FBE- Gıda Mühendisliği Lisanüstü Programı - Doktora

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/194

Gözat

Dizinde bir noktaya atla:

Mathematical analysis of color changes and chemical parameters of roasted hazelnuts

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001) Özdemir, Murat ; Devres, Onur ; 112225 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmanın ana amacı kavurma sırasında fındıkların kuruma karakteristiği matematiksel olarak ifade etmek ve renk değişim kinetiği, 100°C - 160°C ve en fazla 60 dakikalık kavurma koşullarında, belirlenmektir. Bunlara ek olarak bazı kimyasal kalite parametrelerinin kavurma koşullarına göre değişimi de incelenmiştir. Ayrıca tüketici beğeni testi gerçekleştirilmiştir. Fındıkların kavurma sırasındaki kuruma karakteristiği matematiksel olarak ifade etmek için bir kaç matematiksel denklem incelenmiştir. Etkin nem geçirim katsayısı hesaplanmıştır. Nem geçirim katsayısının sıcaklık bağımlılığı, Arrhenius tipi ilişkiyle tanımlanmıştır. Nem geçirimi için aktivasyon enerjisi de hesaplanmıştır. Kavurma sırasında fındıkların rengindeki değişim kinetiğim matematiksel olarak ifade edebilmek için katsayıları sıcaklığa Arrhenius tipinde bağımlı üçüncü dereceden polinom kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan kavurma sıcaklıkları için Z-değerinin aktivasyon enerjisi hesaplanmıştır. Fındıkların kavurma sırasındaki renk değişimine sıcaklık ve sürenin (süreç değişkenleri) etkisini belirlemek ve renk değişimi tahmin modelleri geliştirmek üzere, kavurma işlemi tepki yüzey yöntemiyle de incelenmiştir. Tepki yüzey yöntemiyle sıcaklık ve zamana bağlı, ikinci dereceden renk değişimi modelleri geliştirilmiş ve kavrulmuş fındıkların dış-, un- ve iç-renklerinin L-, a-, ve ö-değerlerini başarıyla tahmin etmişlerdir. Kavurma sırasındaki kuruma ve renk değişiminin modellenmesine ek olarak, kavurma sıcaklık ve süresinin bazı kimyasal parametreler üzerindeki etkisi de 102 °C - 158°C ve 16 dak. - 44 dak. kavurma koşullarında araştırılmıştır. Bu parametreler protein içeriği, şeker içeriği, amino asit bileşimi, serbest yağ asitliği içeriği ve peroksit değeridir. Ayrıca, 37°C'de bir ay boyunca kavrulmuş depolanmış ve depolanmış örneklerde serbest yağ asitliği, peroksit değeri ve yağ asitleri bileşiminin değişimi incelenmiştir. Kavurma koşulları bütün parametreleri önemli şekilde etkilemiştir. Fındıklar aynı sıcaklıkta daha uzun süre yada aynı sürede daha yüksek sıcaklıkta kavrulduklarında nem, protein ce sugar içeriğinde azalma gerçekleşmiştir. Daha düşük sıcaklıkta kavurulmuş fındıkların acılaşmaya dayanıklılığı daha fazla olmuştur. Kavurma sırasındaki kuruma ve renk değişiminin modellenmesine, ve kavurma koşullarının bazı kimyasal parametreler üzerindeki etkisinin araştırılmasına ek olarak, kavrulmuş fındık örneklerinin tüketiciler tarafından beğeni seviyeleri tüketici beğeni testiyle araştırılmıştır. Beğeni testinde 11 0°C'de 40 dak, 130°C'de 16 dak; 130°C'de 30 dak; 130°C'de 44 dak ve 150°Cde for 20 dakika kavrulmuş fındıklar tüketicilerce beğenildiği tespit edilmiştir.
Domatesin Olgunlaşması Ve Salçaya İşlenmesi Sırasında Antioksidan Profili, Metabolitleri Ve Enzimlerde Meydana Gelen Değişimlerin İncelenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-25) Çapanoğlu, Esra ; Boyacıoğlu, Dilek ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada domates salçası üretim sürecinin her bir aşaması, gravimetrik yöntemle nem içeriği, spektrofotometrik yöntemler ile toplam fenolik, flavonoid ve toplam antioksidan kapasitesi, HPLC ile on-line antioksidan tespiti, flavonoid ve klorojenik asit içerikleri, karotenoid içerikleri, tokoferol ve askorbik asit içerikleri ve LC-QTOF-MS yöntemiyle de tüm metabolitler (hedef dışı) analizlenerek antioksidatif bileşenlerde meydana gelen değişimleri açıklamak için ayrıntılı olarak incelenmiştir. Antioksidan ve metabolik profilde önemli ölçüde farklılığa neden olan iki üretim basamağı, parçalama ve kabuk ve çekirdeğin ayrılması olarak bulunmuştur. Araştırmanın ikinci kısmında, domates meyvesinin olgunluk evreleri beş farklı dokuda (kaliks, kolumela&plazenta, epidermis, perikarp, jel parenkima) nem, flavonoidler, karotenoidler, tokoferoller, C vitamini ve diğer metabolitleri açısından, tek bir domates türü kullanılarak incelenmiştir. Bulgular, pek çok metabolitin meyvede eşit olarak dağılmadığı ancak bir ya da daha fazla dokuyu tercih ederek birikim gösterdiğini göstermiştir. Araştırmanın üçüncü bölümünde, parçalama esnasında flavonoid miktarında meydana gelen artışın nedeni farklı olgunluk evrelerindeki domatesin kabuk ve etli kısımlarında ayrıntılı olarak incelenmiştir. Temel olarak, iki enzim; 3-glukozil transferaz (3GT) ve fenil alanin liyaz (FAL) analizlenmiştir. Domatesin farklı dokularındaki enzim aktivitesinin metabolitlerdeki değişime paralel olarak, farklı olgunluk aşamalarında farklı olabileceği sonucuna varılmıştır.
Farklı önişlemlerin Thompson çekirdeksiz üzümlerinin mikrodalga yardımlı konvektif ve yalnız konvektif kurutulması sırasında kurutma ve renk kinetiği üzeine olan etkilerinin incelemesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-07-25) Bingöl, Gökhan ; Devres, Y. Onur ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalismada, Türkiye nin önemli ihraç ürünlerinden birisi olan üzümün kurumasi esnasinda kararmaya neden olan Polifenol Oksidaz enziminin, çocuklarda ve yaslilarda astim, isilik ve mide rahatsizliklarana neden olabilen sülfit kullanilmadan inaktive edilmesi ve ayni zamanda da kuruma hizinin arttirilmasi amaçlanmistir. Bu amaçla üzümler kurutma isleminden önce yüksek hidrostatik basinç cihazinda sikistirilmis, farkli sicakliklardaki etil oleat ve potasyum karbonat içeren çözeltiler içine farkli sürelerde daldirilmis ve farkli sicakliklardaki buharla haslanmislardir. Üzümler önislemlerden sonra konvektif bir kurutucuda veya mikrodalga yardimli konvektif kurutucuda kurutulmuslardir. Matlab programinin Egri Oturtma araç kutusu kullanilarak kuruma egrileri literatürdeki ince tabaka modelleri ile tanimlanmislardir. Kuruma esnasinda üzümdeki büzülme de dikkate alinarak efektif difüzivite degerleri hesaplanmistir. Kuruma sirasinda meydana gelen renk degisimleri bilgisayar destekli görüntüleme sistemi veya kromometre kullanilarak L*a*b* koordinatlarinda elde edilerek tekabül eden önisleme yöntemi için renk degisim kinetikleri hesaplanmistir. Kuruma esnasindaki sicaklik degisimleri isiles veya fiber optik kullanilarak ölçülmüs ve Matlab programinin Kismi Diferansiyel Denklem araç kutusu kullanilarak matematiksel olarak modellenmis ve simule edilmistir. Sonuçlari literatürdeki çalismalar ile karsilastirdigimizda, mühendislik açisindan gerekli yakinsaklik sagladigi gözlenmistir
İncirde Okratoksin A Ve Fumonisin Oluşumunun İncelenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-08-08) Güler, Hatice Funda Karbancıoğlu ; Heperkan, Dilek ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada Ege Bölgesi’nde 2003 ve 2004 yılında farklı yörelerden kurutma aşamasında temin edilen kuru incir örneklerinde mikoflora, mikotoksijenik küfler, incirde okratoksin A ve fumonisin B1 varlığını belirlenmiştir. Kuru incir örneklerinde A. section Nigri üyelerinden A. aculeatus, A. awamori , A. carbonarius, A. foetidus ve A. niger agg.; Fusarium üyelerinden F. verticilloides, F. sporotrichioides; A. section Flavi üyelerinden A. flavus, A. parasiticus ve A. tamarii; Penicillium üyelerinden P. chrysogenum, P. citrinum, P. commune, P. solitum, P. funiculosum, P. purpurogenum ve diğer Aspergillus üyelerinden ise A. ustus ve A. terreus izole edilmiştir. Kuru incir örneklerinde OTA ve FB1 varlığı HPLC yöntemi ile araştırılmıştır. Kuru incir örneklerinin %48’inde OTA, %75’inde FB1 varlığı belirlenmiştir. Ortalama okratoksin A konsantrasyonu 2003 yılında 0,48 μg/kg ve 2004 yılında 0,59 μg/kg’dır.. Ortalama FB1 konsantrasyonu 2003 yılında 0,368 μg/gr ve 2004 yılında 0,223 μg/gr’dır. Çalışmada örneklerin temin edildiği bölgeler arasında OTA ve FB1 varlığı açısından istatiksel bir fark (p>0,05) mevcut değildir. OTA içeren örneklerin %89,1’inde OTA üreticisi siyah Aspergillus üyeleri ve FB1 içeren örneklerin %72,7’sinde fumonisin üreticisi F. verticilloides’in mikotoksinle birlikte bulunması kuru incirde OTA varlığından siyah Aspergillus üyelerinin, FB1 varlığından da F. verticilloides’in sorumlu olduğunu göstermektedir.
Kırmızı Biber Tohumunun Endüstriyel Olarak Değerlendirilmesi: Protein Ekstraksiyonu, Fonksiyonel Özellikleri Ve Mayonez Üretiminde Kullanımı

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-01-29) Fıratlıgil Durmuş, Ebru ; Evranuz, E. Özgül ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada, kırmızı biber tohumunun (Capsicum frutescens) optimum ekstraksiyon koşulları, fonksiyonel özellikleri ve mayonez üretiminde kullanımı belirlenmiştir. Ekstrakte edilen protein verimi, başlıca pH ve çözgen/un oranından etkilenmektedir. Maksimum verim, sıcaklık 31°C, pH 8,8, ekstraksiyon süresi 20 dakika ve çözgen/un oranı 21:1 (hacim/kütle) olduğu koşullarda elde edilmektedir. Bu koşullarda protein verimi 12,24 g ekstraktaki çözünür protein/100 g yağı alınmış kırmızı biber tohum unu olarak belirlenmiştir. Kırmızı biber tohum unu ve proteininin fonksiyonel özellikleri soya protein konsantresi ile karşılaştırılabilir düzeydedir. Tuz konsantrasyonunun artışı çözünürlük, emülsiyon ve jel özelliklerini geliştirmektedir. Kırmızı biber tohum unu ve proteininin mayoneze ilave edilmesi ile viskozite artmakta, emülsiyon stabilitesi azalmaktadır. Kırmızı biber tohum unu ve proteininin sorpsiyon özellikleri incelendiğinde, tüm sorpsiyon izotermlerinin, karakteristik S-şekile sahip Tip II izotermine uygun karakteristik gösterdikleri gözlenmiştir. Kırmızı biber tohum unu, tohum proteinine göre daha higroskopik özelliğe sahiptir. Bu sonuçlar kırmızı biber tohum unu ve proteinin salata sosları, sosis, sucuk, dondurma, kek karışımları ve mayonez gibi birçok gıda formulasyonunda bileşen olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Son olarak, kırmızı biber tohumlarının protein üretimi için değerlendirilmesi, ekstra gelir sağlayacak ve aynı zamanda atık yok etme sorununun da azalmasına yardımcı olacaktır.
Bazı Doğal Antimikrobiyal Bileşiklerin Salmonella Enteritidis, Escherichia Coli O157:h7 Ve Listeria Monocytogenes Üzerine Etkinliğinin Taze Tavuk Eti Sisteminde İncelenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-03) Çankaya, Harika ; Aran, Necla ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada bazı doğal antimikrobiyal maddeler (nisin, greyfurt çekirdek ekstraktı:GFSE ve sodyum laktat) ve modifiye atmosfer paketleme (MAP) yöntemi kullanarak tavuk kıyması ve formulasyonlarında patojenlerin (Salmonella enteritidis, Escherichia coli O157:H7, Listeria monocytogenes 4b) düşük ve yüksek (4 ve 10 C) sıcaklıkta kontrol altına alınması amaçlanmıştır. Antimikrobiyal maddelerin patojen bakterilere (5 log10 kob/ml) etkisi önce in-vitro test edilmiştir. Tryptic Soy Broth’da (TSB) 73-500 ppm nisinin 20 mM EDTA varlığında Salmonella enteritidis ve Escherichia coli O157:H7 üzerinde etkili olmadığı belirlenmiştir (p>0,05). Öte yandan nisin (73-500 ppm) tek başına Listeria monocytogenes üzerinde 3,44-5,22 pH aralığında, GFSE ise (60-300 ppm) 6,0 pH’da TSB’de tüm patojenlere bakterisit etki göstermiştir. In-vivo çalışmalarda aerobik veya modifiye (%70 CO2+%30 N2) atmosferde paketlenen ve 10 C’de 6 gün depolanan tavuk kıymasında Salmonella ve Escherichia üzerinde GFSE (3000 ve 6000 ppm) ilavesi, süre ve paket tipinin etkileri önemli bulunmuştur (p<0,05). GFSE (6000 ppm), NaCl (%2,0 w/w) ve/veya sarımsak tozu (%2,0 w/w) katılan tavuk kıymasında 10 C’de depolama sırasında Salmonella enteritidis ve Escherichia coli O157:H7 üzerinde GFSE, NaCl, süre ve paket tipi, Listeria monocytogenes üzerinde ise bu faktörler yanında sarımsağın da önemli inhibisyon ekisi saptanmıştır (p<0,05). Soğuk (4 C) depolamada GFSE ilavesi ile bakteri kontrolünde, MAP uygulaması Salmonella ve Escherichia inhibisyonunda önemli bir katkı sağlamamıştır. Öte yandan ortamda nisin (250 ppm) mevcudiyetinde MAP uygulamasında 4 C’de Listeria monocytogenes gelişimi kontrol altına alınmıştır.
Ayvalık Ve Memecik Zeytinyağlarının Coğrafi İşaretleme Amacıyla Karakterizasyonu

