Değişik kavurma proseslerinin bazı fındık çeşitlerinde oluşturduğu biyokimyasal değişiklikler

Abstract

ÖZET Doktora Tezi DEĞİŞİK KAVURMA PROSESLERİNİN BAZI FINDIK ÇEŞİTLERİNDE OLUŞTURDUĞU BİYOKİMYASAL DEĞİŞİKLİKLER Atilla ŞİMŞEK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Nevzat ARTIK Bu araştırmada, 2001 ve 2002 yılı için fındık örnekleri Fiskobirlik aracılığı ile Ordu, Giresun ve Trabzon Bölgelerinden sağlandı. En uygun kavurma prosesini bulmak ve matematiksel eşitlikleri geliştirmek için farklı kavurma prosesleri ile kavrulmuş farklı fındık çeşitlerinin fiziksel, kimyasal ve duyusal özelliklerinde meydana gelen değişikliklerden faydalanıldı. Araştırma faktöriyel düzende iki tekerrürlü olarak planlandı ve iki yıl tekrarlandı. Türk fındık çeşitlerine ait ekstraktların HPLC kromatogrammda vermiş olduğu yaklaşık 45 pikin 12'si fenolik standartları ile tanımlanabilmiştir. Tüm fındık örneklerinde, kateşol (133-169 mg/kg) ve klorogenik asitin (78-119.8 mg/kg) en fazla, kafeik (3.46-3.97 mg/kg) ve p-kumarik asitin (2.80-3.91 mg/kg) ise en düşük miktarda bulunduğu saptandı. Bu fenolik maddelerin yanında fındıkların metanol ekstraktlarında gallik asit, protokateşuik asit, siyrinjik asit, ferulik asit (ve/veya sinapik), kuersetin, (+)-kateşin ve vanilin gibi fenolik maddelerin de bulunduğu belirlendi. Fosa, Palaz ve Tombul çeşitlerinin toplam fenolik madde miktarının ise 309-393 mg/100g arasında değiştiği saptandı. Varyans analizi sonucunda rutubet, protein, ham selüloz, toplam tokoferol, HMF, serbest yağ asitliği, toplam fenolik madde, Hunter L, a ve b değeri ve beyazlama oranı üzerine kavurma proseslerinin etkileri istatistiki olarak önemli bulunmuştur (p>0.01). Protein, ham selüloz, kül, HMF, peroksit sayısı, Hunter a ve b değeri artan kavurma sıcaklık ve süreleri ile artış gösterirken serbest yağ asitliği, toplam tokoferol ve Hunter L değeri azalma göstermiştir. Kavurma işlemi ile fenolik bileşiklerin testanın (zar tabakası) uzaklaşması nedeniyle azaldığı fakat artan kavurma sıcaklık ve süreleri ile protokateşuik asit, kafeik asit, ve siyrinjik asitin hafifçe artış gösterdiği, diğer fenolik bileşiklerin kavurma prosesleri ile değişiminin belirgin olmadığı saptandı. Duyusal değerlendirme sonuçlarına göre, artan kavurma sıcaklık ve sürelerinin tat-koku (lezzeti) artırdığı, tekstürü değiştirdiği (gevreksi, kırılgan yapı kazandırdığı) belirlenmiştir. Kavrulmuş çeşitler içerisinde renk, aroma ve lezzet açısından Tombul çeşidi, kavurma metotlarından ise 1 55°C-40 dak uygulaması panelistler tarafından en fazla beğenilmiştir. Matematiksel denklemlerden regresyon katsayısı (R2) yüksek olan rutubet, toplam tokoferol, toplam fenolik madde, Hunter L, a ve b değeri ile sıcaklık ve süre ilişkisini yansıtan denklemlerin optimum kavurma sıcaklık ve sürelerini belirlemede kullanılabileceği, kafeik asit, protokateşuik asit ve kuersetine ait matematiksel denklemlerin ise doğruluğu çok yüksek olmasa da aynı amaçla kullanılabileceği belirlenmiştir. 2004, 149 sayfa ANAHTAR KELİMELER : Fındık, biyokimyasal özellik, fenolik madde, duyusal analiz, matematiksel modeller, kavurma prosesi.

ABSTRACT Ph.D. Thesis THE EFFECT OF ROASTING PROCESS ON BIOCHEMICAL CHANGES IN SOME HAZELNUT VARIETIES Atilla ŞİMŞEK Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Food Engineering Supervisor: Prof. Dr. Nevzat ARTIK In this research, hazelnut cultivars harvested from Ordu, Giresun and Trabzon regions in 2001 and 2002 were supplied by Fiskobirlik Company. Changes in chemical, physical and sensory properties of hazelnut varieties during different roasting applications (125-1 65°C, 10-55min) were used to determine the best roasting process and develope mathematical equations. The experiment was set up as factorial design and the analyses were carried out with two replication. From phenolic fraction of HPLC chromatogram of Turkish hazelnut extracts, 12 peaks were identified from about 45 peaks using external standarts. Of these, catechol (133-169 mg/kg) and chlorogenic acid (78-119.8mg/kg) were the main phenolics whereas caffeic acid (3.46-3.97 mg/kg) and p-coumaric acid (2.80-3.91 mg/kg) were minor ones. Furthermore, gallic acid, protocatechuic acid, syringic acid, ferulic acid (and/or sinapic acid), quercetin, (+)-catechin and vanillin were identified in the methonolic extracts. The total phenolic contents of Fosa, Palaz and Tombul hazelnut varieties were varied from 309 to 393 mg/100g. As a result of variance analysis, the effect of roasting process on water, protein, crude fiber, ash, total tocopherol, hydroxymethylfurfural (HMF), free fatty acid (FFA) total phenolic matter, Hunter L, a and b values and pellicle remove ratio of hazelnuts were found statistically significant (p<0.01). Protein, crude fiber, ash and HMF contents with peroxide (PV) and Hunter a and b values of hazelnut samples were showed increase while Hunter L, FFA and total tocopherol values were decreased. Phenolics after roasting applications were decreased due to the removed of testa (hull). But, phenolics such as protocatechuic acid, caffeic acid and syringic acid were increased slightly depending on the roasting temperature and time. Changes in other phenolics during roasting process were unclear. The sensory analysis results indicated that the increase of roasting time and temperature increased flavor, aroma and caused crispiness, crunchiness in texture. The color, aroma and flavor of Tombul variety among roasted hazelnut varieties and the application of 155°C-40min of roasting process were most acceptable by panelists. Changes in moisture, total tocopherol, total phenolic matter, color values (L, a and b) gave high regression coefficients (R2) and the obtained equations may be utilized to determine the optimum roasting degree based on time and temperature. In addition, mathematical equations produced for phenolic matters such as caffeic acid, protocatechuic acid and quercetin may be used to show variations in their contents depending upon roasting temperature and time. However, these equations may not be used to calculate kinetics. 2004, 149 pages Key Words: Hazelnut, biochemical properties, phenolic matter, sensory analysis, mathematical modeling, roasting process.