meyve ve sebzelerin İşlenmesinde oluşan değişiklikler
DESCRIPTION
Meyve ve Sebzelerin İşlenmesinde Oluşan Değişiklikler. GIM 30 7 – Meyve Sebze Teknolojisi İbrahim Gülseren, Ph.D . Geçen Hafta. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Meyve ve Sebzelerin İşlenmesinde Oluşan Değişiklikler
GIM 307 – Meyve Sebze Teknolojisi
İbrahim Gülseren, Ph.D.
Geçen HaftaKompozisyon: Organik asitler; vitaminler; fenolik bileşikler; fenolik asitler (hidroksisnamik ve hidroksibenzoik asitler; flavonoidler (Antosiyanidinler; kateşinler; izoflavonoidler, vb); mineral maddeler; aroma ve renk maddeleri.
Ön işlemler: Hammaddenin yıkanması, ayıklaması ve sınıflandırılması; kabuk soyma; çekirdek çıkarma; haşlama.
Meyve sebzelerin işlenmesinde oluşan değişiklikler: Hidrolitik değişiklikler; oksidatif değişiklikler; diğer kimyasal değişiklikler; mikrobiyolojik değişiklikler.
Hidrolitik DeğişikliklerGlikozid, ester ve amidlerin parçalanması Inversiyon (asitler + ısıtma ya da invertaz) – Sitrik ya da askorbik kullanılabilir.Pektolitik enzimler (poligalakturonaz ve pektinesteraz) Lipaz (asitliğin yükselmesi) - Ca++ - Asitler ayrılır. aw (0.25-0.3’e kadar aktif – kuru ürünler). Fosfolipaz - fosfolipidlerProteazlar – proteaz inhibitörleri (baklagiller)Mikroorganizma proteazları
Oksidatif DeğişikliklerMekanik zedelenmeler ve enzimatik esmerleşme - fenolik bileşikler – pembeden mavimsi-siyaha kadarElmanın kararması – Fenolik bileşikler + hava + oksidasyon enzimleri (PPO) – Bakır içeren enzimlerdir ve hücre kloroplastlarında bulunurlar. pH optimum – Genellikle 6-7 arası.Monofenol ve o-difenollerin o-kinonlara oksidasyonu (başka enzimler de katılabilir – kateşolaz, kresolaz).
Melanin
Oksidatif Değişiklikler -2o-kinonlar – Renksiz – Askorbik asit, bu bileşikleri o-fenollere çevirebilir (redüksiyon = indirgeme). Üstelik oksijeni de indirgeyebilir.
Askorbik asit tükenince, tepkimeler devam eder.
Kısmen peroksidaz da devreye girebilir. Meyve ve sebzelerdeki ısıl direnci en yüksek olan enzimdir (kalite karakteristiği; F ve z-değerleri). Oksijeni hidroperoksitlerden, fenoliklere, renk maddelerine vb. taşır.
Peroksidaz
Peroksidaz AktivitesiYetersiz haşlama – Tat ve aroma bozulmaları
%10 kalıntı peroksidaz aktivitesi (bezelyeler: %2-6,3; yeşil fasulyeler: %0,7-3,2; karnabahar: %2,9-8,2)
Yüksek sıcaklık-Kısa süre (HTST) işlemler - 121°C (örneğin, plakalı ısı değiştiriciler)
Mikroorganizmaların termal ölümü – Peroksidaz inaktivasyonu
Termal inaktivastiyon (tersinmez) – PPO – pH optimum 4-7Düşük sıcaklıklar – Enzim aktivitesi geçici olarak azalır (donmadan önce haşlama).
Peroksidaz Aktivitesi - 2Sitrik asit (genelde %0.1 civarı) – Bakır ile kelat oluşumu
İyon ya da moleküllerin metal bağlayarak oluşturdukları yapıların özel bir çeşidine «kelat» denir.