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-01-15) İlyasoğlu, Huri ; Özçelik, Beraat ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada, ülkemizin kalite ve ekonomik bakımından en önemli yağlık zeytin çeşitleri olan Ayvalık ve Memecik tipi zeytinlerden elde edilen naturel sızma zeytinyağlarının kimyasal ve termal özellikleri incelenmiştir. Memecik tipi zeytinyağlarının tekli doymamış yağ asitleri ve antioksidan madde içeriğinin, Ayvalık tipi zeytinyağlarına göre daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Lipoksigenaz metabolik yolu ile meydana gelen C6 bileşikleri pik alanı yüzdeleri toplamının da Memecik tipi zeytinyağlarında daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ayvalık tipi zeytinyağlarının ise toplam sterol miktarlarının daha yüksek olduğu saptanmıştır. Ayvalık ve Memecik tipi zeytinyağları kimyasal bileşenlerine göre kemometrik yöntemlerden temel bileşen ve ayırma analizleri yardımıyla sınıflandırılmıştır. Zeytinyağlarının zeytin çeşidine göre karakterizasyonunda, yağ asitleri ve sterol kompozisyonunun en uygun bileşenler olduğu belirlenmiştir. Yağ asitlerinden oleik asidin, sterollerden stigmasterol, toplam β-sitosterol ve toplam sterol miktarının biyomarker olarak kullanılabileceği tespit edilmiştir. Zeytinyağlarının kimyasal kompozisyonları ile termal özellikleri arasında korelasyonlar bulunmuştur. Termal özelliklerden erime başlangıç sıcaklığının, zeytinyağlarının zeytin çeşidine göre tanımlamada kullanılabileceği belirlenmiştir.
Zeytin Ve Zeytinyağında Mikotoksin Varlığı, Siyah Zeytinde A. Carbonarıus Ve P. Verrucosum Tarafından Okratoksin A Oluşturulmasına Sıcaklığın Etkisi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-05-24) Dazkır, Gülçin ; Heperkan, Dilek ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada, İstanbul ve çevresindeki halk pazarlarından temin edilen 30 sofralık siyah zeytin ve 30 zeytinyağı örneğinde aflatoksin ve okratoksin A (OTA) varlığı incelenmiştir. Yalnızca bir adet siyah zeytin ve bir adet zeytinyağı örneğinde 0,03 µg/kg aflatoksin B1 kontaminasyonu belirlenmiştir. Buna karşılık, sofralık siyah zeytin örneklerinin %73,3’ünün 0,54-2,99 μg/kg düzeyinde ve zeytinyağı örneklerinin %83,3’ünün 0,36-2,10 μg/kg düzeyinde OTA içerdiği tespit edilmiştir. OTA kontaminasyonunun örneklerde yaygın bir şekilde belirlenmesi üzerine Aspergillus carbonarius ve Penicillium verrucosum tarafından siyah zeytinde OTA oluşumuna sıcaklığın etkisi incelenmiştir. A. carbonarius ve P. verrucosum ile aşılanan ezme halindeki zeytin örnekleri 10, 15, 20, 25, 30, 35 ve 40°C de 21 gün süre ile inkübe edilmiştir. A. carbonarius ile aşılanan siyah zeytin örneklerinde maksimum OTA akümülasyonu (54,54 µg/kg) 15°C de inkübasyonun 3. gününde belirlenmiştir. 20, 25, 30 ve 35°C de A. carbonarius tarafından oluşturulan OTA miktarları birbirine çok yakındır. 10°C ve 40°C de, küf gelişimi ve OTA oluşumu tespit edilmemiştir. P. verrucosum ile aşılanan siyah zeytin örneklerinde 15, 20, 25 ve 30°C de oluşan OTA miktarlarının birbirine çok yakın olduğu belirlenmiştir. 10°C de OTA oluşumu, test edilen diğer sıcaklıklardan (15-30°C) daha az miktardadır. 35°C de OTA akümülasyonu ise sadece inkübasyonun 1. (2,10 μg/kg) ve 5. günlerinde (1,09 μg/kg) tespit edilmiştir. 40°C de küf gelişimi ve OTA oluşumu belirlenmemiştir.
Organik Buğday Ekmeğinin Karakterizasyonu

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-02-22) Arduzlar, Dilek ; Boyacıoğlu, M. Hikmet ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada, organik ekmeğin kalite özellikleri tüm boyutları ile incelenerek kısıtlı olan bilimsel literatüre katkı sağlanması ve ticari olarak üretilen organik ekmeğin kalite özelliklerinin iyileştirilmesine ışık tutulması hedeflenmiştir. Bu bağlamda 2007 ve 2008 yıllarında Türkiye’de yetiştirilmiş buğdayların un, hamur ve ekmeklik kalite özellikleri, endosperm dokusu (sert/yarısert), kepek rengi (kırmızı/beyaz), öğütme teknikleri (valsli/taş değirmen), tarım sistemi (organik/konvansiyonel) gözönüne alınarak değerlendirilmiştir. Un kalitesi açısından nem, kül, yaş ve kuru gluten, “Kjeltec”, “SE-HPLC” ve “SDS-PAGE” ile protein, sedimentasyon, düşme sayısı, renk, “RVA”, “DSC”, amilograf, element, zedelenmiş nişasta, diyet lifi, pestisit analizleri; hamur kalitesi bakımından farinograf, ekstensograf, maturograf, miksolab analizleri; ekmek kalitesi için ise hacim, renk, sertlik, elastikiyet gibi dokusal özelliklere ait incelemeler ve duyusal analizler, fermentasyon ve raf ömrü araştırmaları gerçekleştirilmiştir. Her bir kalite özelliği ayrıntılı olarak değerlendirilmiş ve özellikle öğütme tekniği başta olmak üzere, buğday çeşidi ve tarım sisteminin ekmeklik buğday kalitesini istatistiksel olarak önemli düzeyde etkilediği (p<0,05) tespit edilmiştir. Organik ekmek üretiminde uygun hammadde ve proses seçimiyle ürün kalitesi yüksek ekmeklerin elde edilebileceği belirlenmiştir.
Süt Ürünleri Ve Bebek Mamalarında Enterobacter Sakazakii (cronobacter Spp.) Varlığının Araştırılması Ve Gelişmesine Sıcaklık Ve Şeker Çeşitlerinin Etkisi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-05-05) Kaya, Gözde Dalkılıç ; Heperkan, Dilek ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada 2008 ve 2009 yıllarında piyasadan ve üreticilerden temin edilen toplam 114 formül mama ve süt ürünlerinde E. sakazakii varlığı kültürel metod ve polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) kullanılarak araştırılmıştır. Analizi yapılan 114 gıda maddesinden 7’si (% 6,14) E. sakazakii açısından pozitif bulunmuştur. Son ürün olarak kullanılan 40 adet formül bebek mamasının 1’inde, 15 ek besinin ise 1’inde E. sakazakii tespit edilmiştir. 25 adet süt tozunun 3’ü, 15 adet peynir altı suyu tozunun 2’si E. sakazakii içermektedir. Kültürel yöntem ve PZR yöntemi ile aynı sonuçlar elde edilmiştir. Örneklerden izole edilen 7 farklı suşun ve referans kültür koleksiyonundan temin edilen ATCC 51329 kodlu E. sakazakii suşunun 52°C, 54°C, 56°C, 58°C ve 60°C’deki D değerlerini ve Z değerleri belirlenmiştir. Bebek mamalarının bileşiminde bulunan glikoz, fruktoz, laktoz ve sakkaroz’un ve bu şekerlerin farklı konsantrasyonlarının (%0,25, %0,5, %1 ve %5) E. sakazakii gelişimine olan etkisi incelendiğinde şeker konsantrasyonu arttıkça E. sakazakii gelişiminin arttığı belirlenmiştir. Fruktozun %5’lik konsantrasyonunun 5 suşun gelişimini en yüksek ölçüde etkilediği belirlenmiştir.
Ultraviyole (uv-c) Işını Uygulamasının Patlıcan Ve Salatalıklarda Soğuk Zararlanması Üzerine Etkisi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-07-21) Küşümler, Aylin Seylam ; Güneş, Gürbüz ; 406764 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Soğuk zararlanması; tropik ve subtropik kökenli ürünlerde, kritik sıcaklığın, genellikle 10-12°C sıcaklıkların, altına inilmesiyle ortaya çıkan bir zararlanma şeklidir. Soğuğa hassas patlıcanlarda 12°C’nin altında özellikle çukurlaşma ve kahverengileşme belirtileri gözlenir. Soğuğa hassas salatalıklar 10°C’de 3 günden fazla tutulduğunda zararlanma oluşmaktadır. Salatalıklarda soğuk zararlanmasının ilk belirtileri kabukta çukurlaşmaların oluşması ve bozulmaların artmasıdır. Zaman soğuk zararlanmasında kritik bir parametredir. 10°C’nin altında kısa süreli (2 gün) soğuğa maruz kalma soğuk zararlanmasına neden olmayabilir. Muhafaza sıcaklığı azalıp, süre uzadıkça soğuk zararlanması şiddeti de artmaktadır. Meyve ve sebzeler soğukta depolamada düşük sıcaklıklarla (4-6°C) karşılaşmaktadır. Ancak patlıcan ve salatalık gibi soğuğa hassas meyve ve sebzelerin raf ömrü soğuk zararlanmasıyla azalmaktadır. Tüketici açısından depolama süresince kalite korunumu önem taşımaktadır. UV-C olgunlaşmayı geciktirme ve hasat sonrası bozulmaları azaltma amaçlı birçok meyve ve sebzeye uygulanmaktadır. Bu çalışmada UV-C ışınının patlıcan ve salatalıklarda soğuk zararlanması üzerine etkisi incelenmiştir. Patlıcan ve salatalıklar, soğuk zararlanmasının etkilerinin gözlenmesi için iki farklı sıcaklıktaki (4 ve 10ºC) soğutmalı dolaplara yerleştirilmiş, UV-C ışınının soğuk zararlanması üzerindeki etkisini belirlemek için depolama öncesi farklı dozlarda (3, 9 ve 15 kj/m2) UV-C uygulamaları yapılmıştır. Depolama süresince patlıcanlarda iç renkte kararma ve potansiyel oksidasyon, patlıcan ve salatalıklarda soğuk zararlanması indeksi, görsel kalite, ağırlık kaybı, elektrolit sızıntısı, pirüvat ve lipid peroksidasyonu değerleriyle renkteki değişimler belirli aralıklarla takip edilmiştir. Soğuk zararlanmasının bazı belirtilerinin gözlenebilmesi için düşük sıcaklıklarda depolanan (4 and 10ºC) örneklerin bir kısmı depodan alındıktan sonra bekletilmeden analiz edilmiş, bir kısmı soğuk depolama sonrası bir gün oda sıcaklığında (20ºC) bekletildikten sonra analize alınmıştır. UV-C uygulamaları soğuğa hassas patlıcan ve salatalıklarda soğuk zararlanması etkilerini azaltmada ve görsel kalitenin korunumunda etkin bulunmuştur. Görsel kalitenin korunması ve soğuk zararlanması belirtilerinin azalmasında patlıcanda yüksek doz (15 kj/m2) daha etkili olurken, bu dozlarda ürünlerin depolama ömrünün kontrol örneklerine göre 3 gün daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Kimyasal analizler (pirüvat, peroksidasyon) ve renk değişimlerinde düşük dozların (3 ve 9 kj/m2) kayıpları azaltmada yeterli olduğu görülmüştür. 10ºC de depolamada ürünlerin daha iyi kalitede raf ömrünü tamamladığı belirlenmiştir. Genellikle kalite kayıpları bir gün ortam sıcaklığında bekletilen ürünlerde daha fazla olmuştur. Sonuç olarak, patlıcan ve salatalık gibi soğuğa hassas meyve ve sebzelerin kalite korunumu için soğutmalı dolaplara kontrollü sıcaklık ve UV-C uygulamalarının adapte edilerek, birçok soğuğa hassas üründe farklı hasat zamanı, sera-tarla, çeşit ve farklı hasat bölgesiyle uygulamaların tekrar edilmesi sonucunda yeni bir uygulama olarak tüketicilerin beğenisine sunulabileceği düşünülmektedir.
Zeytinyağı Fenoliklerince Zengin Diyetin Yaşlanması Hızlandırılmış Fare Modelinde Yaşlanmaya Bağlı Değişiklikler Üzerine Etkisi Ve Zeytinyağındaki Fenolik Maddelerin Elektrokimyasal Dedektör İle Hplc Analizi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-11-22) Bayram, Banu ; Özcelik, Beraat ; 417570 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Yaşlanma prosesi, temel olarak oksidatif stress ve iltihaplanmadaki artış ve oksidan/antioksidan dengesi ile ilişkilidir. Son yıllarda, “eritroid-2 ile ilişkili faktör-2” (Nrf2) sinyal iletimi de yaşlanma ile ilgili çalışmalarda önem kazanmıştır. Doğal olarak yüksek miktarda fenolik bileşikler içeren zeytinyağı, yaşlanmanın olumsuz etkilerinden korunmada alternatif olarak düşünülmektedir. Çalışmamızda zeytinyağı fenolik maddelerince zengin diyetin SAMP8 (Senescence Accelerated Mouse Prone 8) farelerinin kalp ve karaciğer dokularında yaşlanmaya bağlı oluşan değişiklikler üzerine etkisi incelenmiştir. Fareler yüksek (YF) ya da düşük (DF) miktarda fenolik maddeye sahip zeytinyağı içeren diyetlerle 4.5 ay süresince beslenmiştir. Sonuçlar normal yaşlanma prosesine sahip SAMR1 (Senescence Accelerated Mouse-Resistant 1) farelerin verileri ile karşılaştırılmıştır. Her iki dokuda da Nrf2 transkripsiyon faktörü ve Nrf2’ye bağlı genler temel odak noktası olmuştur. Bunun dışında çeşitli oksidatif stres ve iltihaplanma ile ilişkili parametrelerin, antioksidan vitaminlerin (C ve E) ve redoks durumu biyomarkırlarının miktarı ölçülmüştür. Ayrıca zeytinyağı fenoliklerinin miktarını belirlemek için hassas elektrokimyasal dedektör ile bir metot geliştirilmiş ve valide edilmiştir. Genel olarak SAMP8 farelerinde oksidatif stres biyomarkırları daha yüksek saptanmıştır. Ölçülen parametrelerde doku yanıtına bağlı olarak farklı sonuçlar elde edilmiştir. Kalpte yüksek fenolikli diyetle beslenen SAMP8 farelerinde Nrf2 ve Nrf2’ye bağlı genlerin anlatımı yüksek saptanmıştır. Bu sonuca göre zeytinyağı fenoliklerinin SAMP8 farelerinin kalbinde Nrf2’ye bağlı genlerin anlatımını düzenleyerek oksidatif stresi önleyebileceği ileri sürülmektedir.
Aspergillus İzolatlarının Tanısı, Mikotoksijenik Özelliklerinin Belirlenmesi, Sıcaklık Ve Sürenin İncirde Aflatoksin Ve Siklopiazonik Asit Oluşumuna Etkisi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-03-24) Oktay, Hatice İmge ; Heperkan, Dilek ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu çalışmada, kurutma döneminde toplanan kuru incir örneklerinden izole edilmiş Aspergillus section Flavi üyelerinin PZR kullanılarak moleküler yöntemle identifikasyonu yapılmış ve izolatların in vitro koşullarda aflatoksin (AF), siklopiazonik asit (CPA) ve β-nitropropionik asit (BNP) oluşturma özellikleri belirlenmiştir. İkinci aşamada ise besiyerinde toksin üretme özelliklerine göre seçilen 5 adet izolat incire aşılanarak aflatoksin ve siklopiazonik asit üretimlerine sıcaklık ve sürenin etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Kuru incirden izole edilmiş 57 adet küf izolatının moleküler yöntemle tanımlanması ITS 1-5.8S-ITS 2 bölgesine spesifik primerler dizayn edilerek Polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile yapılmıştır. Türlerin identifikasyonu 18S rDNA bölgesine ait sekans sonuçlarının BLAST’da bilinen ribozamal sekanslar ile karşılaştırılmasıyla gerçekleştirilmiştir. Küf izolatlarının 51’i Aspergillus flavus, 5’i Aspergillus parasiticus ve 1’i ise Aspergillus tamarii olarak tanımlanmıştır. İdentifikasyonda kullanılan ITS bölgesinin hedef alındığı moleküler yöntem 3 türü birbirinden ayırmada başarılı olmuştur. 57 adet izolatın AF, CPA ve BNP oluşturma özellikleri in vitro olarak besiyerinde incelenmiştir. İzolatların büyük oranda ve yüksek toksijenik özellikte olduğu belirlenmiştir. İncir aşılama çalışmalarında kullanılmak üzere in vitro AF ve CPA oluşturma özelliklerine göre 2 adet A. flavus, 2 adet A. parasiticus ve 1 adet A. tamarii izolatı seçilmiştir. İncirde AF ve CPA üretimine sıcaklık ve sürenin etkisinin istatistikî olarak çok önemli olduğu belirlenmiştir.
Nektar İşleme Prosesinin Vişnedeki Antioksidan Bileşikler Üzerindeki Etkisi: Metabolit Profili Ve Biyoyararlılıktaki Değişimlerin İncelenmesi

