KARADUT MEYVESİNİN (Morus nigra L.) REÇEL İLE MARMELATA İŞLENMESİ VE ÜRÜNLERİN ANTİOKSİDAN ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ
Habip TOKBAŞ Yüksek Lisans Tezi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Yrd.Doç.Dr. Cemal KAYA 2009
T.C.
GAZİOSMANPAŞA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
YÜKSEK LİSANS TEZİ
KARADUT MEYBESİNİN (Morus nigra L.) REÇEL İLE MARMELTA İŞLENMESİ VE ÜRÜNLERİN ANTİOKSİDAN ÖZELLİKLERİNİN
BELİRLENMESİ
HABİP TOKBAŞ
TOKAT 2009
TEZ BEYANI
Tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu tezin yazılmasında bilimsel ahlak kurallarına uyulduğunu, başkalarının eserlerinden yararlanılması durumunda bilimsel normlara uygun olarak atıfta bulunulduğunu, tezin içerdiği yenilik ve sonuçların başka bir yerden alınmadığını, kullanılan verilerde herhangi bir tahrifat yapılmadığını, tezin herhangi bir kısmının bu üniversite veya başka bir üniversitedeki başka bir tez çalışması olarak sunulmadığını beyan ederim.
ÖZET
YÜKSEK LİSANS TEZİ
KARADUT MEYVESİNİN (Morus nigra L.) REÇEL İLE MARMELATA İŞLENMESİ VE ÜRÜNLERİN ANTİOKSİDAN ÖZELLİKLERİNİN
BELİRLENMESİ Habip TOKBAŞ Gaziosmanpaşa Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Cemal KAYA
Dünyada ve Ülkemizde son yıllarda fenol bileşikleri ve antosiyanin içerikleri nedeniyle üzümsü meyvelerin üretim ve tüketiminde büyük oranda artışlar meydana gelmiştir. Yapılan araştırmalarda fenol bileşiklerin ve antosiyaninlerin antioksidan aktivitelerinden dolayı sağlık açısından olumlu etkileri olduğu ileri sürülmektedir. Bu çalışmada Tokat yöresinde yetişen karadut (Morus nigra L.) meyveleri ve bunlardan üretilecek reçel ve marmelatların antioksidan kapasiteleri ile bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Reçel ve marmelat örnekleri oda sıcaklığında 4 ay boyunca depolanmıştır. Analizler, reçel ve marmelat örneklerinde 0, 2 ve 4. aylarda yapılmıştır. Farklı pektin konsantrasyonlarının (%0.5 ve %1) ve depolama sürelerinin etkileri de incelenmiştir. Reçel ve marmelat örneklerinde ayrıca duyusal analizler de yapılmıştır.
Karadut meyve, reçel ve marmelat örneklerinde HMF, toplam fenolik (TP), toplam monomerik antosiyanin (TMA), antioksidan aktivitesi (TAC), şeker bileşimi, organik asit kompozisyonu ve bazı fiziksel özellikler incelenmiştir. Örneklerin toplam antioksidan kapasiteleri, troloks ekivalant antioksidan kapasitesine göre belirlenmiştir. Toplam asit (TA) miktarı açısından karadut reçellerinde (%1,24) karadut marmelatlarından daha yüksek asit içeriği belirlenmiştir. Reçel örneklerinin (27,26 mg/kg) marmelatlara göre yüksek düzeylerde HMF içerdiği saptanmıştır. Toplam fenolik madde bileşenleri marmelatlarda 2025-2157 µg GAE/g iken, karadut reçellerinde bu oran 1420-1967 µg GAE/g aralığında gözlenmiştir. Antosiyanin miktarı bakımından en yüksek değer (216 µg cy-3-glu/g) reçel örneklerinde belirlenmiştir. 2009, 127 sayfa
Anahtar Kelimeler: Reçel, marmelat, karadut, antioksidant kapasitesi
ABSTRACT Master Thesis
JAM AND MARMALADE PROCESSING OF BLACK MULBERRY (Morus
nigra L.) AND ANTIOXIDANT PROPERTIES OF THE PRODUCTS
Habip TOKBAŞ Gaziosmanpaşa University
Graduate School of Natural and Applied Science Department of Food Engineering
Supervisor: Assist. Prof. Dr. Cemal KAYA
Recently, production and consumption of berries were increased greatly in the world and in our country due to their rich phenolic and anthocyanin content. Several researchers have previously reported that berries have multiple health benefits due to their high antioxidant preperties.
In this study, phytochemical and antioxidant properties of anthocyanin-rich mulberry Morus nigra L. (black mulberry) fruit harvested from Tokat, and its processed products of jam and marmalade were investigated. Jam and marmalade samples had been stored in glass jar at room temperature for 4 months. Analyses were done at 0, 2nd and 4th months. The influence of different concentration of pectin (0.5 and 1.0 %) and storage time was investigated in black mulberry jams and marmalades. Hydroxymethylfurfural (HMF), total phenolics (TP), total monomeric anthocyanin (TMA), antioxidant activities (TAC), titratable acidity (TA), individual sugar, organic acid compositions and some of the physical properties of black mulberry fruit, jams and marmalades were investigated. TAC of fruits, jams and marmalades were assessed by trolox-equivalent antioxidant capacity (TEAC) assays. Jams and marmalades were also evaluated by sensory analyses.
Black mulberry jams displayed higher TA (%1,24) than black mulbery marmalades with citric acid as the major acid. Jam samples had higher HMF 27,26 mg/kg than marmalades (15,19 mg/kg). Total phenolic content was observed in black mulberry jams between 1420 and 1967 (µg GAE/g) whereas these rates in marmalades were 2025-2157 (µg GAE/g). Jam samples had the richest amount of anthocyanin with 216 µg cy-3-glu/g .
2009, 127 page
Key Words: Morus nigra L. (black mulberry), jam, marmalade and antioxidant properties
TEŞEKKÜR
Gerek teorik gerekse deneysel çalışmalarım boyunca benden yardımlarını esirgemeyen danışmanım Sayın Yrd.Doç.Dr. Cemal KAYA’ya, verilerin istatistiksel olarak değerlendirilmesinde yol gösteren Sayın Doç. Dr. Kenan YILDIZ’a, analizler sırasında her daim yardımlarını gördüğüm Sayın Ar.Gör. Onur SARAÇOĞLU’na, tezin değerlendirilmesinde değerli katkılarını sunan Sayın Doç. Dr. Mustafa ÖZGEN’e ve Sayın Yrd.Doç.Dr. Özlem AKPINAR’a; ayrıca çalışmamda kısmen de olsa emeği geçen değerli arkadaşlarım Aysun OĞUZ ve Arzu KIVRAK’a; eğitimim ve çalışmalarım süresince maddi ve manevi olarak her konuda desteklerini esirgemeyen AİLEME sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
İÇİNDEKİLER DİZİNİ Sayfa No ÖZET ………... i ABSTRACT ………. ii TEŞEKKÜR ……… iii İÇİNDEKİLER DİZİNİ ………. iv
SİMGE ve KISALTMALAR ………. viii
ÇİZELGELER DİZİNİ ………. ix ŞEKİLLER DİZİNİ………... 1.GİRİŞ ……… xi 1 2. KAYNAK ÖZETLERİ ………... 6
2.1. Oksidasyon, Oksidan ve Antioksidan………. 6
2.2. Fenolik Bileşikler ………... 8
2.3. Hammadde Olarak Karadut……… 13
2.4. Reçel ve Marmelat Üretiminde Kullanılan İngrediyentler……… 19
. 2.4.1. Bitkisel Dokular ve Özellikleri……… 19
2.4.2. Pektin……….. 20
2.4.3. Tatlandırıcılar………. 25
2.4.4. Asitler ve Tuzlar……….. 27
2.4.5. Diğer Katkılar……….. 30
2.5. Reçel ve Marmelat……….. 31
2.5.1. Marmelat İle İlgili Kaynak Özetleri………. 34
2.5.2. Reçel İle İlgili Kaynak Özetleri………... 36
3. MATERYAL ve METOT……… 43
3.1. Materyal………. 43
3.2. Metot……….. 44
3.2.1. Reçel ve Marmelat Üretiminde Uygulanan Reçeteler………. 44
3.2.2. Karadutun Reçel ve Marmelata İşlenmesi ……… 45
3.2.3. Deneme Planı ……….. 47
3.2.4. Örnek Alma ve Örneklerin Analize Hazırlanması……….………….. 48
3.3. Analiz Yöntemleri ……….. 48
3.3.1. Suda Çözünür Kuru Madde Tayini ……… 48
3.3.2. pH Tayini:……….. 48
3.3.3. Toplam Asitlik Tayini ……… 48
