Esmerleşme Düzeyindeki Değişmeler

Farkı konsantrasyonlarda SO2 içeren kuru kayısıların farklı sıcaklıklarda (4°, 20° ve 30°C) 379 gün depolanması süresince gerçekleşen esmerleşme düzeyindeki değişim EK 6’da verilmiştir. Kuru kayıların esmerleşme düzeyleri, depolama sıcaklığı ve süresi arttıkça artmış; SO2 konsantrasyonu arttıkça azalmıştır. Farklı sıcaklıklarda depolanan

56

451 mg/kg SO2 içeren kuru kayısıların depolama süresince esmerleşme düzeyindeki değişimi gösteren grafikler şekil 4.4’de verilmiştir.

Şekil 4.4 451 mg/kg düzeyinde SO2 içeren kuru kayısıların farklı sıcaklıklarda depolanması süresince esmerleşme düzeyindeki değişim

a. Aritmetik b. Yarı-logaritmik

57

Çalışmamızda kuru kayısıların depolama süresince esmerleşme düzeyindeki değişim grafiğe aktarılmış, elde edilen verilere regresyon analizi uygulanmıştır. Elde edilen regresyon denklemleri ve R² değerleri çizelge 4.7’de verilmiştir. Çizelge 4.7’ de verilen aritmetik ve yarı-logaritmik grafiklere ait R² değerleri incelendiğinde, farklı düzeylerde SO₂ içeren kuru kayısıların depolama süresince esmerleşme değerindeki değişimin birinci derece reaksiyon kinetiğine uygun olduğu sonucuna varılmıştır.

Çizelge 4.7 Farklı konsantrasyonlarda SO2 içeren kuru kayısıların depolanması süresince esmerleşme düzeyindeki değişimi gösteren eşitlikler

Sıcaklık

Çalışmamıza benzer olarak; farklı yöntemlerle kükürtlenen (toz elementer, SO2 gazı ve sodyum metabisülfit çözeltisi ile) kuru kayısıların, farklı sıcaklıklarda (5°, 20° ve

58

30°C’de) 1 yıl depolanması (Coşkun 2010) ve düşük düzeylerde kükürtlenen kuru kayısıların farklı sıcaklıklarda depolanması sırasındaki (Türkyılmaz 2011) esmer renkli pigment oluşumu da birinci derece kinetik modelle tanımlanmıştır.

Literatürde bulunan bazı çalışmalarda ise, esmerleşme reaksiyonları sıfırıncı dereceden kinetik modelle tanımlanmıştır. Singh vd. (1983) tarafından orta nemli elmalarla yapılan bir çalışmada; 25°–55°C depolama sıcaklığında ve 2 ay depolama sonunda, esmerleşme reaksiyonunun sıfırıncı dereceden kinetik modele uyduğu saptanmıştır. Ayrıca, Chutintrasri ve Noomhorm (2007) tarafından ananas püresi ile yapılan bir çalışma da:

ananas püresinde gerçekleşen esmerleşme reaksiyonu sıfırıncı dereceden kinetik modelle tanımlanmıştır.

Şekil 4.4’de görüldüğü gibi, kuru kayısılar depolama süresince, 4°C’de esmerleşmezken, 20°C’de sınırlı, 30°C’de ise, önemli düzeyde esmerleşmektedir (p<0.05). Esmerleşme düzeyindeki değişimin üzerine depolama sıcaklığının etkisini daha iyi açıklayabilmek için; günkurusu kayısıların 4°, 20° ve 30°C’de 379 gün depolanması sonucu meydana gelen esmerleşme düzeyindeki artış şekil 4.5’de verilmiştir. Görüldüğü gibi 4°C’de depolanan örneklerin esmerleşme düzeyinde önemli bir değişim saptanmamışken, 30°C’de depolanan örneklerin esmerleşme düzeyi 9.8 kat artmıştır.

