002). Elma cipsleri ile ilgili sınırlı sayıda bilimsel çalışma
bulunmaktadır.
Kalsiyum klorür çözeltisi ile ön işlem uygulaması sonrası konvektif vakum
mikrodalga kurutma ile elde edilen elma cipslerinde tekstürel, yapısal ve
duyusal özellikler incelenmiştir. Elma cipslerinin gevreklikleri kalsiyum ile ön
işlem görenlerde ön işlem görmeyenlerden; vakum mikrodalga kurutma
45
uygulaması ile üretilenlerde konvektif ve dondurarak kurutma yöntemleri ile
üretilenlerden önemli düzeyde yüksek bulunmuştur. Fuji çeşit elmadan üretilen
örneklerin gevrekliğinin Golden Delicious ve Red Delicious çeşitlerinden
üretilenlerden daha yüksek bulunduğu bildirilmiştir. Duyusal analizde %1
kalsiyum klorür uygulanan örneklerde acılık hissedilmemiştir (Sham, 2000).
Aşırı doygun tuz çözetilerine batırıldıktan sonra 90 °C sıcaklıkta kurutulan elma
dilimlerinin sorpsiyon izotermleri belirlenmiş, kritik su aktivite değeri 0,18
olarak tespit edilmiştir (Konopacka vd., 2002).
Farklı yedi elma çeşidinin kurutulması ile üretilen elma cipslerine ön işlem
olarak esmerleşme önleyici doğal ajan olarak kuzukulağıgillerden çok yıllık bir
bitki olan raventin seyreltilmiş çözeltisi uygulanmıştır. Bu çözelti esmerleşmeyi
önlemede çok etkin bulunurken, cips üretimi için en uygun çeşit NY 674 olarak
belirlenmiştir (Son, 2004). Dilim kalınlığı, kurutma sıcaklığı ve mikrodalgada ön
kurutma gibi farklı koşulların son ürün olan elma cipsinde duyusal ve
antioksidan özelliklere etkisinin incelendiği çalışmada, 3,5 mm kalınlığında
dilimlenerek sakaroz, elma konsantresi, sitrik asit ve SO2’ten oluşan çözeltiye
daldırılan ve 90°C’de %4 nem seviyesine kadar kurutulan elmalar en yüksek
duyusal puanları almıştır. 150-300 W 5-10 dakika mikrodalga ile ön kurutma
yapılan örneklerde kurutma zamanının kısalmasına bağlı olarak ABTS + yöntemi
ile incelenen antioksidan aktivitede artış gözlenmiştir (Tarko vd., 2009).
Farklı baharat çeşitleri ile aromalandırılmış elma dilimlerindeki antioksidan
aktivitedeki artışın ABTS+ yöntemi ile incelendiği çalışmada antioksidan aktivite
değerleri kontrol örneklerine (16,19 g Troloks Eşdeğeri/kg) göre baharatlı
örneklerde daha yüksek bulunmuştur (Tarko vd., 2010).
Aşırı ısıtılmış buhar ile anlık kontrollü basınç düşürerek kabartma teknolojisi
(Instant pressure drop puffing with super-heated vapor-IPDPSV) uygulanarak
Granny Smith çeşit elmalardan üretilen elma cipslerinin sıcak hava ile kurutma
ve dondurarak kurutma uygulanan elma cipslerine göre renk ve tekstürel
özelliklerinin daha iyi olduğu, cips kalitesini geliştirmek için bu teknolojinin
etkin bir şekilde kullanılabileceği bildirilmiştir (An vd., 2015).
46
2.4. Kurutulmuş Meyvelerin Ambalajlanması
Atıştırmalık ürünler düşük su aktiviteleri (aw<0,6) nedeni ile mikrobiyal
bozulmalara karşı dirençlidirler. Ancak kimyasal ve enzimatik reaksiyonlar
sebebi ile bozulmalar gerçekleşebilmektedir. Bu tür ürünlerde en önemli kalite
kaybı nem çekme gibi sebeplerle gevrekliğin azalmasıdır (Min vd., 2010). Elma
cipsleri şeker ve pektinden oluşan kompozisyonları ve gözenekli yapıları sebebi
ile yüksek higroskopik özellikte ürünlerdir (Konopacka vd., 2002). Depolama
sırasında ambalajın açılması ile birlikte kuru gıda sistemleri arzu edilen
gevrekliklerini kaybedebilmektedir. Gevreklik kaybı cips gibi atıştırmalık
ürünlerde tüketiciyi memnun etmemektedir. Pirinç patlağı için en uygun aw
aralığının 0,2-0,4 olduğu, bu aralıkta en iyi gevreklikte ve düşük sertlikte
bulunduğu bildirilmiştir. Patates ve mısır cipsleri için kritik aw değerinin 0,4
olduğu belirtilmiş, 0,5 aw değerinin üzerinde patates cipslerinin organoleptik
olarak kabul edilemez olduğu tespit edilmiştir. Mısır patlağı çerezleri ve
ekstrude pirinç çerezleri için kritik aw değeri sırasıyla 0,36-0,43 olarak
bildirilmiştir (Min vd., 2010).
Yağ oranı yüksek atıştırmalıklarda lipit oksidasyonunun sebep olduğu acılaşma
ve kötü tat oluşumu ürün kalite kayıplarına sebep olabilmektedir. Ambalajlı
atıştırmalıklarda vitamin kayıplarına neden olan başlıca faktör depolama
sıcaklığıdır. Tat-aroma bileşenlerinin kaybı ise bazı atıştırmalıklar için önemli
olabilmektedir. Cips gibi kırılgan atıştırmalıklarda fiziksel kırılmalar tüketici
tarafından tercih edilmemektedir (Min vd., 2010).
Ambalajlama ile gıdalar üretimden tüketiciye ulaşana kadar çeşitli fiziksel ve
kimyasal bozulma reaksiyonlarına karşı korunabilmektedir. Kağıt, plastik film
ve metal ambalajlar atıştırmalık/çerez gibi kuru gıdaların ambalajlanmasında
kullanılabilmektedir (Min vd., 2010). Neme duyarlı ürünlerde nem bariyer
özelliği iyi olan ambalaj materyallerinden faydalanılır. Fazla nem bisküvi, kraker
gibi gevrek ürünlerde yumuşamaya sebep olacağından bu tür ürünlerin
ambalajlanması sırasında fazla nem uzaklaştırılarak nemin ürün tarafından
absorbe edilmesi engellenebilmektedir (Vermeiren vd., 1999). Gevrek gibi
47
gıdaların ambalajlanmasında dış tabakası baskılı mukavva ve iç tabakası plastik
filmlerden kombine ambalajlar kullanılabilmektedir. Plastik film tabakaları
(polipropilen, lamine polipropilen, alüminyum metalize edilmiş polyester
filmler gibi) nem bariyer ve kapama performansını geliştirmek için
kullanılabilmektedir (Min vd., 2010).
Ürünün ambalajlanması sırasında uygun su buharı geçirgenliğine sahip filmlerin
kullanımının yanı sıra ambalaj tepe boşluğundaki nem düzeyini kontrol eden
torbacıklar ve pedler kullanılabilmektedir (Vermeiren vd., 1999). Nem tutucular
(desikantlar) cips, kuruyemiş, patlamış mısır, baharatlar, bisküvi, kraker,
şekerleme, süttozu, instant kahve gibi gıdaların ambalajlanmasında yaygın
olarak kullanılmaktadır. Nem tutucular genelde tablet halinde olmakla birlikte
nem tutucu plastik filmler şeklinde akıllı ve aktif ambalajlama sistemleri de
geliştirilmiştir. Bu sistemlerde nem tutucu katman ekstrüzyon ya da
laminasyonla esas ambalaj materyaline dâhil edilmektedir (Üçüncü, 2007). Kuru
gıdaların ambalaj uygulamalarında silika jel, moleküler elekler, CaO ve doğal
killeri (örn. Montmorillonit) içeren TyvekTM torbacıklar dâhil edilmektedir. Bu
bileşenleri içeren malzemelere MINIPAX® ve STRIPPAX® torbacıklar ile
DesiMax® nem absorbsiyon etiketi (United Desiccants, USA), Desipak®, Sorb-it®,
Tri-sorb® ve 2-in-1TM (Multisorb Technologies,USA) torbacıklar örnek olarak
verilebilir (Vermeiren vd., 1999).
Gevrek
ve
atıştırmalıkların
raf
ömrü
ambalajdaki
kalıntı
oksijenin
uzaklaştırılmasıyla, gıdada ya da ambalaj materyalinde antioksidanların ya da
O2 yakalayıcıların kullanılmasıyla, seçici gaz bariyeri ambalajların kullanımıyla
ve
paket
içi
gaz
kompozisyonunun
başlangıçta
değiştirilmesiyle
uzatılabilmektedir. Yüksek yağ içerikli atıştırmalıklar için oksijen ve ışık
bariyeri ambalajların kullanımı uygun olmaktadır (Min vd., 2010). C vitamini ve
karoten kaybının etkili olabileceği kurutulmuş meyve ve sebze ürünlerinin
oksijen ve su buharı geçirmeyen ambalajla azot gazı eşliğinde ambalajlanması
tavsiye edilmektedir (Üçüncü, 2007).
48
Kızartılmış atıştırmalık gıdaların ambalajlanmasında genel olarak çok katmanlı
malzemeler kullanılmaktadır. Aluminyum folyo ya da bariyer polimer ile
sarılmış, LDPE folyo ile vakum altında kapatılmış, spiral katlamalı mukavva
kutular da mekanik korumanın gerektiği bazı özel ürünlerin ambalajlanmasında
kullanılabilmektedir. Ayrıca kavrulmuş kuruyemişler için ambalaj kapatılmadan
hemen önce N2 gazı uygulanmış metal kutuların kullanımı yüksek kaliteli
ürünler için popüler bir ambalajlama uygulamasıdır (Robertson, 2006).
Ambalaj materyalinin atıştırmalık gıdaların oda sıcaklığında stabilitesi üzerine
etkileri ile ilgili mevcut bilgiler sınırlıdır. Bu ürünler satış reyonlarında
çoğunlukla floresan ışık altında bulunduğundan esnek ambalaj materyalleri
çoğunlukla renklendirilir ya da daha genel olarak mukavva kutular içerisine
yerleştirilir. Atıştırmalık gıdaların ambalajlanmasında metalize filmlerin
kullanımı yaygındır. Metalize filmler etkin ışık bariyerleri olmakla birlikte bazı
ışıkların ambalaj içerisine girişine izin vermektedir (Robertson, 2006).
Osmotik kurutma sonrası konvektif kurutma uygulanmış ve yalnızca konvektif
kurutma uygulanmış düşük su aktivite değerlerine sahip (aw=0.11) elma cipsleri
OPP (oriente- tek yönde gerdirilmiş- polipropilen) ve metPP (metalize
polipropilen) filmlerle paketlenmiş 38°C sıcaklıkta %90 bağıl nemli ortamda
depolanmıştır. Metalize film ile ambalajlanmış ve osmotik ön işlem uygulanmış
elma cipsleri ön işlem uygulanmamışlardan 15 gün daha fazla gevrekliğini
korumuştur. Metalize filmler bu tür higroskopik ürünlerin ambalajlanması için
tavsiye edilmiştir (Gobbi vd., 2012).
OPP-LDPE (Low Density Polyethylene-Düşük Yoğunluklu Polietilen)–PVC
(Polyvinyl chloride), UV ışığı absorbe eden bir bileşenin dahil edildiği HDPE
(High Density Polyethylene-Yüksek Yoğunluklu Polietilen) -EVA (Ethylene-vinyl
acetate) kopolimer ve titanyum dioksit ışık bariyerli HDPE-EVA kopolimer
ambalajlarda paketlenmiş patates cipslerinde 21°C’de %55 bağıl nemli ortamda,
140-230 foot candle sürekli floresan ışık altında 7 günde ayırt edilen okside tat
geliştiği bildirilmiştir (Robertson, 2006).
49
3.
MATERYAL VE YÖNTEM
3.1. Hammadde
Çalışmada kullanılan Starking Delicious (SD), Golden Delicious (GD) ve Granny
Smith (GS) çeşit elmalar elma üretimi, ticareti ve soğuk depolama alanlarında
faaliyet gösteren Gülbudak Gıda Tekstil İnşaat ve Ticaret Ltd. Şti. (EğirdirIsparta) temin edilmiştir. Elmalar çalışmaya başlayıncaya kadar +4 °C sıcaklıkta
soğuk depolarda birkaç gün muhafaza edilmiştir.
3.2. Elma Cipsi Üretimi
Yıkama işlemi sonrası elmaların çekirdek çıkarıcı ile çekirdek evleri çıkarılmış,
hızla dilimleme işlemine alınmıştır. Elma dilimlemede dilimleme kalınlığı hassas
ayarlanabilen dilimleme makinesi kullanılmıştır (Arisco, HBS250, İstanbul).
Elmalar ön denemeler sonrası 4 mm olarak belirlenen dilim kalınlığında halka
şeklinde dilimlenmiştir.
Elma cipsi üretiminde bu çalışma için dizayn edilen laboratuvar tipi zorlamalı
sirkülasyonlu tepsili kurutucu (Eksis Endüstriyel Kurutma Sistemleri Ltd. Şti.,
Isparta) kullanılmıştır (Şekil 3.1 ve 3.2). Paslanmaz çelik iç ve dış kabinden
oluşan kurutucu 2 adet 3 kW elektrikli ısıtma sistemi ve devir kontrollü
sirkülasyon fan sistemi ile kurutma sağlamaktadır. Elma cipsi üretimi için ön
denemeler sonrası belirlenen 65-70-75 °C kurutma sıcaklıkları uygulanmıştır.
Kurutma süreleri ön denemeler sonrası 65-70-75 °C sıcaklıklar için sırasıyla 8, 6
ve 5 saat olarak belirlenmiştir. Kurutucuya entegre sıcaklık ve bağıl nem
sensörlerinden alınan kurutma ortamının sıcaklık ve bağıl nem değerleri 2
dakika aralıklarla USB depolama aygıtına kaydedilmiştir. Bütün kurutma
denemelerinde 1,2 m/s hava hızı sabit tutulmuştur. Dilimlenmiş elma cipsleri,
10 adet 45x45 cm ebatlarında (toplam kurutma alanı 2 m2), delikli, teflon
kaplama alüminyum tepsilere tek sıra halinde dizilmiştir. Kurutucunun
döndürme sistemli raflarına yerleştirilen tepsilerin dönme hızı 1200
devir/dk’ya ayarlanmıştır.
50
Şekil 3.1. Zorlamalı sirkülasyonlu tepsili kurutucu
Şekil
3.2.
Zorlamalı
sirkülasyolu
kurutucu
şematik
görünüş
(a) Ön görünüş (b) Üst görünüş
Farklı sıcaklıklarda üretimi yapılan elma cipsleri için Çizelge 3.1’de belirtilen
zaman aralıklarında kurutucu durdurularak, her defasında rastgele ikişer tepsi
çekilmek suretiyle örnek alımı gerçekleştirilmiştir. Şekil 3.3’te son ürün elma
cipsleri görülmektedir. Örnekler kısa bir süre soğumaları beklendikten sonra
ağzı sıkıca kapanabilen poşetlere alınmıştır. Fiziksel analizler örnek alımını
takiben
gerçekleştirilmiştir.
Kimyasal
dondurucuda bekletilmiştir.
51
analizler
için
örnekler
-18°C’de
Çizelge 3.1. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinde örnek alma zamanları
Sıcaklık (°C)
65
70
75
Örnek alma zamanı (saat)
65°C
70°C
75°C
Golden Delicious
0
0
0
2
2
1
4
3
2
5
4
3
6
5
4
8
6
5
70°C
65°C
75°C
Granny Smith
65°C
70°C
75°C
Starking Delicious
Şekil 3.3. Farklı sıcaklıklarda farklı çeşit elmalardan üretilen elma cipsleri
3.3. Ambalajlama ve Depolama
Üç farklı elma çeşidinin üç farklı sıcaklıkta kurutulması ile üretilen elma
cipslerine uygulanan duyusal analiz sonuçlarına göre en yüksek puanı alan
elmalardan cips üretimi gerçekleştirilmiştir. Elma cipsleri yaklaşık 70 gr
ağırlıkta olacak şekilde bariyer özellikte [PET (Polyethylene terephthalate)
+OPA
(Oriented
polyamide)
+ALU
(aluminyum)
(9µm)+CPP
(Cast
polypropylene), 110 µm) ve bariyer olmayan (HDPE-High Density Polyethylene,
12 µm, nem geçirgenliği: 15,42 g/m², Korozo Plastik, İstanbul) ambalaj
materyali kullanılarak ambalajlanmıştır. Ambalajlama ve depolama denemesi 3
tekerrür 2 paralel olacak şekilde planlanmıştır. Oda sıcaklığında (20±5°C; %55-
52
60 bağıl nem) 6 ay depolanan elma cipslerine ambalajlamayı takiben 1, 2, 3, 4, 5
ve 6. aylarda fiziksel ve kimyasal analizler uygulanmıştır.
3.4. Nem Tayini
Toplam kuru madde halojen lambalı ısıtma sistemine sahip nem tayin cihazında
(Schimadzu MOC 63 U, Tokyo, Japonya) aşamalı sıcaklık modu (70°C, 90°C,
105°C) kullanılarak belirlenmiştir. Toplam kuru madde sonuçlarından elde
edilen % nem miktarları kuruma eğrilerinin oluşturulmasında, kuruma hızının
hesaplanmasında, kurutma verilerinin ince tabaka kurutma modellerine
uygunluğunun belirlenmesinde kullanılmıştır.
3.5. Kurutma Karakteristiklerinin Belirlenmesi
3.5.1. Kurutma eğrilerinin oluşturulması ve kuruma hızının hesaplanması
Kuruma eğrileri nem içeriğinin zamana karşı ya da serbest nem içeriğinin
kuruma hızına karşı grafiğe geçirilmesi ile elde edilmiştir.
Kuruma hızının hesaplanmasında belirli bir t anında materyalde bulunan
alınabilir nem miktarını gösteren nem içeriği (x; kg H2O/kg kuru madde-km)
kullanılmıştır. Elde edilen nem içeriklerinin zamana bölünmesi ile kuruma
hızları (DR; kg H2O/kg km sa) hesaplanmıştır.
3.1
3.5.2. Kurutmanın matematiksel modellenmesi
Kuruma kinetiğinin modellenmesinde boyutsuz bir terim olan ve Eşitlik 3.2 ile
ifade edilen boyutsuz nem oranı (MR) kullanılmıştır (Yağcıoğlu, 1999).
3.2
53
m= Ürünün belirli andaki nem içeriği
me= Denge nem içeriği
m0= Başlangıç nem içeriği
me değeri diğer nem miktarlarına göre küçük olduğundan genellikle birçok
çalışmada ihmal edilmektedir.
Bu çalışmada literatürde sıklıkla kullanılan ince tabaka modelleri kullanılmıştır
(Çizelge 3.2). Bu modellerin deneysel kuruma eğrileriyle uyumu nonlineer
regresyon analizi ile test edilmiştir. Modellerin uyumluluğu belirleme katsayısı
(R2)’nin 1’e yakın olması ve RMSE (Root Mean Square Error) değerlerinin düşük
olması dikkate alınarak değerlendirilmiştir.
Çizelge 3.2. Kurutma verilerinin değerlendirilmesinde kullanılan ince tabaka
modelleri
Model
Denklem
Eşitlik No
Newton
MR = exp(-kt)
3.3
Page
MR = exp(-ktn)
3.4
Modifiye Page
MR = exp[-(kt)n]
3.5
Henderson ve Pabis
MR = aexp(-kt)
3.6
Logaritmik
MR = aexp(-kt) + c
3.7
Midilli ve Küçük
MR = aexp(-ktn)+bt
3.8
Çift Terimli
MR = aexp(k0t) + bexp(k1t)
3.9
3.5.3. Etkin difüzyon katsayısının ve aktivasyon enerjisinin belirlenmesi
Etkin diffüzyon katsayısı hesaplanırken ısı transferi ihmal edilerek sıcaklığın
tüm noktalarda sabit olduğu, büzüşmenin olmadığı, kütle transferinde dış
direncin iç dirence kıyasla ihmal edilebilir olduğu ve su yayılımının ürün içinde
eşit olduğu varsayılmıştır. Etkin diffüzyon katsayısını belirlemek için deneysel
verilerden elde edilen boyutsuz nem oranının doğal logaritması zamana karşı
çizilmiştir. Elde edilen doğrusal grafiğin eğim değeri Eşitlik 2.3’ün doğal
54
logaritmasının alınmasıyla elde edilen eşitlikte (3.10) yerine konularak etkin
diffüzyon katsayısı hesaplanmıştır.
3.10
Difüzyon katsayılarının sıcaklıkla değişimi Arhennius denkliği ile belirlenmiştir
(2.4). Farklı sıcaklıklarda kurutulan elma cipslerinin difüzyon katsayılarının
sıcaklığın tersine karşı çizilmesi ile elde edilen doğrunun eğiminden aktivasyon
enerjisi (Ea) hesaplanmıştır. SPSS programı (SPSS, Ver. 16.0) kullanılarak
uygulanan doğrusal regresyon analizi ile belirleme katsayıları (R2) ve Tahminin
Standart Hatası (Standard Error of Estimates-SEE) belirlenmiştir.
3.6. Su Aktivitesinin Belirlenmesi
Örneklere ait su aktivite değerleri Novasina marka LabMASTER (standart
model, Lachen, İsviçre) su aktivitesi ölçüm cihazı kullanılarak belirlenmiştir.
Örnekler cihazın özel kabına konularak sızdırmaz çelik hücreye yerleştirilmiştir.
Oda sıcaklığında ortam ile dengeye gelen örneğin su aktivite değeri cihaz
ekranından okunarak kaydedilmiştir.
3.7. Polifenol Oksidaz Enzim Aktivitesinin Belirlenmesi
Örneklerde Polifenol oksidaz (PFO) aktivitesini belirlemek amacıyla enzim
ekstraksiyonu yapılmıştır. Bu amaçla taze elmalar aseton ilavesi sonrası
blendırda parçalanmış, Buchner hunisinden filtre edilerek aseton tozu elde
edilmiştir (Yemenicioğlu ve Cemeroğlu 2013). Enzimin kateşolu okside
etmesiyle oluşan renk değişimi 30°C’de 15 sn aralıklarla Biotek Synergy™ HT
Multi-Detection Mikroplaka Okuyucu (Winooski, Vermont, USA) cihazında
ölçülmüştür. 475 nm dalga boyunda absorbans değerlerinin oluşturduğu
eğrinin doğrusal kısmının eğiminden enzim aktivitesi hesaplanmıştır (Walker,
2001).
55
3.8. pH ve Titrasyon Asitliğinin Belirlenmesi
Elma örnekleri 5 g örnek 45 mL damıtık su eklenerek homojenizatör yardımıyla
homojen hale getirildikten sonra pH değeri pHmetre (Schott Lab 860 pH metre
(Mainz-Almanya) ile belirlenmiştir. Titrasyon asitligini belirlemek amacıyla 0.1
N NaOH ile pH 8.1 olana kadar titrasyon yapılmış ve sonuç kuru ağırlıkta (k.a.)
malik asit eşdeğeri (g MAE/100 g) olarak ifade edilmiştir.
3.9. Hidroksi Metil Furfural Miktarının Belirlenmesi
Kurutma aşamalarında oluşan Hidroksi Metil Furfural (HMF) miktarı, barbitürik
asit ve p-toluidine ile muamele edilen örneklerdeki oluşan kırmızı rengin
yoğunluğunun spektrofotometrik olarak belirlenmesiyle tespit edilmiştir. Bu
amaçla örnekler öğütüldükten sonra uygun oranda seyreltilmiş ve filtre
edilmiştir. Her örnekten 2’şer ml iki cam tüpe aktarılmış, üzerlerine p-toluidin
çözeltisi eklenmiştir. Tüplerden birisine barbitürik asit çözeltisi, diğerine destile
su aynı miktarda ilave edilmiştir. Her iki tüpteki renk değişimi 550 nm dalga
boyunda absorbans değerinin okunması ile kaydedilmiştir. Okunan absorbans
değerleri saf hidroksimetil furfural kullanılarak çizilen standart eğrinin
denkleminde yerine konularak HMF miktarı mg/kg olarak hesaplanmıştır
(Cemeroğlu., 2013).
3.10. Şeker Bileşiminin Belirlenmesi
Örneklerin monosakkarit kompozisyonun belirlenmesi için HPLC (Shimadzu
SCL-10A, Scientific Instruments, Inc., Tokyo, Japonya) sistemi kullanılmıştır.
HPLC cihazı; RID (Refractive Index Detector) dedektör, sistem kontrol ünitesi
(LC 20ADvp), pompa (LC 10ADvp), gaz ayırıcı (DGU 20A) ve kolon fırını (CTO
10Avp) kısımlarından oluşmaktadır. Sukroz (S9378, Sigma, Almanya), glukoz
(D-(+)-Glucose, G8270, Sigma, Almanya) ve fruktoz (D-(−)-Fructose, F0127,
Sigma, Almanya) standartlarının ayrımı Transgenomic COREGEL 87P kolon ile
sağlanmıştır. Mobil faz olarak deionize saf su kullanılmıştır. Kolon sıcaklığı 80ᵒC,
56
akış hızı 0,6 mL/dak olarak ayarlanmıştır. Monosakkaritlerin standart
kromatogramları Şekil 3.4’te verilmiştir.
Taze ve kuru örnekler parçalandıktan sonra saf su ile seyreltilerek homojenize
edilmiştir. 0,45 µm filtreden geçirilen örnekler 0,20 µl hacminde sisteme enjekte
edilmiştir. Örneklerdeki şeker miktarları dış standart yöntemi kullanılarak
oluşturulan standart eğrinin doğru denkleminden hesaplanmıştır.
Şekil 3.4. Standart monosakkarit kromatogramı 1. Sukroz 2. Glukoz 3. Fruktoz
3.11. Askorbik Asit Miktarının Belirlenmesi
Askorbik
asit
miktarının
belirlenmesinde
2,6-dikloroindofenol
(DFİF)
çözeltisinin indirgenmesine ve 500 nm dalga boyunda absorbans farkının
spektrofotometrik olarak ölçümüne dayanan yöntem kullanılmıştır (Cemeroğlu
vd., 2013). Örneklerdeki askorbik asit miktarı askorbik asit standart eğrisinden
mg/kg olarak hesaplanmış ve kuru ağırlık bazında verilmiştir. Örnekler uygun
oranda seyreltildikten sonra homojenize edilmiş, süzülerek 2,5 ml süzüntü
üzerine 2,5 ml asetat tampon 1 ml boya ve 5 ml ksilen ilave edilmiştir. 6-10 sn
karıştırılan örnekler 4100 rpm de 10 dk santrifüj edilmiştir. Üstteki ksilen
fazının absorbansı 500 nm dalga boyunda ölçülmüştür. Şahit çözeltinin
absorbansından çıkarılan absorbans farkı L-askorbik asit çözeltisi ile çizilen
standart eğride yerine konularak askorbik asit konsantrasyonu belirlenmiştir.
