Ultrasonun börülcenin su absorbsiyonu ve pişme kalitesi üzerindeki etkileri / Investigation of effects of ultrasoun on water absorption and cooking quality of cowpea

Abstract

Bu çalısmada, süre (0-390 dk), sıcaklık (30-90 oC) ve ultrasonik (%50 ve %100 genlik) dalgaların börülcenin ıslatma/pişme üzerindeki etkisi incelenmistir. Süre, sıcaklık, ultrason ve ultrason genliğin börülcede nem, boyut, tekstür ve renk (L*, a*, b*) üzerindeki etkileri istatiksel olarak anlamlı bulunmuştur (P≤0.05). Börülcenin ıslatma/pişme suyunda ise briks, toplam çözünen katı, elektrik iletkenliği, bulanıklık, pH ve renk değerleri (L*, a*, b*) üzerindeki etkileri de istatiksel olarak anlamlı bulunmuştur (P≤0.05). Börülcenin ıslatma/pişirme sırasında su difüzyonu ve tekstür değişimi Fick'in II. Difüzyon ve Tekstür modellerine başarılı bir şekilde uyarlanmıştır. Ultrason, ultrason genliği ve sıcaklık ıslatma/pişme işlemleri sırasında börülcenin su difüzyon katsayısı (Deff) ve doygunluk nem miktarında (Me) önemli (P≤0.05) bir artış sağladığı gözlemlenmiştir (P≤0.05). Aynı artış tekstür modelenindeki yumuşama hız katsayısı (kF) ve doygunluk tekstür (kuvvet) değeri (Fe) için de tespit edilmiştir. Sıcaklık, ultrason ve ultrason genliği börülcenin Deff ve kF değerlerinde artış sağlamış ve yumuşamalarını kolaylaştırmıştır. Nem difüzyonu ve textür modellerinin Arhenius eşitliğine uyarlanmasıyla bulunan börülcenin çirişlenme sıcaklığı 69˚C olarak bulunmuştur. Börülce yapısında en hızlı yumuşamanın, T≥70oC sıcaklık ve %100 ultrason uygulanmasında daha düşük bir aktivasyon enerjisiyle (tekstür modeli: 3.45 kJ mol-1 ve nem difüzyonyon modeli: 4.28 kJ mol-1) olduğu saptanmıştır. Börülceye atmosferik şartlarda 97˚C sıcaklıkta normal pişirme ve 40 kHz 200 W (%50 ve %100 Genlik) ultrasonik pişirme uygulanarak her iki yöntemle (Elektrik iletkenlik ve textür modeli) pişme süresi sırasıyla 50, 34 ve 25 dakika olarak tespit edilmiştir. In this study, the effects of time (0-390 min), temperature (30-90 oC) and ultrasounds ((%50 ve %100 amplitude) on soaking/cooking operations of cowpea were investigated. The effects of time, temperature, ultrasound and ultrasound amplitude on the dimensions, texture and color (L *, a *, b *) of the cowpea were found statistically significant (P≤0.05). The effects of cowpea soaking /cooking water on brix, total soluble solids, electrical conductivity, turbidity, pH and color values (L *, a *, b *) were also found statistically significant (P≤0.05). The water diffusion and texture change of cowpea during soaking/cooking has been successfully adapted to Fick's II. Diffusion and Texture models. It was observed that the water diffusion coefficient (Deff) and saturation moisture content (Me) increased significantly (P≤0.05) by the ultrasound, ultrasound amplitude and temperature during soaking/cooking processes. The same increase was determined in the softening rate coefficient (kF) and the saturation texture (force) value (Fe) for the texture model. The temperature, ultrasound and ultrasound amplitude increased the Deff and kF values of the cowpea and made easy their softening. The moisture diffusion and texture models were adapted to the Arhenius equation and the gelatinization temperature of the cowpea was found to be 69 oC. The fastest softening of the cowpea structure was found to be with a lower activation energy (texture model: 3.45 kJ mol-1 and moisture diffusion model: 4.28 kJ mol-1) at T≥70 oC and 100% ultrasound application. The cooking time of cowpea for normal, 40kHz 200 W-50% amplitude and 40kHz 200 W-100% amplitude ultrasonics at 97 oC temperature by applying both methods (electrical conductivity and texture model) was determined as 50, 34 and 25 min, respectively.