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2013-09-13) Toydemir, Gamze ; Boyacıoğlu, Dilek ; 10011537 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Bu tez kapsamında, vişne nektarı prosesindeki tüm üretim basamaklarının vişne antioksidanlarının, özellikle de antosiyaninlerin, miktarı ve profili üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bunun yanı sıra, in vitro mide-bağırsak sistemi simülasyonu modeli ve in vitro Caco-2 hücre modeli kullanılarak vişne antosiyaninlerinin in vitro biyoyararlığı çalışılmıştır. In vitro Caco-2 hücre modeli analizlerinde, nektar ingredientleri olan sukroz ve sitrik asitin ve gıda matriksinin antosiyanin biyoyararlılığı üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Nektar işleme basamaklarından iki tanesi antioksidan madde içeriklerinde istatistiksel olarak önemli değişimlere neden olmuştur. İlki, meyvenin pres suyuna işlenmesi ile miktarlarda (kuru-madde bazında) saptanan 2-3 kat artışlardır. Bu artış, düşük antioksidan madde içeriğine sahip olan posanın presleme aşamasından sonra uzaklaştırılması ile açıklanmaktadır. Posada antioksidan madde içeriğinin düşük olması, posanın ekstraksiyonu için tekrarlanan presleme basamaklarının antioksidan bileşenlerin pres suyuna kazanımını arttırması ile ilişkilendirilmektedir. İkinci önemli değişim, konsantre vişne suyunun nektara işlenmesi ile miktarlarda tespit edilen 2-4 kat azalıştır. Kuru-madde bazındaki bu azalış, nektara işleme sırasında ilave edilen sukroz şurubunun nektarın kuru maddesinin % 50’sinden daha fazlasının sukrozdan oluşmasına neden olmasıyla açıklanmaktadır. Sukroz ve sitrik asit başta olmak üzere, toplam 11 metabolitin nektarda daha yüksek oranlarda bulunduğu ve nektar ile meyvenin metabolit profilleri arasındaki farklılığı oluşturduğu belirlenmiştir. Metabolomik analizleri ile vişnede ilk defa askorbik asit-glikozit varlığı tespit edilmiştir. In vitro biyoyararlılık analizleri nektarda antosiyaninlerin in vitro biyoyararlılığının daha yüksek olduğunu göstermiştir. Sitrik asit ve/veya sukroz ilavesinin her ikisinin de antosiyanin biyoyararlılığını arttırmada rolü olduğu söylenebilir. Bütün meyve ve bütün nektar örneklerinin biyoyararlılığı, meyve ve nektardan ekstrakte edilerek hücrelere verilen antosiyaninlerin biyoyararlılığından daha yüksektir.
Fonksiyonel Çikolata Geliştirilmesi: Bitter Çikolatanın Nano-lipozomla Enkapsüle Edilen Antioksidanlarla, Ve/veya Pro- Ve Pre-biyotiklerle Zenginleştirilmesi, Biyoyararlılık Çalışmaları

