The Effect of Some Edible Coatings on the Physicochemical Properties of Baked Carrots

Abstract

In this study, it was aimed to use hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), chitosan, agar agar and pectin coatings to prevent tissue softening and color loss caused by baking orange colored (Daucus carota) carrots. For this purpose, carrots were cut into cubes, dipped in coating solutions, removed and filtered, and then baked at 220 °C for 10 minutes. After baking, color (L*, a*, b*, ∆E, C*, hue angle (h*), browning index (BI*), texture and water activity analysis (aw) were performed. L* value was found only in chitosan coated sample, a* values were statistically different and higher in chitosan and pectin coated samples than control (uncoated) (P <0.05). The b* value was the lowest in the agar-coated sample, and it differed significantly from the chitosan and pectin-coated samples (P <0.05). The most color difference was observed in the chitosan coating compared to the control (P <0.05). In addition, chitosan and pectin coating showed lower h* value, and agar agar showed lower browning compared to control (P <0.05). It is thought that all of the applied coatings can be used for dispersed vegetables due to the improvement of the texture, and it may also be effective in preventing the negative effects of heat treatment on health by reducing the browning index of agar agar

Keywords

• Agar agar
• hydroxypropyl methylcellulose
• chitosan
• pectin
• baking

Bazı Yenilebilir Kaplamaların Fırınlanmış Havucun Fizikokimyasal Özelliklerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada turuncu renkli (Daucus carota) havuçların fırında pişirilmesi ile oluşan doku yumuşaması, renk kayıplarının önlenmesi için Hidroksipropil metilselüloz (HPMC), kitosan, agar agar ve pektin kaplamaların kullanılması amaçlanmıştır. Bu amaçla havuçlar küp haline getirilmiş, kaplama çözeltilerine daldırılmış ve çıkarılıp süzüldükten sonra 220 °C’de 10 dakika fırınlama işlemine tabi tutulmuştur. Fırınlama işlemi sonrasında renk, doku ve su aktivitesi analizi yapılmıştır. L* değeri sadece kitosan kaplı örnekte, a* değerleri kitosan ve pektin kaplı örneklerde kontrol grubundan (kaplanmamış) istatistiksel olarak farklı ve yüksek çıkmıştır (P <0,05). b* değeri kitosan ve pektin kaplı örneklerden anlamlı farklılık göstermiştir (P <0,05). Renk farklılığı kontrole göre en fazla kitosan kaplamada görülmüştür (P <0,05). Ayrıca kontrole göre kitosan ve pektin kaplama düşük h* değeri, agar agar ise düşük esmerleşme göstermiştir (P <0,05). Uygulanan kaplamaların hepsinin dokuyu iyileştirmesi nedeniyle dağılan sebzeler için kullanılabileceği, ayrıca agar agarın esmerleşme indeksini düşürmesi ile ısıl işlemin sağlık üzerinde oluşturduğu olumsuz etkileri önleme de etkili olabileceği sonucuna varılmıştır.

Keywords

• Agar agar
• hidroksipropil metilselüloz
• kitosan
• pektin
• pişirme

References

1. Alasalvar, C., Grigor, J. M., Zhang, D., Quantick, P. C., Shahidi, F. (2001). Comparison of volatiles, phenolics, sugars, antioxidant vitamins, and sensory quality of different colored carrot varieties. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49, 1410–1416.
2. Ali, A., Mahmud, T. M. M., Kamaruzaman, S., Yasmeen, S. (2011). Effect of chitosan coatings on the physicochemical characteristics of Eksotika II papaya (Carica papaya L.) fruit during cold storage. Food Chemistry, 124, 620–626.
3. Atarés, L., Pérez-Masiá, R., Chiralt, A. (2011). The role of some antioxidants in the HPMC film properties and lipid protection in coated toasted almonds. Journal of Food Engineering, 104(4), 649–656.
4. Babic, I., Amiot, M. J., Nguyen-The, C., Aubert, S. (1993). Changes in phenolic content in fresh ready-to-use shredded carrots during storage. Journal of Food Science, 58, 351–356.
5. Barnes, J. (1998). Herbal Medicine. Pharmacy Journal, 260, 344–348.
6. Benzer Gürel, D. (2016). Cevap yüzeyi yöntemi kullanılarak stevia özü içeren düşük kalorili böğürtlen reçeli formülasyonunun belirlenmesi [Yüksek lisans tezi, Namık Kemal Üniversitesi]. Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi Kurumsal Akademik Arşiv Sistemi. https://hdl.handle.net/20.500.11776/1222
7. Bernussi, A. L. M., Chang, Y. K., Martinez-Bustos, F. (1998). Effects of production by microwave heating after conventional bakingon moisture gradient and product quality of biscuits (cookies). Cereal Chemistry, 75, 606–611.
8. Bourtoom, T. (2008). Edible films and coatings: characteristics and properties. International Food Research Journal, 15, 237–248.

