FBE- Gıda Mühendisliği Lisanüstü Programı

Bu topluluk için Kalıcı Uri

http://hdl.handle.net/11527/192
Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı altında bir lisansüstü programı olup, yüksek lisans ve doktora düzeyinde eğitim vermektedir.

Gözat

Konu "ABTS" ile FBE- Gıda Mühendisliği Lisanüstü Programı'a göz atma
  • Öge
    Badem İlave Edilen Çikolatalarda Antioksidan Kapasite Değişimlerinin İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 27.06.2011) Kurtlar, Tuğba ; Boyacıoğlu, Dilek ; 403125 ; Gıda Mühendisliği ; Food Engineering
    Kakao ve kakao ürünlerine ait çalışmalar, bu ürünlerin sağlığı geliştirici özelliklerinden dolayı ilgi çekmektedir. Son yıllarda yapılan epidemiyolojik çalışmalar kakao ve kakao tozu, kakao likörü ve bitter çikolata gibi kakao ürünlerinin tüketilmesinin kanseri, kalp ve damar hastalıklarını önlemede önemli rolünün olduğunu göstermektedir. Kakaonun sağlığı geliştirici özellikleri fenolik bileşiklerine, temel olarak flavonoidlere dayandırılmaktadır. Kakaoda bulunan flavonoidleri daha çok proantosiyanidinler, flavonoller ve antosiyaninler oluşturmaktadır. Kakaonun yüksek flavonoid içeriği monomerik formdaki (-)-epikateşin, (+)-kateşin ve polimerik formdaki prosiyanidinleri içeren flavan-3-oller veya flavonoller ile tanımlanmaktadır. Buna karşılık, bademin fenolik içeriği ve antioksidan kapasitesi kakao türevlerine göre daha düşüktür. Ayrıca badem fenoliklerinin büyük bir kısmı bademin kabuğunda depolanmıştır. Bunun yanında, badem diğer kuruyemişlerle karşılaştırıldığında yüksek protein ve α-tokoferol içeriğiyle farklılık göstermektedir. Çikolata ve şekerleme endüstrilerinde badem sıkça kullanılmaktadır. Kakao ve kakao ürünlerinin besin değeri prosesin antioksidan kapasite gösteren değerli bileşiklerin üzerine etkisi konusunda ilgi çekmektedir. Kakao türevi ürünlerinin fenolik içeriği kakaonun cinsine, çeşidine, kökenine, tarımsal ve hasat sonrası uygulamalara ve prosese büyük ölçüde bağlıdır. Bu nedenle, kakao çekirdeğinden çikolataya kadar bütün üretim basamaklarının toplam fenolik ve flavonoid içerik ile antioksidan kapasite üzerine etkisinin anlaşılması çok önemlidir. Bu çalışmada, bitter çikolata üç farklı formülasyon olarak; %65 kakao ve %15 badem içeriği (formülasyon A), %65 kakao ve %7,5 badem içeriği (formülasyon B), %65 kakao içeriği (kontrol, formülasyon C) pilot ölçekli laboratuar ortamında üretilmiştir. Formülasyon A ve B kabuğu soyulmuş badem içermektedir. Genel olarak çikolata üretimi, karıştırma, inceltme, konçlama, temperleme, kalıplama ve kalıptan dökme aşamalarından oluşmaktadır. Bu çalışmada, üç farklı bitter çikolata numunesinin toplam fenolik içerikleri, toplam flavonoid içerikleri ve ABTS, DPPH, CUPRAC ve FRAP gibi farklı spektrofotometrik metodlar kullanılarak toplam antioksidan kapasiteleri çikolata üretiminin her aşamasında karşılaştırılmıştır. Spektrofotometrik analizlerin öncesinde, %70 metanol ve %80 metanol kullanılarak en iyi ekstraksiyon çözgeninin bulunabilmesi için toplam fenolik miktarı, toplam flavonoid miktarı ve ABTS, DPPH, CUPRAC ve FRAP metodları kullanılarak antioksidan kapasitesi kakao çekirdeklerinde analizlenmiştir. Kakao çekirdekleri için %80 metanol ekstraktındaki toplam fenolik içerikleri %70 metanol ekstraktlarına oranla %34 daha fazladır. Bunun yanında, kakao çekirdeklerinin flavonoid içeriği %80 metanol ekstraklarında %70 metanol ekstraklarına göre %30 daha fazladır. Kakao çekirdeği numunelerinin ABTS ve DPPH sonuçları %80 metanol ekstraklarının %70 metanol ekstraklarına göre sırasıyla %9 ve %39 daha yüksek değerler verdiğini göstermektedir. Benzer olarak, CUPRAC ve FRAP sonuçları da %80 metanol ekstraklarının %70 metanol ekstraklarına göre sırasıyla %11 ve %30 daha