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2014-05-26) Özgüven, Mine ; Özçelik, Beraat ; 10035174 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Kakao tanesi ile kakao, ve çikolata gibi türevleri oldukça güçlü antioksidan aktivite gösteren prosiyanidinler açısından son derece zengin bir kaynaktır. Tezin ilk bölümünde, kakao prosiyanidinlerinin stabilitesi, antioksidan aktivitesi ve biyoyararlılığı çalışılmıştır. Çalışmada kavrulmamış (fermente edilmiş ve kurutulmuş) ve kavrulmuş kakao çekirdekleri, bunlardan elde edilen doğal ve alkali kakao likörü ile kakao tozu örnekleri toplam fenolik madde (TPC) ile toplam flavonoid (TFC) içerikleri ve antioksidan aktiviteleri (hem DPPH hem de ORAC metotları) açısından değerlendirilmiştir. Böylece kakao üretimi sırasındaki fenolik değişimi gözlenmiştir. TPC ve TFC açısından NCL > UCB > RCB ≈ ACL ≈ CP sırası takip eişlmektedir (p < 0.05). TPC ve TFC arasında yüksek bir korelasyon söz konusudur (R2= 0.97). Antioksidan aktivite fenolik madde içeriğine göre değişmektedir. DPPH yöntemine göre NCL ≈ UCB > RCB > ACL ≈ CP sırası söz konusu iken ORAC yöntemine göre ise NCL > UCB ≈ RCB ≈ ACL ≈ CP sırası izlenmektedir (p < 0.05). TPC ve ORAC sonuçları arasındaki korelasyon (R2= 0.97) olup TPC ve DPPH sonuçları arasındaki korelasyondan (R2= 0.70) daha yüksektir. Sözü geçen kakao kaynaklarından en fazla fenolik madde içeren ve dolayısıyla güçlü antioksidan aktivite gösteren “doğal kakao likörü” en iyi fenolik kaynağı olarak belirlenmiştir. Kakao çekirdeklerinin kavrulup öğütülmesiyle elde edilen kakao likörü bu esnada hücre duvarının yıkılması ve fenoliklerin dışarı sızması sonucu en yüksek fenolik içeriğine sahiptir. Ancak, kavurma ve alkalizasyon uygulamaları fenolik madde içeriğinde önemli ölçüde kayba sebep olmaktadır. Örneklerin fenolik profilleri düşünüldüğünde ise EC ve C monomerleri, EGC, B2 dimeri ve C1 trimerinde kavurma ve alkalizasyon sırasında azalma görülmüştür. Ancak son üründe C konsantrasyonunun arttığı gözlenmiştir. Bu sırada EC’nin C’e izomerizasyonu, (+)-kateşinin (-)-kateşine epimerizasyonu veya prosiyanidin oligomerlerinin monomerlerine dönüşümü söz konusudur. Tezin ikinci bölümünde, endüstriyel çikolata üretimi sırasındaki prosiyanidin profili ve antioksidan aktivitedeki değişim incelenip optimal üretim koşulları belirlenmeye çalışılmıştır. Deneme deseni Tepki-Yüzey yöntemi kullanılarak oluşturulmuştur. Konçlama sıcaklığı (60–80°C), kakao tanelerinin kavurma sıcaklığı (115–155°C) ve alkalizasyon derecesi (7-9 pH) faktör olarak seçilmiştir. Toplam fenolik madde ve flavonoid içeriği, antioksidan aktivite, (EC50 ve H-ORAC+L-ORAC), ile epikateşin, kateşin, Dimer B2 ve Trimer C1 içerikleri sonuçları cevap olarak seçilmiştir. Deneysel veriler kullanılarak sonuçları tahmin etmede kullanılacak olan eşitlikler oluşturulmuştur. ANOVA sonuçlarına göre p > 0.05 olduğu için (0.844, 0.538, 0.772, 0.435, 0.751, 0.828, 0.095, 0.634) ve R2 (0.955, 0.971, 0.776, 0.838, 0.5034, 0.907, 0.937, ve 0.663) değerlerine göre TPC, TFC, EC50, TAC (H-ORAC+L-ORAC), C, EC, Dimer B2 ve Trimer C1 açısından model uygun bulunmuştur. Modelde p değeri 0.05’den küçük olan terimler önemli görülmüştür. Modelden elde edilen eşitliklerdeki önemli terimler dikkate alındığında, RT ve pH’nın lineer terimleri TPC, TFC, C, EC, Dimer B2 and Trimer C1 değerlerini negatif etkilemekte iken EC50 değerini pozitif yönte etkilemektedir. RT and pH etkileşiminin TFC ve Dimer B2 üzerine olumlu etkisi söz konusu iken RT ve CT etkileşiminin TAC ve EC üzerine olumsuz etkisi söz konusudur. Ayrıca, pH ve CT etkileşimi Dimer B2’yi olumsuz olarak etkilemektedir. Diğer taraftan, RT’nin kuadratik terimi TFC’yi pozitif yönde etkilerken TAC değerini negatif yönde etkilemektedir. CT ve pH’nın kuadratik terimleri EC ve Dimer B2’yi olumlu etkilemektedir. Optimum proses koşullarını belirlemek için, modelin ürettiği optimum koşullarda deney tekrarlanmıştır. Deneysel verilerle programın tahminlediği sonuçlar birbirine oldukça yakın çıkıp modelin validasyonunu sağlamıştır. Tezin üçüncü bölümünde, probiyotik bir bakteri olan Bacillus indicus HU36 ve diyet lifleri ilavesinin bitter çikolatanın renk ve organoleptik kalitesi, ve canlı probiyotik bakteri sayısı üzerine üzerine etkilerinin incelenmiş ve formülasyon koşulları Yanıt Yüzey Yöntemi kullanılarak optimize edilmiştir. B. indicus HU36, COLORSPORE (Proje no: 207948) akronimli AB 7th Çerçeve projesi kapsamında temin edilmiştir. Bitter çikolata kalıpları (50 g kakao/100 g) Nestle Türkiye Gıda A.Ş. tarafından hediye edilmiştir. Kalıplar 45°C’de su banyosunda eritildikten sonra liyofilize B. indicus HU36 sporları 6.08 log kob/g çikolata olacak şekilde eklenmiştir. Yerel firmalardan temin edilen diyet lifleri (maks. partikül boyutu 40 mikron) de ilave edildikten sonra karışım tabliering metodu ile temperlenmiştir. Oda sıcaklığına soğutulduktan sonra, örnekler 18°C’de depolanmıştır. 3 seviyeli [1.5, 3.5, 5.5 (g/100g)], 2 faktörlü (maltodekstrin, limon lifi) merkezi tümleşik tasarım uygulanarak simbiyotik çikolatalar üretilmiştir. Tanımlayıcı duyusal analiz (QDA®) ve renk analizi faktörlerin ve seviyelerinin tanımlanan kalite özellikleri üzerine etkisini açıklamada kullanılmıştır. B. indicus HU36’nın örneklerdeki canlılık oranı 88-91% arasında değişmiştir. Bakteri ve lif ilavesi, çikolatanın duyusal özelliklerini olumsuz olarak etkilemezken, diyet lifi ilavesi tatlılık, sertlik ve yapışkanlık gibi duyusal özelliklerin artmasına sebep olmuştur. Design Expert 8.0.4 kullanılarak optimum formülasyon değerleri belirlenmiş ve üretilen çikolataların duyusal skorları ile modelin tahminlediği skorlar birbirlerine oldukça yakın çıkmışlardır (sırasıyla tatlılık, sertlik ve yapışkanlık için R2 0.95, 0.93 ve 0.99). Bu çalışma sonucunda hazırlanan tüm çikolata örnekleri 5 log cfu/g ‘dan daha fazla B. indicus HU36 içerdiği için probiyotik ürün olarak tanımlanmışlardır. Optimizasyon sonuçları, limon lifinin 1.5 g/100 g’da sabit tutulduğu ve maltodekstrin konsantrasyonunun 3.2-3.9 g/100 g arasında değiştiği formülasyonlar ile duyusal açıdan en çok beğenilen çikolata örnekleri elde edileceğini göstermiştir. Tezin son bölümünde, kara dut antosiyaninleri ekstraktı kitosanla kaplanan lipozoma enkapsüle edilerek çikolataya eklenmiştir. Soya ya da yumurta lesitini kullanılarak üretilen lipozomlar son yıllarda antioksidanlar gibi fonksiyonel bileşenlerin enkapsülasyonunda kullanılabilmektedir. Kırılgan olan lipozomların stabilitesini arttırmak için zıt yüklü bir polimerle tabaka tabaka kaplama tekniğiyle kaplanabilmektedir. Ancak sıvı halde çok fazla dayanıklı olmamaları ticari olarak kullanımlarını da sınırlandırmaktadır. Bu dezavantajları azaltmak için ekonomik bir yöntem olan püskürtmeli kurutma işlemi uygulanabilmektedir. Bu çalışmada, negative yüklü olan lipozomlar pozitif yüklü kitosan polisakkaritiyle kaplanmıştır. Yüksek basınçta homojenitör kullanılarak elde edilen lipozomların başlangıç partikül boyutu yaklaşık olarak 160 nm’dir ve kitosan konsantrasyonu (0.0025 - 0.5, [% w/v]) arttıkça partikül boyutu da artmakta ve 88 µm’ye kadar ulaşmaktadır. Yüzey yükü ise -36 mV’dan ~+50’a değişmiştir. Ortamda yetersiz miktarda polimer olmasından dolayı aynı polimerler birden fazla lipozom yüzeyine bağlanmış ve onların bir araya gelip dayanıklılıklarını kaybetmeklerine ve yapının çökmesine sebep olmuştur. Sonuçta faz ayrımı görülmüştür. ~0.4 (% w/v) kitosan konsantrasyonunda partikül boyutu en düşüktür (0.3 µm). Burada ζ-potansiyeli de sabit değere ulaşmıştır. Herhangi bir faz ayrımı söz konusu değildir. Çalışmada kara dut antosiyaninleri ekstrakte edilerek nano-lipozomla enkapsüle edilmiştir. Antosiyaninler de lipozomlar gibi anyonik olduğundan yüzey yükleri -27.6 ve -36.0 mV arasında değişmiştir. Ekstrakt konsantrasyonuna göre (0.005-1.0 % w/v) ortalama partikül boyutu artmaktadır. 173 ve 206 nm’ler arasında değişmiştir. Enkapsülasyon verimi ise %51.0 ve %84.7 arasındadır. Lipozomla enkapsülasyon ayrıca antosiyanin biyoyarlılığını arttırmıştır. Kitosan ile kaplanan ve kaplanmayan ekstrakt içeren ve içermeyen lipozomlar olarak %20 (w/w) maltodextrin (düşük DE20) taşıyıcı çözeltisi ile karıştırılarak püskürtmeli kurutma işlemine hazırlanmışlardır. Ancak, kitosan ile kaplanmayan lipozomların maltodekstrin ile karıştıktan hemen sonra “depletion” flokülasyon mekanizması sonucu istenen küresel yapısı bozulmuş ve sonucunda faz ayrımı gözlenmiştir. Bu nedenle bunlar püskürtmeli kurutucuda kullanılamaz hale gelmişlerdir. Diğer taraftan, kitosanla kaplanan lipozomların yapısında herhangi bir değişklik gözlenmemiştir. Kitosan hem ara yüzeyin kalınlığı artmış hem de elektriksel stabiliteyi arttırmıştır. Sonuçta püskürtmeli kurutucuda kurutularak toz haline getirilmiştir. Kurutma işlemi sırasında kitosanla kaplanan lipozomların fenolikleri yüksek sıcaklıktan koruduğu anlaşılmıştır (p < 0.05). SEM görüntülerine bakılınca üretilen toz örneklerin çoğunlukla küresel oldukları, yüzeyinde küçük çökük ve buruşukluklar bulunduğu anlaşılmıştır. Bu çökük ve buruşukluklara maltodekstrin sebep olmuştur. Tozların rehidrasyonu sonucunda partikül boyutu dağılımı ve yüzey yüklerinin orijinal sıvı formdaki dispersiyonlarla benzer olduğu görülmüştür. Elde edilen toz formdaki kitosan kaplı lipozomla enkapsüle edilen antosiyaninler çikolata konçlanmasının son bir saatinde eklenmiş ve böylece ticari kullanımı denenmiştir. Bu amaçla üç farklı konçlama sıcaklığı (40°C, 60°C, 80°C), ve alkalizasyon derecesi (4.5, 6, 7.5) seçilmiştir. Sonuçta maltodekstrinle karıştırılmış antosiyanin ve antosiyanin ektraktının kendisiyle kıyaslandığında kitosan kaplı lipozomla enkapsüle edilen antosiyaninlerin proses sırasında korunduğu belirlenmiştir.
Fonksiyonel Üzüm Ekstraktı İçeren Ekmek Ve Ekstrüde Ürünlerin Fonksiyonel Özelikleri Ve Kalite Parametreleri