3.3.4. Toplam Kül Tayini ………... 49
3.3.5. Renk Tayini ……… 49
3.3.6. Toplam Fenolik Maddeler Tayini………... 50
3.3.7. Toplam Antosiyanin Tayini………. 50
3.3.8. Troloks Ekivalent Antioksidan Kapasitesi (TEAC) Tayini... 50
3.3.9. Hidroksimetilfurfural (HMF) Tayini ……….. 51
3.3.10. Organik Asit (malik, sitrik asit) Kompozisyonunun Belirlenmesi……... 51
3.3.11.Şeker (glukoz, fruktoz, sakaroz) Kompozisyonunun Belirlenmesi…... 52
3.3.12. Viskozite Ölçümleri………... 52
3.3.13. Duyusal Değerlendirme ……… 52
3.3.14. İstatistiksel Değerlendirme……… 53
4. BULGULAR ve TARTIŞMA ………. 54
4.1. Çalışmada Kullanılan Karadut Meyvesinin Özellikleri ………. 54
4.2. Reçel Örneklerinin Fiziksel Özelliklerinde Meydana Gelen Değişmeler….. 58
4.3. Reçel Örneklerinin Kimyasal Özelliklerinde Meydana Gelen Değişmeler… 67 4.4. Reçel Örneklerinin Duyusal Analiz Sonuçları…... 78
4.4.1. Görünüş Değerleri………... 78
4.4.2. Renk Değerleri………. 80
4.4.3. Koku Değerleri………... 81
4.4.4. Akışkanlık Değerleri……… 82
4.4.5. Tat ve Lezzet Değerleri……… 82
4.4.6. Tekstür Değerleri……….... 83
4.5. Marmelat Örneklerinin Fiziksel Özelliklerinde Meydana Gelen Değişmeler 84 4.6. Marmelat Örneklerinin Kimyasal Özelliklerinde Meydana Gelen Değişmeler... 90
4.7. Marmelat Örneklerinin Duyusal Analiz Sonuçları………. 95
4.7.1. Görünüş Değerleri……… 95
4.7.2. Renk Değerleri………. 97
4.7.3. Koku Değerleri……….... 98
4.7.4. Akışkanlık Değerleri……… 99
4.7.5. Tat ve Lezzet Değerleri……… 99
4.7.6. Tekstür Değerleri………... 100
5. SONUÇ………. 101
6. KAYNAKLAR………. 104
EKLER DİZİNİ……… 111
EK: 1 REÇEL, JÖLE, MARMELAT VE TATLANDIRILMIŞ KESTANE PÜRESİ TEBLİĞİ………... 112
EK: 2 DUYUSAL HEDONİK TEST FORMU………. 124
ÖZGEÇMİŞ………. 126
SİMGELER ve KISALTMALAR
SÇKM Suda çözünür kuru madde
L Katı ve sıvı pekmez örneklerinin parlaklık değerleri
a Katı ve sıvı pekmez örneklerinin renk değerleri (kırmızı/yeşil) b Katı ve sıvı pekmez örneklerinin renk değerleri (sarı/mavi) TKM Toplam kuru madde
HMF Hidroksimetil furfural
HPLC Yüksek performanslı sıvı kromotografisi K.M. Kuru madde
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge Sayfa
2.1. Dut meyvesinin besin maddesi içeriği ( 100 g yenilen kısmında)………… 16 2.2. Reçel ve marmelatlarda kristalizasyonun önlendiği kuru madde ve buna
bağlı invert şeker oranları……….. …
26 2.3. Asitlerin pH düşürme ve eksiliklerine ait değerler………... 28 2.4. Reçel ve benzeri ürünlerde kuru madde ile pH arasındaki ilişki………….. 29 4.1. Karadut meyvesinin bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri………... 55
4.2. Reçel örneklerinin depolama süresince (0., 2. ve 4. ay) bazı fiziksel
özelliklerindeki değişmeler……… 59
4.3. Reçel örneklerinin fiziksel analiz sonuçlarına ait varyans analizi
sonuçları………. 60
4.4. Reçel örneklerinin pektin düzeyine ait fiziksel analiz sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları……… 61 4.5. Reçel örneklerinin depolama süresine ait fiziksel analiz sonuçlarının lsd
çoklu karşılaştırma test sonuçları……… 61 4.6. Reçel örneklerinin depolama süresince (0., 2. ve 4. ay) bazı kimyasal
özelliklerindeki değişmeler……… 68
4.7. Reçel örneklerinin kimyasal analiz sonuçlarına ait varyans analizi
sonuçları………. 69
4.8. Reçel örneklerinin pektin düzeyine ait kimyasal analiz sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları……… 69 4.9. Reçel örneklerinin depolama sürelerine ait kimyasal analiz sonuçlarının
lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 70 4.10. Reçel örneklerinin duyusal özelliklerinde meydana gelen değişimler…...
78 4.11. Reçel örneklerinin duyusal analiz sonuçlarına ait varyans analiz
sonuçları………. 79
4.12. Reçel örneklerinin pektin düzeyine ait duyusal analiz sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları……… 79 4.13. Reçel örneklerinin depolama süresine ait duyusal analiz sonuçlarının lsd
çoklu karşılaştırma test sonuçları……… 79 4.14. Marmelat örneklerinin depolama süresince (0., 2. ve 4. ay) bazı fiziksel
özelliklerindeki değişmeler………. 84
4.15. Marmelat örneklerinin fiziksel analiz sonuçlarına ait varyans analiz sonuçları………... 85 4.16. Marmelat örneklerinin pektin düzeyine ait fiziksel analiz sonuçlarının
lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 85 4.17. Marmelat örneklerinin depolama sürelerine ait fiziksel analiz
sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 86 4.18. Marmelat örneklerinin depolama süresince (0., 2. ve 4. ay) bazı
kimyasal özelliklerindeki değişmeler………. 90 4.19. Marmelat örneklerinin kimyasal analiz sonuçlarına ait varyans analiz
sonuçları………. 91
4.20. Marmelat örneklerinin pektin düzeyine ait kimyasal analiz sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 92 4.21. Marmelat örneklerinin depolama sürelerine ait kimyasal analiz
sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 92 4.22. Marmelat örneklerinin duyusal özelliklerinde meydana gelen
değişimler………... 95
4.23. Marmelat örneklerinin duyusal analiz sonuçlarına ait varyans analiz
sonuçları………. 96
4.24. Marmelat örneklerinin pektin düzeyine ait duyusal analiz sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 96 4.25. Marmelat örneklerinin depolama süresine ait duyusal analiz
sonuçlarının lsd çoklu karşılaştırma test sonuçları………. 96
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil Sayfa
2.1. Karadut meyvelerinden görüntüler………... 14 2.2. Dut üretiminde tarım bölgelerimizin oranları ………. 15 2.3. Reçel üretiminde kullanılan bazı meyveler……….. 19 2.4. HM pektinin yavaş jelleşen ve hızlı jelleşen tiplerinde, jel oluşumu ve
soğuma ilişkisi………. ..
23 2.5. LM pektinin yavaş jelleşen, orta hızda jelleşen ve hızlı jelleşen tiplerinde,
jel oluşumu ve soğuma iliksi………... 24 2.6. LM pektinin yavaş jelleşen, orta hızda jelleşen ve hızlı jelleşen tiplerinde,
jel oluşumu ve soğuma ilişkisi………. 25
3.1. Çalışmada kullanılan karadut meyvesinin ve Blender’in görünüşü………. 43 3.2. Reçel ve marmelat üretiminde kullanılan açık kazan………... 45 3.3. Sıcak dolumdan sonra kavanozların görünüşü ……… 46 3.4. Reçel ve marmelat üretim akım şeması……….. 47
tüketiminde onların tat, aroma veya kokularının yanında içerdikleri vitamin ve mineral değerlerini dikkate almaktadırlar (Özgen ve Tokbaş, 2007).
Araştırmalar insan beslenmesinde meyve ve sebze tüketimiyle kansere yakalanma riski arasında ters ilişkiyi ortaya koymuştur (Kaur ve Kapoor, 2001). Bu sebeple meyve ve sebzelerin fitokimyasal profilinin- kimyasal parmak izinin çıkarılması ve antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi bazı spesifik kanser türlerindeki klinik çalışmalara ışık tutması açısından önem arzetmektedir (Özgen ve Scheerens, 2006). Bu bio-aktif fitokiyasallardan en önemlileri antosiyanin ve karotenoidler gibi doğal pigmentler, ellagik asit ve quercetin gibi fenolik maddeler, vitamin A, E, C ve selenyum gibi mineraller olarak sıralanabilir (Özgen ve Scheerens, 2006).