yüksek değerler verdiğini göstermektedir. Sonuç olarak, spektrofotometrik analizler için ekstraksiyon çözgeni olarak %80 metanol seçilmiştir. Sonuçlar karıştırma aşamasında en yüksek toplam fenolik içeriğin formülasyon C’den (726,95 mg CE/100 g kuru madde (KM)) elde edildiğini ve bunu formülasyon B (704,22 mg CE/100 g KM) ve formülasyon A’nın (485,84 mg CE/100 g KM) takip ettiğini belirtmektedir. Aynı şekilde, en yüksek toplam flavonoid içeriğin de formülasyon C’den (573,81 mg CE/100 g KM) elde edildiğini ve bunu formülasyon B (519,42 mg CE/100 g KM) ve formülasyon A’nın (437,85 mg CE/100 g KM) izlediği belirtilmiştir. Sonuçlara göre, her bir formülasyon için en yüksek toplam antioksidan aktivite değerleri CUPRAC metoduyla elde edilmiştir. Formülasyon C 9836,63 µmol TEAC/100 g KM ortalama toplam antioksidan aktivitesine sahipken, formülasyon B ve A sırasıyla 7852,28 µmol TEAC/100 g KM ve 6798,04 µmol TEAC/100 g KM aktiviteye sahiptir. ABTS metodunun sonuçları formülasyon C’nin 6637,10 µmol TEAC/100 g KM ile en yüksek ortalama toplam antioksidan değerine sahip olduğunu ve bu değeri 5774,70 µmol TEAC/100 g KM (formülasyon B) ve 5275,22 µmol TEAC/100 g KM (formülasyon A) takip ettiğini göstermektedir. En düşük antioksidan aktivite değerleri DPPH metodu ile bulunmuştur. En yüksek değer 4493,97 µmol TEAC/100 g KM ile formülasyon C için bulunmuş ve bunu formülasyon B (4153,78 µmol TEAC/100 g KM) ve formülasyon A (3283,67 µmol TEAC/100 g KM ) değerleri izlemiştir. Diğer taraftan, FRAP metodu da ABTS ve CUPRAC metodlarıyla karşılaştırıldığında (formülasyon A için 3614,12 µmol TEAC/100 g KM, formülasyon B için 4361,84 µmol TEAC/100 g KM ve formülasyon C için 4834,42 µmol TEAC/100 g KM) düşük antioksidan aktivite değerleri vermektedir. ANOVA varyans analizi testine göre, karıştırma aşamasında çikolata formülasyonları arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak önemli (P<0,05) sonuç vermektedir. Toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içerik ve antioksidan aktivite değerleri azalan sırayla formülasyon C,B ve A’da bulunmuştur. Çikolata üretiminin inceltme aşamasında, partikül boyutunun küçülmesine bağlı olarak toplam fenolik içeriğin, toplam flavonoid içeriğin ve toplam antioksidan kapasitenin karıştırma aşamasıyla karşılaştırıldığında önemli ölçüde yükseldiği bulunmuştur. Sonuçlar toplam fenolik içeriği formülasyon C’de (801,56 mg CE/100 g KM) en yüksek değeri verdiğini ve bunu formülasyon B (705,43 mg CE/100 g KM) ve formülasyon A’nın (622,48 mg CE/100 g KM) takip ettiğini göstermektedir. Benzer şekilde, en yüksek flavonoid içerik formülasyon C’de (759,65 mg CE/100 g KM) bulunmakta ve bunu formülasyon B (594,26 mg CE/100 g KM) ve formülasyon A (560,35 mg CE/100 g KM) takip etmektedir. Sonuçlara göre, her formülasyonda CUPRAC metodu en yüksek antioksidan aktivite değerlerini vermektedir. Formülasyon C 10395,96 µmol TEAC/100 g KM ortalama antioksidan aktivite değerine sahipken formülasyon B ve A sırasıyla 9514,55 µmol TEAC/100 g ve 8694,41 µmol TEAC/100 g değerlerine sahiptir. ABTS metodunun sonuçları da formülasyon C’nin en yüksek ortalama antioksidan aktivitesi (7817,07 µmol TEAC/100 g ) değerini verdiğini, bunu formülasyon B (7504,43 µmol TEAC / 100 g) ve formülasyon A’nın (6275,29 µmol TEAC/100 g) izlediğini göstermektedir. En düşük antioksidan aktivitesi değerleri DPPH metoduyla elde edilmiştir. En yüksek değer 4931,29 µmol TEAC/100 g KM ile formülasyon C için bulunmuş ve bunu formülasyon B (4197,56 µmol TEAC/100 g KM) ve formülasyon A (3765,78 µmol TEAC/100 g KM) izlemiştir. Bunun yanında, FRAP metodu da ABTS ve CUPRAC metodları ile karşılaştırıldığında daha düşük aktivite değerleri vermiştir (Formülasyon A için 4458,71 µmol TEAC/100 g KM, formülasyon