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-05-28) Caba, Zeynep Tacer ; Erdil, Dilara ; 10074637 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Hububat ürünleri, başta ekmek olmak üzere, insanlar için yüzyıllardır çok yüksek önem teşkil eden ürünler arasındadır. Bu ürünler ayrıca uygun yapıları nedeniyle farklı birçok formülasyon kullanılarak üretilebilmekte ve sağlık için daha da faydalı hale gelebilmektedir. Concord üzüm ekstraktı tozu (CGEP), benzer diğer meyve kaynakları gibi çok sayıda farklı fenolik madde içermekte olup, özellikle içeriğindeki antosiyanin, flavanol ve flavonol bileşikleri dikkat çekmektedir. Buna bağlı olarak, bu önemli kaynağın hububat ürünlerinde kullanımı ile fonksiyonel özelliklerin arttırılması hedeflenmektedir. Hububat ürünleri birbirinde farklı çok sayıda ürünü içerdiğinden, çalışma kapsamında tek bir hububat ürünü yerine farklı üretim yöntemleri ile üretilmiş ve birbirinde tamamen farklı yapılardaki iki ürünün ele alınması hedeflenmiştir. Bu amaçla, ekmek ve ekstrüde atıştırmalık ürünler aynı un karışımları kullanılarak üretilmiştir. Ürünlerin fonksiyonel özellikleri yanında, kalite özelliklerindeki değişimler ve hububat ürünlerinde bulunan iki önemli makromolekülün (protein ve yüksek amiloz içeren nişasta) CGEP ile etkileşimi ve fonksiyonel özellikler üzerindeki etkilerinin incelenmesi hedeflenmiştir. Tez giriş, literatür özeti, materyal metot bölümleri ile temel bileşen analizleri, un karışımı örneklerinin fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri, CGEP eklenmiş ekmek, CGEP eklenmiş ekstrüde ürün ve hububat ürünlerinin fonksiyonel özelliklerinin karşılaştırılması olmak üzere dört ayrı tartışma bölümünden ve sonuç bölümünden oluşmaktadır. Girişte çalışmanın kapsamıyla ilgili genel bir giriş yapılmasının ardından, literatür özeti ile ekmek ve ekstrüde ürünler başta olmak üzere mevcut hububat ürünleri, üzümde bulunan fenolik bileşikler ve meyve kaynaklarını içeren hububat ürünlerine ilişkin güncel çalışmalar özetlenmiştir. Bölüm 3’te, çalışmada kullanılan tüm materyal ve metotlar özetlenmiştir. Yüksek düzeyde amiloz içeren mısır nişastası (HACS) ve CGEP etkileşimin anlaşılması amacıyla altı farklı un karışımı ve CGEP ve protein etkileşimin incelenmesi amacıyla üç farklı düzeyde buğday proteini izolatı (WPI) bir diğer altı un karışımı örnekleri ve bu örneklere %7 oranında CGEP eklenmesiyle elde edilmiş örneklerden oluşmaktadır. Çalışmada kullanılan ekmekler AACCI 10-10.2 yöntemi kullanarak üretilirken, ekstrüzyon denemelerinde çift vidalı ekstrüder, sabit vida hızımda (360 RPM) ve %25 giriş nem miktarında ve farklı ekstrüzyon sıcaklıklarında (150˚, 120˚ ve 90˚C) çalıştırılmıştır. Un örneklerinin temel bileşen analizleri kapsamında toplam nem, kül ve protein miktarları belirlenmiştir. Ayrıca toplam nişasta, toplam dirençli nişasta ve amiloz/amilopektin miktarı enzimatik/gravimetrik yöntemlerle belirlenmiştir. Un karışımı örneklerinin su kaldırma özellikleri farinograf kullanılarak, jel oluşturma özellikleri ise RVA Hızlı Visko Analizörü (RVA) yardımıyla belirlenmiştir. Daha sonra pişmiş ekmeklerde son ürün kalitesinin belirlenmesi amacıyla ekmek içi elastikiyet ölçümü için doku analizörü kullanılmış, ekmek hacmi ve ekmek özgül hacmi ölçümleri ile kromametre ile renk özellikleri ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroskobik görünüş özellikleri incelenmiştir. Ekstrüde ürünlerde ise, spesifik mekanik enerji (SME), jel oluşturma özellikleri (RVA ile), sertlik (doku analizörü ile), yığın yoğunluğu, genleşme, su kaldırma, dirençli nişasta ve termal özellikler (Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) kullanılarak) ölçümleri yapılarak, kalite parametreleri test edilmiştir. Ekmek ve ekstrüde ürünlerin fonksiyonel özelliklerin belirlenmesi tezin bir sonraki aşamasını oluşturmaktadır. Buna göre, toplam fenolik madde tayini için Folin-Ciocalteu metodu, toplam antioksidan tayini amacıyla ise DPPH ve ABTS radikal yakalama yöntemleri uygulanmıştır. Bunun yanında toplam flavonoid ve toplam antosiyanin miktarı da belirlenmiştir. Spektrofotometrik yöntemlerin yanında, kromatografik yöntemler (RP-HPLC-PDA) kullanılarak fenolik bileşenlerin daha ayrıntılı olarak incelenmesi de mümkün olmuştur. Örnekler arasındaki faklılıklar tek yollu varyans analizi (ANOVA) ve Duncan’s New Multiple Range Test ile ölçülmüştür. Bölüm 4’teki sonuçlara göre, CGEP eklenmiş örneklerdeki toplam kül içerikleri ile WPI eklenen örneklerin protein içerikleri diğer örneklere göre önemli düzeyde yüksek bulunmuştur. HACS içeren örneklerde ise toplam dirençli nişasta miktarı diğer karışımlara oranla yüksek bulunmuştur (p0.05). Amiloz miktarları ise, beklendiği üzere, HACS içeren örneklerle korale olarak yüksek olup, sert buğday unu (A1), ve sert buğday unu ve sadece GCEP içeren (GA1) örnekleri için sırasıyla, %26.5 ve %20.6 düzeyinde iken, HACS ikamesi ile sırasıyla %41.7 ve %31.0 düzeylerine yükselmiştir. HACS ve WPI içeren örneklerin su kaldırma miktarları diğer örnek karışımlarına göre yüksektir. CGEP ikamesi unların su kaldırma yüzdelerini önemli düzeyde etkilememiştir (p>0.05) (%53.6 ve %55.7). CGEP’in un örneklerinin jel yapısını bozan en önemli etken olduğu belirlenmiştir. WPI veya HACS ilavesi ile yapıda herhangi bir iyileşme görünmezken, en zayıf yapı CGEP ve HACS’ın birlikte kullanılmasıyla elde edilmiştir. Bölüm 5’te öncelikle, protein denemelerinde CGEP ve WPI arasındaki etkileşimler esas alınarak değişen düzeylerde (%0, 6.5 ve 13) WPI ikamesi yapılan un karışımı örnekleriyle üretilen hamur ve ekmeklerin kalite özelliklerindeki değişiklikler incelenmiştir. Protein miktarındaki artışlar kontrol ekmeklerinde önemli bir etki yaratmazken, CGEP eklenmesiyle ekmek sertliği önemli düzeyde artmaktadır (p0.05). Buna karşın, WPI miktarının artması ile ekek içi ve hamurdaki toplam flavonoid miktarları azalmıştır (p>0.05). CGEP içermeyen control örnklerinde HPLC-PDA sonuçlarına öore, fenolik madde olarak protokateşuik asit, gallik asit, sinapik asit, vanillik asit, p-kumarik asit ve ferulik asit belirlenmiştir. Gallik asit ve vanillik asit miktarlarının pişme sonrası önemli düzeyde arttığı tespit edilmiştir (yaklaşık 2-kat). Buna gore, CGEP içermeyen örneklerde WPI ikamesindeki artışın ekmek kabuğu, içi ve fermente hamurdaki fenolik maddeler üzerinde önemli bir etkisi bulunmadığı belirlenmiştir. Gallik asit CGEP içeren ekmek örneklerinde de en önemli fenolik asit olmuştur. Ayrıca sirinjik asit, p-kumarik asit, sinapik asit ve epigallokateşin de tespit edilmiştir ancak bu bileşenlerin miktarı çok daha düşüktür (yaklaşık 10-15 μg/100 g kuru madde). Rutin bu örneklerdeki en önemli flavonol olmasına karşın pişme sonra % 25 düzeyinde kayba uğramıştır. WPI ikamesindeki artışın rutin ve kuersetin-3-β-glukozid üzerinde bir koruyucu etkisi olduğu görülmüştür Buna karşın, özellikle ekmek kabuğunda bulunan delfinidin-3-o-glukozid, delfinidin, siyanidin-3-o-glukozid, ve siyanidin-3,5-diglukozid miktarşlarında önemli düşüşler olmuştur. Siyanidinde ise önemli bir fark görülmemiştir. HACS ikamesi örneklerin toplam fenolik madde içeriklerinde önemli bir fark oluşturmamıştır (p>0.05). Sadece HACS ikamesi içeren kontrol örnekleri, HACS and CGEP içeren örneklere göre daha düşük miktarda fenolik madde içermelerine karşın (p0.05). Ayrıca, HACS miktarı bu örneklerin antioksidan aktivite düzeylerinde de önemli bir etki oluşturmamıştır (p>0.05). Pişmeye bağlı kayıp (%) CGEP içermeyen ekmek içi örneklerinden yüksektir (%77). HACS ikamesi genel olarak antioksidan aktivite kaybının (%) önlenmesinde önemli bir etki yaratmasına karşın, %20 HACS içeren hamur ve ekmek kabuğu örneklerinde istisnai bir durum gözlenmiştir. Örneklerin flavonoid miktarları incelendiğinde, sadece CGEP içeren ancak HACS ikamesi içermeyen örneklerde ekmeklerin farklı kısımlarındaki flavonoid düzeylerinde fark bulunmadığı belirlenmiştir (p>0.05). Buna karşın, HACS ikamesi ekmek kabuğunda ve ekmek içinde bir azalmaya neden olmuştur. Bu nedenle, HACS ikamesinin ekmek kabuk ve içindeki flavonoid miktarını önemli düzeyde azaltırken (p0.05), HACS ikamesi sonrasında hamurdaki antosiyanin miktarının diğer kısımlara göre yükseldiği görülmüştür (p0.05). Ancak, farklı ekmek kısımlarının antosiyanin profillerinde önemli farklar gözlenmiştir. Genel olarak ekmek kabuğunda daha az antosiyanin bulunmuştur. Buna karşın, HACS ikamesi pişme sonrası kalan flavonol ve antosiyanin miktarı üzerinde etkili olmamıştır. Bu durumdan faklı tek bileşik mavidin olup, malvidin miktarı HACS ikamesi ile bir miktar artış göstermiştir. Sonraki bölümde (Bölüm 6) öncelikle WPI ve CGEP ikamesiyle üretilen ekstrudatların kalite özellikleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre CGEP ekstrüde ürünlerin kalite özelliklerinde önemli düşüşlere neden olmazken, bu ürünlerdeki kalite parametreleri için esas kritik olan değişkenin ekstrüzyon sıcaklığı olduğu görülmüştür. Bu ürünlerde özellikle 150 ˚C’de, genel olarak tüm kalite özelliklerinde önemli kayıplar kaydedilmiştir. Ancak önemli düzeydeki düşüşler özellikle genleşme ve yığın yoğunluğunda ölçülmüştür. Jel özellikleri ise önemli düzeyde kaybedilmiştir, sadece CGEP eklenen örneklerde pik viskozitede % 66.7 düzeyinde bir düşüş ölçülmüşken, CGEP ve WPI eklenen ürünlerde jel daha da zayıflamıştır. Ürünlerin bayatlama özellikleri ise CGEP ve WPI varlığından etkilenmemiştir. Buna göre CGEP kullanımı sebebiyle gerçekleşen protein ikamesinin ekstrüde ürünlerde önemi bir kalite kaybına yol açmadığı görülmüş olup, ekmekten farklı olarak protein miktarının ekstrüde ürünleri kalite özellikleri için çok kritik bir özellik olmadığı belirlenmiştir. Aynı bölümüm devamında ise CGEP ve HACS ikamelerinin ekstrüde ürün kalitesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. İlk kısma benzer biçimde, su kaldırma, yığın yoğunluğu, genleşme ve sertlik gibi fiziksel özelliklerin yanında, termal özellikler, jel oluşum özellikleri ve dirençli nişasta miktarı ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 90, 120 ve 150ºC ekstrüzyon sıcaklılarında ortalama sertlik; 0.916, 0.987 ve 0.467 N; su kaldırma, 2.12, 4.07 ve 5.12 ml su/g; genleşmeler 1.35, 2.09 ve 2.51 ve yığın yoğunlukları 1286.6, 723.6 and 311.1 kg/m3 olarak ölçülmüştür. Ekstrüzyon sıcaklığı bu örneklerin kalitelerinde de formülasyon etkisinde daha belirleyici olmuştur. CGEP ve HACS’ın birlikte kullanımı jel oluşturma özelliklerin daha olumsuz etkilerken, dirençli nişasta miktarında bir miktar değişiklik oluşturmuş ve örneklerde jelatinizasyonu engellemişlerdir. Ancak bayatlamada amilozun bir miktar olumlu etkisi olduğu gözlemlenmiştir. Bu bölümün son kısmında ise WPI ve CGEP içeren ekstürde ürünler ise HACS ve CGEP içeren ekstürde ürünlerde toplam fenolik madde, toplam antioksidan aktivite, toplam flavonoid ve toplam antosiyanin miktarları belirlenmiş ve RP-HPLC PDA kullanılarak ürünlerin fenolik madde karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Gallik asit örneklerdeki en önemli fenolik asit olmuştur. Gallik asit yanında, protokateşuik asit, ellajic asit, siringik asit, vanilik asit ve klorojenik asit de belirlenmiştir. Ayrıca, 312 nm’de kaffeik asit p-coumaric asit, ve ferulic asit) bulunmuştur. Flavan-3-ollerden (+)-kateşin ve izomer (-)-epicatechin, (-)-epigallokateşin, ve (-)-epikateşin-3-O-gallat da belirlenmiştir. Kuersetin ve kuersetin-3-β-glukozid, myrisetin ve rutin flovonolleri ile siyanidin, malvidin, delfinidin aglikonları ve delfinidin-3-glukozid, siyanidin-3-o-glukozid, siyanidin-3,5-diglukozid,delfinidin-3,5-diglukozid, malvidin-3,5-diglukozid de belirlenmiştir. Çalışma sonuçlarına göre, CGEP önemli bir fonksiyonel kaynak olmasına karşın, hamur ve ekmek kalitesinde önemli bir bozulma faktörü olarak rol almaktadır. HACS kullanımı ekmek kalite özelliklerinde olumsuz anlamda daha fazla etki yaratmıştır. CGEP ve WPI kullanımı ise bir iyileştirme alternatifi olarak dikkat çekmiştir. Ekstrüde ürünlerinin kalite özellikleri ise ekmekten farklı olarak CGEP varlığından daha az etkilenmiştir. HACS kullanımı bu ürünlerde bayatlamayı geciktirme ve dirençli nişasta miktarını arttırma anlamında önemli bir rol oynarken, WPI belirgin bir etki yaratmamıştır. Fenolik maddelerin yapılarına bağlı olarak ekmek ve ekstrüde ürünlerde farklı düzeylerde korunduğu belirlenmiştir. Antosiyanin bileşenleri ekstrüde ürünlerde HACS varlığında daha iyi korunmuş olmalarına karşın, ekmeklerde pişme sonrası kalan miktarlar ekstrüde ürünlerden (150ºC) önemli düzeyde yüksektir. Ekstrüde ürünlerde ekstrüzyon sıcaklığı toplam fenolik madde miktarı ve antioksidan aktivite üzerindeki en önemli değişkendir. Genel anlamda 150ºC’de elde edilen ölçümler diğer sıcaklıklardan farklı iken, HACS ikamesi ile 120 ºC ve 150ºC’deki fark azalmıştır.
Gama Işınları Ve Modifiye Atmosferde Ambalajlamanın Bazı Baharatların Sterilizasyonu Ve Kalitesi Üzerine Etkileri

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-10-23) Kırkın, Celale ; Güneş, Gürbüz ; 10091193 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Baharatlar, gıdaların renk ve lezzetini artırmak amacıyla dünya mutfaklarında sıklıkla kullanılmaktadır. Baharatların mikrobiyolojik açıdan çok yüksek kontaminasyona sahip olmaları eklendikleri gıdaların güvenliği açısından sorun yaratabilmektedir. Dolayısıyla baharatların uygun yöntemlerle sterilize edilmeleri gerekmektedir. Gama ışınlama baharat sterilizasyonunda en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Ancak, ışınlama çeşitli gıdalarda oksidasyon ve renk kaybı gibi istenmeyen yan etkilere yol açabilmektedir. Bu yan etkilerin azaltılmasında ışınlamanın modifiye atmosferde ambalajlama (MAA) ile birlikte kullanımı etkili olabilmektedir. Çalışmanın ilk bölümünde toz formdaki kekik (Thymus vulgaris), biberiye (Rosmarinus officinalis), karabiber (Piper nigrum) ve kimyon (Cuminum cyminum) hava (aerobik ambalajlama, AA) veya %100 N2 (%0 O2, modifiye atmosfer ambalajlama, MAA) ile ambalajlanmış ve 7 kGy, 12 kGy ve 17 kGy dozlarda ışınlanmıştır. Kontrol olarak ışınlanmamış örnekler kullanılmıştır. Örnekler mikrobiyal kalite, renk ve uçucu yağ verimlerine göre değerlendirilmiştir. Uçucu yağ profilindeki değişimler GC-MS ve iki boyutlu gaz kromatografisi (GC×GC-FID ve GC×GC-Q-TOFMS) ile incelenmiştir. Gama-ışınlamanın mikrobiyal yükü azaltmada tek başına yeterli olduğu, ancak MAA ile birlikte kullanımının bazı avantajlar sağladığı görülmüştür. Küf-maya ve toplam mezofilik aerobik bakteri sayımları sırasıyla 7 kGy ve 12 kGy ışınlamadan sonra 1 log kob/g seviyesinin altına düşmüştür. Işınlama biberiye ve karabiberde renk kaybına neden olmuş, ancak MAA’nın karabiberdeki renk kaybını azalttığı görülmüştür. Karabiber ve kimyonun uçucu yağ verimleri MAA’da daha yüksek ölçülmüştür. Modifiye atmosferde ambalajlanan örneklerin monoterpen içeriklerinin daha yüksek, oksijenli bileşen ve seskuyiterpen içeriklerinin ise daha düşük olduğu görülmüştür. Ayrıca, modifiye atmosferde ambalajlanan örneklerin uçucu yağ bileşenlerindeki azalmanın daha düşük olduğu görülmüştür. Uçucu yağ bileşenlerindeki değişim ayrıca GC×GC analizi ile de incelenmiş, 2 boyutlu kromatogramlar sayesinde ışınlama sonrasında bazı yeni piklerin oluştuğu ya da mevcut piklerin miktarında artış olduğu görülmüştür. Bu piklerden üç tanesinin üzeride durulmuş ve bunlardan ikisi GC×GC-Q-TOFMS ile 4-(1-methylethyl)-1,3-cyclohexadiene-1-methanol ve 2-caren-10-al şeklinde yaklaşık olarak tanımlanmıştır. Diğer pikin ise miktarında artış görülmüş ve GC×GC-FID ile dış standart kullanılarak kuminaldehit olarak tanımlanmış, TOFMS ile de doğrulanmıştır. Elde edilen bu piklerin tek boyutlu GC ile de elde edilebilmesinin neredeyse imkansız olduğu ve GC×GC yönteminin bu tür örneklerin analizinde avantaj sağladığı görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde ise söz konusu baharatlar hava veya modifiye atmosfer ortamında ambalajlandıktan sonra 6 kGy ve 14 kGy dozlarda ışınlanmış, ışınlanmayan örnekler ise kontrol olarak kullanılmıştır. Uçucu yağlar ve metanol ekstraktları elde edildikten sonra ışınlama ve MAA’nın toplam fenolik madde içeriği, DPPH radikal yakalama aktivitesi, FRAP ve %AA (β-karoten-linoleik asit testi) değerlerine etkileri incelenmiştir. Ayrıca uçucu yağ ve ekstraktların Bacillus cereus, Escherichia coli, Staphylococcus aureus ve Aspergillus niger mikroorganizmalarına karşı minimum inhibisyon konsantrasyonları (MİK) incelenmiştir. Işınlamanın uçucu yağ ve ekstraktların antioksidan ve antimikrobiyal aktivitesini genellikle artırdığı görülmüştür. Karabiber uçucu yağı ve kimyon ekstraktının toplam fenol içeriği ışınlama ile artarken, biberiye uçucu yağında azalmıştır. Biberiye, karabiber ve kimyon uçucu yağları ile kekik ekstraktının DPPH yakalama aktivitesi ışınlama ile artış eğilimi göstermiştir. Baharat ekstraktlarının FRAP değerlerinde de artış görülmüştür. Karabiber uçucu yağının %AA değerlerinde ışınlama ile artış, kimyon uçucu yağında ise azalma gözlenmiştir. Aerobik ambalajlanmış örneklerin antioksidan değerleri genel olarak MAA uygulanmış örneklerden daha yüksek bulunmuştur. Kekiğin uçucu yağ ve ekstraktının antioksidan aktivitesinin diğerlerinden daha yüksek olduğu görülmüştür. Kekik ve kimyon başta olmak üzere baharatların antimikrobiyal kapasitelerinde artış kaydedilmiştir. İncelenen mikroorganizmalar arasında A. niger’in uçucu yağlara en hassas olduğu görülmüştür. En hassas bakterinin ise S. aureus olduğu görülmüştür. Çalışmanın son kısmında ise hava veya MAA (%100 N2) altında ambalajlanan baharatlar 6 ve 14 kGy dozda ışınlanmış ve altı ay boyunca oda sıcaklığında depolanmıştır. Işınlama ve MAA’nın depolama sırasında mikrobiyal kalite, renk değerleri, duyusal özellikler, uçucu yağ verimi ve uçucu yağların antioksidan (toplam fenolik madde içeriği, ,2-difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) radikal yakalama aktivitesi, demir indirgeyici antioksidan gücü (FRAP) ve β-karoten-linoleik asittesti) ve antimikrobiyal aktivitesine etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ilk kısmında olduğu gibi ışınlama depolama öncesi ve sonrasında mikrobiyal kalitenin korunumunu sağlamıştır. Renk kaybının depolama sırasında arttığı görülmüştür. Işınlamaya bağlı olarak da renk değişimlerinin olduğu ancak bu etkinin depolama sırasında ortadan kalktığı görülmüştür. Genel olarak, uçucu yağ verimi, toplam fenol içeriği, DPPH yakalama aktivitesi ve antimikrobiyal aktivite depolama sırasında azalmıştır. FRAP ve %AA değerlerinde ise depolama sonunda artış görülmüştür. Depolama başlangıcında ışınlama dozu ve ambalaj çeşidine bağlı olarak görülen değişimlerin depolama sonunda yok olduğu görülmüştür. Sonuç olarak; kekik, biberiye, karabiber ve kimyonun ışınlama işleminden önce modifiye atmosferde ambalajlanması ile renk ve uçucu yağ içeriğinde görülen azalmaların önleneceği söylenebilir. Ayrıca elde edilen sonuçlar, GC×GC yönteminin baharatlarda ışınlamanın tespit edilebilmesi adına kullanılabileceği yönünde umut vericidir. Baharatların duyusal özellikleri ışınlama, modifiye atmosferde ambalajlama ve depolamaya bağlı olarak genellikle değişim göstermemiştir. Işınlama, özellikle aerobik ambalajlanmış baharatları uçucu yağ ve ekstraktlarının antioksidan, modifiye atmosferde ambalajlanmış örneklerin ise antimikrobiyal aktivitelerini artırma eğilimi göstermiştir. Depolama çoğu kez uçucu yağ verimi, antioksidan ve antimikrobiyal aktivitede azalmaya yol açmakla birlikte, depolama başlangıcında ışınlama ve ambalaja bağlı değişimlerin zamanla ortadan kalktığı görülmüştür.
Ultraviyole Ve Ozon Uygulamalarının Baharatların Dekontaminasyonu Ve Kalitesi Üzerine Etkileri

