The effects of ultrasound, freezing and drying on the quality characteristics of pitted dried olives

Abstract

Olive is rich in phenolics and antioxidants, which are important components of a healthy diet. In the production of table olives, the applications carried out to reduce the bitterness-causing compounds cause quality loss, increase in the amount of salt in the final product and waste water formation. The combined effects of sonication, freezing and drying processes were investigated by the surface response method. It was studied with the mature Edremit variety and its % moisture, %DPPH (2.2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), color and textural properties were examined. It was observed that sonication time, drying temperature and interactions provide significant variability on the final product moisture value. All factors were significant in %DPPH. The most important effect on color change is sonication time and drying temperature. Drying temperature is the most important factor in textural properties. It was found that sonication time, freezing temperature and drying temperature affect the properties of the dried olive.

Keywords

• Physical processing
• olive physicochemical properties
• dried olives

Çekirdeksiz kuru zeytin kalite özellikleri üzerine ultrason, dondurma ve kurutma işlemlerinin etkileri

Öz

Zeytin, sağlıklı beslenmenin önemli bileşenleri olan fenolik ve antioksidanlar vb. mikro besinlerce zengindir. Sofralık zeytin üretiminde, acılık etmeni bileşiklerin azaltılması için gerçekleştirilen uygulamalar kalite kaybına, son üründe tuz miktarının artmasına ve atık su oluşumuna sebep olmaktadır. Çalışma kapsamında, daha önce tekli ve başarılı uygulamaları olan sonikasyon, dondurma ve kurutma işlemlerinin bileşke etkileri, yüzey yanıt yöntemiyle incelenmiştir. Olgun Edremit çeşidiyle üretimi gerçekleştirilerek %nem, %DPPH (2.2- diphenyl- 1-picrylhydrazyl), renk ve dokusal özellikleri incelenmiştir. İşlenmiş zeytinlerde son ürün nem değeri üzerinde sonikasyon süresi, kurutma sıcaklığının ve etkileşimlerinin önemli ölçüde değişkenlik sağladığı gözlemlenirken; %DPPH değerinde tüm faktörlerin etkili olduğu bulunmuştur. Fiziksel özellikleri incelendiğinde, renk değişiminde en önemli etki sonikasyon süresi ve kurutma sıcaklığı, dokusal özelliklerin genelinde kurutma sıcaklığı en önemli faktör niteliği kazanmaktadır. Tüm durumlar değerlendirildiğinde yeni ürün olan kuru zeytin üzerinde sonikasyon süresi, dondurma sıcaklığı ve kurutma sıcaklığı gibi fiziksel uygulamalar fiziksel ve kimyasal özellikler üzerinde etki göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Fiziksel yöntemlerle işleme
• zeytin fizikokimyasal özelliklerİ
• kuru zeytin

Kaynakça

1. G. N. Kara, Z. Y. Özbaş, Sofralık zeytin üretiminde doğal maya florasının önemi. Gıda, 38 (6), 375–382, 2013. https://doi.org/10.5505/gida.2013.08108.
2. M. T. Özkaya, R. Tunalıoğlu, Ş. Eken, M. Ulaş, M. Tan, A. Danacı, N. İnan ve Ü. Tibet, Türkiye zeytinciliğinin sorunları ve çözüm önerileri. Türkiye Ziraat Mühendisliği VII. Teknik Kongresi, sayfa 1–27, Ankara, Türkiye, 11-15 Ocak 2010.
3. E. Sakar, B. E. Ak ve İ. Odabaşıoğlu, Güneşin doğduğu Harran’da güneş bitkisi zeytin yeniden doğuyor, Şanlıurfa, Türkiye, Fizibilite raporu. 2020.
4. Ş. Irmak, F. Öztürk Güngör ve E. Susamcı, Bazı sofralık zeytin çeşitlerimizin toplam fenolik madde miktarları ve işleme tekniklerinin bu bileşikler üzerine etkileri. Zeytin Bilim, 1 (2), 57–64, 2010.
5. V. Uylaşer, İ. Şahin, Salamura siyah zeytin üretiminde geleneksel gemlik yönteminin günümüz koşullarına uyarlanması. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 18 (1), 105–113, 2004.
6. A. Y. Aydar, T. Öncü Öner ve E. F. Üçok, Effects of hydroxytyrosol on human health. EC Nutrition, 11 (4), 147–157, 2017.
7. G. Yıldız, V. Uylaşer, Doğal bir antimikrobiyel: Oleuropein. Uludağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 25 (1), 131–142, 2011. https://doi.org/10. 20479/uuzfd.44959.
8. S. Charoenprasert, A. Mitchell, Factors influencing phenolic compounds in table olives (Olea europaea L). Journal of Agriculture Food Chemistry, 60 (29), 7081–7095, 2012. https://doi.org/10.1021/jf3017699.

