Kinetics of color changes due to maillard reaction in model food systems

Abstract

ÖZET MODEL GIDA SİSTEMLERİNDE MAİLLARD REAKSİYONUNDAN DOLAYI OLUŞAN RENK DE?İŞİMİNİN KİNETİ?İ BOZKURT, Hüseyin Yüksek Lisans Tezi, Gıda Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. EREN, Sami Haziran 1996, 71 sayfa Model, Pekmez ve Pekmez içeren model sistemlerinde enzimik olmayan esmerleşme reaskiyonları çalışılmıştır. Şeker (glikoz ve fruktoz) ile amino asit (arginin, glutamin ve prolin) tiplerinin 5-hidroksimetil furfural (5-HMF) birikimi ve esmer pigment oluşumu üzerine olan etkileri bu farklı sistemlerde on gün boyunca üç ayrı sıcaklıkta incelenmiştir. Pekmez içeren model sistemlerde pH 3,5'da en fazla 5-HMF birkimi ve pH 6,0'da en fazla esmer pigment oluşumu gözlenmiştir. 5-HMF birikimi ve esmer pigment oluşumu açısından bütün sistemlerde D-fruktoz en reaktif şeker olduğu bulunmuştur. D-fruktozun substrat olarak kullanıldığında, L-glutamin içeren sistemlerde 5-HMF birikimi ve esmer piment oluşumu L-arginin ve L-prolin içeren sistemlerden daha fazla olduğu gözlenmiştir. Reaksiyon derecesi, 5-HMF birikimi için 0,5, esmer pigment oluşumunda ise sıfır olarak lineer olmayan regrasyon analizi kullanarak tayin edilmiştir. Hız sabitleri 5-HMF birikimi için lineer olmayan regrasyon analizi, esmer pigment oluşumunda ise lineer regrasyon analizi kullanılarak bulunmuştur. Aktivasyon enejileri, tüm karışımlarda 5-HMF birikimi için 52,68-265,40 kj/mol, esmer pigment oluşumu için 41,46-217,08 kj/mol değerleri arasında hesaplanmıştır. ANAHTAR KELİMELER : Enzimik olmayan esmerleşme reaksiyonları, 5-Hidroksimetil furfural, Fruktoz, Glikoz, Glutamin, Arginin, Prolin, Pekmez.

ABSTRACT KINETICS OF COLOR CHANGES DUE TO MAILLARD REACTION IN MODEL FOOD SYSTEMS BOZKURT, Hüseyin M. Sc. in Food Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. EREN, Sami June 1996, 71 pages The nonenzymic browning reactions in models, Pekmez and Pekmez containing model systems were studied. The effects of sugars (D-fructose, D-glucose) and type of amino acids (L-glutamine, L-arginine and L-proline) on both 5-HMF accumulation and brown pigment formation in all these systems were investigated at three different temperatures during 10 days period. It was observed that, 5-HMF accumulation at pH 3.5 and brown pigment formation at pH 6.0 were the highest in Pekmez containing model systems. D-fructose was the major sugar for the formation of 5-HMF and brown pigment in all systems. With fructose as a substrate, 5-HMF and brown pigment formed faster in the presence of L- glutamine than in the presence of L-arginine and L-proline in the systems. Reaction orders were found as 0.5 for 5-HMF accumulation, zero for brown pigment formation in all samples by using the non-linear regression analysis.. Rate constants were determined for 5-HMF accumulation by using non-linear regression analysis and linear regression analysis for brown pigment formation. Activation energies of model systems, Pekmez and Pekmez containing model systems were found in the range of 52.68-265.40 kj/mol for 5-HMF accumulation and 41.46- 217.08 kj/mol for brown pigment formation. Key Words : Nonenzymic browning reaction, 5-Hydroxymethyl furfural (5-HMF), Fructose, Glucose, Glutamine, Arginine, Proline, Pekmez.