57
3.12. Toplam Fenolik Madde Miktarının Belirlenmesi
Toplam fenolik madde (TFM) miktarı kolorimetrik Folin-Ciocalteu yöntemine
göre belirlenmiştir (Singleton ve Rossi, 1965; Singleton vd., 1999). Uygun
seyreltmeler yapılan örneklere %20 sodyum karbonat çözeltisi ve folin ayracı
ilave edilmiştir. 2 saat reaksiyon süresinin tamamlanmasının ardından
spektrofotometrede (Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Tokyo, Japonya) 760
nm dalga boyunda örneklerin absorbans değerleri belirlenmiştir. Örneklerin
absorbans değerleri gallik asit standart eğrisinden elde edilen denklemde yerine
yerleştirilerek örneklerin TFM miktarları mg/100 g kuru ağırlık (k.a.) gallik asit
cinsinden hesaplanmıştır.
3.13. Toplam Flavonoid Miktarının Belirlenmesi
Örneklerin Toplam flavonoid miktarı spektrofotometrik olarak belirlenmiştir
(Zhishen vd., 1999). Saf su ile uygun oranlarda seyreltilen örneklerde sodyum
nitrit (NaNO2), alüminyum klorür (AlCl3) ve NaOH çözeltilerinin ilavesi sonrası
karışımın absorbansı 510 nm’de ölçülmüştür. 0-400 mg/L aralığında kateşin
çözeltisi kullanılarak kateşin kalibrasyon eğrisi çizilmiştir. Spektrofotometrede
belirlenen absorbans değerleri, kateşin kalibrasyon eğrisinden oluşturulan
denklemde yerine konularak toplam flavonoid miktarı mg kateşin eşdeğeri
(KE)/100 g k.a. olarak hesaplanmıştır.
3.14. Oksijen Radikali Antioksidan Kapasite (ORAC) Tayini
Örneklerin
toplam antioksidan
aktivitesinin
belirlenmesinde
kullanılan
yöntemlerden birisi Oksijen Radikal Absorbans Kapasitesi (ORAC) yöntemidir.
Antioksidan aktivite ölçümü kinetik olarak Biotek Synergy™ HT Multi-Detection
Mikroplaka Okuyucu (Winooski, Vermont, USA) cihazında gerçekleştirilmiştir.
Çeşitli dilüsyonlarda hazırlanan örnekler ve troloks standart çözeltilerinden 25
µL mikroplaka kuyucuklarına aktarılmıştır. Mikroplaka kuyucuklarına cihaz
tarafından otomatik olarak floressein çözeltisinin ilavesi sonrası 37 °C’de
karanlıkta 30 dakika inkübasyon süresi beklenmiştir. Süre bitiminde
58
mikroplakadaki
kuyucuklara
25
µL
2,2’-Azobis(2-amidinopropane)
dihydrochloride (AAPH) çözeltisi yine cihaz tarafında ilave edilerek 37 °C’de
karanlıkta 90 dakika sürecek reaksiyon başlatılmıştır. Reaksiyon süresinin her
dakikasında 485–520 nm egzitasyon-emisyon dalga boyunda flouresans okuma
yapılarak Gen 5TM bilgisayar yazılım programına kaydedilmiştir. Yazılım
programı tarafından troloks standart eğri denkleminden hesaplanan ORAC
değerleri mmol TE (Troloks Eşdeğeri)/100 g k.a. olarak hesaplanmıştır (Wu vd.,
2008).
3.15. Troloks Eşdeğeri Antioksidan Kapasite (TEAC) Tayini
Örneklerin TEAC yöntemi ile toplam antioksidan aktivitesinin belirlenmesi
ABTS+ radikal katyonunun antioksidan bileşenlerle reaksiyona girmesi
sonucunda 734 nm deki absorbansının düşürülmesi prensibine dayanmaktadır
(Re
vd.,
1999).
Absorbansı
ayarlanmış
ABTS
çözeltisine
uygun
konsantrasyonlarda seyreltilmiş ve homojenize edilmiş örnek ilave edilmiştir.
30 °C de 6 dakika süren reaksiyonun tamamlanmasının ardından absorbans
değeri Biotek Synergy™ HT Multi-Detection Mikroplaka Okuyucu (Winooski,
Vermont, USA) cihazında okunmuştur. Standart eğri oluşturmak amacıyla farklı
troloks
konsantrasyonları
hazırlanmış
ve
%
inhibisyon
denklemi
oluşturulmuştur. Sonuçlar mmol TE/100 g k.a. olarak ifade edilmiştir.
3.16. Başlıca Fenolik Bileşenlerin Belirlenmesi
Elma cipsi örneklerinde fenolik bileşen analizi HPLC (Shimadzu SCL-10A,
Scientific Instruments, Inc., Tokyo, Japonya) cihazında gerçekleştirilmiştir..
HPLC cihazı; DAD dedektör, sistem kontrol ünitesi (LC 20ADvp), pompa (LC
10ADvp), gaz ayırıcı (DGU 20A) ve kolon fırını (CTO 10Avp) kısımlarından
oluşmaktadır.
Örneklerdeki
fenolik
bileşen
miktarlarını
belirlemede
kullanılacak standartlar olan gallik asit, klorojenik asit, kateşin, epikateşin,
kafeik asit ve rutinin ayrımı Gemini C18 (150x3 mm, 5 µm, 110A, Phenomenex)
kolon ile gerçekleştirilmiştir. Analizde %18 asetonitril ve 50 mM o-fosforik asit
içeren mobil faz kullanılmıştır. Mobil fazın pH`sı, 4,50 değerine 1 M NaOH ilavesi
59
ile ayarlanmıştır. Kolon fırını sıcaklığı 30°C ve mobil fazın akış hızı 0,6 mL/dk`ya
ayarlanmıştır. Fenolik bileşik standartlarının ayrımı 198 nm dalga boyunda DAD
dedektör kullanılarak yapılmıştır. Fenolik bileşiklerin kromatografik ayrımı 8,5
dakikada gerçekleştirilmiştir. Standart kromatogram Şekil 3.5’te verilmiştir.
Şekil 3.5. Standart fenolik bileşen kromatogramı: 1. Gallik asit 2. Klorojenik asit
3. Kateşin 4. Kafeik asit 5. Epikateşin 6. Rutin
3.17. Maya Küf İçeriğinin Belirlenmesi
İki farklı ambalaj materyali ile ambalajlanan elma cipslerinde depolama
sürecinde maya-küf gelişimi takip edilmiştir. Aseptik koşullarda alınan elma
cipsleri uygun oranda peptonlu su ile seyreltilerek %1,4 laktik asit ilaveli Potato
Dextrose Agara (Merck, Darmstadt Almanya) ekim yapılmıştır. 25 °C’de 5 gün
inkübasyon sonunda petrilerde maya küf gelişimi incelenmiştir.
3.18. Renk Değerlerinin Belirlenmesi
Kurutma aşamalarında, son üründe ve depolama örneklerinde renk ölçüm
cihazı ile (Minolta CR 400 model Osaka, Japan) belirlenmiştir. Cihazın ölçüm
öncesi kalibrasyonu beyaz seramik plakaya (L=97,47 a=–5,44 b=7,26) karşı
yapılmıştır. Renk ölçümü rastgele seçilen 3 örneğin 3 noktasından olmak üzere
60
örneklerin üstte kalan yüzeylerinde gerçekleştirilmiştir. Örneklerin cihaz
ekranından okunan Hunter L (parlaklık), a (kırmızılık-yeşillik) ve b (sarılıkmavilik) değerleri kaydedilmiştir.
Renk değerleri işleme ve depolama sırasındaki renk değişim eğilimini belirten
Toplam renk değişimi (ΔE) ile ifade edilmektedir. Toplam renk değişimi L, a ve b
değerlerinin Eşitlik 3.11’de yerine konmasıyla bulunmuştur (Jha, 2010).
3.11
3.19. Kırılma Kuvvetinin Belirlenmesi
Elma cipslerinin kırılma kuvveti Ametek Lloyd LF Plus tekstür analiz cihazında
(Lloyd Instruments Ltd., Hampshire, İngiltere) 50 N’luk yük hücresi kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Elma cipsi örnekleri gevrek kırma destek aparatı üzerine
yerleştirilmiş ve 10 mm çapındaki küresel prob kullanılarak örneklerde analiz
sonucunda elde edilen yük-deformasyon grafiklerinden kırılma kuvveti
(Newton) belirlenmiştir (Segnini vd., 1999). Cihaz parametreleri test hızı 5.0
mm/s; nüfuz etme derinliği 5 mm olarak belirlenmiştir.
3.20. Duyusal Değerlendirme
Üç farklı sıcaklık ve üç farklı çeşit elmadan üretilen elma cipslerinin duyusal
olarak en beğenilenini belirlemek amacıyla lezzet profili analizi ve doku profili
analizi tanımlayıcı test tipi uygulanmıştır (Meilgaard vd., 1999; Lawless ve
Heymann, 2010). Ön duyusal değerlendirmeler sonucu tanımlayıcı kelimeler ve
duyusal değerlendirme formu oluşturulmuştur.
Duyusal değerlendirmede örnekler görünüş (renk ve şekil), koku, ses (elde ve
ağızda kırarak), tekstür (kırılganlık-elde ve sertlik, çiğnenebilirlik-ağızda), tat
(tatlılık, ekşilik, karamelize tat) ve genel değerlendirmeyi ifade eden tanımlayıcı
kelimeler kullanılmıştır. Puanlama sistemi en fazla beğeni 6; en az beğeni 1
61
puan olacak şekilde oluşturulmuştur. Duyusal değerlendirme formu Ek A’da
sunulmuştur.
Duyusal değerlendirme Süleyman Demirel Üniversitesi Gıda Mühendisliği
Bölümü Duyusal Analiz Laboratuarında duyusal değerlendirme konusunda
deneyimli, 22-35 yaş Aralığında, 14 kişilik panelist grup tarafından
gerçekleştirilmiştir. Örnekler 3 haneli rastgele seçilmiş sayılarla kodlanmıştır.
Duyusal değerlendirmenin ilk aşamasında her bir çeşit elmanın 3 farklı
sıcaklıkta üretilen elma cipsi tek bir tabakta olacak şekilde panelistlere 3 defada
servis edilmiştir. İlk aşamada toplanan formlar değerlendirilerek üç elma çeşidi
için en fazla beğeni alan sıcaklıkta üretilen elma cipsleri belirlenmiştir. İkinci
aşamada 3 farklı çeşit elma cipsi tek bir tabakta panelistlere servis edilmiştir.
Farklı
çeşitlerden
en
fazla
puan
alan
çeşit
belirlenmiştir.
Duyusal
değerlendirmeden en yüksek puanı alan örnek çalışmanın ambalajlama ve
depolama kısmında araştırma materyali olarak kullanılmıştır.
3.21. Kurutma Sırasında Kalite ve Antioksidan Özelliklerdeki Değişim
Kinetiğinin Belirlenmesi
Kurutma sırasında Toplam Renk Değişimi, HMF, TFM miktarı, Toplam Flavonoid
Miktarı, Askorbik asit içeriği, ORAC ve TEAC değerlerinin değişim kinetiği
incelenmiştir. Bu değişimlerin reaksiyon derecesini hesaplamak için ölçüm
sonuçları veya konsantrasyon verileri doğrudan, doğal logaritması alınarak ve
tersleri alınarak ayrı ayrı grafiğe aktarılmıştır. Elde edilen verilere SPSS
programı
(SPSS,
Ver.
16.0)
kullanılarak
doğrusal
regresyon
analizi
uygulanmıştır. Yüksek belirleme katsayıları (R2) ve düşük Tahminin Standart
Hatası (SEE) değerlerinin değerlendirilmesi ile her bir parametre için reaksiyon
derecesi belirlenmiştir.
Reaksiyonun sıcaklığa bağımlılığı, Arrhenius eşitliği ile belirlenmiştir. Reaksiyon
hızlarının mutlak sıcaklığın tersine karşı çizilen doğrunun eğiminden her bir
çeşit için Aktivasyon enerjisi (Ea) hesaplanmıştır.
62
3.22. Sonuçların İstatistiki Analizi
Bu çalışma ön denemeler sonrasında üç tekerrür yapılmış, analizler paralelli
olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın deneme deseni tesadüf blokları içinde
3x3 faktöriyel düzenleme olarak seçilmiştir. Çeşitler (3) ve sıcaklıklar (3)
arasındaki farklılıkların değerlendirilmesinde varyans analizi (General Linear
Model) kullanılmıştır. Gruplar arası farklılığın belirlenmesinde Duncan testi
(p<0,05) kullanılmıştır. Varyans analizi, çoklu karşılaştırma testleri ile lineer ve
non lineer regresyon analizleri SPSS istatistik programı ile gerçekleştirilmiştir
(SPSS, Ver. 16.0).
63
4.
ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA
4.1. Elma Cipsinin Kalite ve Antioksidan Özelliklerine Kurutmanın
Etkisinin Değerlendirilmesi
4.1.1. Kurutma karakteristikleri
Kurutma karakteristiklerinin belirlenmesi amacıyla kurutma kabini içindeki
bağıl nem ve sıcaklığın zamana karşı değişimi incelenmiş, kurutma hızının
hesaplanması sonrasında ise kurutmanın matematiksel modellenmesiyle etkin
difüzyon katsayıları ve aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır.
4.1.1.1.
Kurutma kabini içindeki bağıl nem ve sıcaklığın zamana karşı
değişimi
Şekil 4.1’de kurutma sürecinde kabin içerisindeki kurutma havasının bağıl nem
değişimi gösterilmiştir. Kabin içerisindeki bağıl nem değerleri kurumanın
ilerlemesi ve ürün neminin giderek azalmasına bağlı olarak düşüş göstermiştir.
65, 70 ve 75 °C sıcaklıkta kurutulan elma cipsleri için son bağıl nem değerleri
sırasıyla %5,70-8,30; % 4,70-5,90 ve % 3,20-3,83 değerleri arasında değişim
göstermiştir.
Kurutma havası sıcaklığı, örnek alma sırasında fırın kapağının açılmasına bağlı
olarak küçük değişimler göstermekle birlikte kurutma sıcaklığı genel olarak
sabit kalmıştır (Ek B).
64
SD
40
Bağıl nem (%)
30
20
10
0
GD
40
Bağıl nem (%)
30
20
10
0
GS
40
65
Bağıl nem (%)
30
70
20
75
10
0
0
100
200
300
Kurutma süresi (dk)
400
500
Şekil 4.1. Kurutma sırasında kabin içi bağıl neminin zamana bağlı değişimi
65
4.1.1.2.
Kuruma eğrileri ve kuruma hızı
Şekil 4.2’de 65, 70 ve 75°C sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin ürün nem
değerlerinin zamana bağlı olarak değişimini gösteren kuruma eğrileri
verilmiştir. Hedeflenen ürün nem değerine ulaşmak için ön denemelerde
belirlenmiş olan 8, 6 ve 5 saatlik süreler sırasıyla 65, 70 ve 75°C sıcaklıklar için
uygulanmıştır.
Şekil 4.2. Farklı kurutma sıcaklıklarında ürün nem değerlerinin zamana bağlı
olarak değişimi
66
Kuruma hızı eğrisi genellikle sabit hız periyodu ve azalan hız periyodu olmak
üzere iki ana bölümden meydana gelir. Sabit hız periyodunda ürün yüzeyi
üzerinde sürekli bir sıvı film tabakası bulunmaktadır. Bu bağlı olmayan sudur ve
katıdan bağımsız davranmaktadır. Buharlaşma hızı serbest su yüzeyinden olan
hız ile aynıdır (Geankoplis, 2011).
Kuruma hızı 65°C, 70°C ve 75°C sıcaklıklarda Eşitlik 3.1’den kg H2O/kg km sa
olarak hesaplanmış ve grafiğe geçirilmiştir (Şekil 4.3). Örneklerin kuruma
hızları ürün nemine ve zamana bağlı olarak giderek azalan bir eğilim
sergilemiştir. Kuruma eğrileri incelendiğinde yalnızca azalan hız periyodu
gözlenirken sabit hız periyodu gözlenmemiştir.
Gıdaların kurutulması, higroskopik ve büzüşen bir sistemde kütle ve enerji
transferi eş zamanlı gerçekleştiğinden karmaşık bir süreçtir. Genellikle sabit hız
periyodu bu tür gıdalarda gözlenmemektedir (Ratti ve Mujumdar, 2005). Çoğu
meyve ve sebzenin kurutulmasında sadece azalan hız periyodunun gözlendiği
bildirilmiştir (Kiranoudis vd., 1992). Azalan hız döneminde, nemin azalması ile
ürün içerisindeki difüzyon azalmakta ve nem transferi giderek zorlaşmaktadır.
Böylelikle kuruma hızında azalma meydana gelmektedir (Rizvi, 1995).
Laboratuar tipi tünel kurutucuda farklı kurutma hızları (1,7–3,0 m/s) ve
sıcaklıklarında (78–94°C) elma küplerinin kurutulması sırasında yalnızca azalan
hızda kuruma evresi gözlenmiştir (Üretir vd., 1996). Benzer şekilde laboratuar
tipi tünel kurutucuda 40-70°C sıcaklıklar arasında kurutulan elmaların kuruma
eğrilerinde azalan hız periyodu gözlenmiştir (Ben Mabrouk vd., 2012).
Konvektif tip siklon kurutucuda elma dilimlerinin kuruma eğrisi de azalan hız
dönemi şeklinde gözlenmiştir (Akpınar vd., 2003). 60°C sıcaklıkta ve farklı hava
hızlarında (0.64-2.75 ms-1) konvektif hava ile elma kurutma işleminde düşük
hava hızlarında sabit hızlı ve azalan hızlı kuruma evreleri, yüksek hava
hızlarında ise 1. ve 2. azalan hızlı kuruma evrelerinin gerçekleştiği bildirilmiştir
(Velić vd., 2004). Mikrodalga-konvektif hava ile elma ve çilek kurutulması
sırasında her iki üründe de sabit hızlı ve azalan hızlı kuruma evrelerinin
67
görüldüğü bildirilmiştir (Contreras vd. 2008). Dört farklı armut çeşidinin
güneşte kurutulması sonucunda sabit hızda kuruma periyodu gözlenmemiş, iki
aşamalı azalan hızda kuruma periyodu gözlenmiştir (Guiné vd., 2007).
Marie Menard ve Guillevic çeşit elmaların 45°C sıcaklıkta konvektif
kurutulmasında kurutmanın başlangıcında kurutma hızı 5 x 10−3 kg kg−1km s−1
ve 2,7 x 10−3 kg kg−1 km s−1 olarak belirlenmiş ve bu farklılığın çeşitlerin hücre
duvarı bileşiminin farklılığından kaynaklandığı belirtilmiştir. Azalan nem
içeriklerinde her iki çeşit için de kurutma hızı benzer bulunmuştur (Devic vd.,
2010).
68
SD
Kuruma hızı (kg H2O/kg km sa)
4
3
2
1
0
GD
4
3
2
1
0
GS
4
65°C
3
70°C
75°C
2
1
0
0
1
2
3
4
5
Ürün serbest nemi (kg H2O/kg km)
6
Şekil 4.3. Kuruma hızının ürün nemine bağlı değişimi
69
4.1.1.3.
Kurutmanın matematiksel modellenmesi
Elmaların kuruma davranışını açıklayan en uygun modeli belirlemek için
literatürde sıklıkla kullanılan Çizelge 3.2’de belirtilen ince tabaka kurutma
modelleri kurutma verilerine uygulanmıştır. Bu amaçla SD, GD ve GS çeşitleri
için boyutsuz nem oranının zamanla değişimini gösteren değerler belirlenmiş ve
matematiksel
modeller
ile
arasındaki
uyum
istatistiksel
olarak
değerlendirilmiştir (Çizelge 4.1, 4.2, 4.3). Çizelgelerde görüldüğü gibi Midilli ve
Küçük modeli diğer modellere göre daha yüksek R2 ve düşük RMSE değerleri
sergilemiş ve elma cipsi üretiminde bütün çeşitler ve sıcaklıklar için en uygun
matematiksel model olarak belirlenmiştir. Midilli ve Küçük modeline göre
bulunan tahmini değerlere karşılık deneysel değerlerin grafiksel gösterimi EK
C’de verilmiştir.
Farklı çalışmalarda Logaritmik model (Akpınar vd., 2003; Saçılık ve Eliçin, 2006;
Wang vd., 2007a); Midilli ve Küçük model (Akpinar, 2006); Henderson Pabis,
Newton ve iki terimli üstel modeller (Kaya vd., 2007a); üstel matematik model
Velić vd. (2004), Page modelinin (Wang vd., 2007b) elmaların kuruma
davranışını açıklamada en uygun modeller olduğu bildirilmiştir.
70
Çizelge 4.1. SD çeşit elma için uygulanan ince tabaka modellerinin istatistik
analiz sonuçları
Sıcaklık
Model
R2
RMSE
(°C)
65
70
75
Newton (k=0,450)
0,978
0,173
Page (k=0,246 n=1,553)
0,993
0,032
Modifiye Page (k=0,405 n=1,552)
0,993
0,055
Henderson ve Pabis (k=0,456 a=1,018)
0,979
0,063
Logaritmik (k=0,411 a=1,054 c=-0,039)
0,981
0,071
Midilli ve Küçük (k=0,197 a=1,000 b=0,007 n=1,901)
0,999
0,000
Çift Terimli (a=-791 k0=-0,999 b=792 k1=-0,997)
0,994
0,045
Newton (k=0,660)
0,990
0,1
Page (k=0,427 n=1,484)
0,993
0,032
0,993
0,055
0,990
0,045
Logaritmik (k=0,664 a=1,003 c=0,001)
0,990
0,045
0,999
0,000
Çift Terimli(a=-1503 k0=-0,522 b=1504 k1=-0,522)
0,990
0,063
Newton (k=0,606)
0,903
0,134
Page (k=0,232 n=2,867)
0,992
0,045
0,992
0,063
0,909
0,458
Logaritmik (k=0,495 a=1,187 c=--0,127)
0,921
0,155
0,999
0,032
Çift Terimli (a=324 k0=-0,319 b=-324 k1=-0,318)
0,924
0,187
71
Çizelge 4.2. GD çeşit elma için uygulanan ince tabaka modellerinin istatistik
analiz sonuçları
Sıcaklık
Model
R2
RMSE
Newton (k=0,468)
0,981
0,173
Page (k=0,255 n=1,565)
0,995
0,032
0,995
0,045
0,981
0,063
Logaritmik (k=0,428 a=1,051 c=--0,037)
0,983
0,063
1,000
0,000
Çift Terimli (a=3186 k0=-1,041 b=3185 k1=-1,041)
0,996
0,045
Newton (k=0,639)
0,980
0,173
Page (k=0,219 n=2,253)
0,992
0,045
0,992
0,055
0,980
0,063
Logaritmik(k=0,610 a=1,023 c=-0,017)
0,981
0,071
0,999
0,000
Çift Terimli (a=-255 k0=-1,873 b=256 k1=-1,846)
0,993
0,055
Newton (k=0,575)
0,907
0,130
Page (k=0,222 n=2,700)
0,991
0,045
0,991
0,063
0,914
0,141
Logaritmik (k=0,451 a=1,217 c=-0,156)
0,928
0,148
0,998
0,032
Çift Terimli (a=1868 k0=-1,814 b=-1867 k1=-1,816)
0,996
0,045
(°C)
65
70
75
72
Çizelge 4.3. GS çeşit elma için uygulanan ince tabaka modellerinin istatistik
analiz sonuçları
Sıcaklık
Model
R2
RMSE
Newton (k=0,496)
0,986
0,141
Page (k=0,301 n=1,480)
0,995
0,032
0,995
0,045
0,986
0,055
Logaritmik (k=0,467 a=-1,034 c=-0,023)
0,987
0,055
1,000
0,000
0,996
0,045
Newton (k=0,676)
0,988
0,141
Page (k=0,339 n=1,805)
0,992
0,032
0,992
0,055
0,988
0,045
Logaritmik (k=0,674 a=1,006 c=-0,002)
0,988
0,055
0,999
0,000
Çift Terimli (a=-880 k0=-0,517 b=0,881 k1=-0,517)
0,988
0,063
Newton (k=0,564)
0,922
0,118
Page (k=0,249 n=2,296)
0,995
0,032
0,995
0,045
0,993
0,126
Logaritmik (k=0,428 a=1,230 c=-0,174)
0,945
0,127
1,000
0,000
0,998
0,032
(°C)
65
70
75
4.1.1.4.
Etkin diffüzyon katsayısı ve aktivasyon enerjisi
Etkin difüzyon katsayısı kurutma aşamalarından elde edilen veriler kullanılarak
ln(MR) –zaman grafiğinin eğiminden hesaplanmıştır (3.10). Örneklerin etkin
difüzyon katsayıları 1,94-3,42x10-10 m2/s aralığında bulunmuştur (Çizelge 4.4).
Kurutma
sıcaklığının
artışı
moleküler
hareketliliğin
artmasına
neden
olduğundan etkin nem difüzyon katsayısında artış gözlenmiştir. Elma çeşitlerini
difüzyon katsayıları arasındaki farklılıkların hücre duvarlarının kalınlığı, hücre
boyut ve şekli gibi yapısal farklılıklardan kaynaklandığı düşünülmüştür.
73
4.1
4.2
4.3
Kurutulmuş gıda maddeleri için etkin difüzyon katsayılarının genellikle 10-9-1011
m2/s değerleri aralığında değiştiği bildirilmiştir (Madamba vd., 1996). Farklı
elma çeşitlerinin değişik sıcaklıklarda difüzyon katsayılarının 2,2x10-12-6,4x10-9
m2/s aralıklarında olduğu bildirilmiştir (Okos vd., 2007). Diffüzyon katsayısı
sıcaklık, ürün çeşidi gibi çeşitli faktörlerden etkilenmektedir (Madamba vd.,
1996).
