Siyah havuç ham suyu ve fermente içeceklerin +4°C’de 20 hafta depolanması süresince toplam monomerik antosiyanin miktarlarındaki değişimler belirlenmiş ve elde edilen değerler çizelge 4.3’te verilmiştir. Örneklerin, depolama başlangıcındaki toplam monomerik antosiyanin miktarlarının, 215.9–
259.1 mg L–1 arasında değiştiği bulunmuştur. Depolama başlangıcındaki antosiyanin içeriği en fazla siyah havuç ham suyunda bulunmuştur. Diğer yandan; fermente içeceğin pH değeri azaldıkça antosiyanin miktarı da azalmıştır. Bu azalışın, fermente içeceklerin fermantasyonu sırasında 25°C sıcaklığa maruz kalmasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Araştırmamızda, pH 4.50 örneği 25°C’de 17 h, diğer fermente içecekler (pH 4.35, 3.90 ve 3.37) ise, 48 h süreyle fermantasyona tabi tutulmuştur.
Bilindiği gibi, antosiyanin parçalanmasına neden olan en önemli faktörlerden biri, sıcaklıktır. Corona vd. (2016) tarafından yapılan çalışmada da, meyve ve sebze suları kefir kültürü ile 25°C’de 48 h fermente edilmiş ve kırmızı soğan ve çilek suyunun toplam antosiyanin içeriği, sırasıyla, 37.14 ve 90.12 mg L–1 bulunurken; fermantasyon sonrası kefir benzeri bu içeceklerde toplam antosiyanin içeriğinin, sırasıyla, 9.36 ve 24.79 mg L–1’ye düştüğü ortaya konulmuştur. Aynı sürede fermantasyona tabi tutulan örneklerde ise, pH 3.90 ve 3.37 örneğinin monomerik antosiyanin miktarları benzer bulunurken (p>0.05); pH 4.35 örneğinin bu fermente içeceklerden %4.4–6.1 daha fazla monomerik antosiyanin içerdiği bulunmuştur.
Türkyılmaz vd. (2012) tarafından yapılan çalışmada, durultulmamış ve pastörize edilmiş siyah havuç ham sularının toplam monomerik antosiyanin miktarının 451 mg L–1 olduğu bildirilmiştir.
Araştırmamızda, siyah havuç ham suyunun toplam monomerik antosiyanin içeriğinin daha az bulunmasının nedeninin, siyah havuç antosiyaninlerinin gerek işleme gerekse termosonikasyon sırasında antosiyaninlerin parçalanmasından kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Tarafımızdan
üretilen ve termosonikasyon uygulanan siyah havuç ham suyunun toplam monomerik antosiyanin içeriğinin Türkyılmaz vd. (2012)’den daha az (259 mg L–1) bulunması da siyah havuç antosiyaninlerinin bir kısmının parçalandığını ortaya koymaktadır.
Çizelge 4.3 Siyah havuç ham suyu ve fermente içeceklerin depolanması süresince toplam monomerik antosiyanin miktarındaki değişimler
Örnek Süre
(hafta)
Toplam monomerik antosiyanin miktarı (mg L–1)*
Siyah havuç ham suyu 0 259.1 ± 1.8 Aa
5 237.9 ± 1.0 Ba
20 193.6 ± 5.9 Cc
Fermente içecek (pH 4.50) 0 245.6 ± 2.6 Ab
5 214.3 ± 2.9 Bb
20 206.5 ± 0.7 Cb
Fermente içecek (pH 4.35) 0 229.8 ± 4.4 Ac
5 215.1 ± 1.8 Bb
20 231.1 ± 1.1 Aa
Fermente içecek (pH 3.90) 0 219.7 ± 1.1 Ad
5 210.1 ± 1.5 Bb
20 208.5 ± 1.5 Bb
32 198.6 ± 0.7 C
40 193.9 ± 4.4 C
Fermente içecek (pH 3.37) 0 215.9 ± 0.0 Ad
5 196.7 ± 2.3 Bc
20 198.6 ± 0.4 Bc
*Toplam monomerik antosiyanin değerleri, “aritmetik ortalama ± standart sapma” olarak verilmiştir.
**A–C: Aynı örnekteki, aynı sütundaki değişik harfleri taşıyan ortalamalar arasındaki fark önemlidir (p<0.05).
***a–d: Farklı örneklerde, aynı depolama süresinde değişik harfleri taşıyan ortalamalar arasındaki fark önemlidir (p<0.05).
