EFFECTS OF DIFFERENT DRYING METHODS ON QUALITY ATTRIBUTES OF BLACKBERRY AND DRYING KINETIC

Abstract

In this study, the compatibility of drying kinetics and some quality attributes of dried product were determined by subjecting blackberries to microwave (100 W) and hot air (70°C) drying methods. The experimental results showed that the Logarithmic model was the best fitted model among the investigated drying models regardless of the method of drying (R2=0.9813-0.9827). Water activity, color, hydroxymethylfurfural-(HMF), total monomeric anthocyanin-(TMA) and cyanidin-3-glucoside analyzes were performed on dried blackberry samples. The change in color parameters (L*, a*, b* and ∆E*) of samples dried with hot air is higher than those dried with microwave. HMF (0.50-1.54 mg/kg DM) formation was observed to be lower in microwave dried blackberries. It was determined that the decrease in the TMA content (54.03-576.82 mg/100 g DM) after microwave drying was lower. Similarly, cyanidin-3-glycoside (23.92-320.4 mg/100 g DM) was degraded in higher level in hot air drying. According to the results obtained, it has been determined that microwave drying provides significant advantages in terms of quality characteristics and drying rate.

Keywords

• Blackberry (Rubusfruticosus)
• drying
• modelling
• phenolic compounds
• hydroxymethylfurfural

FARKLI KURUTMA YÖNTEMLERİNİN BÖĞÜRTLEN KALİTE ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİLERİ VE KURUMA KİNETİĞİ

Abstract

Bu çalışmada, böğürtlenler mikrodalga (100 W) ve sıcak hava (70°C) kurutmaya tabi tutularak kuruma kinetiği parametreleri ve kurutulmuş ürününün bazı kalite özellikleri belirlenmiştir. Kurutma yönteminden bağımsız olarak araştırılan kurutma modelleri arasından Logaritmik modelin en yüksek belirlilik katsayılarına (R2=0.9813-0.9827) sahip olduğu tespit edilmiştir. Kurutulmuş böğürtlen örneklerinde, su aktivitesi, renk, hidroksimetilfurfural-(HMF), toplam monomerik antosiyanin-(TMA) ve siyanidin-3-glukozit analizleri gerçekleştirilmiştir. Sıcak hava ile kurutulan örneklerin renk parametrelerindeki (L*, a*, b* ve ∆E*) değişim mikrodalga ile kurutulanlara kıyasla daha yüksek orandadır. HMF (0.50-1.54 mg/ kg KM) oluşumunun ise mikrodalga ile kurutulan böğürtlenlerde daha düşük düzeyde olduğu gözlemlenmiştir. TMA içeriğinde (54.03-576.82 mg/100 g KM) mikrodalga kurutma ile meydana gelen azalmanın diğer yönteme kıyasla daha düşük olduğu belirlenmiştir. Benzer şekilde, siyanidin-3-glikozid (23.92 – 320.4 mg/100 g KM) sıcak hava kurutmada daha yüksek oranda parçalanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, kalite özellikleri ve kuruma hızı bakımından mikrodalga kurutmanın böğürtlen kurutmada önemli avantajlar sağladığı belirlenmiştir.

Keywords

• Böğürtlen (Rubusfruticosus)
• kurutma
• modelleme
• fenolik madde
• hidroksimetilfurfural

References

1. 1. A. Akyildiz, T.S. M.ertoglu, E. Agcam, Kinetic study for ascorbic acid degradation, hydroxymethylfurfural and furfural formations in orange juice, J. Food Compos. Anal. (2021) 103996,
2. 2. Ağaoğlu YS (1986) Üzümsü Meyveler. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları, Ankara.
3. 3. Akpınar, E.K. 2006. Determination of suitable thin layer drying curve model for some vegetables and fruits. Journal of Food Engineering, 73: 75-84.
4. 4. Anonim, 2014. Bitkisel Üretim İstatistikleri (http://tuikapp.tuik.gov.tr/bitkiselapp/bitkisel.zul) (Erişim: 26.12.2014) 17. Strik, B.,Finn, C., Clark, J. R., Banados, M. P. 2006. WorldwideProduction of Blackberries.
5. 5. Ayan H, 2010, Güneşte ve Yapay Kurutucuda Kurutulmuş Domates (Lycopersitcum esculentum) Üretimi ve Proses Sırasındaki Değişimlerin Belirlenmesi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 119s, Ankara.
6. 6. Cemeroğlu B., 2004 Meyve Sebze İşleme Teknolojisi, 2. cilt. ISBN 975-98578- 2-0
7. 7. Cemeroğlu, B.(ed.) 2007. Gıda Analizleri. (Bölüm yazarları: Cemeroğlu, Mehmet Özkan, Ahmet Yemenicioğlu, Ayşegül Kırca, Oktay Yemiş). Bizim Büro Basımevi, Ankara, 535 s.
8. 8. Crandall PC (1995) Bramble Production: The Management Marketing of Raspberries and Blackberries. 147– 167, New York.