Çizelge 4.4. Etkin nem difüzyon katsayıları (Deff) ve aktivasyon enerjileri (Ea)
Elma Çeşidi
SD
GD
GS
Sıcaklık (°C)
Deff (m2/s)
65
1,94x10-10
70
2,50 x10-10
75
3,33 x10-10
65
1,99 x10-10
70
2,59 x10-10
75
3,36 x10-10
65
2,00 x10-10
70
2,56 x10-10
75
3,42 x10-10
Ea (kJ/mol)
R2
SEE
53,07
0,998
0,017
51,02
1,000
0,002
52,41
0,997
0,020
Difüzyon katsayılarının sıcaklıkla değişimi Arrhenius denkliği ile ifade edilmiş
ve bu denklikten aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. SD, GD ve GS çeşit
elmalardan üretilen elma cipsleri için difüzyon katsayıları üzerine sıcaklığın
etkisi sırasıyla Eşitlik 4.1, 4.2 ve 4.3 ile ifade edilmiştir. Şekil 4.4’te Etkin nem
difüzyon katsayılarının sıcaklıkla değişiminin Arrhenius denkliğine göre çizilen
grafiği gösterilmiştir. Doğru eğiminden hesaplanan Aktivasyon enerjileri (Ea) ile
regresyon analizi ile hesaplanan R2 ve SEE değerleri Çizelge 4.4’te verilmiştir.
74
286
288
290
292
294
296
298
-21,6
SD
ln(Deff)
-21,8
GD
GS
-22
-22,2
-22,4
-22,6
1/T (°K) x 105
Şekil 4.4. Etkin nem difüzyonu ve mutlak sıcaklık arasındaki değişimin
Arrhenius-tipi bağıntısı
Okos vd. (2007), elma için aktivasyon enerjisi değerlerinin 51,1-110,5 kj/mol
aralığında bulunduğunu belirtmiştir. Farklı meyve ve sebzelerin aktivasyon
enerjileri havuç için 28,36 kJ/mol (Doymaz, 2004), Chasselas ve Sultani üzümde
49 ve 54 kj/mol (Azzouz vd., 2002), kırmızı biberde 42,80 kJ/mol (KaymakErtekin, 2002), patateste 52,3 kJ/mol (Okos vd, 2007) olarak tespit edilmiştir.
4.1.2. Su Aktivitesi
Kurutma sırasında ürün nem içeriğinin azalması ile birlikte bütün sıcaklık ve
çeşitler için su aktivite değerleri azalmıştır. Elmaların başlangıç su aktivite
değerleri 0,963-0,974 arasında tespit edilmiştir. Kurutma sırasında örneklerin
su aktivite değerlerindeki değişim Şekil 4,5’de gösterilmiştir. Su aktivitesi
değerlerinde kurutma süresince azalma istatistiksel olarak önemli (p<0.05)
bulunmuştur. 65, 70 ve 75°C’de kurutulan elma cipsleri için su aktivite değerleri
sırasıyla 0,17-0,19; 0,15-0,18; 0,15-0,18 değerleri arasında bulunmuştur. Farklı
kurutma sıcaklıklarının örneklerin son su aktivitesi üzerine etkisi önemli
bulunmamıştır.
75
%40 glukoz çözeltisinde osmotik dehidrasyon sonrası konvektif kurutma
uygulanan elma cipslerinin su aktivitesi 0,3’e düşürülmüştür (Velickova vd.,
2013). Lavelli ve Vantaggi (2009) kurutulmuş elmalarda depolama sırasında
antioksidan maddeler ve renk stabilitesi için 0,316 aw değerinin en uygun değer
olduğunu belirtmişlerdir.
76
SD
1,0
Su aktivitesi (aw)
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
GD
1,0
Su aktivitesi (aw)
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
GS
1,0
Su aktivitesi (aw)
0,8
65°C
0,6
70°C
0,4
75°C
0,2
0,0
0
2
4
Kurutma süresi (sa)
6
8
Şekil 4.5. Kurutma süresince su aktivitesinin zamana bağlı değişimi
77
4.1.3. Polifenol Oksidaz Enzim Aktivitesi
Polifenol oksidaz (PFO, EC 1.14.18.1 ya da EC 1.10.3.2), fenolik bileşikleri
substrat olarak kullanan, oksijen ile birlikte enzimatik esmerleşmeye neden
olması sonucu meyve sebzelerin işlenmesi sırasında kalite kayıplarına yol açan
enzim grubudur (Cemeroğlu vd., 2009). Meyve ve sebzelerde bulunan PFO
enzim grubu sıcaklığa karşı dayanıklı bir enzim grubu değildir (Yemenicioğlu ve
Cemeroğlu, 2013).
Bu çalışmada PFO enzim aktivitesi yalnızca taze örneklerde tespit edilirken
(Şekil 4.6) kurutma süresince her sıcaklık için alınan örneklerde PFO enzim
aktivitesi tespit edilememiştir. Enzim kurutmanın ileri saatlerinde sıcaklığın
etkisi ile inaktive olmuştur. Taze örneklerde GS çeşidinde PFO aktivitesi diğer
çeşitlerden önemli düzeyde düşük bulunmuştur. SD çeşidinde en yüksek
bulunan PFO aktivitesine çeşidin diğer çeşitlerden daha yüksek olan pH
derecesinin de katkı sağladığı düşünülmektedir. Elma mitokondrisinden
ekstrakte edilen PFO enziminin optimum çalışma pH’sının 7 civarında olduğu
belirtilmekle birlikte bütün meyve dokusunda enzimin maksimum aktivite
gösterdiği pH değerinin 4,5- 5,5 olduğu belirtilmiştir (Rocha vd., 1998).
Soysal (2008) Starking Delicious çeşit elmada PFO aktivitesinin 45, 55 and 65°C
sıcaklıklarda 25–65 dakika arasında, 75°C’de 0-10 dakika arasında azaldığını
bildirmiştir.
Golden Delicious ve Amasya çeşit elmalarda PFO aktivitesi 1008 ve 1585 Abs
min-1 ml-1 olarak belirlenmiştir. Enzim aktivitesi kurutma işleminin 1. saatinde
hızla azalarak, 60, 70 ve 80 °C sıcaklıklar için sırasıyla Golden Delicious elma
çeşidinde başlangıç değerinin % 17,4, %10,3 ve % 4,6; Amasya elma çeşidinde
başlangıç değerinin %9,8, %5,3 ve %4,5’i olarak tespit edilmiştir (Akyıldız ve
Öcal, 2006).
78
Enzim aktivitesi (U/ml e.e.)
14000
SD
12000
GD
10000
GS
8000
6000
4000
2000
0
SD
GD
GS
Şekil 4.6. Elma çeşitlerinin PFO enzim aktivitesi
4.1.4. pH ve Titrasyon Asitliği
Kuruma sırasında örneklerdeki pH değişimi Çizelge 4.5’te ve titrasyon asitliği
değişimi Çizelge 4.6’da gösterilmiştir. pH değeri SD örneğinde en yüksek, GS
örneğinde en düşük bulunmuştur. Başlangıç titrasyon asitliği değerleri pH
değerleri ile uyumlu SD örneğinde en düşük (0,98 g/100 g k.a.) GS örneğinde en
yüksek (1,35 g/100 g k.a.) bulunmuştur. GS çeşidinin titrasyon asitliği değerleri
diğer çeşitlerden daha yüksek tespit edilmiştir.
Çizelge 4.5. Örneklerin pH değişimi
Örnek
SD
GD
GS
Taze
4,43 ±0,06
3,93 ±0,05
3,51 ±0,08
Elma cipsi-65°C
4,42 ±0,13
3,96 ±0,05
3,62 ±0,07
Elma cipsi-70°C
4,43 ± 0,08
3,99±0,08
3,69±0,09
Elma cipsi-75°C
4,34 ±0,04
3,86 ±0,12
3,61±0,08
79
Çizelge 4.6. Örneklerin titrasyon asitliği değişimi (g/100 g MAE k.a.)
Örnek
SD
GD
GS
Taze
0,98 ±0,01
1,20 ± 0,03
1,35 ±0,03
Elma cipsi-65°C
1,03 ± 0,02
1,22 ± 0,05
1,42 ±0,02
Elma cipsi-70°C
1,03 ± 0,05
1,14 ± 0,07
1,48 ±0,04
Elma cipsi-75°C
1,09 ± 0,05
1,17 ±0,06
1,43 ±0,02
Farklı elma çeşitlerinin organik asit içeriklerinin HPLC ile incelendiği çalışmada
toplam asit miktarı 6,26-17,85 g/kg aralığında hesaplanmıştır. İncelenen
çeşitlerden birisi olan Golden Delicious elmanın sitrik asit miktarı 0,61g/kg,
malik asit miktarı 5,64 g/kg, toplam asit miktarı 6,26 g/kg olarak
hesaplanmıştır (Hecke vd., 2006).
Bu çalışmada elma cipslerinin titrasyon asitliği değerleri 1,03-1,48 g /100 g k.a.;
pH değerleri 3,61-4,43 aralığında bulunmuştur. Kurutma sürecinde örneklerin
pH değerlerinde önemli bir değişme olmamıştır. Titrasyon asitliği değerleri
elma cipslerinde taze örneklerden yüksek bulunurken, bu artış istatistik olarak
önemli bulunmamıştır.
Amasya, Golden Delicious ve Starkrimson Delicious çeşit elmalardan üretilen
elma cipslerinin toplam asitlik değerleri sırasıyla 1,38; 1,39 ve 1,22 g/100 g
olarak belirlenmiştir (Akyıldız, 1999). Başka bir çalışmada dehidre elma
ürünlerinin pH’sı 3,69; titrasyon asitliği 2,49 g MAE/100 g olarak verilmiştir
(Lavelli, 2009).
4.1.5. Hidroksi Metil Furfural İçeriği
5-(hidroksimetil)-2-furaldehit
(HMF),
gıdalarda
enzimatik
olmayan
esmerleşmeye neden olan Maillard reaksiyonu ve asitlerin katalize ettiği şeker
parçalanmasının başlıca ürünlerindendir (Akkan vd., 2001). HMF karbonhidrat
ve amino asit içeren gıdalarda aşırı ısıtma ve depolama sonucu oluşan kalite
kaybının bir indikatörüdür. Bazı kurutulmuş meyveler ve karamelize edilmiş
ürünlerde 1000 mg/kg gibi yüksek rakamlara ulaşabilmektedir (Cioroi, 2008).
80
Bu çalışmada kurutmanın ilk aşamalarında alınan örneklerde HMF tespit
edilemediğinden 65°C sıcaklık için 5, 6, 8. saat örnekleri, 70° C sıcaklık için 4, 5,
6. saat örnekleri ve 75°C sıcaklık için 3, 4, 5. saat örneklerinde HMF miktarı
analiz edilmiştir. Analiz edilen örneklerde HMF içeriği 0,39-8,62 mg/kg
aralığında bulunmuştur.
Bu çalışmada kurutma süresinin ilerlemesi ile birlikte HMF konsantrasyonunda
artış tespit edilmiştir (Şekil 4.7). Farklı kurutma sürelerinde alınan örneklerde
HMF
konsantrasyonları arasındaki farklılıklar istatistik olarak önemli
bulunmuştur (p<0,05). Artan kurutma sıcaklığı HMF içeriğinde artışa sebep
olmuştur. 70 ve 75°C’de kurutulan örneklerde bu artış istatistik olarak önemli
bulunmuştur (p<0,05). Özellikle 70 ve 75°C’de kurutulan GS çeşit elma
örneklerinde HMF içeriği diğer çeşitlerden daha yüksek bulunmuştur (p<0,05).
Akyıldız ve Öcal (2006), 80°C’de 4 saat kurutulan Amasya ve Golden Delicious
elmalarda HMF miktarını sırasıyla 17,22 mg/kg ve 12,52 mg/kg olarak tespit
etmişlerdir. Bu araştırma sonuçlarından daha fazla bulunan HMF içeriği
uygulanan kurutma sıcaklığı nedeniyle olabileceği düşünülmüştür.
10
HMF (mg/kg k.a.)
8
6
SD
GD
4
GS
2
0
5
6
65°C
8
4
5
6
70°C
3
4
5
75°C
Şekil 4.7. Kurutma sırasında HMF konsantrasyonunun değişimi
81
Regresyon analizi sonucu elde edilen belirleme katsayıları değerlendirildiğinde
daha yüksek R2 değerleri ile HMF miktarındaki artışın 0. derece reaksiyon
kinetiğine
uyum
gösterdiği
belirlenmiştir
(Çizelge
4.7).
HMF
konsantrasyonundaki artışın sıcaklığa bağımlılığı Arrhenius eşitliği ile
değerlendirilerek aktivasyon enerjileri hesaplanmıştır. GS çeşidindeki HMF
oluşumu en yüksek aktivasyon enerjisi ile sıcaklık değişimine bağlılığı en fazla
olan reaksiyondur.
Çeşitli çalışmalarda, karmaşık reaksiyonlardan oluşan Maillard reaksiyonunun
derecesini belirlemek amacıyla reaktan kayıpları (şeker, amino asit) ya da
Amadori ürünleri, HMF oluşumu gibi çeşitli ürünlerin oluşumu ölçülmüştür.
Lizin kaybı farklı sistemlerde birinci ve ikinci derece reaksiyon kinetiği ile
açıklanmasına rağmen HMF gibi daha stabil Maillard ürünlerinin oluşumunun
genellikle sıfırıncı derece kinetik modelle uyumlu olduğu saptanmıştır (Özkan
vd., 2010).
Çizelge 4.7. HMF içeriğinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin lineer
regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri (Ea)
Elma
Çeşidi
SD
GD
GS
Sıcaklık
(°C)
65
70
75
65
70
75
65
70
75
k0
(mg kg-1 sa1)
0,200
0,245
0,480
0,162
0,918
2,062
0,138
1,242
3,245
R2
SEE
0,959
0,838
0,895
0,923
0,964
0,923
0,939
0,886
0,993
0,0897
0,1527
0,2328
0,1012
0,2492
0,8444
0,0761
0,6313
0,3905
Ea
(kJ/mol)
R2
SEE
85,46
0,908
0,1969
249,41
0,961
0,3626
309,63
0,955
0,4861
4.1.6. Şeker bileşimi
Kurutmanın şeker bileşenleri üzerine etkisini belirleyebilmek amacıyla taze
elma dilimlerinde ve elma cipslerinde şeker bileşimi HPLC yardımıyla
incelenmiştir. Taze ve kurutulmuş elma örneklerinde sukroz, glukoz ve fruktoz
82
olmak üzere üç adet şeker bileşeninin ayrımı yapılmıştır. Çizelge 4.8’de taze
örneklerin ve elma cipslerinin sukroz, glukoz ve fruktoz miktarları verilmiştir.
Fruktoz miktarı bütün çeşitlerde glukoz ve sukroz miktarına göre yüksek
bulunmuştur.
Kurutma ile sukroz ve glukoz miktarındaki değişimler istatistiksel olarak önemli
bulunmamıştır. SD çeşidinden 75°C’de üretilen elma cipslerindeki fruktoz
miktarı taze ve diğer sıcaklıklarda üretilen örneklere göre yüksek bulunmuştur
(p<0,05). GS çeşidinde kurutma sıcaklığının artışı ile birlikte örneklerin fruktoz
içeriğinde azalma meydana gelmiştir (p<0,05). Fruktozdaki azalma, GS
çeşidindeki HMF konsantrasyonundaki artış ile ilişkilendirilerek enzimatik
olmayan
esmerleşme
reaksiyonlarında
kaynaklandığı düşünülmüştür.
83
fruktozun
kullanılmasından
Çizelge 4.8. Taze elmaların ve elma cipslerinin şeker içerikleri (g/100g k.a.)
Çeşit
SD
GD
GS
Örnek
Sukroz
Glukoz
Fruktoz
Taze
10,38 ±2,22
10,99 ±0,66
31,22 ±5,90
Elma cipsi-65°C
9,49 ± 1,63
12,20 ±2,60
32,03 ±0,81
Elma cipsi-70°C
9,31 ± 2,01
11,91 ±1,85
32,47 ±1,52
Elma cipsi-75°C
9,93 ± 1,71
11,50 ±2,57
34,41 ±3,82
Taze
13,81 ±1,99
11,81 ±1,08
40,23 ±2,44
Elma cipsi-65°C
13,73 ±2,63
11,20 ±2,27
41,79 ±0,48
Elma cipsi-70°C
13,84 ±1,05
11,24 ±2,35
39,87 ±0,11
Elma cipsi-75°C
13,06 ±3,39
11,07 ±1,83
43,70 ±1,49
Taze
13,02 ±3,73
17,46 ±3,89
41,97 ±4,95
Elma cipsi-65°C
11,35 ±2,95
15,83 ±1,96
36,67 ±2,59
Elma cipsi-70°C
11,65 ±2,26
15,72 ±2,64
35,33 ±4,17
Elma cipsi-75°C
12,02 ±3,25
15,94 ±2,53
34,72 ±3,34
Hecke vd. (2006), farklı elma çeşitlerinin şeker içeriklerini HPLC yöntemi ile
inceledikleri çalışmada sukroz, fruktoz ve glukozun yanı sıra düşük miktarlarda
sorbitol içeriğine de rastlamışlardır. Örneklerin toplam şeker içeriği 115-150
g/kg taze ağırlık aralığında bulunmuştur. Golden Delicious çeşidinde sukroz,
glukoz ve fruktoz miktarları yaklaşık olarak sırasıyla 35 g/kg, 25 g/kg ve 60
g/kg olarak tespit edilmiştir.
Fuji çeşit elmalardaki taze örnekte 5,78 g/100 g toplam şeker içeriği
dondurarak kurutma ve dondurarak kurutma ile kombine mikrodalga vakum
kurutma uygulamaları sonrası 3,92-4,84 g/100 g aralığına düşmüştür. Benzer
şekilde indirgen şeker içeriği de (1,38g/100 g) kurutma ile azalarak 0,74-1,04
g/100 g aralığında bulunmuştur (Huang vd., 2012).
4.1.7. Askorbik asit içeriği ve ısıl degradasyon kinetiği
Askorbik asit genellikle meyve ve sebzelerde bulunan, çeşitli hastalıklara karşı
koruma sağlamasının yanında biyolojik antioksidan olarak da görev yapan
esansiyel bir besin öğesidir (Santos ve Silva, 2008). Askorbik asit gıda işleme
aşamalarında önemli kayba uğramaktadır (Kırca ve Cemeroğlu, 2001). Kurutma
84
sırasında askorbik asit kaybı yüksek kurutma sıcaklıklarından etkilenmektedir
(Marfil vd., 2008).
Bu çalışmada başlangıç askorbik asit içerikleri 15,7-16,3 mg/100 g k.a. olan taze
elmalarda kuruma sırasında askorbik asit miktarında önemli düzeyde azalma
meydana gelmiştir (p<0,05). Kurutma sıcaklığı arttıkça askorbik asit miktarının
azaldığı saptanmıştır. Askorbik asit miktarı 65°C’de kurutulan örneklerde 6,297,24 mg/100 g k.a.; 70°C’de kurutulan örneklerde 5,57-5,88 mg/100 g k.a. ve
75°C’de kurutulan örneklerde 4,82-5,21 mg/100 g k.a. aralığında bulunmuştur.
Soyulmamış, ortalama 138 g ağırlığındaki bir elmanın askorbik asit içeriği 8 mg
olarak bildirilmiştir (Gebhardt ve Thomas, 2002). Altı elma çeşidinde ortalama
C vitamini konsantrasyonu 100 g meyvede 12,8 mg olarak belirtilmiştir (Lee vd.,
2003). Vrhovsek vd. (2004), Red Delicious, Granny Smith ve Golden Delicious
elma çeşitlerinde askorbik asit içeriğini sırasıyla 0,7; 2,7 ve 7,7 mg/100 g taze
ağırlık olarak tespit etmişlerdir. Golden delicious ve İtalyan yerli çeşit elmalarda
askorbik asit içeriği 9,02-18,78 mg/100 g k.a. aralığında bulunmuştur (Sacchetti
vd., 2008).
Askorbik asit kaybı, askorbik asidin dehidro askorbik aside oksidasyonu ve
bunu takiben 2,3 diketogulonik aside hidrolizi ve ileri basamaklarda besinsel
olarak inaktif ürünlere polimerizasyonu şeklinde kimyasal bozunma ile
gerçekleşmektedir. Sıcaklık oksidasyon hızını arttırdığından ısıl işlem meyve ve
sebzelerde C vitamini kaybı ile sonuçlanmaktadır (Dewanto vd., 2002). Osmotik
işlem sonrası mikrodalga vakum kurutma uygulanan elma örneklerinde
askorbik asit kaybı başlangıç miktarının %60’ı olarak tespit edilmiştir (Erle ve
Schubert, 2001). Açık havada kurutma, fırında kurutma ve vakum kurutma
yöntemlerinin Red Field çeşit elmada askorbik asit konsantrasyonu üzerine
etkileri farklı bulunmuştur. Kuru maddede 112 mg/100g başlangıç askorbik asit
içeriği açık havada kurutulan örneklerde (47°C de 7 saat) 55,53 mg/100g;
fırında kurutulan örneklerde (70°C’de 7 saat) 78,14 mg/100g; 20°C’de vakum
kurutulan örneklerde (24 saat) 110,91 mg/100g; 50°C’de vakum kurutulan
örneklerde (24 saat) 53,13 mg/100g olarak tespit edilmiştir (Joshi vd., 2011).
85
Bütün olarak konvektif ve osmotik kurutma uygulanmış domateslerde askorbik
asit parçalanması birinci derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir.
Bozunma hızı sıcaklığa bağımlı bulunmuş ve Arrhenius eşitliğine uyum
göstermiştir (Marfil vd., 2008).
Bu çalışmada askorbik asidin ısıl degradasyon kinetiği 1. derece reaksiyon
kinetiğine uyum göstermiştir (Çizelge 4.9). Askorbik asit kaybının sıcaklığa
bağlılığını gösteren Arrhenius grafiği Şekil 4.8’de gösterilmiştir. Doğru
eğiminden hesaplanan askorbik asit kaybının aktivasyon enerjileri SD çeşidinde
en yüksek; GS çeşidinde en düşük hesaplanmıştır.
Elmanın infrared kurutulması sırasında askorbik asit kaybı pseudo birinci
derece reaksiyon kinetiğine uyum gösterirken (Timoumi vd., 2007), domates
(Marfil vd., 2008), armut (Djendoubi Mrad vd., 2012) ve mandalinanın (Akdaş
ve Başlar, 2014) kurutulmasında askorbik asit kaybının birinci derece reaksiyon
kinetiğine uyum gösterdiği bulunmuştur. Askorbik asit kaybının aktivasyon
enerjileri konvektif kurutma uygulanan armutlar için 15,7 kJ/mol (Djendoubi
Mrad vd., 2012), konvektif ve vakum kurutma uygulanan mandalinalar için
46,248-51,275 kJ/mol (Akdaş ve Başlar, 2014) olarak belirlenmiştir.
Çizelge 4.9. Askorbik asit içeriğinin birinci derece reaksiyon kinetiğinin lineer
Elma
çeşidi
SD
GD
GS
Sıcaklık
(°C)
k1 (sa-1)
R2
SEE
65
0,107
0,956
0,0739
70
0,155
0,902
0,1234
75
0,212
0,907
0,1423
65
0,122
0,948
0,0906
70
0,172
0,977
0,0637
75
0,215
0,935
0,1187
65
0,112
0,923
0,1037
70
0,166
0,955
0,0864
75
0,225
0,909
0,1486
86
Ea (kJ/mol)
R2
SEE
68,32
0,996
0,0323
66,99
0,998
0,0194
55,51
0,987
0,0458
1/T (K) x 105
-1
286
288
290
292
294
296
298
-1,5
ln (k1)
SD
GD
GS
-2
-2,5
Şekil 4.8. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında askorbik asit
miktarındaki değişimin Arrhenius grafiği
4.1.8. Toplam fenolik madde içeriği ve ısıl değişim kinetiği
Taze elma örneklerinde TFM miktarları SD, GD ve GS için sırasıyla 275, 384 ve
341 mg GAE/100 g k.a. olarak belirlenmiştir.
Diğer çalışmalarda toplam fenolik madde miktarı Golden Delicious çeşit elmada
98 mg GAE/100g (Wolfe vd., 2003);
Red Delicious çeşit elmada 176 mg
GAE/100g olarak belirlenmiştir.
Her üç sıcaklık ve her üç çeşit için kurutma ile birlikte TFM miktarında artış
görülmüştür. 65°C, 70°C ve 75°C sıcaklıklarda kurutma sonrası örneklerde TFM
miktarları sırasıyla SD çeşidi için 419, 368 ve 337 mg GAE/100 g k.a.; GD çeşidi
için 525, 473 ve 442 mg GAE/100 g k.a.; GS çeşidi için 488, 436 ve 408 mg
GAE/100 g k.a. olarak tespit edilmiştir.
Bu artışların çözünmez polimerler ile kovalent bağlı formda bulunan fenolik
bileşenlerin sıcaklık etkisi ile serbest hale geçerek yeni serbest fenolik
87
fraksiyonların oluşumu sebebi ile olduğu düşünülmektedir (Choi vd, 2006).
Bunun yanında TFM miktarındaki artış bileşenlerin örnekten hücre duvarlarının
ve
diğer
bağların
yıkımı
ile
daha
iyi
ekstrakte
edilebilmesi
ile
açıklanabilmektedir (Dewanto vd., 2002; Kamiloğlu, 2012). Isıl işlemin yerfıstığı
kabuğunda (Lee vd., 2006), limon kabuğu (Jeong vd., 2004), üzüm çekirdeği
ekstraktında (Kim vd., 2006) toplam fenolik içeriği arttırmada etkili olduğu
bulunmuştur. Yer fıstığı iç kabuğundaki toplam fenolik madde artışının nedeni
Maillard reaksiyon ürünlerinin oluşumu ve/veya fenolik bileşenlerin serbest
kalması olabileceği belirtilmiştir (Francisco ve Resurreccion, 2009).
TFM miktarındaki kurutma sırasındaki değişim 1. Derece reaksiyon kinetiğine
uyum göstermiştir (Şekil 4.9). Çizelge 4.10’da TFM miktarındaki değişimin
lineer regresyon analizi sonuçları ve Arrhenius eşitliğinden hesaplanan
aktivasyon enerjileri verilmiştir. TFM miktarındaki değişimin Arrhenius grafiği
Şekil 4.10’da gösterilmiştir. TFM içeriği bakımından sıcaklık değişiminden en
fazla etkilenen çeşit GS, en az etkilenen çeşit SD olarak belirlenmiştir.