Günümüzde artık bazı meyve ve sebzelerin içerdiği antioksidan maddelerin kanser, kalp ve damar hastalıklarına karşı koruyucu etkisinin vurgulanması sayesinde artık tüketiciler antioksidan maddelerce zengin ürünleri tercih etmeye başlamışlardır; dolayısı ile ürünlerin antioksidan kapasiteleri onların kalite kriterleri arasına girmiştir (Özgen ve Tokbaş, 2007). Özellikle antosiyanin zengini koyu kırmızı renkli ahududu, böğürtlen, nar, çilek, vişne, kiraz, erik, üzüm, lahana, pancar, patlıcan gibi koyu kırmızı ve mor renkli meyve ve sebzelerin bazı kanser tipleri, damar ve kalp rahatsızlıkları gibi erken ölümlere neden olan bazı hastalıkların ortaya çıkışını engellemede çok etkili olduğu yapılan çalışmalarla kanıtlanmaya çalışılmıştır. Yüksek miktarda antosiyanin içeren bu meyvelerin antioksidan kapasitelerinin çok yüksek değerlerde olduğu bulunmuştur (Özgen ve Scheerens, 2006).
Antioksidanlar; oksidasyonu önemli düzeyde geciktiren ya da engelleyen maddeler olarak tanımlanmaktadır. Antioksidatif etkileri ile öne çıkan başlıca bileşikler; vitaminler (C ve E), karotenoidler ve fenolik bileşiklerdir. Fenoliklerin antioksidan etkileri ise, serbest radikalleri bağlamaları, metallerle şelat oluşturmaları ve lipoksigenaz enzimini inaktive etmeleriyle açıklanmaktadır (Sağlam, 2007).
Antioksidanlar gıdaların yapısında doğal olarak bulunabildiği gibi, Maillard reaksiyonunda olduğu gibi gıdalardaki kimyasal reaksiyonların sonucunda da oluşabilirler veya doğal kaynaklardan özütlenerek gıdalara katılabilirler (Shahidi, 2000). Fenolikler, gıdalarda bulunan başlıca antioksidan bileşiklerdir. Özellikle, meyve ve sebzelerde yaygın olarak bulunan flavonoidler güçlü antioksidan aktivite göstermektedirler (Roginsky ve Lissi, 2005). Klinik denemeler ve epidemiyolojik çalış malar, meyve ve sebze tüketimi ile kardiyovasküler hastalıklar, kanser ve diğer bazı kronik rahatsızlıkların oluşumu arasında ters bir ilişki olduğunu göstermektedir. Meyve ve sebzelerde bulunan ve antioksidan aktiviteye sahip fenolik bileşikler, vitaminler (C ve E) ve karotenoidler, oksidatif stresle ilişkili bu hastalıklardan korunmada etkili bileşikler olarak öne çıkmaktadırlar. Bu nedenle, özellikle diyetle alınan gıdaların antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi üzerine büyük bir ilgi oluşmuştur (Sağlam, 2007)
Bir ya da daha fazla eşlenmemiş elektron içeren ve serbest olarak bulunan atom grupları serbest radikal olarak adlandırılır (Halliwell ve Guttridge, 1989). Oksijen metabolizmasının bir parçası olarak serbest radikal üretilir. Aruoma ve Halliwell (1998), serbest radikallerin nükleik asit ve membranlarda zararlara sebep olduğu ve bu arterosklerozis, katarakt, kanser, gut, romatoid artrit, diyabet, akciğer hastalıkları, Parkinson, Alzheimer gibi hastalıklara yol açtığını bildirmiştir. Bu olayların ve hastalıkların engellenmesi bakımından vücutta antioksidanların varlığı ve miktarı önemlidir. Antioksidan maddeler, aktif oksijen oluşumunu engellemekte veya oluşan aktif oksijenlerin oksidasyonunun teşvik etmiş olduğu zararlanmaları önlemekte dolayısıyla doğal yapıyı bozan hastalıkların oluşumunu durdurmaktadır (Zor, 2007).
İnsan vücudundaki koruyucu mekanizmalar ise serbest radikal oluşumunu engelleyen enzim sistemleri ve oluşan serbest radikalleri etkisiz hale getiren karotenoitler, B kompleksi vitaminler, askorbik asit gibi besin maddeleridir. Bu koruyucu mekanizmalar sayesinde serbest radikallerin oluşturacağı zarar en aza indirilebilmektedir (Sağlam, 2007).
Meyve ve sebzeler fenolik madde, karotenoid, antioksidan vitamin ve antioksidan minerallerce zengindir. Bu nedenle antioksidan aktiviteleri de fazladır (Sağlam, 2007). Dünya ve ülkemizde son yıllarda fenol bileşikleri ve antosiyanin içerikleri nedeniyle üzümsü meyvelerin üretim ve tüketiminde büyük oranda artış meydana gelmiştir.
Polifenoller kuvvetli antioksidanlar olarak bilinir ve karadut özellikle flavonoid ve fenolik asitler bakımından zengindir. Bu grup içerisinde antosiyaninler önemli bir kısmı oluşturur. Antosiyaninlerden en önemlileri sinayidin-3- glikozid, siyanidin -3- rutinosid gibi antosiyaninler ve etil linolenat, palmitik asit, elajik asit, stearik asit, linoleik asit ve linolenik asit gibi fenolik bileşiklerdir (Elmacı ve Altuğ, 2002).
Antosiyaninler meyvelere kırmızı, mor-siyah ve mavi rengi veren pigmentler olarak bilinir. Yapılan laboratuar ve klinik çalışmaları, ahududu ve çilek gibi üzümsü meyvelerin içerdiği antosiyaninler ve fenoliklerin değişik kanser türlerindeki tümörlerin tedavisinde etkili olduğunu göstermiştir (Özgen ve Scheerens, 2006). Han ve ark., (2005) yaptığı bir çalışmada kanserojen azoxymethane (AOM) ile temas ettirilen deney hayvanlarında siyah ahududu tozu ile beslenen farelerin %80 oranında daha az kanser tümörü oluşturduğu saptanmıştır. Yine kurutulmuş siyah ahududu tozu ile beslenen deney hayvanlarında oral, yemek borusu ve kolon kanserleri gibi sindirim sistemi kanser tiplerinde başarı sağlanmıştır (Özgen ve Scheerens, 2006).
Organik ürünlere rağbetin arttığı günümüzde taze tüketiminin yanında işlenmiş ürünlerinin de besleyici özelliği sayesinde duta olan ilgi giderek artmaktadır (Erdoğan ve Pırlak, 2005).
Yıkanmamış meyveleri kapalı bir kapta buzdolabında birkaç gün saklanabilmektedir. Dutlar, raf ömürleri kısa olduğundan, pazar için çekici bir meyve olmadığı için genellikle yöresel olarak tüketilmektedir. Bazı bölgelerde toplanan karadutlar taze suyu sıkılarak satılır. Ama daha çok diğer dut türlerinde olduğu üzere pekmez, şurup, reçel ve marmelat gibi işlenmiş ürünlere dönüştürülerek kullanılır. Bunun haricinde ticari koşullarda 0 oC nin altında şoklama tesislerinde dondurularak dondurma, reçel, meyve suyu, meyveli yoğurt işleyen firmalara satılır (Mözgen, 2009).
Meyve ve sebze işleme sanayi kullandığı tarımsal ürünleri, ürünlerin yüksek oranda su içermesi ve kolayca bozulmaları nedeniyle hasat sonrası en kısa zamanda dayanıklı duruma getirmeyi amaç edinmiştir. Meyveler, yüksek oranda şekerle dayanıklı hale getirilerek kahvaltıda tüketilmek üzere, çoğu nitelikleri açısından üretildiği meyve ile doğrudan bir ilgisi olmayan, çeşitli ürünler elde edilmektedir (Bingöl, 1993; Cemeroğlu ve ark., 2003).
