Meyve suyu işlemede nanolif membran filtrasyon ve mikrodalga uygulamaları

Nanolif membran filtrasyon uygulamasının adsorpsiyon ve tutma özellikleri ile bazı partiküller filtre tarafından tutulabilir. Böylece nanolif membranlar yardımı ile sıvı gıdalardan içimi kolay, berrak içecekler elde edilebilir. Ayrıca nanolif membran filtreler tarafından mikroorganizmaların tutulması da sağlanarak ürünün mikrobiyal yükü tamamen giderilebilir veya azaltılabilir. Bu sayede gıda maddesinin güvenliği, gıda maddesinin başlangıç bileşimi bozulmadan elde edilebilir. Nanolif membran filtrasyon işlemi, yeni teknolojik ambalajlama sistemleri gibi uygulamalarla birleştirilerek uzun raf ömrüne sahip ürünler elde edilebilir. Mikrodalga ile ısıl işlem uygulaması, günümüzde sıklıkla kullanılan, kısa sürelerde yüksek sıcaklıklara ulaşılmasını sağlayan, kullanımı kolay ve ucuz bir yöntemdir. Geleneksel ısıl işlem yöntemlerine göre, mikrodalga uygulaması ile daha hızlı güvenli gıda eldesi daha hızlı sağlanabilir ve gereksiz enerji sarf edilmesi önlenebilir. Ayrıca, dielektrik ısıtmanın sağladığı otokontrol sayesinde, gıdanın gereksiz enerji absorblaması önlenmiş olur. Bu tezin amacı meyve sularının işlenmesini nanolif membran filtrasyon ve mikrodalga uygulamaları ile gerçekleştirerek, meyve sularında bu işlemler sonucunda meydana gelen bazı değişiklikleri tespit etmektir. Nanolif membran filtrasyon uygulaması sayesinde, mikrobiyal yükü azaltmak amacı ile ısıl işlem gerçekleştirilmesine gerek duyulmayabilir. Mikrodalga uygulaması sayesinde ise meyve sularında hedef sıcaklık değerine hızlıca ulaşılabilir. Bu yeni yöntemler sayesinde; mikrobiyal yükü azalmış, duyusal özellikleri iyileşmiş, bileşimi işlenmemiş meyve suyuna yakın meyve suyu elde edilebileceği düşünülmüştür. Araştırmalarda kullanılan meyve suları, limon suyu ve çilek suyu olarak seçilmiştir. Limon suyunun seçilmesinin sebebi, Türk toplumunda limon suyunun sos olarak tüketimine yüksek talebin olması ve ihraç edilen önemli tarım ürünlerinden biri olmasıdır. Ayrıca içilebilir bir meyve suyu olarak limon suyu eldesini sağlamaya çalışmak bir diğer nedendir. Türk toplumunda çilek ise, işlenmiş meyve suyu yerine daha çok meyve olarak tüketildiğinden diğer meyve sularına göre çilek suyu daha az tercih edilmektedir. Yeni meyve suyu işleme yöntemleri ile daha kaliteli ve lezzetli çilek suyu eldesi sayesinde mevcut talebin arttırılabileceği düşünülmüştür. Araştırmaların sonucunda pH değerlerinin mikrodalga uygulaması yapılmış meyve sularında azaldığı fakat nanolif membran filtrasyon işlemi uygulananlarda artış gösterdiği gözlemlenmiştir. Yüzey gerilimi değerleri incelendiğinde en düşük değerin filtre edilmiş meyve sularında, en yüksek değerin ise mikrodalga uygulanmış meyve sularında saptanmıştır. Ayrıca zeta potensiyal değerleri, tüm örnekler için kararsız bölgede çıkmıştır. Zeta potansiyel değerleri limon sularında pozitif, çilek sularında negatif bulunmuştur. Limon suyunda filtrasyon işlemi uygulanan örneklerin zeta potansiyel değerlerinin, işlenmemiş örneklere kıyasla arttığı sonucuna ulaşılmıştır. Toplam çözünebilir kuru madde miktarları, mikrodalga uygulaması ile beraber yükselmiş, nanolif membran filtrasyon işlemi ile düşmüştür. Partikül çapları tahmin edildiği üzere en az nanolif membran filtrasyon işlemi uygulanmış örneklerde, en yüksek ise işlenmemiş meyve sularında bulunmuştur. Viskozite değerleri nanolif membran filtrasyon işlemi sonucunda azalmıştır. Mikrodalga uygulaması sonucunda limon suyu örneklerinin viskozitesi azalırken, çilek suyu örneklerinin viskozitesi artmıştır. Dielektrik sabiti ve dielektrik kayıp faktörü değerleri en az mikrodalga uygulanmış örneklerde, en fazla ise nanolif membran filtrasyon işlemi uygulanmış örneklerde gözlemlenmiştir. Toplam fenolik madde miktarları limon suyu örneklerinde nanolif membran filtrasyon ve mikrodalga uygulamaları ile azalmıştır. Çilek suyu örneklerinde ise nanolif membran filtrasyon uygulamasının toplam fenolik madde miktarını azalttığı, mikrodalga uygulanmasının ise işlenmemiş örneklerden bir miktar daha yüksek sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Meyve sularının mikrodalga ile işlenmesi sonucunda mikroorganizma inaktivasyonu sağlanmış, nanolif membran filtrasyon işleminde bu etki sağlanamamıştır. Elde edilen bu sonuçlara göre, filtrasyon uygulamasında kullanılan, elde edilmesi metot kısmında anlatılmış olan nanolif membranın mikroorganizma geçişini engelleyecek por boyutuna sahip olmadığı veya filtrasyon uygulaması esnasında porların zarar gördüğü düşünülmüştür. Nanolif membran filtrasyon işleminin partikül çapını azaltması ile difüze olabilme kabiliyetinin arttığı düşünülmüştür. Ayrıca mikrodalga uygulaması sırasında meyve suyu partiküllerinin zarar gördüğü düşünülmüştür. Toplam fenolik madde ölçümü sonuçları yorumlandığında ise, nanolif membran filtrasyon uygulamasının süzüntüde azalmaya sebep olmasından dolayı, mikrodalga uygulamasının daha iyi bir seçenek olduğu düşünülmüştür. Yine bu sonuca göre, nanolif membranların fenolik maddeleri tuttuğu sonucuna ulaşılmış ve meyve sularından fenolik madde elde edilmesi amacı ile kullanılabileceği öngörülmüştür. Nanolif membran filtrasyon işlemi ile toplam suda çözülebilir madde miktarı ve viskozite azalmış; ürünün rengi açılmıştır. Bu uygulama sonucunda işlenmemiş örneklere göre daha berrak ürün eldesi sağlanmıştır. Mikrodalga uygulaması ise, nanolif membran filtrasyonun aksine ürün rengini koyulaştırmıştır. Zeta potansiyel sonuçlarına göre tüm örneklerin partiküllerinin bir süre sonra çökeceği, bu çökmenin en geç nanolif membran filtrasyon uygulanmış limon suyunda gerçekleşeceği sonucuna ulaşılmıştır. Dielektrik sabiti ve dielektrik kayıp faktörünün ise meyve sularındaki su miktarı azalışı ile azaldığı, artışıyla ise arttığı sonuçlarına ulaşılmıştır.