88
6,1
6
ln (CTFM )
5,9
5,8
5,7
5,6
5,5
0
2
4
6
8
0
2
4
6
8
6,3
ln (CTFM )
6,2
6,1
6
5,9
6,3
65°C
70°C
75°C
ln (CTFM )
6,2
6,1
6
5,9
5,8
0
2
4
6
8
Şekil 4.9. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında TFM miktarının
birinci derece ısıl değişim grafiği
89
Çizelge 4.10. TFM içeriğinin birinci derece reaksiyon kinetiğinin lineer
Elma
Çeşidi
Sıcaklık
(°C)
65
SD
GD
GS
k1 (sa-1)
R2
SEE
0,053
0,999
0,0058
70
0,047
0,995
0,0085
75
0,040
0,965
0,0159
65
0,038
0,981
0,0169
70
0,034
0,982
0,0111
75
0,028
0,986
0,0071
65
0,046
0,950
0,0337
70
0,040
0,957
0,0208
75
0,033
0,943
0,0171
Ea (kJ/mol)
R2
SEE
27,52
0,991
0,0185
29,84
0,973
0,0357
32,48
0,990
0,0235
Çeşitli kurutma çalışmalarında toplam fenolik madde miktarındaki değişim
armutta (Djendoubi Mrad vd., 2012) sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğine; nar
(Karaaslan vd., 2013), elma (Henríquez vd., 2014), ve mandalinada (Akdaş ve
Başlar, 2014) birinci derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir. Arrhenius
denkliği ile hesaplanan aktivasyon enerjileri nar tanelerinde 21,93-36,23 kJ/mol
(Karaaslan
vd.,
2013);
mandalinada
55,037-55,124
kJ/mol
aralığında
belirlenmiştir.
-2
286
288
290
292
294
296
298
SD
-2,4
ln(k1)
GD
GS
-2,8
-3,2
-3,6
-4
1/T (K) x 105
Şekil 4.10. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında TFM miktarındaki
değişimin Arrhenius grafiği
90
4.1.9. Toplam flavonoid içeriği ve ısıl değişim kinetiği
Toplam flavonoid içeriği taze örneklerde SD, GD ve GS örnekleri için sırasıyla
130, 93 ve 119 mg Kateşin Eşdeğeri (KE)/100 g k.a. olarak tespit edilmiştir.
Kim vd., (2003) Gala çeşit elmanın toplam flavonoid içeriği taze örnekte 62 mg
KE/100 g olarak belirlenmiştir.
Kurutma sırasında toplam flavonoid miktarında artış gözlenmiştir. 65°C, 70°C
ve 75°C sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinde toplam flavonoid miktarları
sırasıyla SD çeşidi için 191, 191 ve 207 mg KE/100 g k.a., GD çeşidi için 187, 186
ve 196 mg KE/100 g k.a., GS çeşidi için 184, 179 ve 191 mg KE/100 g k.a. olarak
belirlenmiştir. Toplam flavonoid miktarındaki kurutma sırasındaki bu değişim
0. derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir (Şekil 4.11; Çizelge 4.11).
Reaksiyon hız sabitleri kullanılarak oluşturulan toplam flavonoid değişiminin
Arrhenius grafiği Şekil 4.12’de gösterilmiştir. Doğru eğimlerinden hesaplanan Ea
değerleri Çizelge 4.11’de verilmiştir. SD çeşidi en düşük aktivasyon enerjisi ile
flavonoid miktarının sıcaklık değişimine en dayanıklı çeşit olarak belirlenmiştir.
Mandalinanın vakum ve konvektif kurutulmasında toplam flavonoid değişimi
birinci derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiş, aktivasyon enerjisi 48,230
kJ/mol olarak belirlenmiştir (Akdaş ve Başlar, 2014).
91
SD
Toplam Flavonoid Miktarı (mg
KE/100g k.a.)
250
200
150
100
50
0
KE/100g k.a.)
0
2
4
6
8
GD
250
200
150
100
50
0
KE/100g k.a.)
0
2
4
6
8
GS
250
65°C
200
70°C
75°C
150
100
50
0
0
2
4
6
8
Şekil 4.11. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında toplam flavonoid
miktarının ısıl değişim grafiği
92
Çizelge 4.11. Toplam flavonoid içeriğinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin
lineer regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri (Ea)
Elma
Çeşidi
Sıcaklık
(°C)
k0 (mg
100
R2
SEE
g-1
Ea
R2
SEE
(kJ/mol)
sa-1)
SD
GD
GS
65
8,247
0,938
6,7525
70
9,572
0,986
2,7821
75
10,013
0,974
3,3883
65
13,576
0,970
7,5726
70
15,342
0,971
6,3816
75
18,009
0,984
4,7556
65
11,234
0,971
6,2234
70
12,965
0,975
5,0136
75
14,191
0,982
4,0040
19,04
0,917
0,0413
27,64
0,993
0,0172
22,90
0,985
0,0202
4
SD
3
GD
ln (k)
GS
2
1
0
286
288
290
292
294
296
298
1/T (K) x 105
Şekil 4.12. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında toplam flavonoid
miktarındaki değşimin Arrhenius grafiği
4.1.10. ORAC değerleri ve ısıl değişim kinetiği
Taze örneklerin ORAC değerleri SD, GD ve GS için 9,16; 6,37; 6,03 mmol
TE/100g k.a. olarak bulunmuştur. Toplam Fenolik Madde ve Toplam Flavonoid
miktarındaki değişime benzer şekilde örneklerin ORAC değerleri kurutma
93
aşamalarında artarak elma cipslerinde 9,25-15,41 mmol TE/100g k.a. aralığında
tespit edilmiştir (Şekil 4.13). Piga vd. (2003) yaptıkları çalışmada kurutma
sonrası kuru eriklerdeki antioksidan aktivitedeki artışı kurutma sırasında
oluşan Maillard reaksiyon ürünlerinden kaynaklandığını belirtmişlerdir.
Kurutma sırasında ORAC değerindeki değişim 0. derece reaksiyon kinetiğine
uyum göstermiştir Arrhenius grafiğinden (Şekil 4.14) elde edilen Ea değerleri
Çizelge 4.12’de verilmiştir. Aktivasyon enerjileri incelendiğinde GD çeşidinin
ORAC değişimi için reaksiyon hızının sıcaklığa daha hassas
görülmektedir.
94
olduğu
SD
mmol TE/100 g k.a.
16
12
8
4
0
0
2
4
6
8
GD
mmol TE/100 g k.a..
16
12
8
4
0
0
2
4
6
8
GS
16
mmol TE/100 g k.a..
65°C
70°C
12
75°C
8
4
0
0
2
4
6
8
Şekil 4.13. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında ORAC değerlerinin
ısıl değişim grafiği
95
Çizelge 4.12. ORAC değerlerinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin lineer
Elma
Çeşidi
R2
SEE
65
k0
(mmol/
100 g
sa)
0,623
0,982
0,2674
70
0,879
0,971
0,3651
75
1,316
0,984
0,3527
65
0,358
0,966
0,2157
70
0,690
0,968
0,3053
75
0,969
0,957
0,4275
65
0,761
0,982
0,3247
70
1,080
0,997
0,1376
75
1,564
0,978
0,4875
Sıcaklık
(°C)
SD
GD
GS
Ea
(kJ/mol)
R2
SEE
73,16
0,997
0,0287
97,60
0,970
0,1233
70,49
0,999
0,0125
0,8
ln (k0)
0,4
SD
GD
0
286
288
290
292
294
296
298
GS
-0,4
-0,8
-1,2
1/T (K) x 105
değerlerindeki değişimin Arrhenius grafiği
4.1.11. TEAC değerleri ve ısıl değişim kinetiği
Taze örneklerin TEAC değerleri SD, GD ve GS için 7,75; 5,62; 6,43 mmol TE/100
g k.a. olarak bulunmuştur. Toplam fenolik madde miktarı ve ORAC
değerlerindeki değişime benzer şekilde örneklerin TEAC değerleri kurutma
aşamalarında artarak son üründe en yüksek değere ulaşmıştır. 65°C, 70°C ve
96
75°C sıcaklıklarda üretilen elma cipsi örneklerinde TEAC değerleri sırasıyla SD
çeşidi için 14,59; 17,77 ve 17,97 mmol TE/100 g k.a., GD çeşidi için 12,81; 13,28
ve 14,51 mmol TE/100 g k.a., GS çeşidi için 12,27; 15,77 ve 15,84 mmol TE/100
g k.a. olarak tespit edilmiştir. TEAC değerlerinin kurutma sırasındaki değişim
Şekil 4.15’te verilmiştir.
ORAC değişim kinetiğine benzer şekilde TEAC değerlerindeki değişim 0. Derece
reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir. Değişimin Arrhenius eşitliğine
uyumunu gösteren çizim Şekil 4.16’da verilmiştir. TEAC değerlerinin lineer
regresyon analizi sonuçları ve çeşitler için hesaplanan aktivasyon enerjileri
Çizelge 4.13’te verilmiştir.
Choi vd. (2006), Shiitake mantarında uzayan ısıl işlem ve yüksek sıcaklığın
(121°C) toplam antioksidan aktiviteyi önemli düzeyde arttırdığını belirtmiştir.
Bu antioksidan bileşenlerin özellikle serbest fenolik bileşenlerin miktarının
artması ile açıklanmıştır. Bitkilerdeki çoğu antioksidan bileşen çözünmez
polimerlere kovalent bağlarla bağlı olarak bulunmaktadır. Isıl işlemin hücre
duvarını parçalayarak antioksidan bileşenleri çözünmez kısımdan serbest
bıraktığı ve biyoyararlı antioksidan bileşen miktarını artırdığı belirtilmiştir. Isıl
işlem sırasında antioksidan aktiviteye sahip yeni bileşenlerin oluşumu
antioksidan aktivitenin artmasının bir diğer nedeni olarak ileri sürülmüştür.
Akdaş ve Başlar (2014) mandalinanın vakum ve konvektif kurutulması
sırasında elektron transferi temelli bir antioksidan aktivite belirleme yöntemi
olan DPPH değerlerindeki değişimin birinci derece reaksiyon kinetiğine
uyduğunu ve aktivasyon enerjilerinin 39,99-41,85 kJ/mol arasında olduğunu
bildirmişlerdir.
97
SD
20
mmol TE/100 g k.a.
18
16
14
12
10
8
6
4
0
2
4
6
8
6
8
GD
20
mmol TE/100 g k.a.
18
16
14
12
10
8
6
4
0
2
4
GS
mmol TE/100 g k.a.
20
18
65°C
16
70°C
14
75°C
12
10
8
6
4
0
2
4
6
8
Şekil 4.15. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında TEAC değerlerinin
ısıl değişim grafiği
98
Çizelge 4.13. TEAC değerlerinin sıfırıncı derece reaksiyon kinetiğinin lineer
Elma
Çeşidi
R2
SEE
65
k0
(mmol/
100 g
sa)
0,856
0,989
0,2924
70
1,747
0,983
0,5589
75
2,150
0,959
0,9293
65
0,892
0,958
0,5957
70
1,270
0,982
0,4098
75
1,804
0,970
0,6661
65
0,852
0,914
0,8380
70
1,587
0,983
0,4542
75
1,969
0,990
0,4184
Sıcaklık
(°C)
SD
GD
GS
Ea
(kJ/mol)
R2
SEE
90,37
0,913
0,2010
68,93
1,000
0,0033
82,18
0,932
0,1609
1,0
SD
0,8
GD
ln(k0)
0,6
GS
0,4
0,2
0,0
286
288
290
292
294
296
298
-0,2
-0,4
1/T (K) x 105
değerlerindeki değişimin Arrhenius grafiği
4.1.12. Elma cipslerinin başlıca fenolik bileşen içerikleri
İncelenen örneklerde HPLC ile ayrımı yapılarak tanımlanan başlıca fenolik
bileşenler Gallik asit, Klorojenik asit, Kateşin, Kafeik asit, Epikateşin ve Rutin’dir.
Şekil 4.17’de 65°C’de kurutulan GD çeşidine ait örnek kromatogram verilmiştir.
99
Şekil 4.17. 65°C sıcaklıkta kurutulan GD örneğine ait örnek kromatogram
Örneklerin fenolik bileşen içerikleri Çizelge 4.14’te verilmiştir. SD çeşidinde
fenolik asitlerden gallik asit (18,86 mg/100 g k.a.) ve klorojenik asit (15,5
mg/100 g k.a.) miktarı kateşinlerden daha yüksek bulunmuştur (kateşin 10,17
mg/100 g k.a.; epikateşin 11,18 mg/100 g k.a.). GD çeşidinde kateşin miktarı en
yüksek değerde(16,97 mg/100 g k.a.) bulunurken epikateşin miktarı en düşük
(9,50 mg/100 g k.a.) bulunmuştur. GS çeşidinin taze örneklerinde gallik asit
miktarı 27,69 mg/100 g k.a. değeriyle en yüksek konsantrasyonda bulunmuştur.
Elmanın fenolik bileşen konsantrasyonu çeşit, hasat zamanı-olgunluk, kültürel
koşullar gibi faktörlerden etkilenmektedir. Örneğin sinamik asit türevleri ve
kateşin miktarları meyvenin yeni oluşmaya başladığı zamanlarda yüksek
konsantrasyonlarda
bulunurken
olgunlaşmanın
ilerlemesi
ile
birlikte
miktarlarında hızla azalma gözlenmektedir (Spanos ve Wrolstad, 1992). Bunun
yanında elma kabuğu ve etli kısmında fenolik bileşen konsantrasyonu büyük
farklılık göstermektedir. Elma kabuğunda en fazla (−)-epikateşin birimlerinden
oluşan prosiyanidinler, (+)-kateşin, (−)-epikateşin, klorojenik asit, phloridzin ve
kuersetin
konjugatları
bulunmaktadır.
Elma
pulpunda
(+)-kateşin,
prosiyanidinler, (−)-epikateşin ve phloridzin kabukta bulunandan daha düşük
miktarlarda bulunmaktadır. Kuersetin konjugatları kabukta daha fazla
100
bulunurken klorojenik asit pulpta daha yüksek miktarlarda bulunmaktadır (Van
der Sluis, 2001; Boyer ve Liu, 2004; Karaman vd., 2013). Podsedek vd. (2000),
inceledikleri 10 elma çeşidinde klorojenik asit miktarını diğer fenolik
bileşenlerden daha yüksek oranda bulmuşlardır.
Çizelge 4.14. Örneklerin başlıca fenolik bileşen içerikleri (mg/100 g k.a.)
Fenolik Bileşenler (mg/100 g k.a.)
Çeşit
Örnek
Taze
SD
Klorojenik
asit
Kateşin
Epikateşin
Kafeik
asit
Rutin
18,86±2,56 15,50±1,18 10,17±2,87 11,18±0,75 0,00±0,00
0,00±0,00
EC-65°C 26,35±1,17 58,29±3,60 49,93±4,41 26,05±1,44 0,00±0,00
0,00±0,00
EC-70°C 25,63±2,64 53,01±5,72 49,33±4,93 26,52±3,89 0,00±0,00
0,00±0,00
EC-75°C 26,22±5,67 26,22±5,67 32,90±7,90 18,13±5,59 0,00±0,00
0,00±0,00
Taze
GD
Gallik asit
15,16±3,24 10,06±2,04 16,97±4,37
9,50±0,00
0,00±0,00
0,00±0,00
EC-65°C 54,82±6,02 33,44±5,53 45,03±1,84 30,81±2,45 0,00±0,00
0,00±0,00
EC-70°C 52,95±6,37 34,67±5,38 41,04±4,36 25,99±4,52 9,74±1,32 25,31±2,24
EC-75°C 52,31±7,24 27,80±4,00 27,24±4,40 12,38±1,77 6,63±1,07 35,41±1,97
Taze
GS
27,69±0,94 10,17±0,73 25,56±6,90 14,62±0,63 0,00±0,00
0,00±0,00
EC-65°C 37,54±0,77 60,64±4,45 54,58±1,50 54,58±1,50 4,38±0,48 25,84±0,22
EC-70°C 30,63±4,31 42,09±3,27 48,22±5,18 36,24±5,04 4,66±0,14 31,61±5,84
EC-75°C 33,82±3,34 44,15±1,19 34,19±1,67 21,12±1,78 6,30±0,37 33,95±6,03
EC: Elma cipsi
Bu çalışmada bulunan sonuçlardan daha yüksek olarak, elma posası
liyofilizatlarında fenolik bileşenlerinin incelendiği çalışmada epikateşin 9,3;
kateşin 2,4; klorojenik asit 14,3 mg/g olarak tespit edilmiştir (Schieber vd.,
2003).
Elma suyu üretiminde kullanılan 46 elma çeşidinin incelendiği çalışmada
klorojenik asit, epikateşin ve prosiyanidin B2 miktarları, analizde tespit edilen
fenolik bileşiklerin yaklaşık %80’ini oluşturmuştur. Çeşitler içinde klorojenik
asit 21-351 mg/L, epikateşin 0-206 mg/L ve prosiyanidin B2 0-247 mg/L
aralığında bulunmuştur. Toplam fenolik içerik miktarı 10 katlık bir aralıkta
değişim göstermiştir (Mangas vd., 1999; Kalt, 2005).
101
Farklı elma çeşitlerinin etli kısımları ve kabuklarındaki fenolik kompozisyonunu
incelendiği çalışmada Granny Smith çeşit elmanın etli kısmında kateşin
63,6;klorojenik asit 19,3; epikateşin 30,1 ve kafeik asit 9,2 mg/kg ve kabukta
kateşin 120,2 ve epikateşin 98,8 mg/kg olarak tespit edilmiştir (Karaman vd.,
2013).
Bu çalışmada SD çeşidinden 65°C’de kurutulan elma cipslerinde fenolik bileşen
miktarları en yüksek bulunurken bunu 70 ve 75°C’de üretilen elma cipsleri
takip etmiştir. GD çeşidinden üretilen elma cipslerinde gallik asit, klorojenik
asit, kateşin ve epikateşin miktarları en yüksek 65°C’de üretilen elma
cipslerinde tespit edilmiştir. Nişastanın jelatinizasyonu ve bağlı durumdaki
fenolik bileşenlerin tükenmesi sonucunda (Yang vd., 2014), 65°C sıcaklıkta
kurutulanlara kıyasla 70 ve 75°C sıcaklıkta kurutulan örneklerde sıcaklığa
hassas fenolik bileşenlerde bir miktar kayıp olduğu düşünülmüştür.
SD çeşidinin hiçbir örneğinde tespit edilemeyen kafeik asit ve rutin GD çeşidinin
70 ve 75 °C’de üretilen cipslerinde tespit edilmiştir. Gallik asit, klorojenik asit,
kateşin ve epikateşin miktarları 65°C’de üretilen GS çeşidinden elma cipslerinde
taze örnekler ile 70 ve 75°C’de üretilen elma cipslerine kıyasla daha yüksek
bulunmuştur. Elma cipsi örneklerinde kafeik asit ve rutin fenolik bileşikleri
kurutma sıcaklığı ile artan oranlarda bulunmuştur. SD ve GS çeşidinde gallik
asit, GD çeşidinde rutin dışındaki fenolik bileşenlerin kurutma ile değişimi
istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05).
Üç aşamalı tambur kurutucu kullanılarak 300-700°C sıcaklıktaki hava ile örnek
sıcaklığı 50–60°C sıcaklığı aşmayacak sekilde kurutulan endüstriyel elma suyu
üretiminden kalan elma posasında fenolik bileşenlerin stabilitesi araştırılmıştır.
Kurutulmuş posada flavanol miktarındaki azalmaya karşın flavonol ve
hidroksisinamat konsantrasyonunda artış bulunmuştur (Schieber vd., 2003).
Başka bir çalışmada benzer şekilde kurutma eriklerde kafeik asit miktarında
artışa sebep olmuştur. Benzer şekilde taze eriklerde kafeik asit bulunmazken
102
kurutulmuş eriklerde 9,8-10,5 mg/kg kafeik asit tespit edilmiştir. Kafeik asit
miktarındaki
artışın
muhtemel
sebebinin
hidroksisinamik
asitlerin
(neoklorojenik ve klorojenik asit) yüksek sıcaklık ve asidik ortamda
parçalanması olduğu düşünülmüştür (Miletic´ vd., 2013 ).
Genellikle taze bitkisel ürünlerin fenoliklerin kurutma sırasındaki degradasyonu
sebebi ile kurutulmuş ürünlerden daha yüksek fenolik içeriğe sahip olduğu
düşünülmektedir. Bununla birlikte domates, shiitake mantarı gibi kurutulmuş
ürünlerin tazelere kıyaslandığında daha yüksek fenolik içeriğe sahip olduğu
belirtilmiştir (Suvarnakuta, 2011). Isıl işlem hücresel bileşenlerin parçalanması
yüzünden vakuollerde biriken fenolik asitlerin serbest kalmasına yol
açabilmektedir. (Dewanto, 2002). Bitkilerdeki çoğu antioksidan bileşen
çözünmez polimerlere kovalent bağlarla bağlı olarak bulunmaktadır. Isıl işlemin
hücre duvarını parçalayarak antioksidan bileşenleri çözünmez kısımdan serbest
bıraktığı
ve
biyoyararlı
antioksidan
bileşen
miktarını
arttırdığı
ileri
sürülmektedir (Choi vd, 2006).
Kurutulmuş eriklerde artan gallik asit içeriği, gallik asit ve şekerlerin esterleri
olan gallotaninlerin ısıl parçalanması ile ilişkilendirilmiştir. Madrau vd. (2010)
85°C’de kurutma sırasında neoklorojenik asit konsantrasyonunda artış tespit
etmiş, klorojenik asit konsantrasyonunun ise değişmediğini bildirmiştir
(Miletic´ vd., 2013 ).
4.1.13. Renk değişimi ve ısıl değişim kinetiği
Kurutma sırasında materyal rengi yalnızca yüzeyden suyun buharlaşması
sebebi ile değil aynı zamanda enzimatik esmerleşme, enzimatik olmayan
esmerleşme ve
karamelizasyon reaksiyonları
sebebi ile
de değişime
uğramaktadır (Krokida vd., 2000).
Kurutma süresince elma dilimlerindeki renk değişimi Hunter L, a ve b
değerlerinin ölçümü ile belirlenmiştir (Ek D). Başlangıç L değeri en yüksek GS
çeşit elmada (72,63), en düşük SD çeşit elmada (71,17) tespit edilmiştir
103
(p>0,05). Hunter L değerleri her üç kurutma sıcaklığı ve her üç çeşit için
azalarak en düşük 75°C’de kurutulan örneklerde belirlenmiştir. Kurutma işlemi
süresince esmerleşmenin bir diğer göstergesi olarak bütün çeşit ve sıcaklıklarda
Hunter a ve b değerlerinde artış gözlenmiştir. Hunter a değeri en yüksek
75°C’de SD çeşidinden üretilen elma cipslerinde (8,14), en düşük 65°C’de GS
çeşidinden üretilen elma cipslerinde (1,83) ölçülmüştür. Bütün sıcaklıklar için
kurutma sırasında Hunter L değerlerindeki azalma, a ve b değerlerindeki artış
önemli bulunmuştur (p<0,05).
Kararmayı önlemek için farklı kimyasallara daldırılan ve doğal kurutma, 65°C’de
konvektif kurutma ile mikrodalga kurutma uygulamaları yapılan Amasya
elmalarında CIE L* a* b* değerleri benzer şekilde değişiklik göstermiştir.
Kimyasal ile muamele edilmeyen kontrol grubunda daha fazla olmak üzere L*
değerinde azalış, a* ve b* değerlerinde artış belirlenmiştir (Tarhan vd., 2009).
Hunter L, a ve b değerlerinden Eşitlik 3.11’den hesaplanan ve toplam renk
değişimini ifade eden ΔE değerleri Çizelge 4.15’te verilmiştir. Her üç sıcaklık için
ΔE değeri en yüksek SD çeşit elmadan üretilen örneklerde, en düşük GS çeşit
elmadan üretilen örneklerde hesaplanmıştır. SD çeşit elmanın ön işlemler
sırasında enzimatik esmerleşmeye diğer çeşitlerden daha fazla maruz kalması
nedeniyle olabileceği düşünülmektedir.
75°C üretilen örneklerde renk değişimi diğer sıcaklıklarda meydana gelen renk
değişiminden daha yüksek bulunmuştur. Bunun yüksek sıcaklıklarda meydana
gelen enzimatik esmerleşme reaksiyonlarından kaynaklandığı düşünülmektedir.
HMF konsantrasyonu GS çeşit elmalarda en yüksek oranda bulunmasına karşın
bu sonuç enstrümental olarak belirlenen renk değerlerine yansımamıştır. SD
çeşit elmanın PFO aktivitesi ile renk parametre sonuçları arasındaki ilişki göz
önüne alındığında enzimatik esmerleşmenin SD çeşidinden üretilen elma
cipslerinin kalite özellikleri üzerinde önemli etkisi olduğu sonucuna varılmıştır.
104
Çizelge 4.15. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin Toplam Renk değişim
(ΔE) değerleri
Çeşit
Kurutma sıcaklığı
SD
GD
GS
65°C
9,68
9,46
8,63
70°C
13,15
10,04
10,35
75°C
17,99
16,94
15,01
Regresyon analizi sonucunda yüksek R2 ve düşük SEE değerleri veren toplam
renk değişim değerlerinin ısıl değişimi 1. Derece reaksiyon kinetiğine uyum
göstermiştir (Çizelge 4.16). Değişimin sıcaklıkla ilişkisini gösteren Arrhenius
çizimi Şekil 4.18’de verilmiştir. Doğru eğimlerinden hesaplanan Ea değerleri
Çizelge 4.16’da verilmiştir. Aktivasyon enerjileri değerlendirildiğinde sıcaklık
artışının etkisiyle renk değişimine en dayanıklı çeşit GD çeşidi, en hassas çeşit
SD çeşidi olarak tespit edilmiştir.
Çizelge 4.16. Toplam renk değişiminin birinci derece reaksiyon kinetiğinin
lineer regresyon analizi sonuçları ve aktivasyon enerjileri (Ea)
Elma
Çeşidi
SD
GD
GS
Sıcaklık
(°C)
k1 (h-1)
R2
SEE
65
0,009
0,942
0,0058
70
0,060
0,916
0,0331
75
0,105
0,921
0,03071
65
0,034
0,991
0,0082
70
0,066
0,944
0,0292
75
0,093
0,925
0,0483
65
0,012
0,935
0,0082
70
0,037
0,918
0,0203
75
0,127
0,962
0,0463
105
Ea
(kJ/mol)
R2
SEE
241,07
0,915
0,5314
98,64
0,970
0,1248
230,86
0,999
0,0587
1/T (°K)x105
286
288
290
292
294
296
298
0
SD
GD
GS
ln (k1)
-1
-2
-3
-4
-5
Şekil 4.18. SD, GD ve GS çeşit elmaların kurutulması sırasında toplam renk
değişimi (ΔE) değerlerinin Arrhenius grafiği
Konvektif kurutma ve osmotik işlem ile konvektif kurutmanın kombine olarak
uygulandığı elma cipslerinde toplam renk değişim değerleri sırasıyla 14,2 ve 4,6
olarak belirlenmiştir (Velickova vd., 2013).
