Control of microbial and enzymatic changes in intermediate moisture sun-dried figs by mild heating and hydrogen peroxide disinfection

Abstract

oz Rehidre edilerek orta nemli hale getirilmiş incirlerde soğukta depolama sırasında ortaya çıkan en belirgin sorunlardan birisinin pektin metilesteraz (PME) enziminin neden olduğu yumuşama olduğu belirlenmiştir. Söz konusu yumuşama incirlerde arzu edilen sakızımsı tekstürün ortadan kalkmasına neden olmakta ve önemli bir kalite kaybına yol açmaktadır. Kuru incirlerden ekstrakte edilmiş ve kısmi olarak saflaştırılmış PME enzimi 80 ° ve 90 °C lerde süratle inaktive edilebilmekte, ancak buna karşın 70 °C ve bu derecenin altındaki sıcaklıklarda yavaş bir şekilde inaktive olmakta ve önemli düzeyde aktivasyon göstermektedir. Nem düzeyi % 30 olacak şekilde incirlerin 70-90 °der arasında sıcak su içerisinde rehidre edilmesi sırasında incir dokularında bulunan PME enziminde görülen ısıyla aktivasyon, saflaştırılmış olan enzime göre çok daha fazla gerçekleşmekte ve bu durum enzimin incirlerde büyük oranda aktif kalmasına neden olmaktadır. İncirlerin 80 °C de 16 dakika rehidre edilmesi PME enzimini kısmi olarak inaktive edebilmekte ( yaklaşık % 30 düzeyinde) ve bu durum soğukta 3 ay kadar depolanmış incirlerde yumuşamayı geciktirebilmektedir. Ancak, depolama süresinin 3- 3.5 ayı aşması durumunda yalnızca sıcak rehidrasyon uygulayarak yumuşamanın önlenmesi mümkün görülmemektedir. Yürütülen mikrobiyolojik sayımlar 3-3.5 ay soğukta depolanmış, ısıtılmış incirlerde herhangi bir küf veya maya gelişmesi meydana gelmediğini göstermiştir. Ancak bu sürenin asılmasıyla 80 °C'de rehidre edilmiş incirlerin toplam mezofilik aerobik mikroorganizma sayısında ve toplam maya ve küf sayısında önemli artışlar olabilmektedir. 80 °C Meki rehidrasyon işleminin % 2.5 H2O2 çözeltisi içerisinde yürütülmesi toplam mezofilik aerobik mikroorganizma sayısında % 90' lık bir azalma meydana getirmiş ve kullanılan H2O2 incirlerin renginde oldukça arzulanan stabil bir san-açık kahve rengin oluşmasını sağlamıştır. Ancak, bu uygulamayla dezenfekte edilmiş incirlerde bulunan katalaz enziminin kalıntı H2(Vi parçalamasıyla oluşan ve bitkisel dokuda biriken O2 gazı, soğukta depolama sırasında incirlerde birtakım fiziksel hasarlara yol açmıştır. Ayrıca bu uygulama ile dezenfekte edilmiş incirlerden elde edilen homojenatlarda herhangi bir fiziksel veya kimyasal yöntemle zor giderilebilecek düzeyde yüksek (300 ppm) H2O2 kalıntısı bulunmuştur. Ancak incirlerin püreye işlenmesiyle ortamda bulunan H2O2 kalıntısı katalaz enzimi etkisiyle kısa sürede yok olabilmektedir. Ayrıca, rehidrasyon işleminin sırasıyla önce 4 veya 8 dakika 80 °C deki %2.5'luk H2O2 içerisinde ve daha sonra 12 veya 8 dakika aynı derecedeki sıcak su içerisinde gerçekleştirilmesiyle, kalıntı H2O2 miktarının büyükoranda azaltılması ve depolama sırasında oluşan fiziksel hasarların tamamen giderilmesi mümkündür. Ayrıca bu iki aşamalı dezenfeksiyon işlemleriyle elde edilmiş incirlerde daha az yumuşama belirlenmiştir. % 2.5 'luk H2O2 çözeltileri içerisinde 4 veya 8 dakika dezenfeksiyon uygulanması, aynı çözelti içerisinde 16 dakika dezenfeksiyon uygulanmasına göre incirlerin başlangıç mikrobiyal yükü üzerinde daha az bir etki göstermektedir. Ancak her iki uygulama da soğukla depolanan orta nemli incirlerde mikrobiyal yükün en az 3,5 ay boyunca başarıyla hastalanmasını sağlamakta ve SO2 içermeyen açık renkli incir ürünlerinin üretilebilmesini mümkün kılmaktadır. VI

ABSTRACT During cold storage, the enzyme pectin methylesterase (PME) caused softening and loss of desired gummy texture in rehydrated intermediate moisture (IM) sun-dried figs. Heat inactivation studies indicated that the purified PME can be inactivated rapidly at 80 ° and 90 °C. However, at or below 70 °C the enzyme showed activation by heating and inactivated very slowly. The in-situ activation of PME occurred much more extensively when sun-dried figs were rehydrated between 70° and 90 °C to produce IM figs with approximately 30 % moisture and this prevented the effective inactivation of enzyme even by rehydrations conducted at 80 ° and 90 °C. The partial reduction of PME enzyme activity (almost 30 %) by rehydration of figs at 80 °C for 16 min may be used to delay undesirable textural changes in cold stored IM figs for 3 months. However, for longer storage periods hot reyhdration alone is not sufficient to prevent softening. No considerable yeast and mold growth was detected in IM figs cold stored 3-3.5 months. However, in some samples rehydrated in water at 80 °C, the total mesophilic aerobic counts and total yeast and mold counts showed a considerable increase when storage time exceeded 3-3.5 months. The rehydration of IM figs in 2.5 % H2O2 for 16 min at 80 °C reduced the total mesophilic aerobic microbial count of figs almost 90 %. Due to bleaching caused by H2O2, the brown fig color turned to a desirable and stable yellow- light brown as well. However, during cold storage the O2 gas released due to the decomposition of H2O2 by in situ fig catalase, accumulated within figs and caused some physical defects. Also, the residual level of H2O2 in the homogenates of disinfected figs was too much (300 ppm) and it seemed unlikely to eliminate this amount of H2O2 by physical or chemical means during processing. Pureeing IM figs eliminated residual H2O2 very rapidly. The application of rehydration first in 2.5 % H2O2 solution at 80 °C for 4 or 8 min and then in hot water at the same temperature for 12 or 8 min, respectively, also reduced the amount of residual H2O2 in IM figs considerably. Besides, these two-stage rehydration procedures eliminated the physical defects occurred in IM figs due to O2 gas release and gave firmer IM figs. To reduce the initial microbial load of IM figs, 4 and 8 min disinfections conducted in H2O2 solutions were less effective than 16 min disinfection in H2O2 solution. However, both 4 and 8 min disinfections effectively suppressed microbial load for at least 3.5 months and they may be used in the production of SO2 free light colored fig products.