Depolama süresince siyah havuç ham suyu (logy = –0.0062 x + 2.410, R2=0.9978) ve pH’sı 4.50 olan fermente içecekten (logy = –0.0035 x + 2.3724, R2=0.7456) monomerik antosiyanin kaybının birinci derece kinetik modele uygun olarak gerçekleştiği bulunmuştur. Diğer yandan; pH’sı 4.35 olan fermente içeceğinin antosiyanin miktarında 20 hafta depolama sonunda değişim görülmezken (p>0.05); pH’sı
3.90 ve 3.37 olan fermente içeceğinin antosiyanin miktarında 5. haftadan itibaren önemli değişim görülmemiştir (p>0.05). Bu nedenle, bu fermente içeceklerde kinetik model belirlenememiştir. Siyah havuç suyu konsantrelerinin +4°C’de (Kırca vd. 2007) ve +5°C’de (Türkyılmaz ve Özkan 2012), temel hammaddelerinin birisinin siyah havuç olduğu fermente bir içecek olan şalgamın +4°C’de (Türker vd.
2004) depolandığı çalışmalarda da, depolama süresince monomerik antosiyanin kaybının birinci dereceden kinetik modele uygun olarak gerçekleştiği bildirilmiştir.
Araştırmamızda siyah havuç ham suyundan monomerik antosiyanin kaybına ait t1/2 değeri, 49 hafta (343 gün) olarak belirlenirken; pH 4.50 örneğinde 86 hafta (602 gün) olarak belirlenmiştir. Kırca vd.
(2007) tarafından yapılan çalışmada, +4°C’de depolanan farklı briks derecelerine sahip (30, 45 ve 64
°Bx) siyah havuç suyu konsantrelerinden antosiyanin kaybına ait t1/2 değerinin, sırasıyla, 71.8, 86.1 ve 215 hafta olduğu bildirilirken; Türkyılmaz ve Özkan (2012) tarafından yapılan çalışmada ise, 5°C’de depolanan siyah havuç suyu konsantrelerinden antosiyanin kaybına ait t1/2 değerinin, 603 gün olduğu bildirilmiştir. Araştırmamızda siyah havuç ham suyunun t1/2 değerinin bu çalışmalara göre daha düşük çıkmasının nedeninin antosiyaninlerin parçalanmasının birinci dereceden reaksiyon modeline uygun olarak gerçekleşmesinden ve siyah havuç ham suyunun pH değerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
Bilindiği gibi, birinci derece reaksiyonlar başlangıç konsantrasyonuna bağlı olarak değişmekte olup;
başlangıç konsantrasyonunun artması ile antosiyanin parçalanma hızı azalmakta ve t1/2 değeri artmaktadır. Diğer yandan; depolama boyunca araştırmamızda siyah havuç ham suyu pH değeri 5.55–
6.51 arasında değişirken; Kırca vd. (2007) tarafından yapılan çalışmada siyah havuç suyu konsantresi pH değerinin 4.3 olduğu, Türkyılmaz ve Özkan (2012) tarafından yapılan çalışmada ise, siyah havuç suyu konsantresi pH değeri 4.35–4.45 arasında değiştiği bildirilmiştir. pH değeri azaldıkça, antosiyanin parçalanması azalmaktadır. Kırca vd. (2007) tarafından siyah havuç antosiyaninlerinin 70°C’de termal parçalanmasının incelendiği çalışmada da, siyah havuç antosiyaninlerine ait t1/2 değerinin, pH 6.0 ve 7.0’de 12.6 hafta, pH 5.0’te 16.7 hafta ve pH 2.5, 3.0 ve pH 4.0’te ise, 25.1 hafta olduğu bulunmuştur.
Aynı çalışmada, siyah havuç suyu konsantresinin briks derecesinin artmasıyla, +4°C’de depolanması süresince antosiyanin parçalanma hızının azaldığı (yani t1/2 değerinin arttığı) bildirilmiştir. Diğer yandan; literatürde fermente havuç içeceği antosiyaninleri üzerine yapılan bir çalışma olmaması nedeniyle, antosiyanin stabilitesi hammaddelerinden biri siyah havuç olan ve laktik asit fermantasyonu ile elde edilen fermente içecek şalgam ile de yapılmıştır. Türker vd. (2004) tarafından yapılan çalışmada ise, +4°C’de depolanan şalgamdan (pH 3.54–3.76) antosiyanin kaybına ait t1/2 değerinin 239 gün olduğu bildirilmiştir.
Depolama süresince örneklerdeki antosiyanin kaybının en fazla sırasıyla, siyah havuç ham suyu (%25.3), pH 4.50 (%17.3), pH 3.37 (%8.1) ve pH 3.90 (%5.1) örneklerinde olduğu bulunmuştur. Daha önce de belirtildiği gibi, pH değeri azalmasıyla, antosiyanin parçalanması azalmaktadır.