9. 9. Çağındı Ö. 2016. Mikrodalga Uygulamasının Kırmızı Üzüm Suyunun Antosiyanin İçeriği ile Bazı Fizikokimyasal Özellikleri Üzerine Etkisi, Akademik Gıda 14(4) (2016) 356-361
10. 10. Çakmak H. , Bozdoğan N. , Turkut G. M. , Kumcuoğlu S. , Tavman Ş. DAĞ ÇİLEĞİNİN (ARBUTUS UNEDO L.) KURUMA KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ VE KALİTE ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ. GIDA. 2016; 41(4): 227-234.
11. 11. Demirsoy L, Demirsoy H, Bilgener Ş, Öztürk A, Ersoy B, Çelikel G, Balcı G (2006) Samsunda Yapılan Böğürtlen Çeşit adaptasyon Çalışmaları. II. Ulusal Üzümsü Meyveler Sempozyumu, 14-16 Eylül 2006, Tokat, 237– 243.
12. 12. Dündar, B., Ağçam, E., and Akyıldız, A. (2019). Optimization of thermosonication conditions for cloudy strawberry nectar with using of critical quality parameters. Food Chemistry, 276, 494–502.
13. 13. Erenturk, S., Gulaboglu, M. S., & Gultekin, S. (2004). The thin-layer drying characteristics of rosehip. Biosystems Engineering, 89(2), 159e166.
14. 14. Fidan, M.S., Öz, A., Adanur, H., Turan, B., 2013. Gümüşhane Yöresinde Yetişen Bazı Önemli Odun Dışı Orman Ürünleri ve Kullanım Miktarları. Gümüşhane Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 3(2).
15. 15. Figiel, A. 2010. Drying Kinetics and Quality of Beet roots Dehydrated by Combination of Convective and Vakuum-Microwave Methods. Journal of Food Engineering, 98: 461-470.
16. 16. Fuleki, T. and Francis, F.J. (1968) Quantitative Methods for Anthocyanins. II. Determination of Total Anthocyanin and Degradation Index for Cranberry Juice. Journal of Food Science, 33, 78-83.
17. 17. Giusti, M.M., Wrolstad, R. E., 2001. Characterization and measurement with UV-visible spectroscopy. In Current Protocols in Food Analytical Chemistry. R. E. Wrolstad, S. J. Schwartz (Eds), John Wiley and Sons, New York, pp 1-13.
18. 18. Ghodake, H.M., Goswami, T.K. ve Chakraverty, A., (2006), “Mathematical Modeling of Withering Characteristics of Tea Leaves”, Drying Technology, 24:159-164.
19. 19. Gökmen V, Acar J. 1998. An Investigation on the Relationship Between Patulin and Fumaric Acid in Apple Juice Concentrates. Lebensm- Wiss Technol, 31:480-483.
20. 20. Hassan-Beygi, S.R., Aghbashlo, M., Kianmehr M.H. ve Massah, J., (2009), “Drying Characteristics of Walnut (Juglans regia L.) During Convection Drying”, International Agrophysics, 23:129-135.
21. 21. Hartman, J. R. 2009. PoorFruit Set in Brambles, PlantPathologyFactSheet, Univ. of Kentucky Extension Service. UK.
22. 22. Howard, L.R. and Hager, T. J., 2007. Berryfruitphytochemicals. InBerryFruit Value-AddedProductsforHealthPromotion, 1st ed.;Zhao, Y., Ed.; CRC Press: Boca Raton, FL, Vol. 1, pp 73-104.
23. 23. Lee, H. S., & Castle, W. S. (2001). Seasonal changes of carotenoid pigments and color in Hamlin, Earlygold, and Budd Blood orange juices. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(2), 877– 882.
24. 24. Özdemir M, Devres YO. 1999. The thin layer drying characteristics of hazelnuts during roasting. J Food Eng, 42, 225-233.
25. 25. Ramesh, M.N., Wolf, W., Tevini, D. ve Bognar, A. 2002. Microwave Blanching of Vegetables. Journal of Food Science, 67(1): 390-398.
26. 26. Rhim JW. 2002. Kinetics of thermal degradation of anthocyanin pigment solutions driven from red flower cabbage. J Food Sci Biotechnol, 11: 361-364
27. 27. Sham, P.W.Y., Scaman, C.H. and Durance, T.D. 2001. Texture of Vacuum Microwave Dehydrated Apple Chips as Affected by Calcium Pretreatment, Vacuum Level, and Apple Variety. Journal of Food Science, 66 (9):1341- 1347
28. 28. Sobukola, O.P. ve Dairo, O.U., (2007), “Modeling Drying Kinetics of Fever Leaves (Ocimum viride) in a Convective Hot Air Dryer”, Nigerian Food Journal, 25:146-154. 29. TürKomp. 2019. Ulusal Gıda Kompozisyon Veritabanı. http://www.turkomp.gov.tr/ adresinden 24 Mayıs 2019 tarihinde alınmıştır.
29. 30. Wang, Z., Sun, J., Liao, X., Chen, F., Zhao, G., Wu, J. ve Hu, X., (2007), “Mathematical Modeling on Hot Air Drying of Thin Layer Apple Pomace”, Food Research International, 40:39-46.
30. 31. Xanthopoulos, G., Lambrinos, GR. ve Manolopoulou, H., (2007), “Evaluation of Thin-Layer Models for Mushroom (Agaricus bisporus) Drying”, Drying Technology, 25:1471-1481.
31. 32. Vega-Galvez A, Miranda M, Diaz LP, Lopez L, Rodriguez K, Di-Scala K. 2010. Effective moisture diffusivity determination and mathematical modelling of the drying curves of the olive-waste cake. Bioresour Technol, 101, 7265-7270.
32. 33. Yamashita, C., Chung, M.M.S., dos Santos, C., Mayer, C.R.M., Moraes, I.C.F., Branco, I.G. (2017). Microencapsulation of an anthocyanin-rich blackberry (Rubus spp.) by-product extract by freeze-drying. LWT-Food Science and Technology, 84, 256-262.