Farklı sıcaklık ve hava hızlarında kurutulan Granny Smith elmaların toplam
renk değişimi en yüksek 40°C sıcaklıkta 1,5 m/s hızda kurutulan elma
dilimlerinde (37,17) en düşük 80°C sıcaklıkta 0,5 m/s hızda kurutulan elma
dilimlerinde (18,75) bulunmuştur. Aynı hava hızlarında artan kurutma
sıcaklıkları ile toplam renk değişiminin azalması düşük sıcaklıkta kuruma
süresinin uzamasına ve esmerleşme ürünlerinin artmasına bağlanmıştır (VegaGálvez vd., 2012).
Farklı kimyasal çözeltilere daldırılarak Gold Rush çeşit elmadan 70°C’de
kurutularak üretilen elma cipslerinde CIE L*a*b* değerlerinden hesaplanan
toplam renk değişimi en yüksek daldırma uygulanmamış örneklerde (7,94), en
düşük %0,5 askorbik asit çözeltisine daldırılan örneklerde (6,41) tespit
edilmiştir (Magdic vd., 2009).
106
Krokida vd., (2001) elma, muz, patates ve havuç konvansiyonel, mikrodalga,
vakum, dondurarak ve ozmotik kurutma yöntemleri ile kurutulmuş renk
değişim kinetikleri Hunter L, a, b değerleri üzerinden incelemişlerdir. Kurutma
yöntemleri
renk
özelliklerini
önemli
düzeyde
etkilemiştir.
Konvektif,
mikrodalga ve vakum kurutma örneklerinde aşırı esmerleşme ile birlikte L
değerinde azalma, a ve b değerlerinde düşüş gözlenmiştir. Kırmızılık (a) ve
sarılık (b) değerleri birinci derece değişim kinetiğine uyum göstermiştir.
Ozmotik kurutmada L değerinde azalma, a ve b değerlerinde artma önemsiz
düzeyde gözlenmiştir. Renk karakteristiklerini en iyi koruyan kurutma yöntemi
dondurarak kurutma olmuştur.
Taze elmalarda sırasıyla 50,22; 0,07 ve 16,87 olarak ölçülen CIE L* a* b*
değerleri 40,4°C sıcaklıkta 24 saat kurutma sonrası 71,36; 1,07 ve 27,82 (Hunter
L: 65,36 a: -2,55 b: 22,89) olarak ölçülmüştür (Rababah vd., 2005).
Farklı kurutma yöntemleri uygulanan kivilerde toplam renk değişimi ΔE’nin ısıl
değişim kinetiği sıfırıncı ve birinci derece reaksiyon kinetiğiyle uyum gösterdiği
bildirilmiştir (Maskan, 2001).
4.1.14. Tekstürel özellikler
Kırılma kuvveti tekstürel özelliklerin değerlendirilmesinde sıklıkla kullanılan
bir parametredir. Yüksek kırılma kuvveti gevrek (crunchy) tekstürel özellikleri
oluşturan kalın hücre duvarlı büyük hücre boşlukları ile ilişkilendirilirken,
düşük kırılma kuvveti kırılgan ve daha az sertliği oluşturan birim alandaki ince
duvarlı çok sayıda hücre ile ilişkilendirilmektedir (Yağcı ve Göğüş, 2012).
Meyvelerde hücre duvarı kalınlığı, hücre boyut ve şekli, hücreler arası
boşlukların hacmi gibi yapısal özellikler taze ve işlenmiş ürünlerin tekstürel
kalitesinin belirlenmesinde önemli rol oynamaktadır. Bu yüzden farklı elma
çeşitlerinden üretilen ürünler farklı tekstürel özellikler gösterebilmektedir
(Sham, 2000).
107
Farklı sıcaklıklarda farklı çeşit elmalardan üretilen elma cipslerinin kırılma
kuvveti değerleri Şekil 4.19’da gösterilmiştir. Kırılma kuvveti değeri en yüksek
75°C’de GS çeşit elmadan üretilen elma cipslerinde (4,73 N), en düşük 65°C’de
SD çeşit elmadan üretilen elma cipslerinde (3,98 N) tespit edilmiştir. Farklı çeşit
kullanımı ve kurutma sıcaklığının kırılma kuvveti üzerine etkisi istatistik olarak
önemli bulunmamıştır.
Farklı mikrodalga kuvvetleri ve farklı sıcaklık uygulamaları ile Sawa çeşidinden
üretilen kurutulmuş elmaların kırılma kuvvetleri bu çalışma sonuçlarına yakın
olarak 2,6-4,3 N aralığında bulunmuştur (Marzec vd., 2010).
Bu çalışmadan daha yüksek olarak ultrason uygulaması ile ön işlem uygulanmış,
dikdörtgen şeklinde dilimlenmiş elma dilimlerinin maksimum kırılma kuvveti
21,79-97,26 N aralığında tespit edilmiştir (Brnčić vd., 2010).
Kızıl ötesi ve konvektif kurutma uygulanan kurutulmuş elmaların maksimum
kırılma kuvveti değerleri 6,43-9,07 N değerleri arasında değişiklik göstermiştir
(Nowak ve Lewicki, 2005).
Farklı sıcaklık ve sürelerde vakum kızartılmış elma cipslerinde kırılma
kuvvetleri 3,92-22,56 N olarak belirlenmiştir (Shyu ve Hwang, 2001).
Dondurarak kurutma ve mikrodalga vakum kurutma uygulamaları ile kurutulan
elmaların sertlik değerleri 1558-2140 g (~15,28-20,99 N) olarak belirlenmiştir
(Huang vd., 2012).
Yer elmasından kızartılarak ya da mikrodalga pişirme yöntemi ile üretilen
gevrek atıştırmalıkların kırılma kuvvetleri yaklaşık olarak sırasıyla 0,69-2,45 N
ve 2,75-5,69 N olarak belirlenmiştir (Baltacıoğlu ve Esin, 2013).
108
SD
GD
GS
5
Kırılma kuvveti (N)
4
3
2
1
0
65°C
70°C
75°C
Şekil 4.19. Elma cipslerinin kırılma kuvveti değerleri (N)
4.1.15. Duyusal özellikler
Çeşitler bazında en beğenilen sıcaklığı belirlemek için Lezzet Profili Analizi
Tanımlayıcı Test Tipi ile gerçekleştirilen duyusal değerlendirme sonuçları Şekil
4.20’de verilmiştir. Renk değerleri bakımından en yüksek beğeniyi, bütün
çeşitler için toplam renk değişim değerinin en düşük olduğu sıcaklık olan 65°C
sıcaklıkta üretilen elma cipsleri almıştır. GS çeşidi için 65°C’de üretilen elma
cipslerinin renk değerlerindeki farklılık 70 ve 75°C’de üretilenlere göre
istatistik olarak önemli bulunmuştur (p<0,05). Şekil, koku, çıtırlık (elle ve
ağızda), kırılganlık, sertlik, çiğnenebilirlik, tatlılık, ekşilik, hafif karamelize tat
(hoşa giden) parametreleri bakımından 75°C’de üretilen elma cipsleri
panelistler tarafından en yüksek puanları almıştır. Bu sonuçlara paralel olarak
Genel değerlendirme sonuçlarında da tüm çeşitler için en yüksek puanı alan
elma cipsleri 75°C’de üretilen elma cipsleri olmuştur (Şekil 4.21).
109
SD
Karamelize tat
Ekşilik
Tatlılık
6
5
4
3
2
1
0
Renk
Şekil
65
70
Koku
75
Çıtırlık
Çiğnenebilirlik
Kırılganlık
Sertlik
Çıtırlık (ağızda)
GD
Karamelize tat
Ekşilik
Tatlılık
6
5
4
3
2
1
0
Renk
65
Şekil
70
Koku
75
Çıtırlık
Çiğnenebilirlik
Kırılganlık
Sertlik
Çıtırlık(ağızda)
GS
Karamelize tat
Ekşilik
Tatlılık
6
5
4
3
2
1
0
Renk
65
Şekil
70
Koku
75
Çıtırlık
Çiğnenebilirlik
Kırılganlık
Sertlik
Çıtırlık(ağızda)
Şekil 4.20. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin duyusal değerlendirme
sonuçları
110
Genel Değerlendirme Puanı
7
6
5
4
SD
3
GD
2
GS
1
0
65°C
70°C
Kurtuma sıcaklığı
75°C
Şekil 4.21. Farklı sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinin genel değerlendirme
sonuçları
Duyusal değerlendirmenin ilk aşamasında en beğenilen elma cipsi üretim
sıcaklığının 75°C olarak belirlenmesinin ardından ikinci aşamada üç elma
çeşidinden bu sıcaklıkta üretilen elma cipsleri panelistlere servis edilmiştir.
Duyusal değerlendirmenin ikinci aşamasından elde edilen sonuçlar Şekil 4.22’de
gösterilmiştir. GS çeşit elmadan üretilen elma cipsleri renk, şekil, çıtırlık
(ağızda), sertlik, çiğnenebilirlik ve ekşilik parametlerinden en yüksek puanları
almıştır. Ekşi tadı ile bilinen ve titrasyon asitliği değerleri diğer çeşitlerden
yüksek bulunan Granny Smith çeşidinden üretilen elma cipslerindeki ekşilik
panelistler
tarafından
algılanarak
duyusal
değerlendirme
sonuçlarına
yansımıştır. SD çeşit elmadan üretilen elma cipsleri ise koku ve tatlılık
parametrelerinden daha yüksek puan almıştır. GD çeşit elmadan üretilen elma
cipsleri çoğu parametreden GS çeşidinden üretilen elma cipslerine yakın
puanlar almakla birlikte çıtırlık (elde), kırılganlık ve karamelize tat
parametrelerinden daha yüksek puan almıştır. GD ve GS çeşit elmaların renk,
çıtırlık (elde), kırılganlık, çıtırlık (ağızda), sertlik, çiğnenebilirlik, karamelize tat
ve genel değerlendirme parametreleri arasındaki farklar istatistik olarak önemli
bulunmamıştır. SD çeşidi renk, çıtırlık, sertlik, çiğnenebilirlik, ekşilik ve genel
değerlendirme parametrelerinden diğer çeşitlere göre düşük puan almıştır
(p<0,05). SD çeşidinde tatlılık parametresi ise en yüksek puanı almıştır
111
(p<0,05). SD, GD ve GS çeşidinden üretilen elma cipsleri için genel
değerlendirmede 6 puan üzerinden sırasıyla ortalama 4,32; 4,92 ve 4,99 puan
almıştır. GS çeşit elmadan 75°C sıcaklıkta üretilen elma cipsleri en fazla beğeniyi
aldığından çalışmanın ambalajlama ve depolama kısmında araştırma materyali
olarak kullanılmıştır.
Karamelize tat
Ekşilik
Tatlılık
6
5
4
3
2
1
0
Renk
GS
Şekil
GD
Koku
SD
Çıtırlık
Çiğnenebilirlik
Kırılganlık
Sertlik
Çıtırlık (ağızda)
Şekil 4.22. SD, GD ve GS çeşitlerinden 75°C sıcaklıkta üretilen elma cipslerinin
duyusal değerlendirme sonuçları
elma cipslerinin duyusal özelliklerinin renk, tat ve koku, kırılganlık
parametreleri bakımından değerlendirildiği çalışmada Golden Delicious
çeşidinden üretilen elma cipsleri tat ve koku parametreleri bakımından diğer
çeşitlerden daha yüksek puan almıştır (Akyıldız, 1999). Kalsiyum klorür ile ön
işlem uygulanmış elma cipslerine uygulanan duyusal analizde Fuji ve Golden
Delicious çeşit elmalardan üretilen elma cipsleri Red Delicious çeşidinden
üretilenlere göre daha yüksek elma lezzeti ve daha düşük istenmeyen lezzet
puanı almıştır. Bitki hücre duvarına mekanik kuvvet sağlayan kalsiyum klorür
ile muamele edilen elma cipsleri kırılganlık parametresi bakımından daha
yüksek puan alırken çeşitler bazında Fuji çeşidi daha fazla kırılgan bulunmuştur
(Sham, 1997; Sham vd., 2001).
112
4.2. Elma Cipsininin Kalite ve Antioksidan Özelliklerine Ambalaj ve
Depolamanın Etkisinin Değerlendirilmesi
Çalışmanın ikinci kısmında duyusal değerlendirmede panelistler tarafından en
fazla beğeniyi alan GS çeşidinden 75°C sıcaklıkta üretilen elma cipsleri nem ve
oksijen bariyeri olan PET-OPA-Al-CPP ambalaj ve bariyer özelliği olmayan HDPE
ambalajlar kullanılarak ambalajlanmış ve 6 ay depolama sürecinde kalite ve
antioksidan özelliklerdeki değişim değerlendirilmiştir. Ambalajlanmış örneklere
ait analiz bulguları aşağıda verilmiştir.
4.2.1. Nem içeriği ve su aktivitesi
Başlangıç nem içeriği %2,27 olarak ölçülen elma cipsi örneklerinin nem
içeriklerinde ve su aktivitelerindeki değişim Şekil 4.23 ve 4.24’te verilmiştir.
Depolama sürecinde HDPE ambalajla paketlenen örneklerin nem içeriği bariyer
ambalajlı örneklerin nem içeriğinden daha yüksek bulunmuştur (p<0.05).
Depolamanın sonunda HDPE torbalarda ambalajlanan örneğin nem içeriği %
8,52 ve bariyer ambalajlı örneğin nem içeriği ise % 2,97 olarak tespit edilmiştir.
12
PET-OPA-Al-CPP
HDPE
Nem (%)
8
4
0
0
1
2
3
4
Depolama süresi (ay)
5
6
Şekil 4.23. Depolama sürecinde elma cipslerinin nem içeriklerindeki değişim
(%)
113
Nem değerlerine benzer şekilde başlangıç su aktivite değeri 0,225 olan elma
cipslerinden HDPE ambalaj ile ambalajlananların su aktivite değeri yükselerek
depolama sonunda 0,358 (p<0,05), bariyer ambalaj ile ambalajlananların su
aktivite değeri ise istatistik olarak önemli değişim göstermeyerek 0,201 olarak
tespit edilmiştir.
PET-OPA-Al-CPP
HDPE
0,5
Su aktivitesi (aw)
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
1
2
3
4
5
6
Şekil 4.24. Depolama sürecinde elma cipslerinin su aktivitelerindeki değişim
Konopacka vd. (2002), elma cipsinin sorpsiyon ve tekstürel özelliklerinin
inceledikleri çalışmada en iyi kırılganlık özelliğini gösterdiği su aktivite değeri
0,12 olarak bildirilmiştir. Elma cipsinin kritik su aktivite değeri ise 0,18, bu
değere karşılık gelen nem içeriği ise kuru maddede 3,5 g H2O/100 g olarak
belirtilmiştir.
Bu çalışmadan elde edilen bariyer ambalaj ile paketlenen elma cipslerinin nem
içeriği bulguları Konopacka vd. (2002) tarafından verilen nem içeriği
değerlerinden daha düşük bulunurken su aktivite değerleri ise daha yüksek
bulunmuştur.
Bariyer ambalajlı örneklerin nem içeriğindeki değişim istatistik olarak önemli
bulunmazken, HDPE ambalajlı örneklerdeki nem değişimi ise istatistik olarak
önemli bulunmuştur (p<0,05).
114
Ambalaj materyallerinin su buharı geçirgenliği değerleri ve elde edilen sonuçlar
göz önüne alındığında elma cipsinin depolama sürecinde kalite özelliklerini
koruması bakımından PET-OPA-Al-CPP lamine ambalajın daha uygun olduğu
görülmektedir.
4.2.2. Renk değerleri
Depolama başlangıcında örneklerin Hunter L, a, b değerleri sırasıyla 65,86; 4,10
ve 18,54 olarak ölçülmüştür. Depolama süresince elma cipslerindeki renk
değişimi Şekil 4.25’de gösterilmiştir. Depolamanın 6. Ayında PET-OPA-Al-CPP
ambalaj kullanılarak ambalajlanan örneklerin Hunter L, a ve b değerleri 68,05;
5,74 ve 18,40 olarak belirlenmiştir. HDPE ambalaj ile ambalajlanan örneklerde
ise Hunter L, a ve b değerleri 67,20; 5,98 ve 20,37 olarak kaydedilmiştir. Farklı
ambalajlar ile ambalajlanan örneklerin renk değerleri arasında istatistik olarak
fark bulunmamıştır.
Eşitlik 3.11’den hesaplanan toplam renk değişimi değerleri 6. ayda Bariyer
ambalaj ile ambalajlanan örneklerde 2,74, HDPE ambalaj ile ambalajlanan
örneklerde 2,95 olarak hesaplanmıştır (Çizelge 4.17).
115
72
70
L
68
66
64
62
60
0
1
2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
10
8
a
6
4
2
0
25
PET-OPA-Al-CPP
HDPE
20
b
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
Şekil 4.25. Depolama sürecinde elma cipslerinin Hunter L, a, b değerlerindeki
değişim
116
Çizelge 4.17. Ambalajlanmış elma cipslerinin depolama süresince Toplam Renk
Değişimi (ΔE) Değerleri
Depolama Süresi (Ay)
Ambalaj
1
2
3
4
5
6
PET-OPA-Al-CPP
2,63
3,22
3,15
2,43
1,06
2,74
HDPE
2,67
3,92
2,40
2,71
3,33
2,95
Osmotik ön işlem sonrası 105°C’de 60 dk kurutularak üretilen ve metalize
polipropilen ambalaj ile azot atmosferinde paketlenerek 6 ay oda sıcaklığında
muhafaza edilen elma cipslerinin depolama sonundaki toplam renk değişimi 5,4
olarak belirlenmiştir (Velickova vd., 2013).
4.2.3. Kırılma kuvveti
Depolama başlangıcında elma cipslerinde 3,57 N olarak ölçülen sertlik değerleri
her iki ambalajla paketlenen örneklerde de artarak Bariyer ambalajlı örneklerde
4,80 N; HDPE ambalajlı örneklerde 10,06 N olarak ölçülmüştür (p<0,05).
Kırılma kuvveti değerleri, örneklerin depolama sürecinde nem içerikleri ve su
aktivite değerlerinin tekstürel özelliklere yansıdığını göstermektedir (Şekil
4.26).
PET-OPA-Al-CPP
HDPE
12
Kırılma kuvveti (N)
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
5
6
Şekil 4.26. Depolama sürecinde elma cipslerinin kırılma kuvveti değerlerindeki
değişim (N)
117
Metalize polipropilen ambalaj ile azot atmosferinde ambalajlanmış ve oda
sıcaklığında muhafaza edilmiş elma cipslerinin 6. aydaki sertlik değeri 14,7 N
olarak belirlenmiş, başlangıç sertlik değeri ile olan fark önemsiz bulunmuştur
(Velickova vd., 2013).
4.2.4. Antioksidan özellikler
Çizelge 4.18’de PET-OPA-Al-CPP ve HDPE ambalaj ile ambalajlanmış elma
cipslerinin
depolama
süresince
antioksidan
bileşenler
ve
antioksidan
kapasitelerinde meydana gelen değişimler verilmiştir.
Elma cipslerinin üretimi takiben askorbik asit içeriği 5,94 mg/100 g k.a. olarak
tespit edilmiştir. Depolama sırasında her iki ambalajlı örnekte de askorbik asit
içeriğinde kayıp meydana gelmiştir. Bu kayıp bariyer ambalajda %12,78, HDPE
ambalajda ise %14,19 olarak belirlenmiştir. Her iki ambalaj için başlangıç ve
depolama sonunda askorbik asit değişimi istatistik olarak önemli bulunmuştur
(p<0,05).
Askorbik asit miktarının depolama süresince azalmasının sebebinin depolama
süresince parçalanmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Askorbik asit pH,
sıcaklık, ışık, enzim, oksijen ve metalik katalizörlerin varlığında kolaylıkla
parçalanan bir vitamindir (Santos ve Silva, 2008). Yapılan çalışmalarda askorbik
asidin teknolojik işlem ve depolama sürecindeki en fazla kayba uğrayan vitamin
olduğu belirtilmiştir (Özdemir vd., 1997).
118
Çizelge 4.18. Ambalajlanmış elma cipslerinin antioksidan bileşenleri ve antioksidan kapasite değerlerinde depolama süresince meydana
gelen değişimler
Antioksidan Bileşen & Kapasite
Askorbik asit (mg/100 g k.a.)
Ambalaj materyali
0
1
2
3
4
5
6
PET-OPA-Al-CPP
5,94±0,22
5,71± 0,22
5,88± 0,32
5,69± 0,14
5,39± 0,08
5,45± 0,12
5,18± 0,03
HDPE
5,94±0,22
5,83± 0,26
5,80± 0,57
5,50± 0,15
5,22 0,20
5,04± 0,14
5,10± 0,16
Toplam Fenolik Madde
(mg GAE/100 g k.a.)
PET-OPA-Al-CPP
683,27±22,50 665,82± 15,14 651,74± 26,01 650,25± 18,11 651,79± 40,55
HDPE
683,27±22,50 660,32± 19,21 640,70± 18,28 634,90± 54,30 648,53± 24,24 639,42± 33,65 634,17± 20,43
Toplam Flavonoid miktarı
(mg KE/100 g k.a.)
PET-OPA-Al-CPP
191,16±6,45
183,35± 5,87
208,57± 12,72 183,85± 6,28
180,20± 2,28
169,07± 1,68
163,33± 2,35
HDPE
191,16±6,45
189,36± 6,87
186,75± 5,42
186,75± 2,48
192,19± 3,16
170,40± 8,34
161,61± 9,05
PET-OPA-Al-CPP
13,36±0,87
12,83± 0,42
12,75± 1,23
13,49± 0,41
11,82± 0,38
11,24 0,70
12,38± 0,25
HDPE
13,36±0,87
11,96± 0,64
12,06± 0,57
11,45± 0,60
13,69± 0,34
12,75± 0,25
12,18± 0,25
PET-OPA-Al-CPP
12,26±0,40
12,31± 0,48
12,40± 0,19
12,38± 0,26
12,23± 0,57
12,17± 0,27
12,29± 0,24
HDPE
12,26±0,40
12,13± 0,41
12,33± 0,30
12,24± 0,09
12,28± 0,34
12,20± 0,32
12,17± 0,59
TEAC (mmol TE/100 g k.a.)
ORAC (mmol TE/100 g k.a.)
119
649,90 34,07 632,40± 39,71
polietilen torbalarda oda sıcaklığında muhafaza edilen elma cipslerinde 8 aylık
depolama süresi sonunda askorbik asit kaybı sırasıyla %96; 95 ve %97 olarak
tespit edilmiştir (Akyıldız, 1999).
Toplam fenolik madde miktarı depolama süresince azalarak 6. ayda % değişim
PET-OPA-Al-CPP ve HDPE ambalajda sırasıyla %7,45 ve %7,19 olarak
bulunmuştur.
Golden Delicious çeşit elmalardan 75°C’de kurutularak üretildikten sonra çift
katlı polietilen torbalara konularak depolanan örneklerde 4 ve 8 aylık dönemler
sonunda toplam fenolik madde kaybı sırasıyla %8 ve %27 oranında
bulunmuştur (Akyıldız, 1999).
191 mg KE/100 g k.a. olarak belirlenen başlangıç toplam flavonoid miktarı
azalarak bariyer ambalajlı örneklerde %14,56, HDPE ambalajlı örneklerde
%15,46 kayba uğramıştır.
Elma cipslerinin ORAC ve TEAC başlangıç değerleri sırasıyla 12,26 µmol/100 g
k.a. ve 13,36 µmol/100 g k.a. olarak belirlenmiştir. ORAC değerlerinde başlangıç
değerlerine kıyasla Bariyer ve HDPE ambalaj için sırasıyla %7,32 ve %8,80
azalma tespit edilmiştir. TEAC değerlerinde ise Bariyer ambalaj için %0,31 artış;
HDPE ambalajda %0,67 azalma görülmüştür.
Küp şeklinde dilimlenerek %7 nem içeriğine kadar kurutulmuş elmalar HDPE
ambalajlarda oda sıcaklığında, karanlık ortamda 6 ay depolanmıştır. TEAC
yöntemi ile belirlenen antioksidan aktivite değerleri depolamanın ilk ayında
artış, depolamanın sonuna doğru düşüş göstermiştir. Antioksidan aktivitede
depolamanın başlangıcında görülen bu artışın sebebi kateşin gibi polifenolik
bileşiklerin kimyasal ve enzimatik oksidasyonu ile açıklanmıştır (Sacchetti vd.,
2008).
120
Konvektif kurutma uygulanan farklı çeşit eriklerin DPPH yöntemi ile belirlenen
antioksidan aktivitelerinde depolamanın 8 ve 12. aylarında 1,5-2 kat artış tespit
edilmiş, bu artış maillard reaksiyonu ara ürünü Hidroksi Metil Furfural ile
ilişkilendirilmiştir (Del Caro vd., 2004).
4.2.5. Maya küf gelişimi
Depolama boyunca hiçbir örnekte maya küf gelişimi gözlenmemiştir. Su
aktivitesi 0,6 değerinin altında olan gıdalar mikrobiyel gelişmeye elverişsizdir
(Topal, 1996). Her iki ambalaj için su aktivite değerleri ürünün uzun süre
muhafazası için güvenli olarak bulunmuştur.
121
5. SONUÇ
Bu çalışmada farklı elma çeşitlerinden farklı sıcaklıklarda dehidrasyon yöntemi
ile elma cipsi üretimi gerçekleştirilmiştir. Kurutma aşamalarında alınan
örneklerde çeşitli fiziksel ve kimyasal özellikler belirlenmiştir. Elma cipslerinin
duyusal değerlendirmesinde en yüksek puanı alan çeşit ve sıcaklıkta üretilen
örnek iki farklı ambalaj materyali kullanılarak ambalajlanmış, 6 ay depolama
sürecinde örneklerin kalite ve antioksidan özellikleri incelenmiştir.
Elde edilen sonuçlara göre 65°C, 70°C ve 75°C sıcaklıklarda kuruma hızları ürün
nemine ve zamana bağlı olarak giderek azalan bir eğilim sergilemiştir. Elmaların
kuruma davranışını açıklayan en uygun model Midilli ve Küçük modeli olarak
belirlenmiştir. Örneklerin etkin difüzyon
katsayıları
sıcaklıkla birlikte
yükselerek 1,94-3,42x10-10 m2/s aralığında bulunmuştur. Aktivasyon enerjileri
farklı çeşitler için 51,02-53,07 kJ/mol aralığında tespit edilmiştir.