Çalışmamıza benzer olarak; Burdurlu ve Karadeniz (2003) tarafından elma suyu konsantresi ile yapılan bir çalışmada, 5°C’de 16 hafta depolanan örneklerin esmerleşme düzeyinde önemli bir değişim saptanmamışken, 37°C’de depolanan örneklerin esmerleşme düzeyi 9.1 kat artmıştır. Ayrıca; düşük düzeyde SO2 içeren kuru kayısıların farklı sıcaklıklarda depolanması süresince meydana gelen esmerleşme düzeyinin incelendiği bir çalışmada da, çalışmamıza benzer şekilde depolama sıcaklık ve süresi arttıkça esmerleşme düzeyini arttığı saptanmıştır (Türkyılmaz 2011).

59

Şekil 4.5 Günkurusu kayısı örneklerinin farklı sıcaklıklarda 379 gün depolanması sonucunda esmerleşme düzeyindeki artış

Özellikle yüksek konsantrasyonlarda SO2 içeren kuru kayısı örneklerinde gerçeklerşen yüksek orandaki esmerleşmenin, depolama süresince meydana gelebilecek 4 farklı esmerleşme reaksiyonundan kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Kuru kayısılarda meydana gelen esmerleşmeye, Maillard reaksiyonunun neden olduğu genel bir kanıdır.

Ancak yapılan çalışmalar; kuru kayısılarda meydana gelen esmerleşmenin sadece (1) Maillard reaksiyonundan kaynaklanmadığı; bununla birlikte, (2) şekerlerin organik asitlerle (Livingston 1953), (3) organik asitlerin azotlu maddelerle ve (4) organik asitlerin birbirleriyle olan reaksiyonlarının da esmerleşmenin gerçekleşbileceği bildirilmektedir (Haas ve Stadtman 1949).

Farklı konsantrasyonlarda SO2 içeren kuru kayısıların farklı sıcaklıklarda depolanması sonucunda; 4°C’de depolanan örneklerin esmerleşme düzeylerinde depolama boyunca önemli bir değişim saptanamadığı için, esmerleşme reaksiyonlarına ilişkin kinetik veriler sadece 20° ve 30°C için hesaplanmış ve çizelge 4.8’de verilmiştir. Bu veriler incelendiğinde; kuru kayısılardaki esmerleşme reaksiyonuna ait Q10 değerinin 2.63‒6.84 arasında değiştiği belirlenmiştir. Çalışmamıza benzer olarak; Türkyılmaz (2011) tarafından kuru kayısılarla yapılan bir çalışmada, esmerleşme reaksiyonuna ait Q10

60

değeri 1.85‒5.85 aralığında bulunmuştur. Ayrıca; Tsai vd. (1991) tarafından model sistemlerle yapılan bir çalışmada; farklı depolama sıcaklığı (5°‒45°C) ve aw

değerlerinde (0.60‒0.85), örneklerin esmerleşme hızları incelenmiş, esmerleşme reaksiyona ait Q10 değerinin, aw değerine bağlı olarak 2‒6 arasında değiştiği belirtilmiştir. Bu durum, depolama sıcaklığındaki her 10°C’lik artışın esmerleşme reaksiyon hızını önemli ölçüde arttırdığını göstermektedir.

Çizelge 4.8 Farklı konsantrasyonlarda SO2 içeren kuru kayısıların farklı sıcaklıklarda depolanmaları süresince esmerleşme değişimine ilişkin kinetik veriler SO2 konsantrasyonu

Depolama boyunca SO2 azalışının, esmerleşme düzeyini üzerine etkisini incelemek amacıyla; elde edilen SO2 ve esmerleşme düzeyindeki değişim değerleri aritmetik ve yarı-logaritmik ölçekli grafiklere aktarılmıştır. Elde edilen korelasyon katsayıları (r) incelendiğinde, SO2 miktarındaki azalışla esmerleşme düzeyindeki artış arasında yarı-logaritmik bir ilişki olduğu belirlenmiştir (Çizelge 4.9). Çizelge 4.9’da görüldüğü gibi SO2 konsantrasyonu ile esmerleşme düzeyi arasındaki ilişkinin “kuvvetli” ve “çok kuvvetili” düzeyde olduğu saptanmıştır. Ancak literatürde yapılan bazı çalışmalar esmerleşme değerinde meydana gelen değişimin, sadace örneklerin SO2 konsantrasyonu ile ilgili olmadığı; bunun yanısıra esmerleşme reaksiyonları üzerine bazı faktörlerin (su

61

aktivitesi, nem, pH ve titrasyon asitliği) de etkili olduğu belirtilmiştir (Peterson vd.

