Effect of Thermosonication on Some Bioactive, Sensory Analysis and Microbiological Properties of Yellow Watermelon Juice Using Response Surface Methodology

Abstract

In this study, the application of thermosonication, which is a moderate ultrasound process, on yellow watermelon juice and targeted optimization of the process conditions was completed using the surface response method. For this purpose, yellow watermelon juice was produced and thermosonication at different temperatures (30, 35, 40, 45 and 50 °C), different times (2, 4, 6, 8 and 10 min) and different amplitudes (40%, 45%, 50%, 55% and 60%) at 26 kHz frequency was applied to the samples. Total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), total antioxidant capacity (1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl (DPPH), cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)), and color values (L*, a* and b*) were evaluated for optimization of process conditions. At the same time, the differences between pasteurized yellow watermelon juice (PW) and a control (C) of untreated yellow watermelon juice were investigated. At the end of the optimization, microbial safety and sensory properties of the yellow watermelon juice samples were evaluated. As a result of the study, the maximum optimization values for the yellow watermelon juice, with thermosonication applied, were 38.3 °C, 5.6 minutes and 50.5 amplitude. At the end of optimization, CUPRAC (0.214 mg TEAC/mL), DPPH (0.123 mg TEAC/mL), total flavonoid content (41.28 mg CE/L), and total phenolic content (104.30 mg GAE/L) were determined. Thermosonication-treated yellow watermelon juice was found to be safe in terms of microbial values and was most preferred by panelists. As a result, thermosonication technology was successfully used for yellow watermelon juice production.

Bu çalışmada, ılımlı ısı ile bir ultrasound işlemi olan termosonikasyonun sarı karpuz suyuna uygulanması ve proses koşullarının yüzey yanıt metodu kullanılarak optimizasyonu hedeflenmiştir. Bu amaçla, sarı karpuz suyu üretilmiş ve örneklere 26 kHz frekansta, farklı sıcaklıklarda (30, 35, 40, 45 ve 50 ° C), farklı zamanlarda (2, 4, 6, 8 ve 10 dakika) ve farklı genliklerde (%40, %45, %50, %55 ve %60) termosonikasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Toplam fenolik madde (TPC), toplam flavonoid madde (TFC), toplam antioksidan kapasite (1,1-difenil -2- pikrilhidrazil (DPPH), kuprik iyon indirgeme antioksidan kapasite (CUPRAC)) ve renk değerleri (L *, a * ve b *) proses koşullarının optimizasyonu için değerlendirilmiştir. Aynı zamanda, pastörize sarı karpuz suyu (PW) ile işlenmemiş sarı karpuz suyu (C) arasındaki farklar incelenmiştir. Optimizasyonun sonunda, sarı karpuz suyu örneklerinin mikrobiyal güvenliği ve duyusal özellikleri değerlendirildi. Çalışma sonucunda, sarı karpuz suyu için termosonikasyon uygulanmış maksimum optimizasyon değerleri 38,3 ° C, 5,6 dakika ve 50,5 amplitüde olmuştur. Optimizasyonun sonunda, CUPRAC (0,214 mg TEAC/mL), DPPH (0,123 mg TEAC/mL), toplam flavonoid madde (41,28 mg CE/L) ve toplam fenolik madde (104,30 mg GAE/L) olarak belirlendi. Termosonikasyonla işlem görmüş sarı karpuz suyunun mikrobiyal değerler açısından güvenli olduğu bulundu ve panelistler tarafından en çok tercih edildiği tespit edildi. Sonuç olarak, sarı karpuz suyu üretiminde termosonikasyon teknolojisi başarıyla kullanılmıştır.