9. Brewer, M. S., Begum, S. (2003). Effects of microwave power level and time on ascorbic acid content, peroxidase activity and color of selected vegetables. Journal of Food Processing and Preservation, 27(6), 411–426.
10. Cha, D. S., Chinnan, M. S. (2004). Biopolymerbased antimicrobial packaging: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 44(4), 223–237.
11. Çetin, N. (2019). Kurutma koşullarının elma ve portakalda renk özelliklerine etkisi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 17, 463–470.
12. Dawid, C., Dunemann, F., Schwab, W., Nothnagel, T., Hofmann, T. (2015). Bioactive C 17 -polyacetylenes in carrots (Daucus carota l.): current knowledge and future perspectives. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 63, 9211–9222.
13. Dhall, R. K. (2012). Advances in edible coatings for fresh fruits and vegetables: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 53(5), 435–450.
14. Duran, M. (2013). Doğal antimikrobiyal katkılı kitosan kaplama ile çileğin raf ömrünün arttırılması (Tez no: 326643) [Yüksek lisans tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
15. Ediz, A. N. (2019). Farklı pişirme tekniklerinin patates, havuç ve kültür mantarında sindirilebilirlik, termal özellikler ve fonksiyonel bileşikler üzerine etkisi [Yayımlanmamış yüksek lisans tezi]. Aydın Adnan Menderes Üniversitesi.
16. Ergün, A. R., Kutlu, B., Ayrıç, F., Baysal, T. (2020). Ilımlı elektrik alan ve ultrases ön işlemlerinin mikrodalga ve derin yağda kızartma teknikleriyle üretilen havuç cipslerinin renk ve nem içeriği üzerine etkisi. Akademik Gıda, 18(4), 382–389.
17. Erten, H., Tanguler, H., Canbas, A. (2008). A Traditional turkish lactic acid fermented beverage: shalgam (salgam). Food Reviews International, 24, 352–359.
18. Ertugay, M. F., Sallan, S. (2011). Meyve ve sebzelerde vaks uygulamaları. Gıda, 36(3), 153–160. Eser, Y., Doğruer, Y. (2022). Edible films and coatings for food. Journal of Food Science and Technology, 28(2), 18–29.
19. Fontes, L. C. B., Sarmento, S. B. S., Spoto, M. H. F., Dias, C. T. S. (2008). Preservation of minimally processed apple using edible coatings. Food Science and Technology, 28, 872–880.
20. Garcıá, M. A., Martino, M. N., Zaritzky, N. E. (1998). Plasticized starch-based coatings to improve strawberry (Fragaria ananassa) quality and stability. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46, 3758–3767.
21. Geçer, E. N. (2011). Farklı pişirme metotlarının havucun fitokimyasal özelliklerine etkisi [Yüksek lisans tezi, Gaziosmanpaşa Üniversitesi]. Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi Akademik Arşiv Sistemi. https://hdl.handle.net/20.500.12881/1896
22. Hashemi, S. M. B., Zahabi, N., Rezaee, Z., Maherani, Z., Boghori, P., Keshavarz, Z. (2016). Evaluation of a starch-based edible film as carrier of adiantum capillus-veneris extract to improve the shelf life of fresh-cut pears. Journal of Food Safety, 36(3), 291–298.
23. Iorizzo, M., Senelik, D. A., Ellison, S. L., Grzebelus, D., Cavagnaro, P. F., Allender, C., Brunet, J., Spooner, D. M., Deynzeand, A. V., Simon, P. W. (2013). Genetic structure and domestication of carrot (Daucus carita sunsp. sativus) (apiaceae). American Journal of Botany, 100(5), 930–938.
24. Işık, H., Dağhan, Ş., Gökmen, S. (2013). Gıda Endüstrisinde Kullanılan Yenilebilir Kaplamalar Üzerine Bir Araştırma. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 8(1), 26–35.