Antosiyaninlerin parçalanmasına ve dolayısıyla ürünün renginin bozulmasına neden olan en önemli faktörlerden biri, ortamın pH derecesidir. Düşük pH derecelerinde (pH<2) kırmızı renkli okzonyum iyonu ortamda baskın olarak bulunmaktadır. Düşük pH dereceleri, sadece rengin kırmızılığının artmasına neden olmamakta; aynı zamanda renk stabilitesinin de artmasını sağlamaktadır. Türker vd.
(2004) tarafından yapılan çalışmada, pH değeri 3.5 olan ve +4°C’de 90 gün depolanan şalgam antosiyaninlerinin, depolama sonrası %17.8 azaldığı bildirilmiştir. Bu çalışmayla kıyaslama yapıldığında, araştırmamızda üretilen fermente içeceklerin (pH 4.35, 3.90 ve 3.37) antosiyaninlerinin 20 hafta depolanması süresince daha az parçalandığı görülmektedir. Kırca vd. (2007) tarafından yapılan çalışmada da, siyah havuç antosiyaninleri üzerine pH değerinin 2.5–4.0 arasında benzer etkiyi gösterdiği ortaya konulmuştur. 20 hafta depolama süresince pH’sı 4.35 olan fermente içecekte monomerik antosiyanin içeriğinin değişmemesinin, depolama süresince oluşan laktik asitten kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Araştırmamızda, depolama süresince pH’sı 4.35 olan fermente içecekte kefir kültüründeki Lactobacillus ve Lactococcus türleri canlılığını en iyi şekilde korumuş ve laktik asit miktarı depolama sonrası %96.4 (5255 mg L–1) artmıştır. Mazzaracchio vd. (2004) tarafından yapılan çalışmada, pH değeri 3.0 ve 4.3 olan model sistemlerde 1 M laktik asit ve 8x10–5 M antosiyanin stok çözeltileri (cy-3-glu, dp-3-glu, mv-3-glu ve pt-3-glu) arasındaki ilişki incelenmiş ve her 2 pH değerinde de, laktik asidin 2 veya 3 hidroksil grubu içeren aglikon üzerinde önemli düzeyde absorbans artışına (%10–59) ve λmaks değerinde ise, zayıf değişime neden olduğu bildirilmiştir. Bu çalışmada, pH’sı 3.0 olan model sistemlerinde farklı antosiyaninlerin maksimum absorbansı %10–31 arasında artarken; pH’sı 4.3 olan model sistemlerinde absorbans değişimi %23–59 artmıştır. Aynı çalışmada, aglikon yapının kopigmentasyonu teşvik ettiği; absorbans artışının en fazla pg-3-glu ve cy-3-glu’te olduğu ve bunu dp-3-glu’in takip ettiği bildirilmiştir. Antosiyaninler ve laktik asit arasındaki kopigmentasyonun, elektrostatik bağ ya da flavilyum katyonunu çevreleyen molekülden dışarı atılan su ile hidrojen ve hidrofobik bağlar oluşturabilmesi sayesinde gerçekleştiği bildirilmiştir.
Siyah havuç ham suyu ve fermente içecekler (pH 4.50, 4.35 ve 3.37) maya gelişimi nedeniyle, raf ömrünü 20 haftada tamamlarken; pH’sı 3.90 olan fermente içecekte maya gelişimi olmamış ve depolamaya devam edilerek, 40 hafta süresince depolanmıştır. 40 hafta depolama süresince monomerik antosiyaninin miktarının azaldığı görülmüştür (log y=–0.0012 x + 2.3371, R2=0.9246). 40 hafta depolama süresince pH’sı 3.90 olan fermente içecekte antosiyanin kaybına ait parçalanma hızının (k) 0.0028 hafta–1, t1/2 değerinin ise, 251 hafta olduğu bulunmuştur.
Elde edilen veriler incelendiğinde, siyah havuç ham suyundan fermente içecek (pH 4.50, 4.35, 3.90 ve 3.37) üretimi ile, siyah havuç antosiyaninlerin stabilitesinin artırıldığı ortaya konulmuştur.
Antosiyaninlerin pH’sı 4.35 olan fermente içecekte en fazla stabilite gösterdiği; bunu, pH 3.90 ve 3.37 fermente içeceklerinin takip ettiği bulunmuştur. pH değeri 4.50 olan fermente içeceğin üretimi ile de, antosiyanin stabilitesi siyah havuç ham suyuna göre artırılmış, ancak; antosiyanin stabilitesi diğer fermente içeceklere göre daha az bulunmuştur. Bu nedenle, daha yüksek antosiyanin stabilitesi için, siyah havuç ham suyundan pH 4.35 ve daha altında fermente içecek üretimi önerilmektedir.