Metilamin ve etilen diamin kelatları Etilen diamin tetraasetik asit (EDTA)
Peroksidaz Aktivitesi - 3Sitrik asit (genelde %0.1 civarı) – Bakır ile kelat oluşumu
L-askorbik asit - %0,2-0,5 – Oksijenin de indirgenmesi – Tadın korunumu
Sülfürlü bazı bileşikler; şekerler – Esmerleşmelerin önlenmesi
Turunçgiller: Düşük pH; genellikle fenolikler ve PPO bulunmaz.
Sitrik asitL-askorbik asit
Askorbik Asit - OksidasyonAskorbik asit oksidaz – Renk değişiklikleri gözlenmez. Vitamin kaybı.
Sıcaklık, pH, ışık, oksijen ve ağır metal iyonları
Isıya duyarlı – haşlanma kayıpları
L-askorbik asit
Diğer Oksidasyon TepkimeleriHermetik kutular ve kavanozlar – Yüzeyde oksidasyon
Oksijen – Renk bozulmaları
Laklanmamış kutular – Kalay – İndirgen
Mantar konserveleri – Oksijen + Isı
CO2, N2 – Oksijenin uzaklaştırılması
Bitkisel kökenli oksidoredüktazlar – Lipoksigenaz
Diğer Oksidasyon Tepkimeleri - 2Doymamış yağ asitleri – Mono-hidro peroksitler
Hidroksi peroksitler ve peroksi radikaller
Klorofil ve karotenoidler – Renk kayıpları
Hidroksiperoksitler – Uçucu bileşikler (Hidroperoksit liyaz)
Maillard TepkimeleriEnzimatik olmayan esmerleşmeler
Kurutulmuş meyve ve sebzeler – Renk değişimleri
Isıl işlem ve depolama (zamana bağlı)
İndirgen şeker aminler; Melanoidinler; Hidroksi metil furfural (HMF)
Daha çok sterilizasyon, kurutma gibi işlemlerde oluşur (yüksek aktivasyon enerjisi)
Serbest ve bağlı aminler
http://www.youtube.com/watch?v=KhLZ2_KTqf4
Aktivasyon enerjisi denklemi
Maillard Tepkimeleri - 2İndirgen şekerler – Glukoz, früktoz, maltoz, laktoz, diğer pentozlar
Lisin – Essansiyel amino asit kaybı
Isıl işlem görmüş meyve ve sebzeler ile kuru meyveler ve sebzeler gibi ürünler – Proses/kurutma/depolama
Isıl işlem (t,T) ile HMF arasında doğrusal ilişki bulunmaktadır.
Uzun süreli düşük sıcaklıklar – 40 °C (kayıplar artabilir)
Maillard – Önlemler/ÖzelliklerKükürtleme
Hava almayan ambalaj
Kahverengi melanoidin pigmentleri
Aromalar - Fırıncılık / Diğerleri
Bitter tat ve lezzet bileşikleri – KahveLisin, sistein, metionin azalır.
Mutajen bileşikler: Asparajin + şeker + 120 C - Kanserojen
Klorofillerde DeğişmelerBezelye, fasulye, ıspanak – Haşlama (degradasyon)
Klorofil a ve klorofil b: feofitin a ve b – Kirli sarı
Bamya – asitli suda – yeşil rengin solması
Yoğun ısıl işlem – Feofitinin – pirofeofitine dönüşmesi
Antosiyaninlerde DeğişmelerÇilek, böğürtlen, vişne, kiraz, siyah üzüm, mor erik gibi meyveler, bazı koyu renkli sebzeler
Asit pH (kırmızı) - alkali pH (mavi)
Aglikon – Çok reaktif
Şeker, açil, metoksi – Çok fazla etkilenmezler.
Glikozid form – Isıyla parçalanma
Antosiyaninlerde Değişmeler - 2Ilımlı ısıtma ve yeterli soğutma gereklidir.