9. M. Habibi, M. T. Golmakani, G. Mesbahi, M. Majzoobi and A. Farahnaky, Ultrasound-accelerated debittering of olive fruits. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 31, 105–115, 2005. https://doi.org/ 10.1016/ j.ifset.2015.06.014.
10. M. Habibi, M. T. Golmakani, A. Farahnaky, G. Mesbahi and M. Majzoobi, NaOH-free debittering of table olives using power ultrasound. Food Chemistry, 192, 775–781, 2016. https://doi.org/10.1016/ j.foodchem.2015.07.086.
11. E. Taş, Ü. Seven ve Ş. Güçer, Zeyti̇n i̇şleme teknoloji̇leri̇nde kali̇te beklenti̇leri̇. I. Ulusal Zeytin Öğrenci Kongresi, sayfa 132–135, Edremit-Balıkesir, Türkiye, 17-18 Ekim 2019.
12. A. Baysal, Tuz tüketimi ve sağlık. Beslenme ve Diyet Dergisi, 44 (3), 194–195, 2016.
13. Y. Erdem, Tuz tüketimi, vücuttaki dağılımı ve hipertansiyon patogenezindeki yeri. Hipertansiyon Haber Bülteni, 3 (5), 5–6, 2016.
14. A. Deryaoğlu, Şalgam suyu üretiminde NaCl yerine KCl kullanarak sodyum miktarını azaltma olanakları. Gıda, 30 (5), 335–341, 2005.
15. TGK. Sofralık zeytin tebliği, Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği, Tebliğ No: 2014/33, T.C. Resmi Gazete Sayı: 29097, 2014.
16. S. Tuna, Siyah sofralık zeytin fermantasyonunda alkali ve enzimatik yöntemlerin fiziko-kimyasal özellikler üzerine etkisi. Yüksek Lisans Tezi, T.C. Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 2020.
17. A. R. Ergün, T. Baysal ve H. Bozkır, Ultrases yöntemi ile karatenoitlerin ekstraksiyonu. Gıda, 38 (4), 239–246, 2013. https://doi.org/10.5505/gida.2013.30074.
18. A. Kayguluoğlu, Sofralık siyah zeytin kalitesi üzerine acılık giderme işlemlerinin etkisi. Doktora Tezi, T.C. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 2018.
19. J. M. García, K. Yousfi, R. Mateos, M. Olmo and A. Cert, Reduction of oil bitterness by heating of olive (Olea europaea) fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49 (9), 4231–4235, 2001. https://doi.org/10.1021/jf001302n.
20. AOAC. Official Methods of Analysis. Method 971.28, 2000.
21. AOAC. Official Methods of Analysis. Method 992.23, 1998.
22. AOAC. Official Methods of Analysis. Method 920.39, 2000.
23. AOAC. Official Methods of Analysis. Method 940.26, 2000.
24. AOAC. Official Methods of Analysis. Method 937.09 2013.
25. K. Yousfi, J. A. Cayuela and J. M. García, Reduction of virgin olive oil bitterness by fruit cold storage, Journal of Agriculture Food Chemistry, 56 (21), 10085–10091, 2008. https://doi.org/10.1021/ jf801951g.
26. B. Erbay, I. Üçgül, S. Küçüksayan ve E. Küçüköner, Physical , sensorial , color and rehydration properties of dried green olive slices. Süleyman Demirel University Journal of Natural and Applied Sciences, 14 (3), 246–250, 2010.
27. I. Pradas, B. Del Pino, F. Peña, V. Ortiz, J. M. Moreno-Rojas, A. Fernández-Hernández and J.A. García-Mesa, The use of high hydrostatic pressure (HHP) treatments for table olives preservation. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 13, 64–68, 2012. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2011.10.011.
28. D. M. R. Georget, A. C. Smith and K. W. Waldron, Effect of ripening on the mechanical properties of Portuguese and Spanish varieties of olive (Olea europaea L). Journal of the Science of Food and Agriculture, 81, 448–454, 2001. https://doi.org/10.1002/1097-0010(200103)81:4< 448::AID-JSFA832>3.0.CO,2-0.
29. B. Lanza, F. Amoruso, Measurement of kinaesthetic properties of in-brine table olives by microstructure of fracture surface, sensory evaluation and texture profile analysis (TPA). Journal of the Science of Food and Agriculture, 98 (11), 4142–4150, 2018. https://doi.org/10.1002/jsfa.8932.
30. K. Batçıoğlu, Olea europaea (zeytin) ailesinden Hatay yöresine özgü “Halhalı” türünün meyve, yaprak ve çekirdek ekstrelerinin antioksidan ve antitrombotik özelliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, T.C. İnönü Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 2019.
31. S. Kara, Farklı kurutma yöntemlerinin zeytin yaprağındaki fenolik madde dağılımına ve antioksidan kapasitesine etkisinin araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, T.C. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 2013.
32. I. Elksibi, W. Haddar, M. B. Ticha, R. Elgharbi and M. F. Mhenni, Development and optimisation of a non conventional extraction process of natural dye from olive solid waste using response surface methodology (RSM). Food Chemistry, 161, 345–352, 2014. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.03.108.
