Ultrases pastörizasyon ve membran konsantrasyon yöntemlerinin karadut (Morus nigra L.) suyu konsantresi üretiminde uygulanabilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada meyve suyu işlemede kullanılan klasik termal pastörizasyon ve konsantrasyon yöntemlerine alternatif olarak ultrases pastörizasyon ve ozmotik distilasyon yöntemlerinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Karadut suyunda pastörizasyon normlarının belirlenmesi amacıyla E. coli ATCC 25922'nin inaktivasyon verilerinin birinci derece, Weibull, log-logistic, biphasic linear ve modified Gompertz modellerine uygunluğu değerlendirilmiştir. Modified Gompertz modeli termal pastörizasyon verilerine göre en uygun model olarak belirlenirken, ultrasonik pastörizasyon verileri için ise en uygun modelin Weibull olduğu tespit edilmiştir. Yapılan değerlendirmeler doğrultusunda termal pastörizasyon 59 °C'de 40 sn ve 80°C'de 1 dk (Ticari şartları temsilen), ultrases pastörizasyon ise 30 °C'de, 1,63 Akustik güç yoğunluğunda (W/mL) sürekli modda 14,5 dk süreyle uygulanmıştır. Bu uygulamalar sonrası örneklerin uçucu bileşenleri, renk ve bulanıklık değerleri dışında analiz edilen paramatrelerde önemli farklılıklar gözlenmemiştir. Termal konsantrasyonla ozmotik distilasyon yöntemi karşılaştırıldığında karadut suyu konsantrelerinde pH, titrasyon asitliği, antioksidan aktivite ve renk değerleri açısından önemli farklılıklar gözlenmemiştir. Bununla birlikte, termal yöntemle konsantre edilen örneklerin bulanıklık ve polimerik renk oranı değerlerinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Ayrıca bu değerlerin konsantrasyon artışıyla da arttığı tespit edilmiştir. Ozmotik distilasyon ile 65 Bx'e konsantre edilen örneklerde tespit edilen uçucu bileşen sayısı ve miktarı (miktarı 1,49 µg/mL olan 15 adet bileşen) termal yöntemle konsantre edilen örneklerden (miktarı 0,50 µg/mL olan 7 adet bileşen) daha fazla bulunmuştur. Ozmotik distilasyonla konsantre edilen örneklerdeki toplam monomerik antosiyanin içeriği termal yöntemle konsantre edilen örneklerden daha yüksek miktarda bulunmuştur. Nitekim termal yöntemle 65 Bx'e konsantre edilen örneklerde antosiyanin degradasyonu %16,2 olarak belirlenirken ozmotik distilasyonla konsantre edilen örneklerde antosiyanin degradasyon oranı %6,5 olarak tespit edilmiştir. Ayrıca her iki yöntemde de konsantrasyon seviyesi arttıkça örneklerin antosiyanin miktarı azalmıştır. Genel olarak antosiyaninlerin, uygulanan ısıl işlem ve depolama sürecindeki değişimleri değerlendirildiğinde birinci derece kinetik modele uygun bir degradasyon seyri izlediği belirlenmiştir. 4, 25 ve 35 °C'deki depolamaya bağlı olarak polimerik renk oranı ve bulanıklık değerleri artarken antioksidan aktivite ise genel olarak azalmıştır. 25 ve 35 ºC'de depolanan örneklerde depolama sürecinde HMF oluşumu tespit edilmiş, ayrıca HMF miktarının depolama süresi ve sıcaklığının artışıyla da arttığı belirlenmiştir. Meyve sularında istenmeyen koku oluşumunun göstergesi olarak kabul edilen furfural 25 ºC (termal yöntemle elde edilen konsantrelerde) ve 35 ºC'de (her iki yöntemle elde edilen konsantrelerde) depolanan konsantrelerde 0,050-0,660 µg/mL düzeyinde tespit edilmiştir. Depolama süresince pH, titrasyon asitliği ve renk değerlerinde ise kayda değer bir değişim seyri görülmemiştir.