Ülkemizde üretilen meyvelerin miktar ve çeşitliliği reçel ve benzeri ürünlerin üretiminde taze meyvelerin kullanımına olanak sağlamaktadır. Dış ülkelerde ise taze tüketim için yeterli ve uygun fiyatla meyve bulunamadığı için daha çok değişik muhafaza yöntemleri ile korunan meyveler kullanılmaktadır. Taze meyve kullanımında meyvenin yapısal durumu, rengi ve aroması önem kazanmaktadır. Meyveler uygun tür ve çeşitlerden seçilmeli ve şekerle pişirmeye dayanıklı olmalıdır. Bütünlüğü ve yapısı bozulmamalı, parçalanıp dağılmamalıdır. Parlak, tür ve çeşidine özgü rengini taşımalı ve korumalıdır. Meyveler aromaca zengin olmalıdır. Bu özellikler meyvelerin tür ve çeşit özelliklerinin yanında olgunluk durumlarıyla da yakından ilgilidir. Olgun meyveler reçel üretiminde, aşırı olgun meyveler marmelât üretiminde kullanılmalıdır (Bilişli, 1998; Cemeroğlu ve ark ., 2005).
Tüm dünyada ve özellikle gelişmiş ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de insan sağlığı açısından büyük öneme sahip antioksidan kapasitesi yüksek, antosiyanin bakımından zengin meyvelere ve bu meyvelerden üretilen ürünlere olan ilgi gittikçe artmaktadır İçerdiği yüksek antosiyanin ve diğer fitokimyasallar açısından karadut da tercih edilen bu meyveler sınıfına girmektedir. Karadut meyvelerinin değerlendirilme yöntemlerinden birisi de reçel ve marmelat vb. ürünlere işlenmesidir.
Isıl işlem, depolama ve diğer birçok proses gıdaların kalite parametreleri üzerine etkili faktörlerdendir. Gıdaların sahip oldukları bazı bileşen öğeleri bu gibi proseslerden oldukça fazlaca etkilenmekte ve bu da gıdaların besinsel özelliklerinin azalmasına neden olmaktadır. Gıdalara uygulanacak herhangi bir proses seçilirken dikkat edilmesi
gereken en önemli husus, onların besinsel bileşimlerine en az zarar verecek ya da onları optimum düzeyde koruyacak yöntemin bulunmasıdır (Sağlam, 2007).
Bu çalışmada Tokat yöresinde yetişen karadut (Morus nigra) meyveleri ve bunlardan üretilen reçel ve marmelatların antioksidan kapasiteleri, bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ürünlerin depolanması sürecinde bu özelliklerdeki değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır.
2. KAYNAK ÖZETLERİ
2.1. Oksidasyon, Oksidan ve Antioksidan
Oksidasyon; canlı hücrelerinde veya lipit içeren gıdaların renk, tat ve kokularında oksijenin etkisi ile meydana gelen ve çoğunlukla istenmeyen değişimlerdir. Oksidan ise; bulunduğu ortamdaki diğer biyokimyasal bileşenleri oksitleyen maddelere verilen isimdir. Gıdalarda ve canlı hücrelerinde oluşan oksidasyon reaksiyonlarını engelleyen veya yavaşlatan bileşenlere ise genel olarak antioksidan adı verilmektedir (Oğuz, 2008).
Gıdalarda oksidasyon reaksiyonlarını yavaşlatan veya önleyen antioksidanlar, lipit oksidasyonunda serbest radikal içeren yağlara elektron veya hidrojen atomu vererek ya da yağ zinciri ile serbest radikal arasında kompleks oluşturarak serbest radikal zincirine son verirler. Antioksidanlar, kendi elektronlarını vererek serbest radikalleri etkisizleştirirken elektron verdikleri halde serbest radikallere dönüşmezler; dolayısıyla her iki formda da kararlı bileşenlerdir. Gıdalarda bulunan antioksidanların söz konusu etkileri sonucunda gıdaların renk, tat ve koku gibi duyusal özellikleri korunmuş olur (Oğuz, 2008).
Antioksidan maddeler canlılarda serbest radikalleri nötralize ederek hücrelerin onlardan etkilenmesini önleyen veya kendini yenilemesini sağlayan maddelerdir (Gök ve Serteser, 2003). Antioksidanlar, serbest radikallerle reaksiyona girerek hücre zararını ve tümör gelişimini önlerler; böylece sağlıklı ve yaşlılık etkilerinin minimum olduğu kaliteli bir yaşam sağlarlar (Oğuz, 2008).
En dış elektron zarfında bir elektron kaybetmiş, dolayısıyla bu elektron açığını kapatabilmek için başka atomların elektronlarını paylaşmaya çalışan atom gurupları (süperoksit (•O2), hidroksil (OH•), peroksil (ROO•), alkoksil (RO•), semiquinon (Q•), nitrik oksit (NO•) kökleri ile hidrojen peroksit (H2O2), peroksinitrit (ONOO•) ve singlet oksijen (•O2) ) serbest radikaller olarak adlandırılırlar (Gök ve Serteser, 2003). Serbest radikaller genellikle kararsız ve hayli reaktif olup diğer moleküllere enerji verirler (Oğuz, 2008).
Radyasyon, gazlar, ağır metaller, herbisitler, pestisitler gibi çevre kirleticiler ile tedavi amacıyla kullanılan birçok ilaç, vücutla etkileşime girerek serbest radikal oluşumuna neden olmaktadır. Oksidatif stres, normal metabolik faaliyetlerin devam ettirilmesi için gerekli olan aktif oksijen-antioksidan dengesini aktif oksijen lehine bozarak birçok hastalığın oluşumuna sebep olmaktadır (Zor, 2008).
Eşlenmemiş elektron serbest radikalin paramanyetik özellik kazanmasına, reaksiyona girme isteğinin artmasına neden olur ve çoğu zaman diğer bir molekülden elektron alarak elektronlarını eşleme eğilimine girer (Sağlam, 2007). Oksijen metabolizmasının bir parçası olarak serbest radikal üretilir. Oksijene ihtiyaç duyan tüm canlıların, bu kısa ömürlü fakat olumsuz etkisi fazla olan (Özgen ve Scheerens, 2006) serbest radikal moleküllerinin zararıyla karşılaşma riski fazladır. Serbest radikaller elektronlarını eşlemek için biyomoleküllerin doymamış bağlarıyla etkileşime girer. Protein, karbonhidrat, lipit ve nükleotidler gibi organik moleküllerde zarara ve istenilmeyen modifikasyonlara neden olur. İnsan vücudunda normal koruyucu mekanizmanın etkisiz hale getirebileceği miktardan fazla serbest radikal üretilmesi halinde metabolik ve hücresel bozukluklar ortaya çıkar. Hücre membranlarında zarara yol açarak iyon taşınımını engellerler, lipid peroksidasyonu nedeniyle toksik bileşik oluşumuna neden olur (Sağlam, 2007). Serbest radikaller, vücut hücrelerine zarar verir, bağışıklık sistemini zayıflatırlar. Serbest radikallerin nükleik asitlerle etkileşime girmesi halinde hücre çekirdeği düzeyinde zarar oluşturup, bazı enzimlerlerin aktivasyonu sonucu kanserin nedeni olan tümör oluşumlarına sebep olabilirler. Kanser oluşumu sırasında bedendeki serbest radikallerin sebep olduğu oksidatif zararı önlemede antioksidanlar en önemli görevi üstlenir (Özgen ve Scheerens, 2006).
Serbest radikallere karşı koruyucu etkileri olan ve gıdaların yapısında bulunan antioksidan bileşenler arasında tokoferoller, askorbik asit, karotenoidler ve fenolik bileşikler önemli bir yer tutmaktadır (Oğuz, 2008). Antioksidan vitaminler olarak bilinen C ve E vitaminleri ile bir provitamin A olan, β-karoten, antioksidan savunma mekanizmasında oksijenin aktif formlarını yok ederek ve zincir kırıcı antioksidanlar
olarak etki göstermektedirler. Bunlar hem tek başlarına hem de sinerjist olarak görev yaparak oksidatif reaksiyonlar geciktirir veya engellerler (Sağlam, 2007).
2.2. Fenolik Bileşikler
Fenolik bileşikler, bir aromatik halka ve buna bağlı olarak fonksiyonel türevleri de dahil bir ya da birden fazla hidroksil grubu içeren maddeler olarak tanımlanmaktadır.
Bu bileşikler bitkilerin ikincil metabolizma ürünleri olarak tanımlanmakta ve günümüzde 8000 den fazla fenol bileşiği yapısı bilinmektedir (Bravo, 1998). Önceleri ikincil metabolitlerin organizmada biyokimyasal olaylarda özellikle büyümede (fotosentez, solunum ve protein sentezi gibi) kesin bir fonksiyona sahip olmadıkları, bunların artık ürünler olduğu ve bazı metabolik olaylar sonucu oluştukları zannediliyordu. Son yıllarda yapılan çalışmalarda bunların bazı biyosentetik yollarla üretildiği ve bitkilerde değişik koşullara adaptasyon, hastalıklara dayanım, tozlayıcılar ve öteki bazı faydalı organizmaları çekicilikte büyük bir öneme sahip oldukları bildirilmiştir (Kafkas, 2006).