Kurutma sırasında su aktivitesindeki azalma ile birlikte elma cipslerinin 65, 70
ve 75°C sıcaklıklar için su aktivite değerleri sırasıyla 0,17-0,19; 0,15-0,18; 0,150,18 değerleri arasında bulunmuştur.
PFO enzim aktivitesi SD çeşit elmalarda en yüksek ve GS çeşit elmalarda en
düşük bulunmuştur. SD çeşidinin PFO aktivitesinin yüksek oluşu bu çeşitten
üretilen elma cipslerinin enstrümental ve duyusal olarak belirlenen renk
özelliklerine yansıdığı düşünülmüştür.
pH ve titrasyon asitliği değerleri sırasıyla tüm örnekler için 3,51-4,46 ve 0,981,48 g/100 g k.a. değerleri arasında tespit edilmiştir. GS çeşidi örnekleri yüksek
titrasyon asitliği ve düşük pH değerlerine SD çeşidi örnekleri düşük titrasyon
asitliği ve yüksek pH değerlerine sahip bulunmuştur.
Kurutmanın ilk aşamalarında örneklerde HMF tespit edilememiştir. Analiz
edilen örneklerde HMF içeriği 0,39-8,62 mg/kg aralığında bulunmuştur.
122
Özellikle 70 ve 75°C’de kurutulan GS çeşit elma örneklerinde HMF içeriği diğer
çeşitlerden daha yüksek bulunmuştur.
Taze örneklerde sukroz, glukoz ve fruktoz miktarları sırasıyla 10,38-14,02;
10,99-17,46; 31,22-41,97 g/100g k.a. aralığında bulunan şeker bileşenlerinden
kurutma sırasında sukroz ve glukoz miktarındaki değişimler önemli
bulunmamıştır. GS çeşidinde kurutma sıcaklığının artışı ile birlikte örneklerin
fruktoz içeriğinde azalmanın enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarında
kullanılmasından kaynaklandığı düşünülmektedir.
Başlangıç askorbik asit içerikleri 15,7-16,3 mg/100 g k.a. olan taze elmalarda
kuruma sırasında askorbik asit miktarında önemli azalma meydana gelmiştir.
Askorbik asidin ısıl bozunması 1. derece reaksiyon kinetiğine uyum
göstermiştir. Askorbik asit kaybının aktivasyon enerjileri SD, GD ve GS çeşitleri
için sırasıyla 68,32; 66,99 ve 55,51 kJ/mol olarak hesaplanmıştır.
Toplam fenolik madde miktarında her üç sıcaklık ve her üç çeşit için kurutma ile
birlikte artış görülmüştür. SD çeşidi için 419, 368 ve 337 mg GAE/100 g k.a.; GD
çeşidi için 525, 473 ve 442 mg GAE/100 g k.a.; GS çeşidi için 488, 436 ve 408 mg
GAE/100 g k.a. olarak tespit edilmiştir. Toplam fenolik madde miktarındaki
kurutma sırasındaki değişim 1. Derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir.
Değişimin sıcaklığa bağlılığını gösteren Arrhenius denkliğinden hesaplanan Ea
değerleri SD, GD ve GS çeşitleri için 27,52; 29,84 ve 32,48 kJ/mol olarak
belirlenmiştir.
SD, GD ve GS örnekleri için sırasıyla 130, 93 ve 119 mg KE/100 g k.a. olarak
tespit edilen toplam flavonoid içeriği kurutma sırasında artış göstermiştir.
Değişim 0. Derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiş, çeşitler için aktivasyon
enerjileri 19,04-27,64 kJ/mol aralığında hesaplanmıştır.
Taze örneklerin ORAC değerleri SD, GD ve GS için 9,16; 6,37; 6,03 mmol
TE/100g k.a. olarak bulunmuştur. Örneklerin ORAC değerleri kurutma
aşamalarında artarak elma cipslerinde en yüksek değere ulaşmıştır. Kurutma
123
sırasında ORAC değerindeki değişim 0. derece reaksiyon kinetiğine uyum
göstermiştir. Ea değerleri SD, GD ve GS çeşitleri için sırasıyla 73,16; 97,60 ve
70,49 kJ/mol olarak tespit edilmiştir.
Toplam Fenolik Madde miktarı ve ORAC değerlerindeki değişime benzer şekilde
örneklerin TEAC değerleri kurutma aşamalarında artarak elma cipslerinde en
yüksek değere ulaşmıştır. 65, 70 ve 75°C sıcaklıklarda üretilen elma cipslerinde
TEAC değerleri 12,27-17,97 mmol TE/100 g k.a. aralığında bulunmuştur. TEAC
değerlerindeki değişim 0. Derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir.
Aktivasyon enerjileri 68,93-90,37 kJ/mol olarak belirlenmiştir.
Elma cipslerinin HPLC ile ayrımı yapılarak tanımlanan başlıca fenolik bileşenleri
Gallik asit, Klorojenik asit, Kateşin, Kafeik asit, Epikateşin ve Rutin olarak
belirlenmiştir. 65°C sıcaklıkta kurutulan elma cipslerinde Gallik asit, Klorojenik
asit, Kateşin, Kafeik asit, Epikateşin miktarları en yüksek düzeyde bulunmuştur.
Kafeik asit ve Rutin, yalnızca 70 ve 75°C’de GD çeşidinden üretilen elma cipsleri
ile GS çeşidinden üretilen elma cipslerinde tespit edilmiştir.
Renk değerleri esmerleşmeye bağlı olarak değişmiştir. Hunter L değerinde
düşme, Hunter a ve b değerlerinde artış tespit edilmiştir. 75°C’de L değerindeki
azalma daha belirgin görülmüştür. SD çeşidinden ve 75°C sıcaklıkta üretilen
örneklerde toplam renk değişimi değeri diğer çeşit ve sıcaklıkta üretilen
örneklerden daha yüksek bulunmuştur. Toplam renk değişiminin ısıl değişimi 1.
derece reaksiyon kinetiğine uyum göstermiştir.
Elma cipslerinde yapılan tekstürel analiz sonucu kırılma anındaki kuvvet 3,984,73 N aralığında bulunumuş, Farklı çeşit kullanımı ve kurutma sıcaklığının
kırılma kuvveti üzerine etkisi istatistik olarak önemli bulunmamıştır.
Lezzet Profili Analizi Tanımlayıcı Test Tipi ile gerçekleştirilen duyusal
değerlendirme sonuçlarına göre bütün çeşitler içinde 75°C’de üretilen elma
cipsleri şekil, koku, çıtırlık, kırılganlık, sertlik, çiğnenebilirlik, tatlılık, ekşilik,
hafif karamelize tat parametreleri bakımından daha yüksek puan almıştır.
124
75°C’de SD, GD ve GS çeşitlerinden üretilen elma cipslerinde GS çeşidinden
üretilen elma cipsleri renk, şekil, çıtırlık (ağızda), sertlik, çiğnenebilirlik ve
ekşilik parametlerinden daha yüksek puanlar almıştır.
Duyusal değerlendirmede en fazla puanı alan GS çeşidinden 75°C’de üretilen
elma cipsleri bariyer özellikte (PET+OPA+ALU(9µm)+CPP) ve bariyer olmayan
(HDPE) ambalajlar kullanılarak paketlenmiştir. Oda sıcaklığında 6 ay depolama
sırasında farklı ambalajlarla ambalajlanan örneklerde % nem ve su aktivitesi
bariyer ambalajda önemli düzeyde düşük belirlenmiştir. Bariyer ambalaj, elma
cipslerinin başlangıç nem içeriğini ve su aktivitesini önemli ölçüde muhafaza
etmiştir.
Depolama sonunda Toplam renk değişimi PET/OPA/ALU/CPP ve HDPE ambalaj
ile ambalajlanan örneklerde 2,74 ve 2,95 olarak hesaplanmıştır. Tekstürel
özelliklerin
bir
göstergesi
olan
kırılma
kuvveti
değerleri
artarak
PET/OPA/ALU/CPP ambalajlı örneklerde 4,80 N; HDPE ambalajlı örneklerde
10,06 N olarak ölçülmüştür.
Depolama sırasında PET-OPA-Al-CPP ambalajlı örnekte %12,78, HDPE
ambalajda ise %14,19 askorbik asit kaybı meydana gelmiştir. Başlangıç
konsantrasyonu 683 mg GAE/100 g k.a. olan toplam fenolik içeriği örneklerde
depolama süresince azalmış ve 6. Ayda % değişim PET-OPA-Al-CPP ve HDPE
ambalajda 7,45 ve %7,19 olarak bulunmuştur. Depolama sürecinde toplam
flavonoid miktarı azalarak PET-OPA-Al-CPP ambalajlı örneklerde %14,56, HDPE
ambalajlı örneklerde %15,46 kayba uğramıştır. Başlangıç ORAC ve TEAC
değerleri sırasıyla 12,26 ve 13,36 µmol TE/100g k.a. olan elma cipslerinde PETOPA-Al-CPP ve HDPE ambalaj için sırasıyla ORAC değerlerinde %7,32 ve %8,80
azalma, TEAC değerlerinde PET-OPA-Al-CPP ambalajda %0,31 artış; HDPE
ambalajda
%0,67
azalma
görülmüştür.
Kullanılam
farklı
ambalajların
antioksidan özellikler üzerine etkisi istatistiksel olarak önemsiz bulunmuştur.
Her iki ambalaj ile ambalajlanan örneklerde depolama sırasında maya küf
gelişimine rastlanmamıştır.
125
Ambalajlamanın etkisi elma cipslerinin antioksidan özellikleri üzerine
istatistiksel olarak önemsiz bulunurken, duyusal kaliteyi doğrudan etkileyen
nem içeriği, su aktivitesi ve tekstürel özellikler üzerine önemli bulunmuştur.
Ambalaj materyalinde oksijen bariyerinin koruyucu etkisi saptanmadığından
elma cipsi için ambalaj seçiminde ürünün nem içeriğini koruyacak, yalnızca su
buharı bariyer özeliğinde ambalaj materyallerinin tercih edilmesi ambalaj
maliyetlerinin azaltılması bakımından faydalı olabilecektir.
126
KAYNAKLAR
Acar, J., Gökmen, V., 2007. Fenolik bileşikler ve doğal renk maddeleri. Saldamlı,İ.,
(Ed.) Gıda Kimyası İçinde (463-492). Hacettepe Üniversitesi Yayınları,
Ankara.
Akdaş, S., Başlar, M., 2014. Dehydration and degradation kinetics of bioactive
compounds for mandarin slices under vacuum and oven drying
conditions. Journal of Food Processing and Preservation. DOI:
10.1111/jfpp.12324.
Akkan, A.A., Özdemir, Y., Ekiz, H.L., 2001. Derivative spectrophotometric
determination of 5‐(hydroxymethyl)‐2‐furaldehyde (HMF) and furfural
in Locust bean extract. Food/Nahrung, 45(1), 43-46.
Akpinar, E.K., 2006. Determination of suitable thin layer drying curve model for
some vegetables and fruits. Journal of Food Engineering, 73(1), 75-84.
Akpinar, E.K., Bicer, Y., Midilli, A., 2003. Modeling and experimental study on
drying of apple slices in a convective cyclone dryer. Journal of Food
Process Engineering, 26(6), 515-541.
Akyıldız, A., 1999. Kurutulmuş elma cipsi üretim tekniği üzerine araştırma.
Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri. Enstitüsü, Doktora Tezi, Adana.
Akyildiz, A., Aksoy, S., Benli, H., Kiroglu, F., Fenercioglu, H., 2004. Determination
of changes in some characteristics of persimmon during dehydration at
different temperatures. Journal of Food Engineering, 65, 95–99.
Akyıldız, A., Öcal, N.D., 2006. Effects of dehydration temperatures on colour and
polyphenoloxidase activity of Amasya and Golden Delicious apple
cultivars. Journal of the Science of Food and Agriculture, 86(14), 23632368.
Albayrak, S., Sağdiç, O., Aksoy, A., 2010. Bitkisel ürünlerin ve gıdaların
antioksidan kapasitelerinin belirlenmesinde kullanılan yöntemler.
Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 26(4):401-409.
An, F., Qiu, D., Song, H., Wu, X., Tong, J., Guo, R., 2015. Effects of Instant Pressure
Drop Puffing with Super‐Heated Vapor on the Physical Properties of
Granny Smith Apple Chips. Journal of Food Process Engineering.
doi:10.1111/jfpe.12157
Anonim, 2011a, http://faostat.fao.org
Anonim, 2011b, Eğirdir Bahçe Kültürleri Araştırma Enstitüsü,
http://www.ebkae.gov.tr
127
Anonim, 2014a. http://faostat.fao.org
Anonim, 2014b. Bitkisel Üretim İstatistikleri,www.tuik.gov.tr
Apak, R., Güçlü, K., Demirata, B., Özyürek, M., Çelik, S. E., Bektaşoğlu, B., Özyurt,
D., 2007. Comparative evaluation of various total antioxidant capacity
assays applied to phenolic compounds with the CUPRAC assay.
Molecules, 12(7), 1496-1547.
Arts I, D. J, Harnack L, Gross M, Folsom A., 2001. Dietary catechins in relation to
coronary heart disease among postmenopausal women. Epidemiology,
12:668-675.
Arts, I.C., Hollman, P.C. Feskens, E.J., Bueno de Mesquita, H.B., Kromhout, D.
2001. Catechin intake and associated dietary and lifestyle factors in a
representative sample of Dutch men and women.Eur. J. Clin. Nutr., 55,
76– 81.
Aviram, M., Rosenblat, M., Gaitini, D., Nitecki, S., Hoffman,A., Dornfeld, L.,
Volkova, N., Presser, D., Attias, J., Liker, H., Hayek, T., 2004. Pomegranate
juice consumption for 3 years by patients with carotid artery stenosis
reduces common carotid intima-media thickness, blood pressure and
LDL oxidation. Clinical Nutrition, 23, 423–433.
Babalis, S.J., Belessiotis, V.G., 2004. Influence of the drying conditions on the
drying constants and moisture diffusivity during the thin-layer drying of
figs. Journal of Food Engineering, 65(3), 449–458.
Balasundram, N., Sundram, K., Samman, S., 2006. Phenolic compounds in plants
and agri-industrial by-products: Antioxidant activity, occurrence, and
potential uses. Food Chemistry, 99, 191-203.
Baltacıoğlu, C., Esin, A., 2013. Crisp Production from Jerusalem artichoke
(Helianthus tuberosus L.) and Investigation of Quality Parameters.
Academic Food Journal/Akademik GIDA, 11(2).
Barbosa-Cánovas, G.V., Vega-Mercado, H., 1996. Dehydration of Foods. Chapman
& Hall, New York, 53-59.
Barta, J., 2006. Fruit Drying Principles. Hui, Y.H. (Ed.), Handbook of Fruits and
Fruit Processing içinde (81-93), Blackwell Publishing, Iowa, USA.
Belitz, H.D., Groosch, W., Schieberle, P., 2004. Food Chemistry, 3 rd revised edt.,
Springer, Berlin.
Ben Mabrouk, S., Benali, E., Oueslati, H., 2012. Experimental study and numerical
modelling of drying characteristics of apple slices. Food and Bioproducts
Processing, 90(4), 719-728.
128
Berk, Z. 2009. Dehydration. In: Food Process Engineering and Technology,
Elseiver Inc.
Block, G., Patterson, B., Subar, A., 1992. Fruit, vegetables and cancer prevention:
a review of the epidemiological evidence. Nutrition and Cancer, 18, 1–29.
Boeing H, Bechthold A, Bub A, Ellinger S, Haller D, Kroke A, Leschik-Bonnet E.,
Müller M.J., Oberritter, H., Schulze, M., Stehle, P., Watzl, B., 2012. Critical
review: vegetables and fruit in the prevention of chronic diseases.
European Journal of Nutrition. 51(6), 637-663.
Boyer, J., Liu, R.H., 2004. Apple phytochemicals and their health benefits.
Nutrition Journal, 3(5), 12.
Bozdemir, S., Yılmaz, E., 2013. Kızartılmış çerezler ve besin değerini geliştirme
çalışmaları. Dünya Gıda Dergisi, Haziran 2013.
Bravo, L., 1998. Polyphenols: Chemistry, dietray sources, metabolism and
nutritional significance. Nutrition Reviews, 56 (11), 317-333.
Brennan, J.G., 1997. Food Dehydration: A Dictionary and Guide. CRC Press; 1
edition, 189 p.
Brncic, M., Karlovic, S., Penava, A., Bosiljkov, T., Ježek, D., & Tripalo, B. (2010).
Textural properties of infra red dried apple slices as affected by high
power ultrasound pre-treatment. African Journal of Biotechnology, 9(41),
6907-6915.
Budak, H.N., 2010. Elma ve Üzümden Üretilen Sirkelerin Bileşenleri ve
Fonksiyonel Özellikleri Üzerine Araştırma. Süleyman Demirel
Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 167s, Isparta.
Budak, H.N., Ertekin-Filiz, B., Meydan, Ç., Şimşek, A. 2011. Elma ve elma
ürünlerinin tanıtımı ve Turizm açısından değerlendirilmesi. I.
Uluslararası, IV. Ulusal Eğirdir Turizm Sempozyumu. 1-4 Aralık 2011.
Isparta.
Büyüktuncer, Z., Başaran, A.A., 2005. Fitoöstrojenler ve sağlıklı yaşamdaki
önemleri. Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Dergisi, 25 (2), 7994.
Carranza-Concha, J., Benlloch, M., Camacho, M.M., Martinez-Navarrete N., 2012.
Effects of drying and pretreatment on the nutritional and functional
quality of raisins. Food and Bioproducts Processing, 90, 243–248.
Çaylak, E., 2011. Hayvan ve bitkilerde oksidatif stres ile antioksidanlar. Tıp
Araştırmaları Dergisi, 9(1), 73-83.
129
Cemeroğlu, B., 2013. Gıdalara Uygulanan Bazı Özel Analiz Yöntemleri. Gıda
Analizleri (Editör: Cemeroğlu, B.). Bizim Grup Basımevi, Ankara. 480s.
Cemeroğlu, B., Karadeniz, F., Özkan, M., 2003. Meyve ve Sebze İşleme
Teknolojisi. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları, No:28, Ankara.
Cemeroğlu, B., Özkan, M., 2009. Kurutma Teknolojisi. Cemeroğlu B. (Ed), Meyve
ve Sebze İşleme Teknolojisi İçinde. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları
No:39.
Chang, C.H., Lin, H.Y., Chang, Y.C. and Liu, Y.C., 2006. Comparisons on the
antioxidant properties of fresh, freeze-dried and hot-air-dried tomatoes.
Journal of Food Engineering, 77, 478–485.
Choi, Y., Lee, S.M., Chun, J., Lee, H.B., Lee, J., 2006. Influence of heat treatment on
the antioxidant activities and polyphenolic compounds of Shiitake
(Lentinus edodes) mushroom. Food Chemistry, 99(2), 381-387.
Chottamom, P., Kongmanee, R., Manklang, C., Soponronnarit, S., 2012. Effect of
osmotic treatment on drying kinetics and antioxidant properties of dried
mulberry. Drying Technology, 30(1), 80-87.
Chunthaworn, S., Achariyaviriya, S., Achariyaviriya, A., Namsanguan, K., 2012.
Color kinetics of longan flesh drying at high temperature. Procedia
Engineering, 32, 104-111.
Cioroi, M., 2008. 5-Hydroxymethylfurfural–A possible indicator in the
prezervation abilities of the thermally processed food. Revue Roumaine
de Chimie, 53(5), 379-382.
Conte, A., Pellegrini, S., Tagliazucchi, D., 2003. Synergistic protection of PC12
cells from b-amyloid toxicity by resveratrol and catechin. Brain Research
Bulletin, 62, 29–38.
Contreras, C., Martín-Esparza, M. E., Chiralt, A., Martínez-Navarrete, N., 2008.
Influence of microwave application on convective drying: Effects on
drying kinetics, and optical and mechanical properties of apple and
strawberry. Journal of Food Engineering, 88(1), 55-64.
D’Abrosca, B., Pacifico, S., Cefarelli, G., Mastellone, C., & Fiorentino, A. 2007.
‘Limoncella’apple, an Italian apple cultivar: Phenolic and flavonoid
contents and antioxidant activity. Food Chemistry, 104(4), 1333-1337.
Dadalı, G., Demirhan, E., & Özbek, B., 2007b. Color change kinetics of spinach
undergoing microwave drying. Drying technology, 25(10), 1713-1723.
Dadalı, G., Kılıç Apar, D., & Özbek, B., 2007a. Color change kinetics of okra
undergoing microwave drying. Drying Technology, 25(5), 925-936.
130
De Torres, C., Diaz-Maroto, M.C., Hermosin-Gutierrez, I., Perez-Coello, M.S., 2010.
Effect of freeze-drying and oven-drying on volatiles and phenolics
composition of grape skin. Analytica Chimica Acta, 660, 177–182.
Dev, S.R., Raghavan, V.G., 2012. Advancements in drying techniques for food,
fiber, and fuel. Drying Technology, 30(11-12), 1147-1159.
Devahastain,S., Niamnuy, C., 2010. Modelling quality changes of fruits and
vegetables during drying: a review. International Journal of Food Science
and Technology, 45,1755-1767.
Devic, E., Guyot, S., Daudin, J.D. and Bonazzi, C., 2010. Kinetics of polyphenol
losses during soaking and drying of cider apples. Food and Bioprocess
Technology, 3, 867-877.
Dewanto, V., Wu, X., Adom., K.K., Liu, R.H., 2002. Thermal processing enhances
the nutritional value of tomatoes by increasing total antioxidant activity.
Journal of Agricultural Food Chemistry, 50, 3010-3014.
Dincer, I., Hussain, M.M., 2004. Development of a new Biot number and lag
factor correlation for drying applications. International Journal of Heat
and Mass Transfer, 47(4), 653-658.
Doymaz, İ., İsmail, O., 2011. Drying characteristics of sweet cherry. Food and
Bioproducts Processing, 89(1), 31-38.
Djendoubi Mrad, N., Boudhrioua, N., Kechaou, N., Courtois, F., Bonazzi, C., 2012.
Influence of air drying temperature on kinetics, physicochemical
properties, total phenolic content and ascorbic acid of pears. Food and
Bioproducts Processing, 90(3), 433-441.
Donovan, J.L.; Meyer, A.S.; Waterhouse, A.L., 1998. Phenolic composition and
antioxidant activity of prunes and prune juice (Prunus domestica).
Journal of Agricultural Food Chemistry, 46, 1247-1252.
Eberhardt, M.V., Lee, C.Y., Liu, R.H., 2000. Antioxidant activity of fresh apples.
Nature, 405, 903-904.
El Gharras, H., 2009. Polyphenols: food sources, properties and applications–a
review. International Journal of Food Science and Technology, 44(12),
2512-2518.
Erbay, Z., 2008. Zeytin Yaprağının Sıcak Hava ile Kurutulmasının Modellenmesi,
Optimizasyonu ve Ekserji Analizi. Ege Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Temmuz 2008, 214 sayfa, İzmir.
Erbay, Z., Icier, F., 2010. A review of thin layer drying of foods: theory, modeling,
and experimental results. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,
50(5), 441-464.
131
Erle, U., Schubert, H., 2001. Combined osmotic and microwave-vacuum
dehydration of apples and strawberries. Journal of Food Engineering,
49(2), 193-199.
Ertekin Filiz, B., Seydim, A. C., 2014. Antioxidant properties of some dried fruits.
Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 2(3).
Evranuz, Ö., 1988. Gıda Maddelerinin Kurutulması Sırasında Kuruma Kinetiğini
Kontrol Eden Faktör ve Kalite Üzerine Etkileri. Gıda Dergisi, 13(1).
Escarpa, A., Gonzalez, M.C., 1998. High-performance liquid chromatography
with diode-array detection for the determination of phenolic compounds
in peel and pulp from different apple varieties. Journal of
Chromatography A, 823(1), 331-337.
Ferreira, D., Guyot, S., Marnet, N., Delgadillo, I., Renard, C. and Coimbra, M.A.,
2002. Composition of phenolic compounds in a Portuguese pear (Pyrus
communis L. var. S. Bartolomeu) and changes after sun-drying. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 50, 4537-4544.
Feskanich D, Ziegler R, Michaud D, Giovannucci E, Speizer F, Willett W, Colditz
G., 2000. Prospective study of fruit and vegetable consumption and risk
of lung cancer among men and women. Journal of the National Cancer
Institute, 92,1812-1823.
Francisco, M.L.L.D., Resurreccion, A.V.A., 2009. Total phenolics and antioxidant
capacity of heat-treated peanut skins. Journal of Food Composition and
Analysis, 22(1), 16-24.
Gao, Q.H., Wu, C.S., Wang, M., Xu, B.N., Du, L.J., 2012. Effect of drying of jujubes
(Ziziphus jujuba Mill.) on the contents of sugars, organic acids, αtocopherol, β-carotene, and phenolic compounds. Journal of Agricultural
and Food Chemistry, 60(38), 9642-9648.
Geankoplis CJ. 2011. Taşınma Süreçleri ve Ayırma Süreci İlkeleri, Çev. Yapıcı S,
İzmir Güven Kitabevi, İzmir, Türkiye.
Gebhardt, S.E., Thomas, R.G., 2002. Nutritive value of foods. U.S. Department of
Agriculture, Agricultural Research Service, Homeand Garden Bulletin 72
Gil, M.I., Tomas-Barberan, F.A., Pıerce, B.H., Holcroft, D.M., Kader, A.A., 2000.
Antioxidant activity of pomegranate juice and its relationship with
phenolic composition and processing. Journal of Agricultural Food
Chemistry, 48, 4581-4589.
Gillman, M.W., Cupples, L.A., Gagnon, D., Posner, B.M., Ellison, R.C., Castelli, W. P.,
1995. Protective effect of fruits and vegetables on development of stroke
in men. Journal of the American Medical Association, 273, 1113–1117.
132
Gobbi, S., Farris, S., Limbo, S., & Torreggiani, D. (2012). Influence of Cultivar And
Process Conditions on Crispness of Osmo‐Air‐Dried Apple Chips. Journal
of Food Process Engineering, 35(5), 810-820.
Gorinstein S, Zachwieja Z, Folta M, Barton H, Piotrowicz J, Zember M, Weisz M,
Trakhtenberg S, Martin-Belloso, O., 2001. Comparative content of dietary
fiber, total phenolics, and minerals in persimmons and apples. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 49(2), 952-957.
Green, R.C., 2007. Physicochemical Properties and Phenolic Composition of
Selected Saskatchewan Fruits: Buffaloberry, Chokecherry and Sea
Buckthorn. University of Saskatchewan, PhD Thesis, 318p, Saskatoon.
