Balda Depolama Sırasında Esmerleşme Reaksiyonu Kinetiğinin Belirlenmesi

Abstract

Balda esmerleşme reaksiyonu depolama sırasında sıcaklığa bağlı olarak meydana gelmekte, hidroksimetilfurfural (HMF) konsantrasyonu yükselerek ve renk değişerek ürünün kalitesinin düşmesine sebep olmaktadır. Balın depolandığı sıcaklıklar camsılığa geçiş sıcaklığı (Tg) ile bu sıcaklığın 100°C üzerindeki sıcaklık aralığında olduğundan kalite değişimleri incelenirken Tg’nın etkisi incelenmelidir. Bu çalışmada, balın Tg değeri nem içeriği %15-22 aralığında ayarlanarak değiştirilmiştir. Elde edilen bal örnekleri, balın Tg ile bunun 100°C üzerindeki sıcaklık aralığındaki farklı sıcaklıklarda (20-60°C) on gün depolanarak esmerleşme reaksiyonu HMF konsantrasyonu ve renk değerleri ölçülerek izlenmiştir. Esmerleşme reaksiyonunun kinetiği HMF konsantrasyonu ve toplam renk değişimi değerleri kullanılarak belirlenmiştir. Bal örneklerindeki HMF konsantrasyonu ve toplam renk değişimi değeri depolama süresinde doğrusal olarak artmıştır. Balın nem içeriği arttıkça reaksiyon hızının arttığı gözlenmiştir. Bu değişim yüksek nem içeriğinde düşük viskoziteye bağlı olarak molekül hareketliliğinin artmasından kaynaklanmıştır. HMF konsantrasyonu belirli bir depolama sıcaklığına kadar (~40-46°C) düşük hızda artmış ve bu sıcaklıktan sonra artış hızı yükselmiştir. Toplam renk değeri değişimi sıcaklık artışı ile sürekli olarak artış göstermiştir. Toplam renk değişiminin hız sabiti değerleri için Arrhenius ve WLF eşitliklerinin her ikisinin de uygun olduğu bulunmuştur. HMF hız sabiti değerleri sıcaklığa göre iki farklı bölgeye ayrıldığı için iki eşitlik te tüm sıcaklık aralığına uygulanamamıştır. Bu eşitliklerin yerine literatürde tavsiye edilen log-lojistik eşitliğinin HMF hız sabiti değerlerine uygun olduğu saptanmıştır. Ancak elde edilen eşitliklerin doğrulanması ve pratikte kullanılabilmesi için farklı ballarda daha uzun süreli depolama çalışmalarının yapılmasına ihtiyaç vardır.

Browning reaction in honey occurs during storage depending on temperature and quality of the product is lowered due to the increase in concentration of hydroxymethylfurfural (HMF) and change in color. As the temperatures at which honey is stored are between its glass transition temperature (Tg) and 100°C above this temperature, effect of Tg should be investigated when quality changes are evaluated. In this study, Tg of honey was changed by adjusting moisture content in the range of 15-18%. Honey samples obtained were stored at different temperatures (20-60°C) in the range between Tg of honey and 100°C above it for ten days and browning reaction was followed by measurements of concentration of HMF and color values. Kinetics of browning reaction was determined by using concentration of HMF and total color change value. Concentration of HMF and total color change value in the honey samples increased linearly during storage time. As the moisture content of honey was increased, the rate of reaction increased. This change was due to enhanced molecular mobility with reduced viscosity at high moisture content. The concentration of HMF increased at a low rate at temperatures below a certain temperature (~40-46°C) and the rate increased after this temperature. Total color change value increased continuously with increasing temperature. Both Arrhenius and WLF equations were found applicable to reaction rate constant values for color. As rate constant values for HMF were divided into two regions according to temperature, both equations could not be applied to whole temperature range. Log-lojistic equation suggested in the literature was found applicable for the rate constants for HMF. However, storage studies with different honeys and longer time are required for validation and use in practice of the equations obtained