Fenol bileşikleri yapılarında fenol fonksiyonu taşıyan çeşitli bileşikleri kapsar. Fenolikler en aktif doğal antioksidanlar olup, antioksidan etkileri serbest radikalleri bağlamaları, metallerle şelat oluşturmaları ve lipoksijenaz enzimini inaktive etmeleri ile gerçekleşmektedir. Bir polifenolün antioksidan olarak tanımlanabilmesi için iki özelliğe sahip olması gerekmektedir. Birincisi, düşük konsantrasyonlarda bile oksidasyonu geciktirebilme, yavaşlatma veya önleme yeteneğine sahip olması, ikincisi de kendisi serbest radikale dönüştüğünde stabil bir formda kalabilmesidir (Oğuz, 2008).
Fenolik bileşikler, meyve ve sebzelerde çok az miktarda bulunan ve fakat bunların işlenmelerinde değişik sorunlara neden olan önemli bileşim öğelerinden birisidir. Fenolik bileşiklerden önemli bir bölümü, ürünlerin lezzetinin oluşmasında, özellikle ağızda buruk bir izlenim bırakmasında etkilidir. Diğer taraftan bir kısım fenolik maddeler, örneğin antosiyaninler, meyve ve sebzelerin kendine özgü renklerinin oluşmasını sağlamaktadırlar. Her meyve ve sebzede mutlaka az veya çok miktarda
bulunmaktadırlar, ancak fenolik bileşikler açısından meyveler, sebzelerden daha zengindirler. Bu özellikler meyve ve sebzeler ile bunlardan elde edilen ürünler için son derece önemlidir (Cemeroğlu ve ark., 2001).
Birçok bitkisel kaynaklı gıda, en güçlü antioksidanlardan olan fenolik fitokimyasalları içermekte ve oksidatif zararlara karşı vücut savunmasına katkıda bulunmaktadır. Bu bileşikler hem gıdaları bozulmalara karşı korumakta hem de tüketilmeleri sonucu vücudumuza antioksidan madde sağlamaktadırlar. Bitkisel gıdalarda bulunan fenolik maddeler; fenolik asitler, flavonoidler, lignanlar ve stilbenler gibi alt gruplara ayrılmaktadır. Bunlardan özellikle fenolik asitler ve flavonoidler antioksidan olarak önem taşımaktadır. Antioksidan davranışlarından dolayı flavonoidler, diyette bulunan en önemli antikarsinojenlerden biri olarak kabul edilmektedir (Oğuz, 2008).
Flavonoidler fenolik bileşiklerin en geniş ve en önemli grubudur (Acar, 1998; Çam ve Hışıl, 2003). Bu zamana kadar 5000’den fazla flavonoid tanımlanmış ve en az 10 kimyasal alt grup olarak sınıflandırılmıştır. Bunlar arasında günlük diyette özellikle flavonlar, flavonoller, flavanoller, flavanonlar, antosiyaninler ve izoflavonlar bulunmaktadır. Kimyasal olarak flavonoidlerin antioksidan özellikleri aşağıda özetlenen üç nedenden kaynaklanmaktadır (Oğuz, 2008).
1. Aromatik halka yapılarındaki hidroksil grupları sayesinde hidrojen vererek redoks reaksiyonuna girebilirler ve bu sayede serbest radikalleri yok edebilirler. 2. Aromatik, heterosiklik ve çoklu doymamış bağlardan oluşan yapılarıyla stabil
bir delokalizasyon sistemi oluştururlar.
3. Metal şelatlama kapasitesine sahip yapısal grupları vasıtasıyla OH¯ ve O2˙¯ gibi reaktif oksijen türlerinin oluşumunu engelleyebilirler.
Tıbbi açıdan öneme sahip pek çok bitki türünde flavonoidlerin aktif ingrediyentler olduğu düşünülür. Bitkilerde genellikle glikozitler şeklinde bulunan flavonoidler hidrolik aktivite ve kimyasal stabiliteye sahip bileşiklerdir (Oğuz, 2008).
Gıda bileşeni olarak fenolik bileşikler; insan sağlığı açısından işlevleri, tat, koku ve renk oluşumundaki etkileri, renk değişimlerine katkıları, antimikrobiyel ve antioksidan etki göstermeleri, enzim inhibisyonuna neden olmaları ve değişik gıdalarda saflık kontrol kriteri olmaları gibi birçok açıdan önem taşımaktadır. Antioksidan etki, fenol halkasındaki hidroksil grubu sayısı ile artmakta ve aynı bileşikte bu etki meta-, orto-, ve para- sırası ile yükselmektedir (Oğuz, 2008).
Fenolik bileşikler arasında en önemlileri antosiyaninler ve tanenlerdir. Antosiyaninler çoğu meyve, sebze ve çiçeklerin kırmızıdan maviye kadar değişen renklerini oluşturan ve suda çözünen doğal pigmentlerdir. Bitkilerde yaklaşık 200 farklı antosiyanin tanımlanmış ve bunlardan ortalama 70 tanesinin meyvelerde bulundukları saptanmıştır. Meyvelerde antosiyanin sayısı genelde 2-6 arasında değişmekle birlikte, antosiyaninlerin antosiyanidinlere bazı şekerlerin bağlanması sonucu oluştuğu bildirilmiştir (Kafkas, 2006).
Üzümsü meyveler grubu insan sağlığı açısından birçok biyoaktif ve fitokimyasal kaynağıdırlar. Özellikle antosiyanin zengini ahududu, böğürtlen, nar, çilek, vişne, kiraz, erik, üzüm, lahana, pancar, patlıcan gibi koyu kırmızı ve mor renkli meyve ve sebzelerin bazı kanser tipleri, damar ve kalp rahatsızlıkları gibi erken ölümlere neden olan bazı hastalıkların ortaya çıkışını engellemede çok etkili olduğu yapılan çalışmalarla kanıtlanmaya çalışılmıştır (Özgen ve Scheerens, 2006).
Yapılan çalışmalarda karadutlarda özellikle siyanidin-3-glikosit ve siyanidin-3-rutinosit gibi antioksidan aktivite gösteren siyanidin esaslı antosiyaninler tesbit edilöiştir (Özgen ve ark.,2009a).
Fenolik maddeler, karotenoidler, askorbik asit, A vitamini, E vitamini, B kompleks vitaminleri ve antioksidan mineraller serbest radikallere karşı vücudun korunmasında önemli etkiye sahip besin maddelerinin başında yer alır. Özellikle yüksek miktarda antosiyanin içeren meyvelerin antioksidan kapasitelerinin çok yüksek değerlerde olduğu bulunmuştur (Özgen ve Scheerens, 2006).
Han ve ark., (2005) yaptığı bir çalışmada kanserojen azoxymethane (AOM) ile temas ettirilen deney hayvanlarında siyah ahududu tozu ile beslenen farelerin %80 oranında daha az kanser tümörü oluşturduğu saptanmıştır. Yine kurutulmuş siyah ahududu tozu ile beslenen deney hayvanlarında oral, yemek borusu ve kolon kanserleri gibi sindirim sistemi kanser tiplerinde başarı sağlanmıştır (Stoner ve ark., 1999; Haris ve ark., 2001; Casto ve ark., 2002).
Tosun ve ark., (2003) portakal, vişne, şeftali ve kayısı nektarlarının toplam antioksidan kapasitesi, toplam fenolik içeriği, toplam karotenoid içeriği ve askorbik asit içeriğini araştırmıştır. Antioksidan kapasitesini belirlemede ferric reducing/antioxidant power (FRAP) yöntemini kullanmış ve portakal nektarı için 6,54 µmol/ml, vişne nektarı için 8,01 µmol/ml, kayısı nektarı için 5,68 µmol/ml, şeftali nektarı için 5,19 µmol/ml değerlerini elde etmişlerdir (Sağlam, 2007).
Karadeniz ve ark., (2004) farklı meyve (elma, ayva, üzüm, armut ve nar) ve sebzelerin (patates, soğan, taze soğan, kırmızı turp ve kırmızı lahana) antioksidan aktivitesini, toplam fenolik ve flavanoid içeriklerini belirlemişlerdir. Meyveler arasında nar % 62,7 ile en yüksek antioksidan aktiviteye sahip olup bunu ayva (%60,4), üzüm (% 26,6), elma (% 25,7) ve armut (% 13,7) izlemiştir. Sebzelerin antioksidan aktivitesi % 40,8 ile % 12,5 arasında değişmektedir. Meyvelerde fenolik madde içeriği 326- 4306 mg kateşin/kg, flavanoid içeriği ise 282-2115 mg kateşin/kg iken sebzelerin fenolik madde içeriği 536-2166 mg kateşin/kg, flavanoid içeriği ise 153-842 mg kateşin/kg olarak belirlenmiştir. Toplam fenolik madde içeriğinin meyve ve sebzelerin antioksidan içeriğine önemli etkisinin olduğu gözlenmiştir (Sağlam, 2007).