Güçlü, K., Altun, M., Ozyurek, M., Karademir, S.E., Apak, R., 2006. Antioxidant
capacity of fresh, sun- and sulphited-dried Malatya apricot (Prunus
armeniaca) assayed by CUPRAC, ABTS/TEAC and folin methods.
International Journal of Food Science and Technology, 41, 76–85.
Guiné, R. P. F., Ferreira, D. M. S., Barroca, M. J., & Gonçalves, F. M., 2007. Study of
the drying kinetics of solar-dried pears. Biosystems engineering, 98(4),
422-429.
Guiné, R.P.F., 2005. Drying kinetics of some varieties of pears produced in
Portugal. Food and Bioproducts Processing, 83(4), 273-276.
Guo C, Yang J, Wei J, Li Y, Xu J, Jiang Y, 2003. Antioxidant activities of peel, pulp
and seed fractions of common fruits as determined by FRAP assay.
Nutrition Research, 23,1719–1726.
Gupta, R.K., Kumar, P., Sharma, A., Patil, R.T., 2011. Color kinetics of aonla shreds
with amalgamated blanching during drying. International Journal of Food
Properties, 14(6), 1232-1240.
Halliwell, B., 1996. Antioxidants in human health and disease. Annual Review of
Nutrition, 16, 33–50.
Halvorsen, B.L., Holte, K., Myhrstad, M.C.W., Barikmo, I., Hvattum, E., Remberg,
S.F., Wold, A.B., Haffner, K., Baugerod, H., Andersen, L.F., Moskaug, J.,
Jacobs, D.R., Blomhoff, R., 2002. A systematic screening of total
antioxidants in dietary plants. Journal of Nutrition, 132, 461-471.
He, J., Giusti, M., 2010. Anthocyanins: Natural colorants with health-promoting
properties. Annual Review of Food Science and Technology, 1, 163-187.
Hecke, K., Herbinger, K., Veberič, R., Trobec, M., Toplak, H., Štampar, F., Keppel,
H., Grill, D., 2006. Sugar-, acid-and phenol contents in apple cultivars
from organic and integrated fruit cultivation. European Journal of Clinical
Nutrition, 60(9), 1136-1140.
133
Henríquez, C., Córdova, A., Almonacid, S., Saavedra, J., 2014. Kinetic modeling of
phenolic compound degradation during drum-drying of apple peel byproducts. Journal of Food Engineering, 143, 146-153.
Hertog, M.G., Feskens, E.J., Hollman, P.C., Katan, M.B., Kromhout, D., 1993.
Dietary antioxidant flavonoids and risk of coronary heart disease: the
Zutphen Elderly Study. Lancet, 342,1007–1011.
Hollman, P.C., Katan, M.B., 1999. Dietary flavonoids: intake, health effects and
bioavailability. Food and Chemical Toxicology, 37, 937–942.
Huang, D., Ou, B., Hampsch-Woodill, M., Flanagan, J., Prior, R., 2002. Highthroughput Assay of Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) Using
a Multichannel Liquid Handling System Coupled with a Microplate
Fluorescence Reader in 96-Well Format. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 50, 4437-4444.
Huang, D., Ou, B., Prior, R. L., 2005. The chemistry behind antioxidant capacity
assays. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(6), 1841-1856.
Huang, L.L., Zhang, M., Wang, L.P., Mujumdar, A.S., Sun, D.F., 2012. Influence of
combination drying methods on composition, texture, aroma and
microstructure of apple slices. LWT-Food Science and Technology, 47(1),
183-188.
Huang, M., Ho, C., Lee, C., 1992. Phenolic compounds in food and their effects on
health. American Chemical Society, 507 (2), 8–34.
Hyson, D.A., 2011. A comprehensive review of apples and apple components and
their relationship to human health. Advances in Nutrition: An
International Review Journal, 2(5), 408-420.
Hyson, D.A., 2011. A comprehensive review of apples and apple components and
their relationship to human health. Advances in Nutrition: An
International Review Journal, 2(5), 408-420.
Ignat, I., Volf, I., Popa, V.I., 2011. A critical review of methods for
characterisation of polyphenolic compounds in fruits and vegetables.
Food Chemistry, 126, 1821-1835.
Isabelle, M., Lee, B.L., Lim, M.T., Koh, W.P., Huang, D., Ong, C.N., 2010.
Antioxidant activity and profiles of common fruits in Singapore. Food
Chemistry, 123,77–84.
İşleroğlu, H., Yıldırım, Z., Yıldırım, M., 2005. Fonksiyonel Bir Gıda Olarak Keten
Tohumu. Journal of the Agricultural Faculty of Gaziosmanpasa University,
22(2), 23-30.
134
Jaganath, I.B., Crozier, A., 2010. Dietary flavanoids and phenolic compounds.
Fraga, C.G. (Ed.). In Plant Phenolics and Human Health: Biochemistry
Nutrition, and Pharmacology (1-49). A John Wiley & Sons, Inc.
Publication, New Jersey.
Jeong, S.M., Kim, S.Y., Kim, D.R., Jo, S.C., Nam, K.C., Ahn, D.U., Lee, S.C., 2004..
Effect of heat treatment on the antioxidant activity of extracts from citrus
peels. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(11), 3389-3393.
Jesionkowska, K., Sijtsema, S.J., Konopacka, D., Symoneaux, R., 2009. Dried fruit
and its functional properties from a consumer’s point of view. Journal of
Horticultural Science and Biotechnology, ISAFRUIT Special Issue 85–88.
Jha, S.N., 2010. Colour Measurements and Modeling. Jha, S.N. (Ed.), In
Nondesturctive Evaluation of Food Quality: Theory and Practice.
Springer, 288p.
Joshi, A.P.K., Rupasinghe, H.P.V., Khanizadeh, S., 2011. Impact of drying
processes on bioactıve phenolics, vitamin C and antioxidant capacity of
red‐fleshed apple slices. Journal of Food Processing and Preservation,
35(4), 453-457.
Kalt, W., 2005. Effects of production and processing factors on major fruit and
vegetable antioxidants. Journal of Food Science, 70(1), R11-R19.
Kamiloglu, S., 2012. Effect of sun-drying on polyphenols and in vitro
bioavailability of Sarilop and Bursa siyahi figs (Ficus carica l.). İstanbul
Technical University Graduate School of Science Engineering and
Technology, Msc Thesis, 108p, İstanbul.
Karaaslan, S., 2014. Trabzon Hurmasının Mikrodalga ile Kurutulmasında Uygun
Kuruma Modelinin Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat
Fakültesi Dergisi, 9(1), 8-15.
Karaaslan, M., Yilmaz, F.M., Cesur, Ö., Vardin, H., İkinci, A., Dalgiç, A.C., 2013.
Drying kinetics and thermal degradation of phenolic compounds and
anthocyanins in pomegranate arils dried under vacuum conditions.
International Journal of Food Science & Technology, 49(2), 595-605.
Karadeniz, F ve Ekşi, A. 2001. Elma Suyunda Fenolik Madde Dağılımı Üzerine
Araştırma. Tarim Bilimleri Dergisi, 7 (3), 135-141.
Karadeniz, F., Burdurlu, H. S., Koca, N., Soyer, Y. (2005). Antioxidant activity of
selected fruits and vegetables grown in Turkey. Turkish journal of
agriculture and forestry, 29(4), 297-303.
Karadeniz, F., Durst, R.W. and Wrolstad, R.E. (2000). Polyphenolic composition
of raisins. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 48, 5343-5350.
135
Karakaya, S., El, S. N. ve Tas, A. A., 2004. Antioxidant activity of some foods
containing phenolic compounds. International Journal of Food Science
and Nutrition 52:501–508.
Karaman, Ş., Tütem, E., Başkan, K.S., Apak, R., 2013. Comparison of antioxidant
capacity and phenolic composition of peel and flesh of some apple
varieties. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93(4), 867-875.
Karamürsel, D., 2009. Türkiye Elma Endüstrisine Genel Bir Bakiş. Tarım Türk
Dergisi, Yıl: 2009, Sayı:15, Sayfa:13-14.
Kaur, C., Kapoor, H.C., 2001. Antioxidants in fruits and vegetables-the
millennium's health. International Journal of Food Science and
Kaya, A., Aydın, O., Demirtaş, C., 2007a. Drying kinetics of Red Delicious apple.
Biosystems Engineering, 96(4), 517–524.
Kaya, A., Aydin, O., Demirtas, C., Akgün, M., 2007b. An experimental study on the
drying kinetics of quince. Desalination, 212(1), 328-343.
Kaya, A., Aydin, O., Kolayli, S., 2010. Effect of different drying conditions on the
vitamin C (ascorbic acid) content of hayward kiwifruits (Actinidia
deliciosa Planch). Food and Bioproducts Processing, 88, 165–173.
Kaymak Ertekin, F., 2002. Drying and rehydrating kinetics of green and red
peppers. Journal of Food Science, 67(1), 168-175.
Kaymak-Ertekin, F., Gedik, A., 2005. Kinetic modelling of quality deterioration in
onions during drying and storage. Journal of Food Engineering, 68(4),
443-453.
Kerkhofs, N.S., Lister, C.E., Savage, G.P., 2005. Change in colour and antioxidant
content of tomato cultivars following forced-air drying. Plant Foods for
Human Nutrition, 60(3), 117-121.
Kevers, C., Falkowski, M., Tabart, T.J., Defraigne, J.O., Dommes, J., Pincemail, J.,
2007. Evolution of antioxidant capacity during storage of selected fruits
and vegetables. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55, 8596–
8603.
Kim, S.W.J., Lee, C.Y., 2003. Antioxidant capacity of phenolic phytochemicals
from various cultivars of plums. Food Chemistry, 81 321–326.
Kim, S. Y., Jeong, S. M., Park, W. P., Nam, K. C., Ahn, D. U., & Lee, S. C. (2006). Effect
of heating conditions of grape seeds on the antioxidant activity of grape
seed extracts. Food chemistry, 97(3), 472-479.
136
Kiranoudis, C.T., Maroulis, Z.B., Marinos-Kouris, D., 1992. Drying Kinetics of
Onion and Gren Pepper. Drying Technology, 104, 995-1011.
Kırca, A., Cemeroğlu, B., 2001. Askorbik asidin degradasyon mekanizması. Gıda
Dergisi, 26(4).
Knekt, P., Isotupa, S., Rissanen, H., Heliövaara, M., Järvinen, R., Häkkinen, S.,
Reunanen, A., 2000. Quercetin intake and the incidence of
cerebrovascular disease. European journal of clinical nutrition, 54(5),
415-417.
Koca, İ., Karadeniz, B., Tural, S., 2006. Antosiyaninlerin antioksidan Aktivitesi.
Türkiye 9. Gıda Kongresi, 24-26 Mayıs 2006, Bolu, 133.
Konopacka, D., Plocharski, W., Beveridge, T., 2002. Water Sorption and crispness
of fat‐free apple chips. Journal of Food Science, 67(1), 87-92.
Krokida, M.K., Tsami, E., Maroulis, Z.B., 1998. Kinetics on color changes during
drying of some fruits and vegetables. Drying Technology, 16(3-5), 667685.
Krokida, M.K., Kiranoudis, C.T., Maroulis, Z.B., Marinos-Kouris, D., 2000. Drying
related properties of apple. Drying Technology, 18(6), 1251-1267.
Krokida, M.K., Maroulis, Z.B., Saravacos, G.D., 2001. The effect of the method of
drying on the colour of dehydrated products. International Journal of
Food Science and Technology, 36(1), 53-59.
Kutlu, N., İşci, A., Şakıyan Demirkol, Ö., 2015. Gıdalarda İnce Tabaka Kurutma
Modelleri. Gıda, 40, doi: 10.15237/gida.GD14031.
Larrauri, J.A., Ruperez, P. Saura-Calixto, F., 1997. Effect of drying temperature on
the stability of polyphenols and antioxidant activity of red grape pomace
peels. Journal of Agricultural Food Chemistry, 45, 1390-1393.
Lavelli, V., 2009. Combined effect of storage temperature and water activity on
the antiglycoxidative properties and color of dehydrated apples. Journal
of Agricultural Food Chemistry, 57(24), 11491-11497.
Lavelli, V., Vantaggi, C., 2009. Rate of antioxidant degradation and color
variations in dehydrated apples as related to water activity. Journal of
Lawless, H.T., Heymann, H., 2010. Sensory Evaluation of Food Principles and
Practices. 2nd ed. XXIII, ISBN 978-1-4419-6488-5.
Le Marchand, L., Murphy, S., Hankin, J., Wilkens, L., Kolonel, L:, 2000. Intake of
flavonoids and lung cancer. Journal of the National Cancer Institute,
92:154-160.
137
Lea, A.G., Arnold, G.M., 1978. The phenolics of ciders: bitterness and astringency.
Journal of the Science of Food and Agriculture, 29(5), 478-483.
Lee, K.W., Kim, Y.J., Kim, D.O., Lee, H.J., Lee, C.Y., 2003. Major phenolics in apple
and their contribution to the total antioxidant capacity. Journal of
Lee, S.C., Jeong, S.M., Kim, S.Y., Park, H.R., Nam, K.C., Ahn, D.U., 2006. Effect of farinfrared radiation and heat treatment on the antioxidant activity of water
extracts from peanut hulls. Food Chemistry, 94(4), 489-493.
Lee, C. Y., 2012. Common Nutrients and Nutraceutical Quality of Apples. New
York Fruit Quarterly, 20 (3), 3-7.
Leong, S.Y., Oey, I., 2012. Effects of processing on anthocyanins, carotenoids and
vitamin C in summer fruits and vegetables. Food Chemistry, 133(4),
1577-1587.
Liu, R.H., 2003. Health benefits of fruit and vegetables are from additive and
synergistic combinations of phytochemicals. The American Journal of
Clinical Nutrition, 78, 517-520.
Liu, R.H., Eberhardt, M.V., Lee, C.Y., 2001. Antioxidant and antiproliferative
activites of selected New York apple cultivars. New York Fruit Quarterly,
9, 15-17.
Lopez, J., Uribe, E., Vega-Galvez, A., Miranda, M., Vergara, J.,Gonzalez, E., 2010.
Effect of air temperature on drying kinetics, vitamin C, antioxidant
activity, total phenolic content, non-enzymatic browning and firmness of
blueberries variety O’Neil. Food Bioprocess Technology, 3(5), 772-777.
Lotito, S.B., Frei, B., 2004. Relevance of apple polyphenols as antioxidants in
human plasma: contrasting in vitro and in vivo effects. Free Radical
Biology and Medicine, 36 (2), 201-211.
Luthria, D. L., 2006. Significance of sample preparation in developing analytical
methodologies for accurate estimation of bioactive compounds in
functional foods. Journal of the Science of Food and Agriculture, 86,
2266-2272.
MacDonald‐Wicks, L.K., Wood, L.G., Garg, M.L., 2006. Methodology for the
determination of biological antioxidant capacity in vitro: a review.
Journal of the Science of Food and Agriculture, 86(13), 2046-2056.
Madrau, M.A., Piscopo, A., Sanguinetti, A.M., Del Caro, A., Poiana, M., Romeo, F.V.,
Piga, A., 2009. Effect of drying temperature on polyphenolic content and
antioxidant activity of apricots. European Food Research and
Technologie, 228, 441–448.
138
Madrau, M.A., Sanguinetti, A., Del Caro, A., Fadda, C., Piga, A., 2010. Contribution
of melanoidins to the antioxidant activity of prunes. Journal of Food
Quality, 33(s1), 155-170.
Magdić, D., Lukinac, J., Jokić, S., Čačić-Kenjerić, F., Bilić, M., Velić, D., 2009. Impact
analysis of different chemical pre-treatments on colour of apple discs
during drying process. Croatian Journal of Food Science and Technology,
1(1), 31-35.
Mangas, J.J., Rodríguez, R., Suárez, B., Picinelli, A., Dapena, E., 1999. Study of the
phenolic profile of cider apple cultivars at maturity by multivariate
techniques. Journal of agricultural and food chemistry, 47(10), 40464052.
Marfil, P.H.M., Santos, E.M., Telis, V.R.N., 2008. Ascorbic acid degradation
kinetics in tomatoes at different drying conditions. LWT-Food Science
and Technology, 41(9), 1642-1647.
Martins, S.I.F.S., Jongen, V.M.F., van Boekel, M.A.J.S., 2001. A review of Maillard
reaction in food and implications to kinetic modelling. Trends in Food
Science and Technology, 11, 364–373.
Marzec, A., Kowalska, H., Zadrożna, M., 2010. Analysis of instrumental and
sensory texture attributes of microwave–convective dried apples. Journal
of Texture Studies, 41(4), 417-439.
Maskan, M., 2001. Kinetics of colour change of kiwifruits during hot air and
microwave drying. Journal of Food Engineering, 48(2), 169-175.
McCabe W.L., Smith, J.C., Harriot, P., 1993. Unit operations in chemical
engineering. 5th ed., McGraw-Hill Inc, 301p, New York.
Meija-Meza, E.I., Yanez, J.A., Remsberg, C.M., Takemoto, J.K., Davies, N.M., Rasco,
B., Clary, C., 2010. Effect of dehydration on raspberries: Polyphenol and
anthocyanin retention, antioxidant capacity, and antiadipogenic activity.
Journal of Food Science, 75(1), 5–12.
Meilgaard, M.,Civille G.V., and Carr, B.T.1999. Sensory Evaluation Techniques.
3rd Ed. USA: CRC Press,LLC.
Miletić, N., Mitrović, O., Popović, B., Nedović, V., Zlatković, B., Kandić, M., 2013.
Polyphenolic Content and Antioxidant Capacity in Fruits of Plum (Prunus
domestica L.) Cultivars “Valjevka” and “Mildora” as Influenced by Air
Drying. Journal of Food Quality, 36(4), 229-237.
Miller, N.J., Rice-Evans, C.A., 1997. The relative contributions of ascorbic acid
and phenolic antioxidants to the total antioxidant activity of orange and
apple fruit juices and blackcurrant drink. Food Chemistry, 60(3), 331337.
139
Min, S.C., Kim, Y.T., Han, J.H., 2010. Packaging and the shelf life of cereals and
snack Foods. Robertson, G.L. (Ed), In Food Packaging and Shelf Life. CRC
Press, 388p, Boca Raton.
Naczk, M., Shahidi, F., 2004. Extarction and analysis of phenolics in food. Journal
of Chromatography A, 1054, 95-111.
Nayak, B., Liu, R.H., Tang, J., 2013. Effect of processing on phenolic antioxidants
of fruits, vegetables and grains—A Review. Critical Reviews in Food
Science and Nutrition, DOI:10.1080/10408398.2011.654142.
Nicoli, M. C., Anese, M., Parpinel, M., 1999. Influence of processing on the
antioxidant properties of fruit and vegetables. Trends in Food Science &
Technology 10, 94-100.
Nicoli, M.C., Anese, M., Parpinel, M.T., Franceschi, S., Lerici. R.C., 1997. Loss
and/or formation of antioxidants duringf processing and storage: Cancer
Letters. 114, 71- 74.
Nieto, A., Salvatori, D., Castro, M. A., Alzamora, S. M., 1998. Air drying behaviour
of apples as affected by blanching and glucose impregnation. Journal of
Food Engineering, 36(1), 63-79.
Nijhuis, H.H., Torringaa, H.M., Muresan, S., Yuksel, D., Leguijta, C., Kloek, W.,
1998. Approaches to improving the quality of dried fruit and vegetables.
Trends in Food Science and Technology, 9(1),13-20.
Nowak, D., Lewicki, P. P. (2005). Quality of infrared dried apple slices. Drying
technology, 23(4), 831-846.
Novakovic, M.M., Stevanovic, S.M., Gorjanovic, S.Z., Jovanovic, P.M., Tesevic, V.V.,
Jankovic, M.A., Suznjevic, D.Z., 2011. Changes of hydrogen peroxide and
radical-scavenging activity of raspberry during osmotic, convective, and
freeze-drying. Journal of Food Science, 76(4), 663–668.
Oke, M., Paliyath, G., 2006. Biochemistry of Fruit Processing. Hui, Y.H., (Ed). In:
Food Biochemistry amd Food Processing,. Pp: 531-769.
Okos, M.R., Campanella, O., Narsimhan, G., Singh, R.K., Weitnauer, A.C., 2007.
Food Dehydration. Heldman, D.R., Lund, D. B. (Eds.). In Handbook of Food
Engineering, CRC press.
Opara, E.C., 2002. Oxidative stress, micronutrients, diabetes mellitus and its
complications. The Journal of the Royal Society for the Promotion of
Health, 122(1), 28-34.
140
Ouchemoukh, S., Hachoud, S., Boudraham, H., Mokrani, A., Louaileche, H., 2012.
Antioxidant activities of some dried fruits consumed in Algeria. LWTFood Science and Technology, 49(2), 329-332.
Ozçatalbaş O., Turhanogullari Z., Kutlar I., 2009. Dunya Elma Uretım Sektorunun
Genel Durumu ve Gelışmeler. Tarım Bilimleri Araştırma Dergisi 2
(1),139-144.
Özdemir, M., Devres, O., 1999.Turkish hazelnuts the properties and the effect of
microbiological and chemical changes on the quality Food Review
International, 15, 309–333.
Özilgen, M., Özdemir, M., 2001. A review on grain and nut deterioration and
design of the dryers for safestorage with special reference to Turkish
hazelnuts. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 41(2),95-132.
Özkan, M., Cemeroğlu, B., Kırca Toklucu, A., 2010. Gıda Mühendisliğinde
Reaksiyon Kinetiği. Bizim Grup Basımevi, 174s, Ankara.
Parker, T.L., Wang, X.-H., Pazmıño, J., Engeseth, N.J., 2007. Antioxidant Capacity
and Phenolic Content of Grapes, Sun-Dried Raisins, and Golden Raisins
and Their Effect on ex Vivo Serum Antioxidant Capacity. Journal of
Agricultural Food Chemistry, 55, 8472–8477.
Pellegrini N, Serafini M, Colombi B, Del Rio D, Salvatore S, Bianchi M, Brighenti
F., 2003. Total Antioxidant Capacity of Plant Foods, Beverages and Oils
Consumed in ItalyAssessed by Three Different In Vitro Assays. Journal of
Nutrition, 133, 2812-2819.
Pellegrini, N., Serafini, M., Salvatore, S., Del Rio, D., Bianchi M., Brighenti, F.,
2006. Total antioxidant capacity of spices, dried fruits, nuts, pulses,
cereals and sweets consumed in Italy assessed by three different in vitro
assays. Molecular Nutrition and Food Research, 50,1030 – 1038.
Pelli, K., Lyly, M., 2003. Antioxidants in the Diet. Flair- Flow 4 synthesis report.
Instiut National de la Recherche Agronomique, 23, France.
Pietta, P-G., 2000. Flavonoids as Antioxidants. Journal of Natural Products,
63(7), 1035- 1042.
Piga, A., Del Caro, A., Corda, G., 2003. From plums to prunes: Influence of drying
parameters on polyphenols and antioxidant activity. Journal of
Agricultural Food Chemistry, 51, 3675-3681.
Podsedek, A., Wilska-Jeska, J., Anders, B., Markowski, J., 2000. Compositional
characterisation of some apple varieties. European Food Research and
Rababah, T.M., Ereifej, K.I., Howard, L., 2005. Effect of ascorbic acid and
dehydration on concentrations of total phenolics, antioxidant capacity,
141
anthocyanins, and color in fruits. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 53 (11), 4444-4447.
Rahman, M.S., 2008. Post-drying aspects for meat and horticultural products.
hen, X.D. and Mujumdar, A.S. (Edts) In Drying Technologies in Food
Processing (252-269). Blackwell Publishing, West Sussex, UK.
Raju, P.S., Bawa, A.S., 2006. Food Additives in Fruit Processing. Hui, Y.H. (Ed) In
Handbook of Fruits and Fruit Processing. Blackwell Publishing.
Ramos, I.N., Silva, C.L.M., Sereno, A.M., Aguilera, J.M., 2004. Quantification of
microstructural changes during first stage air drying of grape tissue.
Journal of Food Engineering 62,159–164.
Ratti C, Mujumdar A. 2005. Drying of fruits. Barrett, D., Somogyi, L.,
Ramaswamy, H. (Eds) In: Processing fruits. (2nd ed.) CRC Press, pp 127159, Boca Raton, FL.
Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., Rice-Evans, C.A., 1999.
Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation
decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, 26, 1231–1237.
Ribeiro, H. S., Ax, K., Schubert, H., 2003. Stability of lycopene emulsions in food
systems. Journal of Food Science, 68(9), 2730-2734.
Rice-Evans, C., Packer, L., 1998. Flavonoids in health and disease. Marcel Dekker,
467s. New York.
Rizvi, S.S.H., 1995. Thermodynamic properties of foods in dehydration. Rao M.A.,
Rizvi, S.S.H. (Eds) In Engineering Properties of Foods (223-309) Marcel
Dekker, New York.
Robertson, G.L., 2006. Packaging of cereals, snack foods and confectionery. In:
Food Packaging Principles and Practice. Second Edition. Taylor & Francis.
417-446.
Rocha, A.M., Cano, M.P., Galeazzi, M.A., 1998. Characterisation of ‘Starking’apple
polyphenoloxidase. Journal of the Science of Food and Agriculture, 77,
527-534.
Roos, Y.H., 2001. Water activity and plasticization. Eskin, N.A.M., Robinson, D.S.
(Eds). In: Food Shelf and Stability: Chemical, Biochemical and
Microbiological Changes, CRC Pres, Boca Raton, Florida.
Rupasinghe, H.P.V., Joshi, A.P.K., 2013. Phytochemicals and health benefits of
dried apple snacks. Alasalvar, C., Shahidi, F. (Eds:). In: Dried Fruits:
Phytochemicals and Health Effects, Wiley-Blackwell, 508p.
142
Sablani, S.S., Andrews, P.K., Davies, N.M., Walters, T., Saez, H. and Bastarrachea,
L., 2011. Effects of air and freze drying on phytochemical content of
convential and organic berries. Drying Technology, 29, 205–216.
Sacchetti, G., Cocci, E., Pinnavaia, G.G., Mastrocola, D., Rosa, M.D., 2008. Influence
of processing and storage on the antioxidant activity of apple derivatives,
International Journal of Food Science and Technology, 43, 797–804.
Sacilik, K., Elicin, A.K., 2006. The thin layer drying characteristics of organic
apple slices. Journal of Food Engineering, 73(3), 281-289.
Santos-Buelga, C., Scalbert, A., 2000. Proanthocyanidins and tannin-like
compounds - nature, occurrence, dietary intake and effects on nutrition
and health. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80 (7), 10941117.
Santos, P.H.S., Silva, M.A., 2008. Retention of vitamin C in drying processes of
fruits and vegetables—A review. Drying Technology, 26(12), 1421-1437.
