Asma yaprağı klorofilinin degradasyon kinetiğinin belirlenmesi

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi ASMA YAPRAĞI KLOROFİLİNİN DEGRADASYON KİNETİĞİNİN BELİRLENMESİ Ferda SARI Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Nevzat ARTIK Bu araştırmada ısıl işlem görmüş asma yaprağı ve konserve yapılmış asma yaprağında klorofil ve renk değişimleri araştırılmıştır. Isıl işlem, asma yaprağına kendi doğal pH değerinde (pH=3.0) ve pH'sı 4.0 ve 4.5 'a ayarlandıktan sonra 75-80-85-90 °C'de 5-10- 20-30 dak. şeklinde uygulanmıştır. Isıl işlem sonucunda klorofildeki değişimler spektrofotometrik ve HPLC analizi ile izlenmiş olup iki yöntemin sonucu karşılaştırılmış ve HPLC yönteminin daha hassas olduğu tespit edilmiştir. Klorofil a ve klorofil b içerikleri tüm pH değerlerinde her sıcaklık derecesinde sürenin artmasıyla orantılı olarak azalmıştır. Sıcaklık derecesindeki artış klorofil kayıplarının artmasına neden olurken, pH değerindeki artış klorofil a ve b'nin stabilitesini artırmıştır. Klorofil a ve klorofil b miktarındaki düzenli azalmaya karşın feofitinlerdeki değişim azalma ve artışların birbirini takip etmesi şeklinde gerçekleşmiştir. Renkteki değişim h* değerleri ile ifade edilmiş olup, sıcaklık ve sürenin artmasıyla azalma eğilimi göstermiştir. pH değerindeki artış ise h* değerlerinin artmasına yol açmıştır. Kinetik çalışmalar, klorofil a'nın stabilitesinin düşük olması nedeniyle yeterli veri elde edilemediğinden, klorofil b değerleri dikkate alınarak yapılmıştır. Klorofil b degradasyonunun birinci ve ikinci dereceden degredasyon kinetiğine uyduğu belirlenmiştir. Klorofil b kaybına ilişkin ikinci derece hız sabitleri (k değerleri) 75-80- 85-90 `C'lerde sırasıyla, 0.0194, 0.0818, 0.1598 ve 0.2674 g/mg.dak. olarak saptanmıştır. Klorofil b kaybında Q,0 değerlerinin 75-85 °C'de 8.24, 80-90 °C'de 3.27 olduğu ve 75-90 °C arasında aktivasyon enerjisinin (Ea) ise 177.30 kj mol`1 (42.37 kcal mof ) düzeyinde olduğu saptanmıştır. Asma yapraklarından konserve elde edilmesi amacıyla çeşitli ön işlemlerden geçirilmiş olan asma yapraklarına 96 °C'de 20 dak. pastörizasyon uygulanmış olup, 6 ay sureyle 20 °C'de depolanmıştır. Depolama sonucunda yaprakların klorofil a ve klorofil b içeriği azalırken, feofitin a ve feofitin b miktarlarının arttığı, h* değerlerinin ise azaldığı tespit edilmiştir. 2005, 75 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Klorofil a, klorofil b, feofitin a, feofitin b degradasyon, asma yaprağı, kinetik

ABSTRACT Master Thesis DEGRADATION KINETICS of CHLOROPHYLL in GRAPEVINE LEAVES Ferda SARI Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Food Engineering Supervisor Prof. Dr. Nevzat ARTIK In this study changes in chlorophylls and color in both thermally treated and canned grapevine leaveswere investigated. Heat treatments were carried out at four different temperatures (75, 80, 85, 90 °C) for 5, 10, 20, 30 min. At three different pH values, i.e, 3.0 (natural pH of leaves), and 4.0 and 4.5. Changes in chlorophylls after heat treatment were monitored both spectrophotometrically and HPLC. Comparing two methods, HPLC method was found to be more sensitive. In thermally treated grape leaves the amount of chlorophyll a and b decreased gradually with increasing temperature at all pH values studied. While increase in temperature increased chlorophyll losses, increase in pH values gave rise to stability of chlorophyll a and b. Although the concentrations of chlorophyll a and chlorophyll b feel progressively changes observed in pheophytins occured following subsequently of increase and decrease in their concentrations. Color changes were described with h* values which decreased with increasing heating time and temperatures. On the other hand, increase in pH values gave rise to h* values. Kinetic studies were performed for only chlorophyll b values. This is because there was not enough chlorophyll a due to the lower stability of chlorophyll a compared to chlorophyll b. Result from kinetic analysis showed that the degradation of chlorophyll b followed both first and second order kinetic model with second-order reaction contents (k values) of 0.194, 0.0818, 0.1598, and 0.2674 g/mg min. at 75, 80, 85, 90 °C, respectively. Temperature quotients (Qio) for chlorophyll b loss were 8.24 at 75-85 °C and 3.27 at 80-90 °C; activation energy (Ea) was 177.30 kJ mol`1 at 75-90 °C. For canned grapevine leaves, following various pre-treatments, leaves were pasteurized for 20 min. at 96 °C stored for 6 months at 20 °C. During storage, chlorophyll a and chlorophyll b contentsdecreased while pheophytins a and b increased. And also, a decrease in h* value was observed. 2005, 75 pages KEY WORDS: Chlorophyll a, chlorophyll b, pheophytin a, pheophytin b, degradation, grape leaves, kinetic, grapevine