Zhishen ve ark., (1999) 19 dut varyetesinin flavanoid içeriğini spektrofometrik olarak rutin eşdeğeri cinsinden belirlemişlerdir. Meyvelerde en az 4 flavanoid bulunduğunu bunun ise ikisini rutin ve kersetinin oluşturduğunu tespit etmişlerdir. Flavanoit içeriğinin 9,84-29,6 mg/ g (kuru ağırlık) olarak değiştiği görülmüştür (Sağlam, 2007).
Antioksidan kapasitesi belirlenmesinde en çok kullanılan yöntemler; ABTS (2,2-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) nin oksidan olarak kullanıldığı Trolox
Equivalent Antioxidant Capacity (TEAC), Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP), DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) serbest radikal temizleme potansiyeli, Oxygen Radical Absorption Capacity (ORAC), total radical absorption potentials (TRAP) ve photochemiluminescence (PCL) olarak sıralanabilir. Ancak bu yöntemler ilk olarak insan plasmasındaki antioksidan miktarlarının tespitinde kullanılmak üzere dizayn edilmiştir. Meyve ve sebzelerin içerdiği asidik ortam ve düşük pH gözönüne alındığında daha sağlıklı ölçümler için TEAC yönteminin Özgen ve ark. 2006a tarafından modifiye edilmiş şekli kullanılması tavsiye edilmeketedir (Özgen ve Scheerens, 2006). Bu metodun prensibi bir antioksidan ve serbest radikal arasında single elektron transferi (SET) reaksiyonu ya da hidrojen atomu transferi (HAT) reaksiyonuna dayanır. Single elektron transferi (SET) reaksiyonuna dayanan metodlarda (FRAP ve TEAC) antioksidanlar, Fe (III) gibi oksidanlarca oksitlenir. Antioksidan veya oksidanın absorbansındaki değişim UV spektrofotometresiyle ölçülür.
Reçel ve marmelat gibi islenmiş ürünlerde meyvelerin vitamin ve mineral içeriklerinin bu gıdalara nasıl yansıdığı önem arz etmektedir (Cemeroğlu 1986). Birçok antioksidan etki gösteren bileşik sterilizasyon, pastörizasyon, dehidrasyon, depolama ve pişirme gibi gıda işleme aşamalarında önemli ölçüde kaybolmakta ve antioksidan etkilerinde azalma olmaktadır. En belirgin değişimler ise ısıtmada hızlı, depolamada yavaş bir şekilde ilerleyen oksidasyon reaksiyonlarıyla meydana gelir (Sağlam, 2007).
Nicoli ve ark. (1997), ısıtılan domates püresinde (95 oC de 6 saat) başlangıçta antioksidan özelliklerinde azalma görürken zamanla artış gözlemişlerdir (Sağlam, 2007).
Tsai ve ark., (2005) dut ekstraklarının ısıtılması sırasında antosiyanin içeriği ve antioksidan kapasitesine pH ve sükroz konsantrasyonun etkisini incelemişlerdir. % 20, % 40 ve % 60 lık sükroz konsantrasyonu ve pH 2, 3 ve 4 te farklı ısıtma süreleri sonrasında rengin genel olarak 0-4 saat içerisinde azaldığı sonra ise arttığı, sükroz içeren sistemlerde 17 saat sonrasında degradasyon indeksinin maksimum noktaya ulaştığı belirlenmiştir. Sükroz içeren ve içermeyen tüm örneklerde polimerik ve copigment özellikli antosiyaninde artış, monomerik olan antosiyaninlerde ise ısıtmaya
bağlı olarak azalma gözlenmiştir. pH 2 de yüksek şeker içeriğine bağlı olarak antioksidan kapasitesinde ise artış tespit edilmiştir.
Kim ve ark., (2004) erik, ahududu ve vişnenin toplam fenolik madde içeriğini, antioksidan kapasitesini ve toplam antosiyanin içeriğinin reçele işlemeye bağlı olarak değişimini incelemiştir. Meyvelerin toplam fenolik içeriği 245,7- 398,5 mg GAE /100 g, antioksidan kapasitesi 354,8- 692,3 mg VCEAC/100 g, toplam antosiyanin içeriği 30,9- 67,1 mg CGE/ 100 g olarak belirlenmiştir. Reçellerde fenolik madde 132,9- 218,9 mg GAE/ 100 g, antioksidan kapasitesi 205,6- 373,5 mg VCEAC /100 g, toplam antosiyanin içeriği 5,4- 30,4 mg CGE/100 g dir. Isıl işlemle toplam fenolik madde, toplam antosiyanin içeriği ve antioksidan kapasitesinde azalma olduğu ve en önemli kaybın antosiyanin içeriğinde meydana geldiği görülmüştür.
Oki ve ark., (2006) dut meyvelerinin olgunlaşmaya bağlı olarak antosiyanin içeriğinde ve antioksidan aktivitesinde meydana gelen değişimi incelemiştir. Olgunlaşma ile antosiyanin içeriğinin ve antioksidan kapasitesinin arttığı tespit edilmiştir (Sağlam, 2007).
2.3. Hammadde Olarak Karadut
Dut, farklı iklim ve toprak şartlarına adaptasyon kabiliyetinin yüksek olması nedeniyle, ılıman, tropik ve subtropik iklim bölgelerinde yetişebilen bir meyve türüdür. Dut (Morus spp.), Urticales takımının oraceae familyasının Morus cinsine girmektedir.
Morus cinsi içine giren tür sayısını, Freeman (1978) 12, Huo (2002) 14, Koidzumi
(1917) 24 ve 1 alt tür (Machii ve ark., 2001), Martin ve ark. (2002) 30’dan fazla, Datta (2002) ise 68 olarak bildirmektedirler. Özellikle doğu, batı ve güneydoğu Asya, güney Avrupa, Kuzey Amerika’nın güneyi, Güney Amerika’nın kuzeybatısı ve Afrika’nın bazı bölümlerinde duta yaygın olarak rastlanmaktadır (Erdoğan ve Pırlak, 2005).
Meyvesinden faydalanılan ve yaygın olarak yetiştiriciliği yapılan dut türleri: Morus alba (beyaz ve mor dut), M. nigra (karadut), M. rubra (kırmızı dut), M. australis, M. latifolia, M. multicaulis, M. ihou, M. Kagayamae, M. bombycis’tir (Özgen, 2009).
Geniş çapta yetiştirilen en önemli antosiyanin zengini dut türleri Morus alba (beyaz dut), Morus rubra (kırmızı dut) ve Şekil 2.1’de görüldüğü gibi Morus nigra (karadut) dır (Özgen ve ark., 2009).
Şekil 2.1. Karadut meyvelerinden görüntüler.
Çok geniş alanlara yayılmış olmasına rağmen meyvesinden ziyade ipekböcekçiliği yetiştiriciliği amacıyla kullanımı nedeniyle dünya dut meyve üretim miktarına ait kayıtlara rastlanmamaktadır. Ülkemizde, 2210000 adet meyve veren yaşta dut ağacından 55000 ton ürün elde edilmektedir. Şekil 2.2’de tarım bölgelerimize göre dut üretim değerleri verilmiştir. Ortadoğu (10263 ton), Kuzeydoğu (10134 ton), Orta kuzey (10043 ton) ve Karadeniz (9196 ton) dut üretiminin en fazla olduğu tarım bölgelerimizdir.
Şekil 2.2. Dut üretiminde tarım bölgelerimizin oranları
Ülkemizde gerek ağaç sayısı, gerekse üretim miktarında giderek bir azalma gözlenen dut, hemen hemen tamamen doğal koşullarda yetiştirilmektedir. 1980 yılı temel (100) alındığında Türkiye’deki son 20 yıllık dönemde toplam ağaç sayısında %36,75’lik, üretimde %42,11’lik bir düşüş gerçekleşmiştir.
Türkiye’de genelde dut yetiştiriciliğine özellikle de karadut yetiştiriciliğine ilginin giderek arttığı gözlemlenmektedir. Türkiye’nin yıllık dut meyvesi üretimi 60000 tondur. Bunun %95’ini beyaz dut kalan %5’inide kırmızı ve karadut oluşturur (Erdoğan ve Pırlak, 2005).