B için 4597,15 µmol TEAC/100 g KM, formülasyon C için 5077,56 µmol TEAC/100 g KM). ANOVA varyans analizi testine göre, inceltme aşamasında çikolata formülasyonları arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak önemli (P<0,05) sonuç vermektedir. Karıştırma prosesine benzer şekilde, toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içerik ve antioksidan kapasite en yüksekten düşüğe sırasıyla formülasyon C, B ve A’da gözlenmiştir. Konçlama aşamasında, çikolatanın fenolik ve flavonoid içeriği ve antioksidan kapasitesi sıcaklık uygulamasına bağlı olarak (70°C) düşme eğilimindedir. İnceltme aşamasında partikül boyutunun düşmesi in vitro antioksidan kapasiteyi arttırmasına rağmen, ısıl stabiliteyi düşürmektedir. Antioksidan kapasitenin devam eden konçlama ve temperleme aşamalarında düşmesi bazı antioksidan bileşiklerin ısıl stabilitesinin azalması sonucunda degradasyonu ile sonuçlanabilmektedir. Sonuçlar en yüksek toplam fenolik içeriğin formülasyon C’de (750,78 mg CE/100 g KM) elde edildiğini ve bunu formülasyon B (617,42 mg CE/100 g KM) ve formulasyon A’nın (532,61 mg CE/100 g KM) takip ettiğini göstermektedir. Benzer şekilde, formülasyon C en yüksek toplam flavonoid içeriğine (567,28 mg CE/100 g KM) sahiptir ve formülasyon A ve B kontrol örneği ile karşılaştırıldığında sırasıyla %30 ve %14 daha düşük sonuçlar vermektedir. Sonuçlara göre CUPRAC metoduyla her formülasyon için en yüksek toplam antioksidan aktivite sonuçlarına ulaşılmaktadır. Formülasyon C 10022,03 µmol TEAC/100 g KM ortalama toplam antioksidan aktivite değerine sahipken formülasyon B ve A sırasıyla 8612,71 µmol TEAC / 100 g KM ve 6741,48 µmol TEAC/100 g KM aktiviteye sahiptir. ABTS metoduna göre formülasyon C en yüksek toplam antioksidan değerine (6016,77 µmol TEAC/100 g KM) sahipken formülasyon A ve B’nin antioksidan kapasiteleri sırasıyla kontrol örneğiyle karşılaştırıldığında %24 ve %11 daha düşük değerler vermektedir. DPPH metodu en düşük antioksidan aktiviteyi veren metot olarak en yüksek değeri formülasyon C için (4331,42 µmol TEAC/100 g KM) vermekte ve bunu formülasyon B (3675,19 µmol TEAC/100 g KM) ve formülasyon A (2801,56 µmol TEAC/100 g KM) izlemektedir. Diğer yandan, FRAP metodu da ABTS ve CUPRAC metodları ile karşılaştırıldığında daha düşük aktivite sonuçları vermektedir. DPPH ve CUPRAC metodlarına benzer şekilde, formülasyon A ve B’nin antioksidan kapasiteleri kontrol örneğine göre (4929,54 µmol TEAC/100 g KM) sırasıyla yaklaşık %32 ve %16 daha düşüktür. ANOVA varyans analizi testine göre, konçlama prosesinde çikolata formülasyonları arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak önemlidir (P<0,05) ve fenolik bileşikler azalan sırasıyla formülasyon C,B ve A’da bulunmuştur. Temperleme aşamasında, toplam fenolik ve flavonoid içeriğinde ve antioksidan kapasitesinde konçlama aşamasıyla karşılaştırıldığında ürünün sürekli ısıtılması (46°) ve soğutulmasına (32°C) bağlı olarak önemli bir düşüş olmakta, fakat çikolata formülasyonlarının eğilimi değişmemektedir. Formülasyon A ve B’nin toplam fenolik içeriklerinin kontrol örneğine göre (610,31 mg CE/100 g KM) sırasıyla yaklaşık %31 ve %11 daha düşük olduğu bulunmuştur. Benzer şekilde, sonuçlar en yüksek toplam flavonoid içeriğinin formülasyon C’de (425,91 mg CE/100 g KM) bulunduğunu ve bunu formülasyon B (402,60 mg CE/100 g KM) ve formülasyon A’nın (338,84 mg CE/100 g KM) izlediğini belirtmektedir. En yüksek toplam antioksidan kapasite değerleri CUPRAC metoduyla bulunmuştur (Formülasyon C için 6741,48 µmol TEAC/100 g KM, formülasyon B ve A için de azalan sırayla 6573,36 µmol TEAC/100 g KM ve 5428,00 µmol TEAC/100 g KM). ABTS metodu sonuçları da formülasyon A ve B için kontrol örneği ile karşılaştırıldığında (5244,07 µmol