O2, T, depolama süresi, HMF konsantrasyonu, askorbik asitten olumsuz etkilenme
Birinci dereceden degradasyon kinetiği
Karotenoidlerde DeğişmelerNispeten ısıl direnci daha yüksek
Kırmızı biber – 125 C – 20 dakika - %8 kayıp
b-karoten – Pro-vitamin A – kartotenoid kayıplarının etkisi
Karotenoidler – çift bağlarda cis-trans izomerizasyonuAll trans → cis karotenoid – daha düşük miktarda provitamin A aktivitesi
Karotenoidlerde Değişmeler - 2Vitamin A - %15-20 kayıp – yeşil sebzelerin pişirilmesi
Oksidatif degradasyon – Öğütülen biberde %40-55 kayıp
Yağ asitlerinin demir ve bakır gibi ağır metaller ya da ışık etkisiyle otokatalitik oksidasyonu sırasında oluşan serbest radikaller ile tepkimesi sonucudur. Lipoksigenaz da bu tepkimelere katılır.
Anti-karsinojenik (anti-oksidan): Uyarılmış oksijeni sönümlendirme; aktif radikallerle etkileşerek lipid peroksidasyonu tepkimelerini engelleme.
Karamelizasyon
KaramelizasyonIsı etkisiyle – şeker ve diğer karbonhidratlar
Parçalanma ve polimerizasyon
Farklı şekerler için farklı sıcaklıklar söz konusu (amino grubu gerekmiyor) Reçel ve marmelatlarda sıklıkla görülür. Konservelerde daha az.
Hem renk, hem de aroma etkilenir.
Oluşan bileşikler: Sikloheksenolon, piron, dihidrofuranon, siklopentendon
Metallerin EtkisiDemir – Sülfür – Demirsülfür – Moleküler formül?
H2S açığa çıkınca – H2S + Sn → Renkli bileşikler
Aynı şekilde, bakteriyel H2S de söz konusu olabilir (proteinlerin parçalanması).
Laklı ambalajlar – Et ve benzeri ürünler
Sn – Korozyon sonucu
H2S + Sn → SnS --- antosiyaninler – donuk kırmızı renkli tuzlar
Metallerin Etkisi - 2Bakır (Cu) – Oksidasyon katalizörü
Askorbik asidin parçalanması
Özellikle CuSO4 etkisiyle
NaCl parçalanmayı azaltmaktadır.
Ürün kesme makineleri – Örneğin 10 mg – Korozyon ve domates ürünlerinde bozulmalar
Mystkowski (1942)
Vitamin KayıplarıB1 – Kükürtleme işlemlerihttp://www.kaim.gov.tr/kayisi_yetistiriciligi/15.html
Suda çözünen vitaminler – Isıtma ve soğutma
Özellikle C vitamini işleme ve depolamada kaybolur. Askorbik asit oksidaz
Riboflavin, b-karoten, niasin
Flavonoller – C vitaminini korur.
Aroma Maddeleriİşlemede hem yeni bileşikler oluşur, hem de önceden bulunanların bir kısmı kaybolur.
Elmalarda – ester ve/veya alkol yapıda bileşikler bulunur. Elma suları – Hidrolitik parçalanma – Asit + alkol
Soğukta depolanan elmalar – Alkol miktarı artar, aldehit miktarı azalır.
Portakal suyu/konsantresi – aroma bileşiklerinin oluşumu – bazen acımsı tat
Washington portakalı Portakal suyuna uygun değildir (dilakton limonin II oluşumu).
Aldehit
Keton
Glukoz - Fruktoz
Aldehit
Keton
D-glukoz D-fruktoz
Aroma Maddeleri - 2Raf ömrü – Aroma maddeleri ve duyusal özellikler
Depolama boyunca oluşan bileşikler (portakal suyu)
6 ay – Dekanol sürekli artar. Heksanol ve oktanol – ilk 2 ayda artar, sonra yavaş yavaş azalır.a-Terpeniol – doğrusal olarak artar.Limonen ve linalool – zaman içinde azalır.
Tepkimeler neden hızlanır/durur/yavaşlar?1-Dekanol