Karadut dünyada geniş bir yayılım göstermiştir. Başta Anadolu olmak üzere Kuzey İran, Azarbeycan, Suriye, Çin ve Ermenistan bölgeleri karadutun yetiştirildiği bölgelerdir. Yaygın olmamakla birlikte Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri, Avustralya ve Hindistan’da da karadut yetiştirilmektedir. Kuzey Amerika kırmızı dutun anavatanı olarak kabul edilir. Beyaz dutun anavatanı Çin olarak bilinmekle birlikte
yüzyıllar önce Avrupaya doğru yayılım göstermiştir. İpek böcekçiliğinin gelişimi ile bu tür Amerika kıtasına kadar taşınmıştır (Özgen, 2009).
Anadoluda geniş çapta yetiştirilen karadutun hasat dönemi haziran ağustos tarihleri arasıdır (Elmacı ve Altuğ, 2002). Karadut meyveleri 2-3 cm (Elmacı ve Altuğ, 2002) uzunluğunda, sıra dışı rengi ve kendine has hafif ekşi lezzetiyle sulu özelliktedir (Özgen ve ark, 2009). Meyve temel bileşenleri şeker (fruktoz %48, glikoz %52), sitrik asit (%92) ve malik asit (%8) gibi organik asitler, fenolik asitler ve antosiyaninlardir (Elmacı ve Altuğ, 2002). Çizelge 2.1 den de anlaşılacağı üzere yüksek miktarda vitamin ve mineral kaynağıdır.
Çizelge 2.1 Dut meyvesinin besin maddesi içeriği ( 100 g yenilen kısmında) (Erdoğan ve Pırlak, 2005).
BESİN MADDESİ DEĞER
Su (%) 87.5 Protein (g) 1.8-2.88 Yağ (g) 0.49 Karbonhidrat (g) 8.3 Ca (mg) 80 P (mg) 40 Ma (mg) 0.7-11.3 Fe (mg) 1.9 K (mg) 241 Vitamin A (IU) 174 Thiamin (mg) 184 Askorbik Asit (mg) 13
Son olarak 2006 - 2008 yıllarında yapılan ve Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırmalar Kurumu (TÜBİTAK) tarafından desteklenen projede (TOVAG 106 O 102) Türkiye’nin farklı yerlerinden örneklenen 76 genotipin pomolojik ve fitokimyasal değeri aşağıdaki gibi özetlenmiştir.
• Ağırlık-meyve iriliği : 2,17 - 7,40 g
• Çekirdek sayısı/taze ağırlık (g) : 1,1 - 6,3 tane • SÇKM (Suda çözünür kuru madde) (%) : 13,5–23,3 • pH : 3,36–3,99
• Meyve suyu randımanı (%) : 51-74 • Kuru madde miktarı (%) : 13,1–24,9
• Antosiyanin (mg/100g taze ağırlık): 308–830
• Toplam fenolik (mg galik asit/kg taze ağırlık): 1766–3488 • Antioksidan kapasitesi (TEAC)µmol TE/g taze ağırlık:4,8-14,4 • Antioksidan kapasitesi (FRAP)µmol TE /g taze ağırlık:6,6 – 22,9
Yıkanmamış meyveler kapalı bir kapta buzdolabında birkaç gün saklanabilmektedir. Dutlar, raf ömürleri kısa olduğundan, Pazar için çekici bir meyve olmadığı için genellikle yöresel olarak tüketilmektedir. Bazı bölgelerde toplanan karadutlar taze suyu sıkılarak satılır. Ama daha çok diğer dut türlerinde olduğu üzere pekmez, şurup, reçel ve marmelat gibi işlenmiş ürünlere dönüştürülerek kullanılır. Bunun haricinde ticari koşullarda 0 oC nin altında şoklama tesislerinde dondurularak dondurma, reçel, meyve suyu, meyveli yoğurt işleyen firmalara satılır (Özgen, 2009).
Karadut önemli bitkisel gıda bileşenleri ve eşsiz tadıyla gıda sanayinde olduğu gibi marketlerde de aranan ürün haline gelmiştir. Karadut meyvesi birçok bitkisel gıdanın kaynağıdır (Güneş ve Çekiç, 2004; Koyuncu, 2004a-2004b; Ercişli ve Orhan, 2007).
Ülkemizde dut meyvesinden taze ve kurutulmuş olarak yararlanılmaktadır. Genel olarak dut ülkemizde %70 pekmez, %10 köme, %3 pestil üretiminde, %4 kuru dut üretiminde ve %5 sofralık olarak değerlendiriliyor. Karadut kendine özgü koyu kırmızı rengi
(antosiyanin) ile kimi yörelerde karadut taze olarak, reçel, şurup veya meyve suyuna işlenerek tüketilirken; kimi yörelerde ise pasta ve dondurmalara renk, tat ve aroma katmak; reçel, marmelat, sirke ve cevizli sucuk yapımı amacıyla kullanılmaktadır.
Tüm dünyada ve özellikle gelişmiş ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de insan sağlığı açısından büyük öneme sahip antioksidan kapasitesi yüksek, antosiyanin bakımından zengin meyvelere ve bu meyvelerden üretilen ürünlere olan ilgi gittikçe artmaktadır (Scheerens, 2001). İçerdiği yüksek antosiyanin ve diğer fitokimyasallar açısından karadut da tercih edilen bu meyveler sınıfına girmektedir. Karadut meyvelerinin değerlendirilme yöntemlerinden birisi de reçel marmelat vb. ürünlere işlenmesidir.
Son yıllarda modern tıptaki gelişmeler kırmızı renkli meyvelerin yüksek antioksidan özelliğine sahip olduklarını işaret etmiştir. Karaduta kırmızı rengi veren antosiyaninlerle yapılan çalışmalarda; ağız gırtlak, yemek borusu, mide ve kolon gibi sindirim sistemi kanser tiplerinde koruyucu ve tedavi edici özellikler gözlemlenmiştir (Özgen, 2009).
Modern tıpta dutun tek kullanım alanı karaduttan elde edilen şuruptur. Karadut şurubu gargara olarak ağız ve boğaz hastalıklarına, özellikle de bebeklerde pamukçuklara karşı uygulanır (Erdoğan ve Pırlak, 2005). İngiltere’deki Montfort üniversitesinde yapılan çalışmaların sonucunda, dutta bulunan resveratrol adlı molekülün vücutta kanser hücrelerini hedef alarak onları tahrip eden, kanser karşıtı bir unsura dönüştürdüğü saptanmıştır (Anon., 2009). Bileşiminde bulunan papyriflavonal A, kuraridin, saphoraflavanone D ve saphoraiso flavanone A iyi bir antifungal ve güçlü antimikrobiyel aktivite göstermektedir. Özellikle C. Albicans üzerinde antifungal aktivite göstermektedir. Karadut meyvelerinden elde edilen morin flavanoid yapısında bir maddedir ve bu maddenin makrofajlar üzerinde antiinflamator aktivitesi belirlenmiştir ( Yiğit ve ark., 2007).
Öte yandan, dut ağacından beslenen zararlı böcek olmadığı için herhangi bir tarım ilacı da kullanılmamaktadır. Bu nedenle dut dünyanın en ekolojik ürünlerinden biri olarak sayılmaktadır.
2.4. Reçel ve Marmelat Üretiminde Kullanılan İngrediyentler
Reçel üretiminde kullanılan hammaddelerin yanı sıra, hammadde beraberinde kullanılan katkı maddelerinin kaliteyi oluşturmaya uygun nitelikte olmaları gerekmektedir. Bu nedenle reçeli oluşturan hammaddeler ve katlı maddeleri üzerinde kısaca durmakta yarar vardır:
2.4.1. Bitkisel Dokular ve Özellikleri
Ülkemizin çeşitli yörelerinde yetişen farklı tipte meyveler (Şekil 2.3) ve hatta patlıcan gibi bazı sebzeler, bazı bitkisel dokular (gül yaprağı veya portakal veya turunç kabuğu) kullanılarak reçel üretilmektedir (Cemeroglu, 1986). Bu kadar farklı hammadde kullanılması ve üretimde çok çeşitli yöntemlerin uygulanması bu ürünlerde büyük bir çeşit zenginliği oluşturmaktadır (Cemeroğlu ve ark., 2003).