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-06-20) Baykut, Esra Doğu ; Güneş, Gürbüz ; 10107002 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Baharatlar insanlar tarafından çok eski çağlardan beri farklı amaçlarla kullanan bitkilerdir. Çeşitli aromatik bitkilerin meyve, tohum, sap, kök, yaprak, çiçek ve kabuk gibi farklı kısımlarından meydana gelen baharatlar gıdalarda, ilaçlarda ve kozmetik sektöründe sıkça kullanılmaktadır. Baharatlar bitkisel kökenli olması, nemli ve sıcak iklimlerde hijyenik olmayan koşullarda üretilmesi, uygulanan hasat yöntemleri ve hasat sonrası işlem basamakları sebebiyle mikrobiyal kontaminasyona oldukça duyarlıdır. Baharatların mikroorganizma yükü 6-8 log kob/g düzeyine kadar çıkabilmekte ve bazı durumlarda ilave edildiği gıdaların güvenliğini tehlikeye sokmaktadır. Baharat kaynaklı gıda zehirlenmelerinin önlenebilmesi için, baharat üretiminin son aşamasında baharatın toplam mikroorganizma yükünün azaltılmasını ve olası patojenlerin inaktivasyonunu sağlayan uygun dekontaminasyon işlemine ihtiyaç vardır. Baharatın mikrobiyal dekontaminasyonunda ticari olarak kullanılan başlıca yöntemler; fumigasyon, buhar ile termal inaktivasyon ve gama ışınları ya da yüksek enerjili elektronlar ile ışınlamadır. Bu yöntemlerin sahip olduğu bazı dezavantajlar nedeniyle alternatif olarak kullanılabilecek yöntemlerin geliştirilmesi üzerine çalışmalar devam etmektedir. Kısa dalga boylu ultraviole (UVC) ışınlama, gıda ürünlerinin, hava ve yüzeylerin mikrobiyal yüklerinin düşürülmesinde kullanılan etkili bir mikrobiyal dekontaminasyon yöntemidir. UVC ışınlamanın yasal ve güvenli bir yöntem olması, kolay uygulanabilir olması, ekipman ve uygulama maliyetlerinin düşük olması gibi avantajları sebebiyle son yıllarda farklı gıda ürünlerinde UVC uygulamaları ile ilgili yapılan çalışmaların sayısı artmıştır. Baharatların tüm yüzeylerin etkin şekilde UVC ışınlarına maruz kalmasının sağlanması durumunda, bu yöntemin baharatların dekontaminasyonunda kullanım potansiyeli olabileceği düşünülmektedir. Ozon ise güçlü antimikrobiyal özelliklere sahip, termal olmayan bir dekontaminasyon yöntemidir. ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından, Genel Olarak Güvenilir (GRAS) ve gıda dekontaminasyonunda kullanılabilir olduğu onaylanmıştır. Bu doktora tez çalışmasında, baharatların UVC uygulamalarında kullanmak üzere tasarımı ve imalatı yapılan laboratuar ölçekli akışkan yataklı ultraviyole reaktör sisteminin kekik ve karabiber örneklerinin doğal mikroflorası (toplam aerobik mezofilik bakteri, küf-maya ve Bacillus cereus) üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca, Escherichia coli ATCC 25922 suşu inoküle edilen kekik ve karabiber örneklerine UVC uygulanarak, UVC ışınların E. coli bakterisi üzerine etkisi belirlenlenmiştir. Daha sonra, UVC ve ozon sistemlerinin birlikte kullanımının kekik ve karabiber örneklerinin doğal mikrobiyal yükü ve inoküle E. coli bakterisi üzerine katkı veya sinerjistik etkisinin olup olmadığı incelenmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise, UVC uygulamasının kekik ve karabiber örneklerin fiziksel, kimyasal ve duyusal kalitesinde (örneğin nemi, rengi, antioksidan özellikleri ve duyusal özellikleri) meydana getirdiği değişiklikler araştırılmıştır. Ayrıca, UVC uygulanmış kekik örneklerin antioksidan aktivitesi emülsiyon sisteminde de incelenmiştir. Bu çalışmada iki sistem tasarlanmıştır (UVC-1 ve UVC-2). Tasarlanan ilk UVC sisteminin (UVC-1) şiddeti 8 mW/cm2 olarak ölçülmüştür. Bu sistemin 16 ve 64 dakika çalıştırılmasıyla elde edilen 7,7 ve 30,7 J/cm2dozlarında UVC ışınına maruz bırakılan kekik, toz ve tane karabiber örneklerinin toplam aerobik mezofilik bakteri (TAMB) sayısındaki değişim incelenmiştir. Kekik, toz ve tane karabiber örneklerinin başlangıç TAMB sayısı 4,53, 7,48 ve 6,94 log kob/g olarak bulunmuştur. 30,7 J/cm2 dozunda UVC uygulamasıyla kekik, toz karabiber ve tane karabiber örneklerinin TAMB sayısındaki azalma sırasıyla 1,38, 0,76 ve 0,72 logkob/g olmuştur. TAMB sayısındaki azalmaların yeterli seviyede olmadığı görülmüştür. Daha sonra ilk sisteme yapılan modifikasyonlar ile UVC-2 sistemi tasarlanmış ve bu sistemin şiddeti 26,7mW/cm2 olarak ölçülmüştür. Uygulama sürelerini değiştirerek, UVC-2 sisteminde 4 farklı doz (25,7, 51,4, 102,8 ve 205,6 J/cm2) ile çalışılmıştır. Doz arttıkça inaktivasyon seviyesi artmış ve 205,6 J/cm2 dozda UVC uygulaması ile kekik örneklerinin TAMB, küf-maya ve B. cereus yüklerindeki azalma sırasıyla 1,77, 1,29 ve 0,31 log kob/g olarak bulunmuştur (p0,05). FRAP ve DPPH yöntemleri ile analiz edilen kekik örneklerinin toplam antioksidan kapasiteleri sırasıyla 181,18 ve 121,69 mg TE/g olarak bulunmuştur. Karabiber örneklerinin toplam antioksidan kapasitesi ise FRAP ve DPPH yöntemleri ile analiz edildiğinde sırasıyla 6,25 ve 5,32 mg TE/g olarak tespit edilmiştir. Kekik ve karabiber örneklerinin toplam antioksidan aktivitesinin UVC uygulamalarından önemli ölçüde etkilenmediği görülmüştür (p>0,05). UVC uygulanmamış kekik ve karabiber uçucu yağlarının toplam antioksidan kapasitesi ise 35,00 ve 1,28 mg TE/g olarak hesaplanmıştır. 7,7 ve 30,7 J/cm2 dozlarında UVC uygulamasından sonra, kekik uçucu yağının toplam antioksidan aktivitesi önemli derecede değişmezken; karabiber esansiyel yağının toplam antioksidan aktivitesinde 30,7J/cm2 dozda UVC uygulamasıyla azalma olmuştur (p0,05). Bu çalışma neticesinde kekik ekstraktlarının bu konsantrasyonlarda (UVC uygulanmış ya da uygulanmamış) O/W emulsiyonlarında lipid oksidasyonunu önlemede etkili olduğu görülmüştür. Çalışmanın son aşamasında, UVC uygulamalarının kekik ve karabiber örneklerinin fiziksel ve duyusal kalitesine etkisi incelenmiştir. Kekik ve karabiber örneklerinin nem değerlerinde tüm UVC dozlarında (0-205,6 J/cm2) önemli bir fark bulunmamıştır. Kromometre ölçüm sonuçlarına göre, örneklerin L*, a*, b* ve E değerlerinde ise UVC uygulamasıyla değişimler olsa da bu farklılıkların duyusal analizde panelistler tarafından ayırt edilemeyecek seviyede olduğu görülmüştür (p>0,05). Ayrıca, UVC uygulanmış kekik ve karabiber örnekleri duyusal panelde koku ve genel beğenilirlik açısından UVC uygulanmamış örnekler ile aynı puanları almıştır (p>0,05). Sonuç olarak, UVC ışınlara maruz bırakılan kekik ve karabiber örneklerinin kimyasal, fiziksel ve duyusal özelliklerinde önemli değişiklikler olmadan; TAMB, küf-maya ve B. cereus düzeylerinde önemli ölçüde azalmalar olduğu saptanmıştır. Ayrıca, UVC uygulamasının E. coli inaktivasyonunda da etkili olduğu görülmüştür. Fakat mevcut sistemdeki dekontaminasyon seviyelerinin başlangıç mikrobiyal yükü yüksek olan baharatlar için yeterli olmayacağı görülmüştür. Sistemin diğer dekontaminasyon yöntemleri ile kombine edildiğinde baharatların kalitesinin daha iyi korunmasına yardım ederek baharat örneklerinin mikrobiyal yükünün azaltılmasında kullanım potansiyelinin olabileceği düşünülmektedir.
Yeni Bir Bağırsak Ve Endotelyal Hücre Ko-kültür Modeli İle Sindirim Modellerinin Birlikte Kullanılarak Kara Havucun Biyoyararlılık Ve Biyoaktivitesinin Çalışılması

