Hidrostatik basınç, ultrasonikasyon, enzimasyon ve ısıtma yöntemlerinin siyah havuç posasından antosiyaninlerin geri kazanımı ve kalitesi üzerine etkileri

Abstract

Bu çalışmada, cevap yüzey yöntemi kullanılarak siyah havuç posası antosiyaninlerinin ve diğer biyoaktif bileşenlerinin geri kazanımı yüksek basınç, ultrasonikasyon, enzimasyon ve ısıtma yöntemlerinin koşulları için optimize edilmiştir. Bunun için antosiyanin analizlerinin yanı sıra önemli kalite analizleri de dahil toplamda 20 farklı bağımlı parametre matematiksel olarak modellenmiştir. Elde edilen matematik modellerin validasyonu gerçekleştirilmiş ve hata düzeyleri % 10'un altında tespit edilmiştir. Meyve suyu artığı olan siyah havuç posasında yüksek miktarda ve beş farklı antosiyanin bileşen belirlenmiştir. Yüksek basınç, ultrasonikasyon, enzimasyon ve ısıtma koşulları için sırasıyla; basınç-sıcaklık-süre; ultrasound enerji yoğunluğu-sıcaklık; enzim konsantrasyonu-sıcaklık-süre ve sıcaklık-süre bağımsız değişkenleri araştırılmış ve optimum işlem koşulları sırasıyla; 50.0MPa-68.3oC-0.6dakika; 219.7J/g-50oC; 457.7mL/ton-54.0oC-36.4dakika ve 64.2 oC-21.2dakika olarak hesaplanmıştır. Optimum koşullar için ön görülen verimlilik düzeyleri antosiyanin bileşenler, toplam monomerik antosiyanin ve toplam fenolik madde cinsinden sırasıyla; yüksek basınç için %56.8-%64.5-%45.1, termosonikasyon için %29.6-%37.2-%15.5, enzimasyon için %93.27-%78.5-%42.4 ve ısıtma için %79.3-%78.8-%55.3 olarak hesaplanmıştır. Siyah havuç posası ekstraktlarının kalite parametreleri de dikkate alındığında yöntemlerin sıralaması enzimasyon-yüksek basınç- termosonikasyon- ısıtma şeklinde olmuştur.

In this study, anthocyanins and other bioactive compounds of black carrot pomace were optimized by using response surface methodology for high pressure, ultrasonication, enzymation and heating conditions. In order to achieve that aim, anthocyanin analyzes as well as including important quality analyzes which are totally 20 dependent parameters were mathematically modeled. The validation studies of obtained mathematic models were carried out and error levels were determined below % 10. In the black carrot pomace which is waste of fruit juice was detected five different anthocyanin compounds with high amounts. Pressure-temperature-time; ultrasound energy density-temperature; enzyme concentration-temperature-time and temperature-time were studied as independent variables for high pressure, ultrasonication, enzymation and heating conditions, respectively and optimum processing conditions were calculated as 50.0MPa-68.3oC-0.6min; 219.7J/g-50oC; 457.7mL/ton-54.0oC-36.4min and 64.2 oC-21.2min, respectively. For the optimum conditions, the predicted yield levels in terms of anthocyanin compounds, total monomeric anthocyanin and total phenolic were respectively calculated as %56.8-%64.5-%45.1 for high pressure, %29.6-%37.2-%15.5 for thermosonication, %93.27-%78.5-%42.4 for enzymation and %79.%78.8-%55.3 for heating. When the quality parameters of black carrot pomace extracts are also taken into consideration, order of extraction assistance techniques are ranked as enzymation-high pressure- thermosonication- heating.