TEAC/100 g KM) sırasıyla yaklaşık %26 ve %12 daha düşük değerler vermektedir. En düşük antioksidan aktivite değerleri DPPH metodunda elde edilmiştir ve bu metodla en yüksek değeri 3686,26 µmol TEAC/100 g KM ile formülasyon C vermiştir. Bunu formülasyon B (3322,42 µmol TEAC/100 g KM) ve formülasyon A (2506,66 µmol TEAC/100 g KM) izlemektedir. Bunun yanında, FRAP metodu da ayrıca ABTS ve CUPRAC metodlarına göre daha düşük aktivite değerleri ile vermektedir. ABTS ve DPPH metodlarına benzer olarak, formülasyon A ve formülasyon B temperleme prosesinde kontrol örneği (4037,50 µmol TEAC/100 g KM) ile karşılaştırıldığında sırasıyla yaklaşık %27 ve %14 daha düşük sonuçlar vermiştir. ANOVA varyans analizi testine göre, çikolata formülasyonları arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak önemlidir (P<0,05). En yüksek toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içerik ve antioksidan kapasite değerleri sırasıyla C,B ve A formülasyonlarında elde edilmiştir. Çikolata son ürünlerdeki veriler, karşılaştırılabilirlik açısından aynı metod kullanılarak yağın örneklerden uzaklaştırılmasında yaşanan zorluklardan dolayı çok açıklayıcı değildir. Sadece CUPRAC metodunun sonuçları temperleme prosesi ile aynı eğilimi göstermektedir. Sonuçlara göre, en yüksek antioksidan aktivite değerleri her formülasyon için yine CUPRAC metoduyla elde edilmiştir. Formülasyon A 6540,72 µmol TEAC/100 g KM ortalama toplam antioksidan aktiviteye sahipken, formülasyon B ve C sırasıyla 7076,72 µmol TEAC/100 g KM ve 6668,15 µmol TEAC/100 g KM aktivitelerine sahiptir. Bu çalışmada ayrıca çikolata üretiminde kullanılan temel malzemelerin toplam fenolik ve flavonoid içerikleri ve antioksidan kapasiteleri, tekrarlanan iki üretimdeki her formülasyonda kullanılan malzemelerden kaynaklanan bir farklılık olup olmadığını değerlendirebilmek için ölçülmüştür. Birinci ve ikinci üretimde kullanılan farklı malzemelerin toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içerik ve toplam antioksidan aktivite üzerine etkisinin değerlendirilebilmesi için birinci ve ikinci üretimde kullanılan hammaddeler arasında T testi analizi gerçekleştirilmiştir. T testi analizi sonucunda birinci ve ikinci üretimde kullanılan hammaddeler arasında istatistiksel olarak önemli farklılık bulunmuştur (P<0,05). Duyusal analiz bölümünde, çikolata numunelerinin duyusal özelliklerini karşılaştırabilmek için Kantitatif Tanımlama Analizi tekniği kullanılmıştır. İstanbul Teknik Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü’nden oniki eğitimli panelist duyusal panele katılmıştır. Panelistler algılanan duyusal özellikleri teşhis etmiş ve tanımlamış, sonrasında da her duyusal özellik için terminoloji üzerine fikir birliği oluşturulmuştur. Daha sonra, panelistler her özelliğin yoğunluğunu referans çikolata örnekleri kullanılarak 0-7 kategori skalasında değerlendirmeleri için 6 saat boyunca çalışmıştır. Panel çikolata örnekleri için toplam 20 farklı tanımlayıcı terim üzerinde anlaşmıştır. Kruskal-Wallis nonparametrik testi, panelistler tarafından önceden belirlenmiş tanımlayıcı özellikler için farklı çikolata örnekleri arasında anlamlı bir farklılık olup olmadığının belirlenmesi amacıyla iki duyusal panelin de verilerini analiz etmek için kullanılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda üç çikolata formülasyonu arasında badem içeriğine bağlı olarak, badem kokusu (H(2) = 24,331, p = 0,000), badem aroması (H(2) = 14,851, p = 0,001), bitter tat (H(2) = 6,077, p = 0,048), yağlılık H(2) = 18,213, p = 0,000), erime hızı (H(2) = 7,267, p = 0,026), sertlik (H(2) = 8,514, p = 0,014) ve ağızda yağlılık hissi (H(2) = 13,455, p = 0,001) özelliklerinde istatistiksel olarak önemli farklılıklar (P<0,05) olduğu belirtilmiştir.