25. İzli, G., (2018). Farklı kurutma uygulamalarının armut meyvesinin bazı kalite özellikleri üzerine etkileri. Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 6(4), 479–485.
26. İzli, N., Polat, A. (2016). Dondurarak kurutma yönteminin zencefilin kurutma karakteristikleri, renk, mikroyapı ve rehidrasyon özellikleri üzerine etkisi. Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 33(Ek sayı), 126-136.
27. Jimenez-Monreal, A. M., Garcia-Diz, L., Martinez-Tome, M., Mariscal, M., Murcia M. A. (2009). Influence of cooking methods on antioxidant activity of vegetables. Journal Food Science, 74(3), 97–103.
28. Karaaslan, S. (2010). Meyve ve sebzelerin mikrodalga destekli kurutma sistemleri ile kurutulması. Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 7, 123–129.
29. Karagöz, Ş. (2018). Stevia içeren yenilebilir film formülasyonlarının geliştirilmesi ve yenilebilir film kaplama ile modifiye atmosferde ambalajlama kombinasyonunun az işlem görmüş elmaların raf ömrüne etkileri (Tez no. 545090) [Doktora tezi, Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
30. Karagöz, Ş., Demirdöven A. (2019). Effect of chitosan coatings with and without stevia rebaudiana and modified atmosphere packaging on quality of cold stored fresh-cut apples. Food Science and Technology, 108, 332–337.
31. Keleş, F. (1981). Suda haşlanan ve fırında pişirilen patateslerde askorbik yitimi üzerinde araştırma. Gıda, 6(3), 23–28.
32. Keskin Ş., Turan, S., Solak, R. (2019). Kızartılmış hamurların farklı kızartma koşullarında renk değerlerindeki değişimin belirlenmesi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(1), 423–432.
33. Koç, E., Yolcı Ömeroğlu, P. (2019). Geleneksel Anjelika (Melek Otu) reçelinin fizikokimyasal ve duyusal özellikleri. Akademik Gıda, 17(4), 485–496.
34. Mehedi, T. A., Siddique, M. A., Shadid, S. B. (2012). Effects of urea and cow dung on growth and yield of carrot. Journal of the Bangladesh Agricultural University, 10, 9–13.
35. Okcu, Z., Yavuz, Y., Kerse, S. (2018). Edible film and coating applications in fruits and vegetables. Alinteri Journal of Agriculture Science, 33(2), 221–226.
36. Öksüztepe, G., Beyazgül, P. (2015). Akıllı ambalajlama sistemleri ve gıda güvenliği. Fırat Üniversitesi Sağlık Bilimleri Veteriner Dergisi, 29(1), 67–74.
37. Özkan Güner, K. (2017). Fındık hammaddesinden püskürtmeli kurutma ve dondurarak kurutma yöntemleri ile fındık sütü tozu eldesi ve karakterizasyonu [Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi]. İstanbul Sabahattin Zaim Üniversitesi Arşiv Sistemi. https://hdl.handle.net/20.500.12436/459
38. Rasheed, H., Shehzad, M., Rabail, R., Kowalczewski, P. Ł., Kido´n, M., Jezowski, P., Ranjha, M. M. A. N., Rakha, A., Din, A., Aadil R. M. (2022). Delving into the nutraceutical benefits of purple carrot against metabolic syndrome and cancer: a review. Applied Sciences, 12 (6), 3170. https://doi.org/10.3390/app12063170
39. Sak, R., Şahin Sak, İ. T., Şendil, Ç. Ö., Nas, E. (2021). Bir araştırma yöntemi olarak doküman analizi. Kocaeli Üniversitesi Eğitim Dergisi, 4(1), 227–250.
40. Salinas-Roca, B., Soliva-Fortuny, R., Welti-Chanes, J., Martín-Belloso, O. (2016). Combined effect of pulsed light, edible coating and malic acid dipping to improve fresh-cut mango safety and quality. Food Control, 66, 190–197.
41. Shebaby, W. N., El-Sibai, M., Bodman Smith, K., Karam, M. C., Mroueh, M., Daher, C. F. (2013). The antioxidant and anticancer effects of wild carrot oil extract. Phytotherapy Research, 27, 737–744.