1994).

Çizelge 4.9 3 241 mg/kg düzeyinde SO2 içeren kuru kayısıların renginde meydana gelen esmerleşme üzerine SO2 miktarının etkisi

Sıcaklık (°C)

SO₂ miktarı

(mg/kg) Eşitlik r

Sıfırıncı derece

30 451 y = ‒ 34.81 x + 271 0.721

832 y = ‒ 84.96 x + 521 0.729 1 594 y = ‒ 255.70 x + 1054 0.731 2 112 y = ‒ 285.60 x + 1413 0.726 3 241 y = ‒ 472.56 x + 2093 0.754 Birinci derece

30 451 logy = ‒ 0.111 x + 2.358 0.823

832 logy = ‒ 0.147 x + 2.651 0.836 1 594 logy = ‒ 0.237 x + 2.932 0.782 2 112 logy = ‒ 0.205 x + 3.098 0.858 3 241 logy = ‒ 0.225 x + 3.317 0.916

Depolama boyunca; kuru kayısılarda meydana gelen esmerleşme üzerine, bazı faktörlerin etkisini belirlemek amacıyla, 3 241 mg/kg düzeyinde SO2 içeren kuru kayısıların 30°C’da depolanmaları süresince esmerleşme değerlerindeki değişim “x”

eksenine, su aktivitesi, nem, pH, titrasyon asitliği ve SO2 değerleri ise “y” eksenine yerleştirilmiş ve doğrusal, yarı logaritmik ve logaritmik ölçekli grafikler çizilmiştir.

Elde edilen verilere regresyon analizi uygulanmış ve bu analiz sonucunda elde edilen, regresyon denklemleri, r değerleri ve korelasyon düzeyleri çizelge 4.10’da verilmiştir.

62

Çizelge 4.10 3 241 mg/kg düzeyinde SO2 içeren kuru kayısılarda meydana gelen esmerleşme üzerine bazı faktörlerin etki düzeyleri

Kuru kayısıların renginde meydana gelen esmerleşme ile yukarıda belirtilen faktörlerin aralarındaki korelasyon düzeyi; r değerinin 0–0.49 aralığında olması durumunda

“zayıf,” 0.50–0.69 aralığında olması durumunda “orta,” 0.70–0.89 aralığında olması durumunda “kuvvetli” ve 0.90–1.00 aralığında olması durumunda ise “çok kuvvetli”

olarak değerlendirilmiştir.

Çizelge 4.10’da elde edilen veriler incelendiğinde SO2 miktarındaki değişim ile kuru kayısıların esmerleşme düzeyleri (r=‒0.916) arasında “çok kuvvetli; pH (r=‒0.707), titrasyon asitliği (r=0.878) ve nem (r=‒0.797) miktarındaki değişim ile “kuvvetli”, a_w değerinin (r=‒0,676) değişimiyle ise, “orta” düzeyde bir ilişki olduğu görülmektedir.

Parametre Eşitlik r Korelasyon

düzeyi

63

Bilindiği gibi aw düzeyinin esmerleşme üzerine önemli bir etkisi vardır. “4.3 Su Aktivitesi (aw) Düzeyindeki Değişim” bölümünde de belirtildiği gibi depolama süresince, aw düzeyinde önemli bir değişim meydana gelmemiş ve kuru kayısıların aw

değeri enzimatik olmayan esmerleşmenin gerçekleştiği aw=0.6‒0.7 arasında kalmıştır.

Bu nedenle, depolama süresince Maillard esmerleşmesinin optimum aw düzeyinde olan örneklerin esmerleşme düzeyleri, düzenli olarak artmıştır.