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016-10-18) Beştepe, Senem Kamiloğlu ; Güven, Esra Çapanoğlu ; 10127721 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Günümüzde, kökeni Türkiye ve Orta ve Uzak Doğu olan kara havuç antosiyaninler başta olmak üzere içerdiği önemli miktardaki polifenollerden ötürü artan bir ilgi kazanmıştır. Kara havuç genellikle ham olarak tüketilmek yerine başka ürünlere işlenerek veya gıda renklendiricisi olarak değerlendirilmektedir. Kara havucun işlenmesi sonucu oluşan büyük miktarlardaki yan ürünler, genellikle atık olarak ayrılmaktadır veya en iyi ihtimalle hayvan yemi gibi düşük değerli uygulamalarda kullanılmaktadır. Bununla birlikte, kara havucun işlenmesi sonucu ortaya çıkan yan ürünler, fonksiyonel gıdaların geliştirilmesinde kullanılabilecek, nispeten ucuz ama değerli polifenol kaynakları olarak kullanılma potansiyeline sahiptirler. Yukarıdakiler dikkate alınarak kara havuç polifenollerinin biyoyararlılığını ve biyoaktivitesini çalışmak amacıyla bir araştırma çerçevesi oluşturulmuştur. Bu doktora tezinin hedefleri (i) gıda işleme ve depolamanın kara havuç polifenolleri üzerinde etkisini tespit etmek; (ii) çeşitli in vitro mide-bağırsak sindirim ve emilim modellerini kullanarak kara havuç, işlenmiş ürünler ve bunların tarımsal yan ürünlerinde bulunan başlıca polifenollerin biyoerişilebilirliğini ve bağırsak taşınımını araştırmak; (iii) gıda ürünlerinin zenginleştirilmesi vasıtasıyla kara havucun yan ürünlerini değerlendirmek ve (iv) emilim etkilerini endotelyal hücre metabolizmasındaki değişiklikler ile birleştiren bir in vitro model geliştirmektir. Yukarıdaki hedeflere ulaşmak için dört farklı deneysel çalışma (Bölüm 3–6) yapılmıştır. Öncelikle kara havuç reçel ve marmelata işlenmiş, karanlıkta depolanmış ve polifenol içeriğinde meydana gelen değişimler izlenmiştir (Bölüm 3). Daha sonra, kara havuç, reçel ve marmelat, ve kara havucun yan ürünleri (kabuk ve posa), in vitro mide-bağırsak sindirimine tabi tutulmuştur (Bölüm 3 ve 4). Bunu takiben kara havuç posası keki zenginleştirmek için polifenol kaynağı olarak kullanılmıştır (Bölüm 5). Son olarak, kara havuç ve yan ürünlerdeki polifenollerin endotelyal hücrelerdeki anti-inflamatuar etkilerini tespit etmek amacıyla bir in vitro bağırsak ve endotelyal hücre ko-kültür modeli geliştirilmiştir (Bölüm 6). İlk bölümde bu doktora tezinin araştırma çerçevesi ve hedefleri tanıtılmıştır. Bunu takiben ikinci bölümde kara havuç polifenollerinin biyoyararlılığı ve biyoaktivitesi ile ilgili kapsamlı bir derleme sunulmuştur. Başlangıç olarak kara havuç polifenolleri (antosiyaninler ve fenolik asitler) ve bunlarla ilgili sağlık etkilerinden bahsedilmiştir. Sonrasında gıda işleme ve depolamanın kara havuç polifenolleri üzerine etkilerini araştıran çalışmalar derlenmiştir. Daha sonra, biyoyararlılığı etkileyen faktörler, ve kara havuç polifenolleri ve diğer polifenollerin biyoyararlılığını ölçmek için kullanılan yöntemler ele alınmıştır. Son olarak, polifenollerin endotelyum üzerindeki etkileri ve polifenol araştırmaları için kullanılan hücre kültürü modellerindeki eğilimler ve potansiyel uygulamalardan bahsedilmiştir. Üçüncü bölümde reçel ve marmelata işlemenin, depolama koşullarının ve in vitro mide-bağırsak sindiriminin kara havucun toplam ve bireysel polifenol içeriği ve toplam antioksidan kapasitesine olan etkileri incelenmiştir. Kara havuç reçel ve marmelatları geleneksel yöntemlerle şeker veya tatlandırıcı kullanılarak hazırlanmış ve karanlık ortamda iki farklı sıcakta (4 °C and 25 °C) 20 hafta süresince muhafaza edilmiştir. Toplam polifenol içeriği ve toplam antioksidan kapasite spektrofotometrik yöntemler kullanılarak, bireysel polifenoller ise HPLC–PDA kullanılarak tespit edilmiştir. Bu bölüm ve de diğer tüm deneysel bölümlerde (Bölüm 3–6) kullanılan kara havuç örneklerinde tespit edilen ana antosiyaninlerin hepsi siyanidin bazlı olup farklı şekerlere bağlanmışlardır. İçlerinden iki tanesi açillenmemiş (siyanidin-3-ksilosil-glükosil-galaktozid ve siyanidin-3 ksilosil-galaktozid), üç tanesi ise sinapik asit (siyanidin-3-ksilosil-sinapol-glükosil-galaktozid), ferulik asit (siyanidin-3-ksilosil-feruyol-glükosil-galaktozid) ve kumarik asit (siyanidin-3-ksilosil-kumarol-glükosil-galaktozid) ile açillenmiştir. Elde edilen sonuçlar kara havucun reçel ve marmelata işlenmesi sonucunda polifenol içeriğinde istatistiksel olarak önemli düşüşler olmasına rağmen (%49.5–96.7) (p < 0.05) sindirimden sonra işlenmiş ürünlerdeki polifenollerin hammaddeye kıyasla daha biyoerişilebilir olduğunu göstermiştir (%0.8–31.5). Ek olarak, 20 hafta depolama süresi sonucunda 25 °C’de depolanan örneklerin polifenol içeriğindeki azalmanın (%26.4–92.2) 4 °C’de depolanan ürünlerden (%19.0–46.4) daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, bu bölümde sunulan deneysel çalışma sonuçları kara havuç reçel ve marmelatındaki polifenolerin depolama ve sindirim neticesinde belli bir dereceye kadar korunduğunu ve bu ürünlerin tüketimi ile dikkate değer bir miktarda polifenol alınımı sağlanabileceğini, ve dolayısıyla bu ürünlerin yeni bir fonksiyonel gıda kaynağı olabilecekleri göstermiştir. Bu bölümde uygulanan HPLC yöntemi, bu bölümü takip eden diğer bölümlerde de kullanılmıştır (Bölüm 4–6). Kara havuç dahil olmak üzere bitkisel kökenli birçok gıdanın işlenmesi büyük miktarlarda yan ürünlerin oluşmasına neden olmaktadır. Oluşan bu yan ürünler gıda sanayisi için önemli bir bertaraf sorunu oluşturmakla beraber aynı zamanda biyolojik olarak aktif olan birçok bileşiği de içermektedirler. Bu durum dikkate alınarak bu tezin dördüncü bölümünde kara havuç ve kara havucun yan ürünlerinde (kabuk ve posa) bulunan polifenollerde in vitro mide-bağırsak sindirimi sırasında meydana gelen değişiklikler üzerinde durulmuştur. Bu bölümde uygulanan sindirim modeli sırasıyla mide, ince bağırsak ve kalın bağırsaktaki sindirimi taklit eden üç aşamalı bir prosedürden oluşmaktadır. Elde edilen sonuçlar sindirim sonucunda polifenol miktarlarında istatistiksel olarak önemli azalmalar (%23−82) (p < 0.05) olmasına rağmen posada bulunan antosiyaninlerin in vitro mide-bağırsak sindiriminin tüm aşamaları boyunca kara havuç antosiyaninlerinden daha biyoerişilebilir olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak bu bölümde sunulan deneysel çalışma sonuçlarıyla beraber kara havucun yan ürünlerinin önemli polifenol kaynakları olabilecekleri ve diğer gıda ürünlerini zenginleştirmek için kullanılabilecekleri vurgulanmıştır. Bu bölümde uygulanan in vitro mide-bağırsak sindirim modeli daha sonra altıncı bölümde de kullanılmıştır. Dördüncü bölümdeki bulgular da dikkate alınarak, beşinci bölümde kara havuç posası kek örneklerini zenginleştirmek için kullanılmıştır. Kara havuç posası ile zenginleştirilmiş keklerdeki polifenollerin sindirim sırasındaki stabiliteleri incelenmiş ve toplam antioksidan kapasitelerinde meydana gelen değişiklikler yeni standardize edilmiş bir in vitro sindirim modeli kullanılarak takip edilmiştir. Sonuçlar sindirilmemiş örnekler için keklerin %5, %10 ve %15 oranlarında kara havuç posası ile zenginleştirilmesinin antosiyanin içeriği (72−267 μg/g kuru ağırlık), fenolik asit içeriği (49−148 μg/g kuru ağırlık), toplam fenolik madde içeriği (54−202 mg GAE/100 g kuru ağırlık) ve antioksidan kapasitede (21−478 mg TE/100 g kuru ağırlık) eklenen dozla doğru orantılı bir artışa neden olduğunu göstermiştir. Ağız ve midedeki in vitro sindirim sırasında polifenol miktarında istatistiksel olarak önemli miktarda azalmalar (%35−74) (p < 0.05) meydana gelmiştir. Bağırsak sindiriminden sonra ise hiçbir antosiyanin tespit edilememiştir. Diğer bir yandan mide ve bağırsakta toplam fenolik madde ve toplam antioksidan kapasite içeriklerinde önemli miktarda artışlar meydana gelmiştir (sırasıyla 5− ve 12−kat) (p < 0.05). Sonuç olarak, bu bölümde sunulan deneysel çalışma sonuçları fonksiyonel bir bileşen olan kara havuç posasının fırıncılık sanayisinde kullanılabileceğini göstermiştir. Altıncı bölümde kara havuç ve kara havucun yan ürünlerinde bulunan polifenollerinin bağırsak hücreleri ile ko-kültürlenmiş ve tümör nekroz faktörü α (TNF-α) ile uyarılmış endotelyal hücrelerindeki inflamatuar tepkiyi etkileme potansiyali tespit edilmiştir. Polifenollerin biyoaktivitelerini göstermeleri biyoyararlılıklarına bağlı olduklarından dolayı, polifenollerin anti-inflamatuar etkilerinin değerlendirilmesinde mide-bağırsak sindirimi ve bağırsaktan geçişi de dikkate alınmıştır. Elde edilen sonuçlar uygulamadan 4 saat sonra sindirilmiş örneklerdeki polifenol geçişinin (%1.3−7) sindirilmemiş örneklere kıyasla (%0−3.3) daha yüksek olduğunu göstermiştir. Bağırsaktan geçen polifenoller hem normal hem de TNF-α ile uyarılmış edilmiş koşullarda proinflamatuar markörlerin (interlökin-8 (IL-8), monosit kemoatraktant protein-1 (MCP-1), vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) ve interselüler adhezyon molekülü-1 (ICAM-1)) salgılanmasını düzenleyebilmişlerdir. En belirgin etkiler, inflamatuar koşullar altında sindirilmiş örneklerde gözlenmiştir. Tüm markörlerin salgılanması %120−203’den %34−144%’de düşmüştür (p < 0.001). Sonuç olarak bu bölümde sunulan deneysel çalışma sonuçları kara havuç ve kara havucun yan ürünlerinde bulunan polifenollerin endotelyal hücrelerdeki inflamasyonda inhibitör olarak işlev görebileceğini göstermiştir. Bu durum batı tipi diyetle beraber önceden var olan düşük dereceli inflamasyona karşı sürdürülebilir bir kardiyovasküler etkinin oluşmasını sağlanabileceğini göstermektedir. Son olarak, yedinci bölümde, önceki bölümlerde elde edilen veriler dikkate alınarak polifenollerin biyoyararlılığı ve biyoaktivitesi ile ilgili genel bir tartışma, sonuçlar ve gelecekteki araştırmalar için tavsiyeler verilmiştir. Bu tezden elde edilen sonuçlar kara havuç polifenollerinin karakterizasyonu, gıda işleme ve depolamanın kara havuç polifenolleri üzerine etkisi, polifenol kaynağı olarak kara havucun yan ürünleri, kara havuç polifenollerinin biyoulaşılabilirliği, kara havuç polifenollerinin bağırsaktan geçişi ve kara havuç polifenollerinin biyoaktivitesi başlıkları altında ele alınmıştır. Kara havuç polifenollerinin biyoulaşılabilirliği tartışılırken farklı in vitro mide-bağırsak sindirimi modellerinin karşılaştırılması ve gıda işleme ve diğer gıda bileşenlerinin etkisi konularına değinilmiştir. Benzer şekilde, kara havuç polifenollerinin biyoaktivitesi tartışılırken de farklı antioksidan kapasite ölçüm metotları karşılaştırılmış ve polifenollerin anti-inflamatuar etkilerini çalışmak için kullanılan ko-kültür modellerinden bahsedilmiştir.
Effect of pre-concentration technique on the extraction of volatile compounds in beef and changes in quality parameters under dynamic storage conditions

(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018) Met Özyurt, Aylin ; Şahin Yeşilçubuk, Neşe ; 10192471 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering

