Yenilikçi ön işlem uygulamalarının ayvanın kurutma kinetiği, kalite parametreleri ve pestisit kalıntısı üzerine etkisi

Abstract

Gıdalar, raf ömrünü uzatmak amacıyla yıkama, ön işleme ve kurutma gibi adımlara tabi tutulmakta olup bu işlemler pestisit kalıntı düzeylerini kayda değer biçimde değiştirmektedir. İşlenmiş ürünlerdeki kalıntı miktarının ilk değere göre artma veya azalma eğilimi, pestisitin fizikokimyasal özellikleri ve prosese bağlıdır. İşleme faktörü (PF), işlenmiş üründeki kalıntının ham üründeki kalıntıya oranı olarak tanımlanmakta ve maksimum kalıntı limitleriyle (MRL) uyumun değerlendirilmesinde temel alınmaktadır. Bu çalışmada, ayva meyvesinde farklı ön işlem ve kurutma yöntemlerinin kuruma davranışları, kalite özellikleri, biyoaktif bileşiklerin sindirim öncesi ve sonrası biyoerişilebilirliği ve pestisit kalıntıları üzerindeki etkileri kapsamlı biçimde incelenmiştir. Çalışmada sıcak hava kurutma (55 ve 75 °C) ve dondurarak kurutma yöntemleri, ultrases ve mikrodalga ön işlemleriyle kombine edilerek uygulanmıştır. Sıcak hava kurutma deneylerinden elde edilen veriler matematiksel modellere uyarlanmış ve efektif nem difüzyon katsayıları hesaplanmıştır. Bulgular, mikrodalga ve ultrases ön işlemlerinin kuruma hızını farklı periyotlarda artırmasına rağmen sürenin kısalmasına anlamlı bir etki etmediğini göstermiştir. Dondurarak kurutma yönteminin renk parametrelerini korumada üstünlük sağladığı, hem ultrases hem de mikrodalga ön işleminin bazı koşullarda fenolik bileşiklerin korunumu ve biyoerişilebilirliği üzerinde olumlu etkiler oluşturduğu belirlenmiştir. Sindirilmiş örneklerde toplam fenolik madde, toplam flavonoid ve antioksidan kapasite değerlerinin sindirilmemiş örneklere kıyasla anlamlı artış gösterdiği, hem ultrases hem de mikrodalga destekli sıcak hava kurutma koşullarında yüksek biyoerişilebilirlik değerlerine ulaşıldığı gözlenmiştir. Pestisit kalıntıları açısından değerlendirildiğinde, ultrases ön işleminin 55 °C sıcak hava kurutmasıyla birlikte kullanıldığı koşullarda en yüksek bozunma oranlarının elde edildiği, fakat bu durumun farklı etken maddelerde farklı sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Genel olarak, farklı ön işlem ve kurutma kombinasyonlarının ayva meyvesinin kalite parametreleri, biyoaktif bileşenlerin biyoyararlanımı ve pestisit kalıntılarının güvenilirliği üzerinde belirgin etkiler oluşturduğu ortaya konmuş olup bu sonuçlar işleme faktörü belirlenmeside yol gösterici niteliktedir.

Foods are subjected to steps such as washing, pretreatment, and drying to extend shelf life, and these processes significantly alter pesticide residue levels. The tendency for residue levels in processed products to increase or decrease compared to the initial value depends on the physicochemical properties of the pesticide and the process. The processing factor (PF) is defined as the ratio of residue in the processed product to that in the raw product and is used as the basis for assessing compliance with maximum residue limits (MRLs). This study comprehensively investigated the effects of different pretreatment and drying methods on drying behavior, quality characteristics, bioaccessibility of bioactive compounds before and after digestion, and pesticide residues in quince fruit. Hot air drying (55 and 75 °C) and freeze-drying methods were applied in combination with ultrasound and microwave pretreatments. Data obtained from hot air drying experiments were fitted to mathematical models, and effective moisture diffusion coefficients were calculated. The findings showed that although microwave and ultrasound pretreatments increased the drying rate at different periods, they did not significantly shorten the drying time. It was determined that freeze-drying was superior in preserving color parameters, and that both ultrasound and microwave pretreatment had positive effects on the preservation and bioaccessibility of phenolic compounds under some conditions. It was observed that total phenolic, total flavonoid, and antioxidant capacity values in digested samples increased significantly compared to undigested samples, and high bioaccessibility values were achieved under both ultrasound and microwave-assisted hot-air drying conditions. When evaluated for pesticide residues, it was determined that the highest degradation rates were achieved when ultrasound pretreatment was combined with 55°C hot-air drying, but this resulted in different results for different active ingredients. In general, different pretreatment and drying combinations were found to have significant effects on quince fruit quality parameters, bioavailability of bioactive compounds, and safety of pesticide residues. These results provide guidance for determining processing factors.