33. J. Prakash Maran, S. Manikandan, Response surface modeling and optimization of process parameters for aqueous extraction of pigments from prickly pear (Opuntia ficus-indica) fruit. Dyes and Pigments, 95, 465–472, 2013. https://doi.org/10.1016/j.dyepig. 2012.06.007.
34. L. Mei, W. Zhen-Chang, D. Hao-Jie, C. Li, X. Qing-Gang and L. Jing, Response surface optimization of polysaccharides extraction from Liriope roots and its modulatory effect on Sjogren syndrome. International Journal of Biological Macromolecules, 45 (3), 284–288, 2009. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac. 2009.06.010.
35. P. S. Milić, K. M. Rajković, O. S. Stamenković and V. B. Veljković. Kinetic modeling and optimization of maceration and ultrasound-extraction of resinoid from the aerial parts of white lady’s bedstraw (Galium mollugo L.). Ultrason Sonochemistry, 20 (1), 525–534, 2013. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.07.017.
36. A. Akça Uçkun, U. Aksoy, Manisa (Ahmetli) Bölgesinde Ayvalık (Edremit) zeytin (Olea europea l.) çeşidinin, farklı yükseklik ve farklı hasat zamanlarının meyve ve zeytinyağı kalitesine etkileri. 2.Uluslararası Gıda, Tarım ve Veteriner Bilimleri Kongresi, sayfa 101–111, Konya, Türkiye, 2020.
37. D. Sevim, Ö. Tuncay, Ayvalık ve Memecik zeytin çeşitlerinin yaprağı ve meyvelerinin toplam fenolik madde miktarı ve antioksidan aktiviteleri. Gıda, 37 (4), 219–226, 2012.
38. K. Tanılgan, M. M. Özcan and A. Ünver, Physical and chemical characteristics of five Turkish olive (Olea europea L.) varieties and their oils. Grasas y Aceites, 58 (2), 142–147, 2007. https://doi.org/10.3989/ gya.2007.v58.i2.78.
39. A. Y. Aydar, Quality parameters and drying kinetics of ultrasound pretreated fermented black table olives. Latin American Applied Research, 50 (4), 271–276, 2020. https://doi.org/10.52292/j.laar.2020.492.
40. A. Y. Aydar, Investigation of ultrasound pretreatment time and microwave power level on drying and rehydration kinetics of green olives. Food Science and Technology, 41 (1), 238–244, 2021. https://doi.org/10. 1590/fst.15720.
41. F. A. N. Fernandes, S. Rodrigues, Ultrasound as pre-treatment for drying of fruits: Dehydration of banana. Journal of Food Engineering, 82 (2), 261–267, 2007. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.02.032.
42. P. M. Azoubel, M. D. A. M. Baima, M. D. A. R. Amorim and S. S. B. Oliveira, Effect of ultrasound on banana cv Pacovan drying kinetics. Journal of Food Engineering, 97 (2), 194–198, 2010. https://doi.org/10. 1016/ j.jfoodeng.2009.10.009.
43. S. Tüfekçi, S. G. Özkal, Application of ultrasound in food drying. Pamukkale University Journal Engineering and Science, 21 (9), 408–413, 2015. https://doi.org/10.5505/pajes.2015.05902.
44. F. A. N. Fernandes, F. I. P. Oliveira and S. Rodrigues, Use of ultrasound for dehydration of papayas. Food and Bioprocess Technology, 1 (4), 339–345, 2008. https://doi.org/10.1007/s11947-007-0019-9.
45. F. A. N. Fernandes, M. I. Gallão and S. Rodrigues, Effect of osmosis and ultrasound on pineapple cell tissue structure during dehydration. Journal of Food Engineering, 90 (2), 186–190, 2009. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2008.06.021.
46. F. I. P. Oliveira, M. I. Gallão, S. Rodrigues and F.A.N. Fernandes, Dehydration of Malay Apple (Syzygium malaccense L.) using ultrasound as pre-treatment. Food and Bioprocess Technology, 4 (4), 610–615, 2011. https://doi.org/10.1007/s11947-010-0351-3.
47. A. Y. Aydar, T. Yılmaz, C. Mataracı ve T. Sağlam, Gıdaların kurutulmasında ultrason ön işleminin kullanımı. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 11 (2), 1165–1175, 2021. https://doi.org/ 10.21597/jist.775565.
48. I. Khemakhem, M. H. Ahmad-Qasem, E. B. Catalán, V. Micol, J. V. García-Pérez, M. A. Ayadi and M. Bouaziz, Kinetic improvement of olive leaves’ bioactive compounds extraction by using power ultrasound in a wide temperature range. Ultrason Sonochemistry, 34, 466–473, 2017. https://doi.org/ 10.1016/ j.ultsonch.2016.06.010.
49. E. Yıldız, Gemli̇k çeşi̇di̇ si̇yah sofralık zeyti̇nleri̇n iişlenmesi̇nde ultrases ve ozon uygulamalarının etki̇leri̇. Yüksek Lisans Tezi, T.C. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye, 2021.