Sarı, M., Karaaslan, S., 2014. Ananasın Mikrodalga ile Kurutulması ve Uygun
Kuruma Modelinin Belirlenmesi. Ziraat Fakültesi Dergisi, Süleyman
Demirel Üniversitesi, 9(1), 42-50.
Schieber, A., Hilt, P., Streker, P., Endre, H.U., Rentschler, C., Carle, R., 2003. A new
process for the combined recovery of pectin and phenolic compounds
from apple pomace. Innovative Food Science and Emerging Technology,
4,99–107.
Segnini, S., Dejmek, P., Öste, R., 1999. Reproducible texture analysis of potato
chips. Journal of Food Science, 64(2), 309-312.
Sellapan, S., Akoh, C.C., Krewer, G., 2002. Phenolic compounds and antioxidant
capacity of Georgia grown blueberries and blackberries. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 50, 2432-2438.
Serrano, J., Puupponen-Pimi, R., Dauer, A., Aura, A., Saura-Calixto, F., 2009.
Tannins: Current knowledge of food sources, intake, bioavailability and
biological effects. Molecular Nutrition and Food Research, 53, 310–329.
Sesso, H., Gaziano, J.M., Liu, S., Buring, J., 2003. Flavonoid intake and risk of
cardiovascular disease in women. American Journal of Clinical Nutrition,
77, 1400-1408.
Shaheen, S., Sterne, J., Thompson, R., Songhurst, C., Margetts, B., Buerney, P.,
2001. Dietary antioxidants and asthma in adults- population based casecontrol study. American Journal of Respiratory and Critical Care
Medicine,164, 1823-1828.
143
Shahidi, F., Naczk, M., 1995. Food Phenolics. Technomic Publishing Company
Book, 199-225, Lanchester, USA.
Sham, P.W.Y., 2000. Effect of calcium pretreatments, vacuum levels, and apple
varieties, on the texture of vacuum microwave dehydrated apple chips.
The University of British Columbia. The Faculty of Graduate Studies. MSc
Thesis, 138 p, Vancouver, Canada.
Sham, P.W.Y., Scaman, C.H., Durance, T.D., 2001. Texture of vacuum microwave
dehydrated apple chips as affected by calcium pretreatment, vacuum
level, and apple variety. Journal of Food Science, 66(9), 1341-1347.
Sharma, K.D., Kumar, R., Kaushal, B.L., 2000. Effect of packaging on quality and
shelf-life of osmo-air dried apricot. Journal of Scientific and Industrial
Research, 59(11), 949-954.
Shoji, T,. Akazome, Y., Kanda, T., Ikeda M., 2004. The toxicology and safety of
apple polyphenol extract. Food and Chemical Toxicology, 42(6), 959–
967.
Shyu, S.L., Hwang, L.S., 2001. Effects of processing conditions on the quality of
vacuum fried apple chips. Food Research International, 34(2), 133-142.
Simal, S., Femenia, A., Garau, M. C., Rosselló, C., 2005. Use of exponential, Page's
and diffusional models to simulate the drying kinetics of kiwi fruit.
Journal of Food Engineering, 66(3), 323-328.
Singh, S., Singh R.P., 2008. In vitro methods of assay of antioxidants: An Overiew.
Food Reviews International, 24, 392-415.
Singleton, V.L., Orthofer, R., Lamuela-Raventos, R.M., 1999. Analysis of total
phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of
Folin-Ciocalteau reagent. Methods in Enzymology, 299,152-178.
Singleton, V.L., Rossi, J.A., 1965. Colorimetry of total phenolics with
phosphomolybdic- phosphotungstic acid reagents. American Journal of
Enology and Viticulture, 16, 144-158.
Slatnar, A., Klancar, U., Stampar, F. and Veberic, R., 2011. Effect of drying of figs
(Ficus carica L.) on the contents of sugars, organic acids, and phenolic
compounds. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59, 1169611702.
Smith, P.G., 2011. Evaporation and Drying. In Introduction to Food Process
Engineering. Food Science Text Series, pp 299-334.
Son, M.S., 2004. Antibrowning treatments on several apple cultivars for
dehydrated apple chips, Food Science and Biotechnology, 13 (2),115-118.
144
Soysal, Ç., 2008. Kinetics and thermal activation/inactivation of starking apple
polyphenol oxidase. Journal of food processing and preservation, 32(6),
1034-1046.
Soysal Y, Ayhan Z, Eştürk O. 2009. Mikrodalga ile meyve ve sebzemkurutmada
enerji kullanım verimliliği ve ürün kalitesinin arttırılmasında
ilerimkurutma tekniklerinin uygulanması üzerine araştırmalar. TübitakTovag Proje No: 105 O 547 .
Spanos, G.A., Wrolstad, R.E., 1992. Phenolics of apple, pear, and white grape
juices and their changes with processing and storage. A review. Journal of
Stadtman, E.R., 1948. Nonenzymatic Browning in Fruit Products. Mrak, E.M.,
Stewart, G.F. (Eds). In: Advances in Food Research (325-372). Academic
Press, Second Printing, New York.
Stracke BA, Rŭfer CE, Weibel FP, Bub A, Watzl B, 2009. Three-Year Comparison
of the Polyphenol Contents and Antioxidant Capacities in Organically and
Conventionally Produced Apples (Malus domestica Bork. Cultivar ‘Golden
Delicious’). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 57, 4598–4605.
Stracke, B.A., Rŭfer, C.E., Weibel, F.P., Bub, A., Watzl, B., 2009. Three-Year
Comparison of the Polyphenol Contents and Antioxidant Capacities in
Organically and Conventionally Produced Apples (Malus domestica Bork.
Cultivar ‘Golden Delicious’). J. Agric. Food Chem., 57: 4598–4605.
Subbaramaiah, K., Chung, W.J., Michaluart, P., Telang, N., Tanabe, T., Inoue, H.,
1998. Resveratrol inhibits cyclooxygenase-2 transcription and activity in
phorbol ester-treated human mammary epithelial cells. Journal of
Biological Chemistry, 273, 21875–21882.
Sultana, B., Anwar, F., Ashraf, M. and Saari, N., 2012. Effect of drying techniques
on the total phenolic contents and antioxidant activity of selected fruits.
Journal of Medicinal Plants Research, 6(1), 161–167.
Šumic, Z., Tepic, A., Vidovic, S., Jokic, S., Malbaša, R., 2013. Optimization of frozen
sour
cherries
vacuum
drying
process.
Food
Chemistry,
http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.07.102.
Sun, J., Chu, Y.F., Wu, X., Liu, R.H., 2002. Antioxidant and antiproliferative
activities of common fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry,
50(25), 7449-7454.
Suvarnakuta, P., Chaweerungrat, C., Devahastin, S., 2011. Effects of drying
methods on assay and antioxidant activity of xanthones in mangosteen
rind. Food Chemistry, 125(1), 240-247.
145
Szajdek, A., Borowska, E.F., 2008. Bioactive Compounds and Health-Promoting
Properties of Berry Fruits, A Review. Plant Foods for Human Nutrition,
63,147–156.
Tang, N.P., Zhou, B., Wang, B., Yu, R.B., Ma, J., 2009. Flavonoids intake and risk of
lung cancer: a meta-analysis. Japanese Journal of Clinical Oncology,
doi:10.1093/jjco/hyp028.
Tarhan, S., Ergüneş, G., Güneş, M., Mutlu, A., 2009. Farklı kurutma koşullarinin
Amasya elmasının kuruma süresi ve kalitesi üzerine etkileri. Tarım
Bilimleri Araştırma Dergisi 2(2),1-6.
Tarko, T., Duda‐Chodak, A., Sroka, P., Satora, P., Tuszyński, T., 2010. Production
of flavored apple chips of high antioxidant activity. Journal of Food
Processing and Preservation, 34(4), 728-742.
Tarko, T., Duda‐Chodak, A., Tuszyński, T., 2009. The influence of microwaves
and selected manufacturing parameters on apple chip quality and
antioxidant activity. Journal of Food Processing and Preservation, 33(5),
676-690.
Tarozzi, A., Marchesi, A., Cantelli-Forti, G., Hrelia, P., 2004. Cold-storage affects
antioxidant properties of apples in Caco-2 cells. The Journal of Nutrition,
134(5), 1105-1109.
Thomkapanich, O., Suvarnakuta, P. and Devahastin, S., 2007. Study of
intermittent low-pressure superheated steam and vacuum drying of a
heat-sensitive material. Drying Technology, 25, 205–223.
Timoumi, S., Mihoubi, D., Zagrouba, F., 2007. Shrinkage, vitamin C degradation
and aroma losses during infra-red drying of apple slices. LWT-Food
Science and Technology, 40(9), 1648-1654.
Toor, R.K., Savage, G.P., 2006. Effect of semi-drying on the antioxidant
components of tomatoes. Food Chemistry, 94, 90–97.
Topal, Ş. 1996. Gıda Güvenliği ve Kalite Yönetim Sistemleri. TÜBİTAK-Marmara
Araştırma Merkezi, Gıda ve Soğutma Teknolojileri Bölümü, GebzeKocaeli.
Tsao, R., Yang, R., 2003. Optimization of a new mobile to know the complex and
real polyphenolic composition: Towards a tool phenolic index using high
performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A,
1018, 29-40.
Tülek, Y., Demiray, E., 2014. Sıcak Hava Kurutma Yönteminde Farklı Sıcaklık ve
Ön İşlemlerin Trabzon Hurmasının Renk ve Kuruma Karakteristiklerine
Etkisi. Tarım Bilimleri Dergisi, 20(1), 27-37.
Tunalıer, Z., Öztürk, N., Kaan, M., Başer, K.H.C., Duman, H., Kırıner, N., 2004. Bazı
Sideritis Türlerinin Antioksidan Etki ve Fenolik Bileşikler Yanında
İncelenmesi. 14. Bitkisel İlaç Hammaddeleri Toplantısı, 130-138.
146
Üçüncü, M., 2007. Aktif Ambalajlama Teknolojisi ve Akıllı Ambalajlar Gıdaların
Ambalajlanmasına İlişkin Öneriler. Gıda Ambalajlama Teknolojisi. Meta
Basım Matbaacılık Hizmetleri, 896 s, İzmir.
Üretir, G., Özilgen, M., Katnas, S., 1996. Effects of velocity and temperature of air
on the drying rate constants of apple cubes. Journal of Food Engineering,
30, 339-350.
Uylaşer, V., İnce, K., 2008. Şaraptaki Antioksidanlar ve Fenolik Bileşikler.
Türkiye 10. Gıda Kongresi, 1151-1154, Erzurum.
Van Boekel, M.A., 2008. Kinetic modeling of food quality: a critical review.
Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 7(1), 144-158.
van der Sluis, A.A., Dekker, M., de Jager, A., Jongen, W.M., 2001. Activity and
concentration of polyphenolic antioxidants in apple: effect of cultivar,
harvest year, and storage conditions. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 49(8), 3606-3613.
Vanamala, J., Cobb, G., Turner, N.D., Lupton, J.R., Yoo, K.S., Pike, L.M., Patil, B.S.,
2005. Bioactive compounds of grapefruit (Citrus paradise Cv. Rio Red)
respond differently to postharvest irradiation, storage, and freeze drying.
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 3980-3985.
Vega-Gálvez, A., Ah-Hen, K., Chacana, M., Vergara, J., Martínez-Monzó, J., GarcíaSegovia, P., Lemus-Mondaca, R., Di Scala, K., 2012. Effect of temperature
and air velocity on drying kinetics, antioxidant capacity, total phenolic
content, colour, texture and microstructure of apple (var. Granny Smith)
slices. Food Chemistry, 132(1), 51-59.
Velickova, E., Winkelhausen, E., Kuzmanova, S., 2013. Physical and sensory
properties of ready to eat apple chips produced by osmo-convective
drying. Journal of Food Science and Technology, 1-11.
Velić, D., Planinić, M., Tomas, S., & Bilić, M., 2004. Influence of airflow velocity on
kinetics of convection apple drying. Journal of Food Engineering, 64(1),
97-102.
Vermeiren, L., Devlieghere, F., Van Beest, M., De Kruijf, N., Debevere, J., 1999.
Developments in the active packaging of foods. Trends in Food Science
and Technology, 10(3), 77-86.
Vermerris, W., Nicholson, R., 2006. Phenolic Compounds and their Effects on
Human Health. Phenolic Compound Biochemistry, 235-255.
Villota, R., Hawkes, J.G., 2007. Reaction kinetics in food systems. Handbook of
Food Engineering (second ed.), pp. 125–286. Boca Raton, Florida.
Vinson, J.A., Su, X., Zubik, L., Bose, P., 2001. Phenol antioxidant quantity and
quality in foods: Fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry,
49(11), 5315-5321.
147
Visioli, F., Borsani, L., Galli, C., 2000. Diet and prevention of coronary disease:
the potential role of phytochemicals. Cardiovascular Research, 47, 419–
425.
Vrhovsek, U., Rigo, A., Tonon, D., Mattivi, F., 2004. Quantitation of polyphenols in
different apple varieties. Journal of Agricultural and Food Chemistry,
52(21), 6532-6538.
Walker, J.R., 2001. Polarographic and Spectrophotometric Assay of Diphenol
Oxidases (Polyphenol Oxidase). Current Protocols in Food Analytical
Chemistry.
Wang, Z., Sun, J., Chen, F., Liao, X., & Hu, X., 2007b. Mathematical modelling on
thin layer microwave drying of apple pomace with and without hot air
pre-drying. Journal of Food Engineering, 80(2), 536-544.
Wang, Z., Sun, J., Liao, X., Chen, F., Zhao, G., Wu, J., Hu, X., 2007a. Mathematical
modeling on hot air drying of thin layer apple pomace. Food Research
International, 40(1), 39-46.
Waterhouse, A.L., 2002. Wine phenolics. Annals of the New York Academy of
Sciences, 957, 21-26.
Williamson, G., Manach, M., 2005. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols
in humans. II. Review of 93 intervention studies. American Journal of
Clinical Nutrition, 243–255.
Wojdyło A, Oszmıański J, Laskowski P., 2008. Polyphenolic Compounds and
Antioxidant Activity of New and Old Apple Varieties. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 56, 6520–6530.
Wojdylo, A., Figiel, A. and Oszmianski, A., 2009. Effect of drying methods with
the application of vacuum microwaves on the bioactive compounds,
color, and antioxidant activity of strawberry fruits. Journal of Agricultural
and Food Chemistry, 57, 1337–1343.
Wolfe, K., Wu, X., Liu, R.H., 2003. Antioxidant activity of apple peels. Journal of
Wu, X., Beecher, G.R., Holden, J.M., Haytowitz, D.B., Gebhardt, S.E., Prior, R.L.,
2004. Lipophilic and hydrophilic antioxidant capacities of common foods
in the United States. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52 (12),
4026-37.
Wu, J., Gao, H., Zhao, L., Liao, X., Chen, F., Wang, Z., Hu, X., 2007. Chemical
compositional characterization of some apple cultivars. Food Chemistry,
103(1), 88-93.
148
Wu, C. Duckett, S.K., Neel, J.P.S., Fontenot, J.P., Clapham, W.M., 2008. Influence of
finishing systems on hydrophilic and lipophilic oxygen radical
absorbance capacity (ORAC) in beef. Meat Science, 80, 662–667.
Xanthopoulos, G., Nastas, C. V., Boudouvis, A. G., Aravantinos-Karlatos, E., 2014.
Color and Mass Transfer Kinetics During Air Drying of Pretreated Oyster
Mushrooms (Pleurotus ostreatus spp.). Drying Technology, 32(1), 77-88.
Yağcı, S., Göğüş, F., 2012. Quality control parameters of extrudates and methods
for determination. Maskan, M., Altan, A. (Eds.). In Advances in food
extrusion technology. CRC Press.
Yağcıoğlu, A, 1999. Tarım Ürünleri Kurutma Tekniği. Ege Üniversitesi
ZiraatFakültesi Yayınları, No:536, Bornova, İzmir.
Yang, L., Zhang, H., Cheng, L., Gu, Z., Hua, D., Qi, X., Qian,H., Wang, L., 2014. Effect
of extrusion on the hydrophilic antioxidant capacity of four whole grains.
Journal of Food and Nutrition Research, 2(2), 80-87.
Yao, L.H., Jiang, Y.M., Shi, J., Tomas-Barberan, F.A., Datta, N., Singanusong, R.,
Chen, S.S., 2004. Flavonoids in food and their health benefits. Plant Foods
for Human Nutrition, 59(3), 113-122.
Yemenicioğlu, A., Cemeroğlu, B., 2013. Enzim Aktivitesi Tayin Yöntemleri.
Cemeroğlu, B. (Ed). Gıda Analizleri İçinde. Bizim Grup Basımevi, 480s.
Ankara.
Zhang, M., Tang, J., Mujumdar, A.S., Wang, S., 2006. Trends in microwave related
drying of fruits and vegetables. Trends in Food Science and Technology
17,524-534.
Zhishen, J., Mengcheng, T., Jianming, W., 1999. The determination of flavonoid
contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals.
Food Chemistry, 64, 555-559.
Zlatanović, I., Komatina, M., Antonijević, D., 2013. Low-temperature convective
drying of apple cubes. Applied Thermal Engineering, 53(1), 114-123.
Zorić, Z., Dragović-Uzelac, V., Pedisić, S., Kurtanjek, Ž., Elez Garofulić, I., 2014.
Kinetics of the degradation of anthocyanins, phenolic acids and flavonols
during heat treatments of freeze-dried sour cherry marasca paste. Food
Technology and Biotechnology, 52(1), 101-108.
149
EKLER
EK A. Duyusal Değerlendirme Formu
EK B. Kurutma kabini içindeki sıcaklığın zamanla değişimi
EK C. Midilli ve Küçük modeline göre tahmini değerler ile deneysel değerlerin
karşılaştırılması
EK D. Elmaların kuruma sırasında Hunter L a ve b değerlerindeki değişim
150
EK A. Duyusal değerlendirme formu
Duyusal Değerlendirme Formu
Deney Adı: Elma Cipsinin Bazı Kalite ve Antioksidan Özelliklerine Kurutma, Ambalajlama ve
Depolamanın Etkisi
Deney Yapacak Kişinin Adı: Bilge ERTEKİN FİLİZ
Bu duyusal değerlendirmede Elma cipsine özgü dış görünüş-yapı, koku, tat ve genel
değerlendirme başlıkları altında spesifik tanımlayıcı kelimeler yer almaktadır. Örnekler için
skaladaki en uygun puanın altına örnek kodunu belirtiniz. Örnekler arasında ağzınızı su ile
çalkalamayı unutmayınız.
GÖRÜNÜŞ
Kahverengi
1
2
3
Kabuklu kenarların
kıvrık oluşu
1
2
Çiğ-ham koku
1
2
3
3
4
.
4
5
4
Kabuklu kenarların
düzgün oluşu
5
6
KOKU (Kırarak koklayınız)
Hoşa giden hafif karamelize
elma kokusu
5
6
5
4
Sarımtrak renk
6
Aşırı
karamelize koku
3
2
1
SES (Örnekleri el ile kırarak değerlendiriniz)
1
2
Çıtırlık derecesi
3
4
5
6
TEKSTÜR (Örnekleri el ile kırarak değerlendiriniz)
Elastik
1
1
2
3
4
5
2
AĞIZDAKİ SES
Çıtırlık derecesi
3
4
5
151
Kırılgan
6
6
AĞIZDAKİ TEKSTÜR
Sertlik
Elastik
1
2
3
4
5
Gevrek
6
Çiğnenebilirlik
Zor
Kolay
1
2
3
4
5
6
5
6
5
6
TAT
1
2
Tatlılık derecesi
3
4
1
2
Ekşilik derecesi
3
4
Yavan Tat
1
2
Hoşa giden hafif karamelize
elma tadı
4
5
6
5
3
Hoşa gitmeyen
aşırı karamelize tat
3
2
1
4
GENEL DEĞERLENDİRME
1
2
3
4
152
5
6
EK B. Kurutma kabini içindeki sıcaklığın zamanla değişimi
SD
80
Sıcaklık (°C)
75
SD65
70
SD70
SD75
65
60
0
100
200
300
400
500
GD
80
Sıcaklık (°C)
75
GD65
70
GD70
GD75
65
60
0
100
200
300
400
500
GS
80
Sıcaklık (°C)
75
GS65
70
GS70
GS75
65
60
0
100
200
300
400
500
Şekil B.1. Kurutma kabini içindeki sıcaklığın zamanla değişimi
153
EK C. Midilli ve Küçük modeline göre tahmini değerler ile deneysel
değerlerin karşılaştırılması
SD
Tahmini Nem Oranı
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,2
1
GD
1
Tahmini Nem Oranı
0,4
0,6
0,8
Deneysel Nem Oranı
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
Deneysel Nem Oranı
0,8
1
GS
Tahmini Nem Oranı
1
0,8
0,6
65°C
70°C
0,4
75°C
0,2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
Deneysel Nem Oranı
1
Şekil C.1. Midilli ve Küçük modeline göre tahmini değerler ile deneysel
değerlerin karşılaştırılması
154
EK D. Kurutma sırasında elmaların Hunter L a b değerlerindeki değişim
Çizelge D.1. Kurutma sırasında elmaların Hunter L a b değerlerindeki değişim
Süre (sa)
Sıcaklık
SD
GD
GS
L
a
b
L
a
b
L
a
b
0
71,17
-1,88
18,42
71,25
-1,99
16,96
72,63
-4,48
14,34
2
70,98
3,29
26,08
72,16
2,42
23,45
72,31
0,79
20,42
68,51
3,51
25,56
67,76
3,47
23,78
71,31
1,90
20,36
67,66
3,64
25,13
67,60
3,36
23,66
72,92
1,63
20,55
6
67,10
3,68
25,02
67,89
3,44
23,81
71,77
1,38
19,84
8
68,40
4,04
25,55
67,84
3,51
23,86
71,19
1,83
20,04
0
71,17
-1,88
18,42
71,25
-1,99
16,96
72,63
-4,48
14,34
2
64,77
4,54
23,69
71,40
2,92
23,14
72,18
2,60
19,74
65,23
4,91
24,01
68,23
3,16
22,28
71,97
2,53
19,14
65,07
5,18
24,21
69,70
2,93
22,54
71,21
2,46
18,96
5
62,82
5,41
23,37
69,09
3,26
22,07
70,20
3,04
19,11
6
61,50
5,67
23,13
65,10
4,03
22,12
69,10
3,52
19,87
0
71,17
-1,88
18,42
71,25
-1,99
16,96
72,63
-4,48
14,34
1
63,30
5,72
26,39
62,85
5,57
20,01
70,84
2,13
18,59
60,10
7,94
23,20
62,33
7,27
21,35
70,76
4,68
20,31
59,16
7,96
22,98
58,08
7,31
20,03
67,29
4,27
19,92
4
58,35
8,00
22,20
59,41
7,45
20,40
64,91
5,45
19,76
5
56,81
8,14
22,53
57,68
7,57
20,37
63,16
5,84
19,72
4
5
3
4
2
3
65°C
70°C
75°C
155
ÖZGEÇMİŞ
Adı Soyadı
: Bilge ERTEKİN FİLİZ
Doğum Yeri ve Yılı : Isparta, 1983
Medeni Hali
: Evli
Yabancı Dili
: İngilizce
E-posta
: [email protected]
Eğitim Durumu
Lise
: Senirkent Sağlık Meslek Lisesi
Lisans
: SDÜ Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü
Yüksek Lisans
: SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim
dalı
Mesleki Deneyim
Araştırma Görevlisi-SDÜ Mühendislik Fakültesi
2007-…….. (halen)
Yayınları
Ekinci, Y., Okur, O., Ertekin, B., Guzel-Seydim, Z. 2008. Effects of Probiotic
Bacteria and Oils on Fatty Acid Profiles of Cultured Cream. European
Journal of Lipid Science and Technology. 110(3):216-224.
Ertekin, B., Guzel-Seydim, Z.B. 2010. Effect of fat replacers on kefir quality.
Journal of the Science of Food and Agriculture, 90(4):543-548.
Guzel-Seydim, Z, Kok-Tas, T, Ertekin-Filiz, B, Seydim, AC, 2011. Effect of
different growth conditions on biomass increase in kefir grains. Journal
of Dairy Science, 94(3):1239-42.
Budak, H.N., Ertekin-Filiz,B., Seydim, A.C., Koşkan, Ö., Guzel-Seydim, Z.B. 2013.
Comparison of antioxidant properties of traditional and commercial
pomegranate sours. Journal of Food, Agriculture & Environment. 11
(3&4):368-371 .
Seydim, A.C., Ertekin, B., 2006. Farklı Ambalaj Kullanımının Fındık Yağı
Depolama Stabilitesi Üzerine Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen
Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10-3.
156
Ekinci, F.Y., Sofu, A., Ilgın, A., Ertekin, B., Yıldız, A., Göl, Ö., 2006. Gıda
Sistemlerindeki Doğal Koruyucu Maddeler: Bakteriyosinler. Akademik
Gıda, 4:22.
Okur, Ö.D., Ertekin,B., Seydim, Z., 2007. Peynir Olgunlaşması Süresince Proteolizi
Etkileyen Faktörler. Akademik Gıda, 5:27.
Ertekin,B., Okur, Ö.D., Güzel-Seydim, Z., 2009. Peynirde Aminoasit Katabolizması
ile Lezzet Bileşenlerinin Oluşumu. GIDA, 34(1):43-50.
Ertekin, B. ve Güzel-Seydim, Z., 2009. Süleyman Demirel Üniversitesi Gıda
Kulübü. Akademik Gıda, 7(2):36.
Gülcan, Ü., Ertekin, B., Seydim, A.C., 2009. Meyve Suyu Endüstrisinde Alternatif
Ambalaj Kullanımı. Gıda Teknolojisi, 13(6):48-50.
Ertekin, B., Seydim, A.C., 2009. Bitkisel Sıvı Yağların Ambalajlanması, Standard,
48 (570) 62-67.
Okur,Ö, Ertekin, B., Gün, İ., Güzel-Seydim, Z.2010. Süt ve Süt Ürünlerinde
Maillard Reaksiyon Oluşumu. Süt Dünyası. 6(6):60-62.
Ertekin-Filiz, B., Seydim, A.C., 2011. Gıda Ambalajlarının Güvenliği, Standard, 50
(588) 48-53.
Ertekin Filiz, B. ve Seydim, A.C., 2014. Bazı Kurutulmuş Meyvelerin Antioksidan
Özellikleri. Türk Tarım Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi 2(3):128-131.
157

tc süleyman demirel üniversitesi fen bilimleri enstitüsü elma cipsinin

Transkript

Benzer belgeler

Tam Metin - Fen Dergisi