42. Teoman Duran, S. (2019). Havuç (Daucus carota L.) bitkisinde rf lokusu ile bağlantılı snp moleküler işaretleyicilerin gbs yöntemi kullanılarak belirlenmesi ve doğrulanması [Doktora tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi]. Bursa Uludağ Üniversitesi Akademik Veri Yönetim Sistemi. http://hdl.handle.net/11452/11805
43. Thomas, K. J., Nicholl, J. P., Coleman, P. (2001). Use and expenditure on complementary medicine in england: a population based survey. Complementary Therapies in Medicine, 9(1), 2–11.
44. Torlak, E., Nizamlıoğlu, M. (2011). Uçucu yağ içeren yenilebilir kitosan filmlerinin Staphylococcus aureus ve Escherichia coli 0157:H7 üzerine etkinlikleri. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 17 (SuppI A), l25–129.
45. Tuna, T., Sönmez, İ., Beşirli, G., Alan, A. R., Çelebi Toprak, F., Şeker, M. (2021). Yalova havuç (Daucus carota L.) gen havuzunda bulunan genotiplerin bazı morfolojik özellikleri. Bahçe, 50(1), 35–42.
46. Üçüncü, M. (2011). Gıda ambalajlama teknolojisi. Ege Üniversitesi Basımevi. Ünver, B. (1988). Sebzelerin hazırlanması ve pişirilmesi sırasında oluşan vitamin kayıpları. Gıda, 13(1), 29–33.
47. Ütük, G. (2016). Kitosan kaplanmış çileğin mikrobiyolojik kalitesi ve raf ömrünün araştırılması (Tez no. 423839) [Yüksek lisans tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
48. Van Wyk, B. E., Wink, M. (2004). Medicinal plants of the world. Briza Publications. Vega-Gálvez, A., Ah-Hen, K., Chacana, M., Vergara, J., Martínez-Monzó, J., García-Segovia, P., Lemus-
49. Mondaca, R., Di Scala, K. (2012). Effect of temperature and air velocity on drying kinetics antioxidant capacity total phenolic content colour texture and microstructure of apple (var. granny smith) slices. Food Chemistry, 132(1), 51–59.
50. Velioğlu, S. (1987). Gıdalarda renk ölçme ve sistemleri. Gıda, 12(6), 409–416. Vishwasrao, C., Ananthanarayan, L. (2016). Postharvest shelf-life extension of pink guavas (Psidium guajava L.) using HPMC-based edible surface coatings. Journal of Food Science and Technology, 53(4), 1966–1974.
51. Wu, Y., Weller, C. L., Hamouz, F., Cuppett S. L., Schnepf M. (2002). Development and application of multicomponent edible coatings and films. Advances in Food and Nutrition Research, 44, 347–394.
52. Yavuz, Y. (2018). Karayemiş (Prunus lurocerasus L.) meyvesinin bazı kalite özellikleri üzerine farklı yenilebilir kaplamaların etkisi (Tez no. 528854) [Yüksek lisans tezi, Gümüşhane Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
53. Yen, H., Shih, H., Chang, H. (2008). Effect of adding ascorbic acid and glucose on the antioxidative properties during storage of dried carrot. Food Chemistry, 107, 265–272.
54. Yıldırım, T., Sipahioğlu, O. (2021). Ultrases ve kaplama ön işlemlerinin infrared kurutulmuş ayva numunelerinde kuruma verimi ve kalite parametreleri üzerine etkisi. European Journal of Science and Technology, 28 (special Issue, November), 819–825.
55. Zhang, D., Hamauzu, Y. (2004). Phenolics, ascorbic acid, carotenoids and antioxidant activity of broccoli and their changes during conventional and microwave cooking. Food Chemistry, 88, 503–509.
56. Zhang, H., Li, R., Liu, W. (2011). Effects of chitin and its derivative chitosan on postharvest decay of fruits: a review. International Journal of Molecular Sciences, 12, 917–934.
57. Zwick (2002). Zwick Z0,5 universal tester operator’s instruction manual. https://www.zwickroell.com adresinden 10 haziran 2022 tarihinde alınmıştır.