Çiğ kırmızı et, mikroorganizmalar ve kimyasal/biyokimyasal reaksiyonlar için uygun bir besin kompozisyonuna sahiptir. Et bileşimi yaklaşık olarak %75.0 su, %18.5 protein, %3.0 yağ, %1.0 karbonhidratlardan ve geri kalan eser oranda da inorganik bileşenlerden oluşmaktadır. Bu sebeple, uygun muhafaza koşulları altında korunmayan çiğ etler çok hızlı bozulabilir ürünler arasında yer almaktadır. Mikrobiyal gelişim ve enzimatik oksidasyon reaksiyonları etin bozulmasından sorumlu iki ana mekanizmadır. Yağ oksidasyonu sebebiyle acılaşma ve kırmızı renkte kahverengileşme meydana gelmekle birlikte, mikrobiyal aktivitenin bozulma üzerindeki payının oksidasyondan daha baskın olduğu söylenebilmektedir. Glukoz, metabolik izyolu üzerinde kullanılan ilk substrat madde olup, laktat ve amino asitler ikincil ve üçüncül enerji kaynakları olarak kullanılmaktadır. Substrat maddelerin mikrobiyal aktivite ile kullanılması sonucu bazı ön maddeler istenmeyen metabolitlere dönüştürülmektedir. Kötü koku ve gaz oluşumu, ekşime, yapışkan yüzey oluşumu, renk değişimi, pH değişimi ve yapısal bileşenlerin bozulması gibi problemler mikrobiyal gelişim sonrası meydana gelen değişikliklerdir. Etin tazelik seviyesini hızlı bir şekilde tayin etmek, tüketiciler için zor olabilmektedir. Bu noktada, taze ürünün atık olarak atılması veya tersi bir şekilde taze olmayan etin kullanımı söz konusu olabilmektedir. Ev tipi soğutuculardaki sıcaklık set değerleri, soğutucu kapısını açıp kapama alışkanlıklarına göre tüketici davranışları çeşitlilik göstermekle birlikte, kötü kullanımdan kaynaklı sıcaklık dalgalanmaları altında ette kalite kayıpları kaçınılmazdır. Etin tazelik durumunun sensör gibi hızlı ve hasarsız yöntemler ile belirlenerek tüketiciyi bilgilendirmek, günümüzde artan alternatif araştırma alanları arasındadır. Ortamdaki uçucu bileşenlerin güvenilir bir şekilde ölçülmesi, kesinliği ve doğruluğu yüksek sensörlerin geliştirilmesi için önemlidir. Sensörlerin geliştirilmesi evresinde evsel kullanım şartlarını da simüle edebilmek amacıyla hem stabil saklama sıcaklığı hem de sıcaklık dalgalanmasının yüksek olduğu şartların incelenmesi gereklidir. Ek olarak, uçucu bileşenlerin ön-konsantrasyon basamağında etkin olarak ekstrakte edilmesi de farklı gıda yapıları için araştırılmalıdır. Et ve et ürünlerinde mikrobiyal bozulma sonucunda çeşitli metabolitler meydana gelmekle birlikte bunların önemli bir bölümünü aldehitler, ketonlar, alkoller, esterler, yağ asitleri, sülfürlü bileşikler, alifatik ve aromatik uçucu organik bileşenler oluşturmaktadır. Bu metabolitlerin oluşturduğu kötü koku ve aroma değişimi sebebiyle uçucu organik bileşenlerin de bir kalite göstergesi olarak kullanılması önemli hale gelmektedir. Et ve et ürünlerinde uçucu organik bileşenlerin belirlenmesi için yaygın kullanılan teknikler bulunmaktadır. Bu teknikler; gaz kromatografisi-kütle spektroskopisi (GC-MS), gaz kromatografisi-foton iyonizasyon dedektörü (GC-PID), seçilmiş iyon akış tübü kütle spektrometresi (SIFT-MS), proton transferi reaksiyon kütle spektrometresi (PTR-MS) ve elektronik burun olarak sıralanabilmektedir. Dinamik tepeboşluğu (DHS) ve katı faz mikroekstraksiyonu (SPME) ise en yaygın araştırılan ön-konsantrasyon teknikleri olup, geniş spektrumda uçucu bileşenleri tanımlayabilmektedir. Bu tez çalışması iki ana kısımdan oluşmaktadır. Çalışmanın ilk kısmında, kontrollü bir hacim içerisinde, 4ºC'de muhafaza edilen kırmızı etten açığa çıkan uçucu bileşenlerin, iki farklı ön-konsantrasyon tekniği ile üç farklı yük faktöründe (örnek miktarı: tepe boşluğu hacmi) incelenmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında irdelenen iki farklı ön-konsantrasyon yöntemi: 1) Vial içinde tepeboşluğu-katı faz mikroekstraksiyonu tekniği, 2) Kontrol hacminde Tenax tüp üzerine gaz ile süpürme tekniği. Tenax tüp üzerine gaz ile süpürme tekniği bu tez kapsamında et uçucuları için ilk defa denenen bir yöntemdir. Bu ön konsantrasyon basamakları ile bütünleşik olarak, uçucu bileşen analizleri için sırasıyla GC-MS ve Isıl Ayrıştırmalı-GC-MS sistemleri kullanılmıştır. Etin muhafaza edildiği kontrol hacminin tepe boşluğunda biriken uçucu bileşenler ile adsorbe edici maddenin etkileşimi, maddenin kısmi basınç ve uçuculuk özelliklerindeki değişimlere bağlı olduğu için ürün miktarından etkilenmektedir. Ek olarak, farklı adsorban maddelerin ayırt etme kapasitesi uçucu bileşiğin yapısından kaynaklanan değişkenliklerden de etkilenmektedir. Her iki ön-konsantrasyon basamağı için etkisi incelenen üç farklı yük faktörü; 0.025 kg/L, 0.05 kg/L ve 0.10 kg/L olarak seçilmiştir. Her iki ön-konsantrasyon tekniği de alkol, aldehit ve keton gruplarından benzer yapılarda uçucu organik bileşikleri tepeboşluğundan ekstrakte edebilmiştir. Yükleme faktörü hem katı faz hem de Tenax adsorbantları için ekstraksiyon etkinliğini önemli seviyede etkilemiştir. Bununla birlikte, aminler sadece Tenax ile ölçülürken, ester gruplarından etil asetat sadece katı faz mikroekstraksiyon (SPME) yöntemi ile tespit edilebilmiştir. En iyi ekstraksiyon için optimum yükleme faktörü uçucu bileşenin türüne göre değişmekle birlikte, her iki ön-konsantrasyon tekniği için de genel olarak 0.05 kg/L'lik yükleme faktörü, toplam pik alanlarına göre de değerlendirildiğinde en etkili ekstraksiyonu sağlamıştır. Katı faz mikroekstraksiyon yönteminde durgun denge şartları söz konusu olduğu için uçucu bileşenler arasındaki rekabetin daha belirgin olduğu gözlenmiştir. Buna bağlı olarak da yüksek nem içerikli tepe boşluğu koşullarında katı faz mikroekstraksiyonunun, yüksek yük faktörlerinde ekstraksiyon veriminde azalmaya sebep olduğu düşünülmektedir. Gaz ile Tenax tüp üzerine süpürme tekniğinde zorlanmış taşınımın etkili olduğu ve tanımlanan uçucu analitlerin geri kazanımının daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Geri kazanım analizlerine göre, Tenax yönteminde %70-%110 aralığında geri kazanım elde edilerek, daha sonraki aşamada bu yöntemin kabul edilebilir bir yöntem olarak kullanılabileceği belirlenmiştir. Uçucu bileşenlerin tespit edilen toplam pik alanları kıyaslandığında, katı faz mikroekstraksiyon tekniği ile 0.05 kg/L yük faktörü için ~290x106 AU pik alanı elde edilirken, Tenax tüpü üzerine gaz süpürme tekniği ile aynı yük faktörü için ~390x106 AU ile daha yüksek pik alanı elde edilmiştir. Çalışmanın ilk basamağında elde edilen bulgulara göre, tezin ikinci aşamasındaki uçucu bileşen analizleri için gaz ile Tenax tüp üzerine süpürme ön-konsantrasyon basamağı ile birleştirilmiş ısıl ayrıştırmalı-GC-MS analiz sisteminde 0.05 kg/l yük faktörü ile devam edilmiştirr. Tenax tüpler ile ekstraksiyon yönteminin gelecekteki çalışmalada farklı gıda maddeleri için detaylı olarak araştırılacak yöntemler arasında yerini alacağı düşünülmektedir. Çalışmanın ikinci aşamasında, ev tipi soğutucu kullanım profilini simüle edebilecek iki farklı muhafaza sıcaklığında (ortalama sıcaklık 0°C ve 4°C) izotermal ve izotermal olmayan (dinamik) koşulların yaratılarak, çiğ ette bozulmaya bağlı olarak ortaya çıkan uçucu bileşiklerin karakteristiğinin incelenmesi ve diğer kalite metrikleri ile ilişkilendirilmesi hedeflenmiştir. İzotermal olmayan koşulların etkisi iki farklı dinamik sıcaklık profili kullanılarak incelenmiştir. İki izotermal olmayan koşula ait şartlar; 1) soğutucu kapı açma-kapama sıklığı 15 dakika, soğutucu kapısı açık kalma süresi 15 saniye, 2) soğutucu kapı açma-kapama sıklığı 30 dakika, soğutucu kapısı açık kalma süresi 15 saniye olarak ayarlanmıştır. Veri analizleri ve verilerin sınıflandırılma aşamaları için temel bileşen analizi (PCA), diskriminant analizi, kısmi en küçük kareler regresyonu (PLS-R), genel lineer model (GLM) ve pearson korelasyonu analizlerinden faydalanılmıştır. 0˚C muhafaza sıcaklıklığında, genel tüketilebilirlik değerlendirmesine göre tüm koşullar için 4˚C koşullarına göre daha uzun raf ömrü değerleri elde edilmiştir. 4˚C, ve 0˚C izotermal olmayan koşullarda genel tüketilebilirlik değerleri, izotermal koşullara göre sırasıyla 24 saat ve 72 saat sonra yüksek oranda düşüş göstermiştir. 7 günlük muhafaza süresi içerisinde 0˚C şartlarında uçucu bileşenler, bozulma sürecinin yavaşlatılması sebebiyle 4˚C şartlarına kıyasla daha az sayıda ölçülmüştür. Ek olarak, iki izotermal olmayan koşul arasındaki farklılık 0˚C koşullarında daha belirgin olarak ayırt edilebilmiştir. 2,3-butandion, 3-hidroksi-2-butanon ve 1-pentanol bozulma periyodunda önemli seviyede artış göstermiş olup, dinamik muhafaza koşullarında da belirgin olarak değişimleri izlenebilmiştir. Temel bileşen analizi (PCA) sınıflandırma tekniğine göre; 2,3-butandion, 3-hidroksi-2-butanon, 1-pentanol, 2-pentanon ve 3-metil-1-butanal 0˚C ve 4˚C muhafaza şartları için ortak bozulma indikatörü olarak değerlendirilebilmektedir. Diskriminant analiz tekniğinin, GC-MS verileri ile etteki taze, yarı-taze ve bozulmuş durumlarının sınıflandırılması performansında temel bileşen analizleri ile uyumlu göstergeler sunduğu belirlenmiştir. Kısmi en küçük kareler regresyonu (PLS-R) tahminleme modeli ile uçucu bileşenlerin zamana bağlı değişim verileri kullanılarak, diğer kalite metriklerini (mikrobiyolojik, duyusal, renk ve oksidasyon ölçümleri) tahminleme gücü değerlendirilmiştir. Pseudomonas spp. sayısının PLS-R modeli kullanılarak GC-MS verileri ile tahminleme performansının diğer metriklere kıyasla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Pseudomonas spp. sayısı için PLS-R tahminleme modeline göre, tahminlenen hata (log), 0ºC ve 4ºC koşulları için mimimum ve maksimum olarak belirtilen 0.5 ve 1.5 log sınır değerleri arasında homojen olarak dağılım göstermiştir. Tüm datanın %70.83 oranında sınır değerler arasında kaldığı ve bu oranın kabul edilebilir düzeyde olduğu tespit edilmiştir. Belirtilen koşullar altında, ette Pseudomonas spp. sayısı uçucu bileşen analizi ile tahmin edilebilmektedir. Diğer kalite metrikleri için yapılan PLS-R modeli analizlerine göre tahminleme kalitesinin yeterince yüksek olmadığı gözlenmiştir. Pearson korelasyon katsayısı hesaplamalarına göre, 0ºC ve 4ºC koşulları için hekzanal'ın, tiyobarbutirik asit (TBA) değerleri ile herhangi bir ilişkisi olmadığı beklenmedik bir sonuç olarak elde edilmiştir. Hue açısı (°) ve TBA değerlerinin, genellikle muhafaza sonunda ortaya çıkan ester bileşenleri ile 0.900 katsayı değerinde yüksek pozitif korelasyon gösterdiği belirlenmiştir. 4ºC muhafaza koşulları için 2-butandione, 3-hydroxy-2-butanone ve 1-pentanol uçucu bileşikleri ile genel tüketilebilirlik değerleri arasında çok güçlü negatif korelasyon tespit edilmiştir. Bu korelasyon katsayıları sırası ile -0.761, -0.911 ve -0.830'dir. 0°C muhafaza şartlarında ise genel tüketilebilirlik puanları ile 2-butandione, 3-hidroksi-2-butanon, 2-heptanon, 1-pentanol, 3-metil-1-butanol, 1-okten-3-ol, 2-etil-1-hekzanol ve 1-hekzanol uçucuları arasında katsatyısı -0.700 - (-)0.900 arasında değişen yüksek negatif korelasyon belirlenmiştir. Bu uçucu bileşenlerin genellikle mikrobiyal gelişim kaynaklı olduğu düşünüldüğünde, genel tüketilebilirlikteki değişimlerin temel olarak mikrobiyal değişim kaynaklı olduğu söylenebilmektedir. Hue açısı parametresinde istatistiksel olarak önemli bir değişim gözlenmediği için herhangi bir uçucu bileşen ile ilişkisi kurulamamıştır. Bu tez çalışmasına konu olan araştırmanın kapsamı, farklı et veya gıda türleri için başlangıç pH seviyesi, yağ oranı, orijini gibi farklı iç faktörlerin ve farklı sıcaklık aralıkları ve ambalajlama yöntemleri gibi dış faktörlerin etkisi de dahil edilerek yaygınlaştırılabilir. Bu çalışmanın benzer araştırma analojisi, bozulmanın hızlı tayin edilmesi amaçlı kullanılacak spektroskopik, kolorimetrik ve çeşitli sensör ölçüm teknikleri için de kurulabileceği düşünülmektedir.

Gözat

Çıkarma tarihi ile FBE- Gıda Mühendisliği Lisanüstü Programı - Doktora'a göz atma

Sayfa başına sonuç

Sıralama Seçenekleri