Şekil 2.3. Reçel üretiminde kullanılan bazı meyveler
Kaliteli bir üretim en iyi hammadde ile en uygun reçete hazırlanarak ve en iyi teknolojiyi uygulayarak mümkündür (Broomfield, 1996; Bilişli, 1998; Cemeroğlu ve ark., 2005). Kullanılan meyvelerin seçimi önemlidir. Kaliteli hammadde kullanımı göz önüne alınacak ilk ve en önemli tercih olmalıdır. Meyve oranları gıda mevzuatlarının izin verdiği miktarların altında olmamalıdır. Türk Standartları Enstitüsü (TSE)’ne göre Birinci Sınıf Reçel Ürünlerinde kullanılacak meyve oranı %40’dan İkinci Sınıf Reçel Ürünlerinde %33’den az olmamalıdır (Bilişli, 1998).
Taze meyve kullanımında meyvenin yapısal durumu, rengi ve aroması önem kazanmaktadır. Meyveler uygun tür ve çeşitlerden seçilmeli ve şekerle pişirmeye dayanıklı olmalıdır. Bütünlüğü ve yapısı bozulmamalı, parçalanıp dağılmamalıdır. Parlak, tür ve çeşidine özgü rengini taşımalı ve korumalıdır. Meyveler aromaca zengin olmalıdır. Bu özellikler meyvelerin tür ve çeşit özelliklerinin yanında olgunluk durumlarıyla da yakından ilgilidir. Olgun meyveler reçel üretiminde, aşırı olgun meyveler marmelât üretiminde kullanılmalıdır. Meyveler yaralı, bereli, küflü, renk ve yapı olarak zararlanmış, hastalık ve zararlıların etkisinde kalmış olmamalıdır. Üzerlerinde toz, toprak ve ilaç kalıntıları bulunmamalıdır. Sap, yaprak ve diğer bitki kısımları ile yabancı maddelerle bir arada bulunmamalıdır. Meyvelere, meyve seçiminden sonra zorunlu ön işlemler uygulanmalıdır. İyi ve etkili bir yıkama işlemi yapılabilmesi için; çürük ve hastalıklı meyveler, diğer bitki kısımları olan sap ve yaprak gibi yabancı madde ve parçacıklardan ayıklanmalı, toz, toprak ve her türlü kirlilik uzaklaştırılmalıdır. Yine işlenecek meyve türüne göre çekirdek çıkarma, tohum çıkarma, sap ayırma, kabuk soyma, dilimleme, doğrama gibi gerekli ön işlemler uygulanmalıdır (Bilişli, 1998; Cemeroğlu ve diğ., 2005)
Üretiminde tercihen taze meyve kullanılan reçel ve benzeri gıdaların ülkemizde çok tüketilen ve sevilen gıdalar olması, onların meyve sezonu dışında da üretiminin devam etmesini zorunlu kılar. Yıl boyu pazarlanacak ürünün meyve sezonu içinde üretilmesi mümkün değildir. Bu nedenle meyvelere bazı ön işlemler uygulanarak çeşitli yöntemlerle muhafaza edilmeleri daha sonra da kullanılmalarını sağlayabilmektedir. Bunlar; dondurarak, kurutma ile, şeker ile, koruyucu maddeler ile ve ısı uygulayarak muhafaza yöntemleridir (Kaplan, 2006).
2.4.2. Pektin
Pektik maddeler bitkilerin hücre zarlarında, hücre aralarında veya orta lamel bölgesinde kolloidal olarak bulunan kompleks asidik heteropolisakkaritlerdir (Arslan, 1994). Pektin, bitkilerin ve meyvelerin hücre duvarlarının başlıca bağlama ve yapıştırma bileşenidir (Özdoğan, 2006). Kimyasal olarak bir polisakkarit olan pektin,
α-D galakturonik asit moleküllerinin birbirlerine düz zincir halinde birleşmesi ile oluşan bir polimerdir. Ana zincire α-1,2-glikozidik bağla bağlı ramnoz üniteleri vardır.
Ramnoz moleküllerine uzun yan zincirler veya monomerler olarak nötral şekerler bağlanmıştır. Omurgada düz zincirli olan bölgelere “düzgün bölgeler”, ve yan zincirlerin olduğu bölgelere de “tüylü bölgeler” denmektedir. Pektinlerin molekül ağırlığı 30000-100000 arasında değişir (Özdoğan, 2006).
Genel olarak pektin, farklı oranlarda metil ester içeren ve farklı nötralizasyon derecesinde suda eriyen, uygun koşullar altında şeker ve asitle jelimsi bir yapı oluşturan maddedir (Arslan, 1994).
Pektin, bitkisel kaynaklı bir stabilizatör olup, her meyve ve sebzede farklı nitelik ve miktarlarda bulunur. Elma posası, portakal kabuğu, ayçiçeği tablası ve şeker pancarı küspesi gibi tarımsal endüstri artıkları önemli miktarda pektin içermektedirler (Arslan, 1994).
Kaliteli bir reçel ve benzeri üründe mutlaka pektin jeli olusturulmalıdır. Yoksa rünün kıvamı, sadece şekerden saglanmak istenirse, hem istenilen kıvama ulasılamaz hem de şekerlenme gibi çeşitli sorunlar oluşur. Bu nedenle pektin jelinin oluşum koşulları ve jelin nitelikleri iyi bilinmelidir (Cemeroglu ve ark, 2003).
Pektinin jel olusturma özelligi galakturonan’ın lineer yapısından dolayıdır. Jelin olusumunu ve mekanik özelliklerini etkileyen esas faktörler; pektinin bilesimi ve cinsi, esterlesme derecesi, molekül agırlıgı, şekerin cinsi ve miktarı, pH ve elektrolit varlıgıdır (Arslan,1994).
Moleküldeki galaktüronik asidin bir kısmı metil alkol ile esterleşmiştir. Pektin molekülünde 100 galaktüronik asit ünitesinde, esterleşmiş olanların sayısı, ‘esterleşme sayısı’ olarak bilinir (DE, degree of esterification) ve istenen düzeye ayarlanabilir. Genellikle ticari pektinlerde DE değeri %55-75 arasındadır. Genel olarak DE açısından pektinler;Yüksek esterli pektin (DE > %50), Düşük esterleşmiş pektin (DE < %50) ve
Amide edilmiş pektin (DE< %50) olarak sınıflandırılır (Cemeroğlu ve diğ., 2005; Willats ve diğ., 2006).
Pektin içeren sıcak bir çözelti soğutulduğunda moleküllerin termal hareketliliği azalır ve bir jel ağı oluşturma eğilimleri artar. Potansiyel jelleşme koşullarına sahip herhangi bir pektin içeren sistemin jelleşmesinin asla mümkün olamayacağı bir kesin sıcaklık limiti vardır. Bu kritik sıcaklığın altında düşük esterli pektinler hemen jelleşirken, yüksek esterli pektinlerde jelleşme sıcaklığa göre zamana bağlı olarak gerçekleşir (Özdoğan, 2006).
Yüksek metoksilli (HM) pektinin jel olusturma yetenegi ancak çok miktarda şeker ve asidin (%50’den daha fazla) bulunuşuna bağlıdır. Ayrıca pH degeri yaklasık 3,6’nın altında olmalıdır. Şeker dehidratasyon etkisi yapar. Asit ise pozitif yüklü hidrojen iyonları ile pektin molekülünün negatif yükünü azaltır. Bu çift etki, kolloidal çözünmüs pektinin çökelmesine neden olur ve üç boyutlu bir şeker-pektin jeli olusur, hidrojen köprüleri yardımıyla kitle halinde durur (Arslan, 1994). Bu pektinler sıcak dolum ve meyve parçacıklarının iri olduğu ürünler için daha uygundur. (Bilişli, 1998). Yaklaşık 880C’de jel yapmaya başlarlar (Şekil 2.4) ve ürünün 900C’nin üzerinde yüksek sıcaklıkta doldurulduğu durumlarda kullanılır (Cemeroglu ve ark, 2003).
Şekil 2.4. HM pektinin yavaş jelleşen ve hızlı jelleşen tiplerinde, jel oluşumu ve soğuma ilişkisi (Anonim, 1984).
Düşük metoksilli (LM) pektinler, düşük şeker konsantrasyonlarında veya şekersiz fakat çok değerlikli katyonlar (Ca2+, Mg2+ gibi) ile daha geniş pH aralığında jel oluştururlar. Bu tip pektinlerin jel oluşturması için şeker gerekli olmamasına rağmen %10-20 oranında şeker kullanımı jöleye arzu edilebilir fiziksel özellikler verir. Sıcaklık, düsük metoksilli pektin jellerinin oluşumunda jelatin jellerinde olduğu gibi önemli bir faktördür (Arslan, 1994). Bunlar 55-65 0C’lerde jel yapmaya başlar (Şekil 2.5). Bu tip pektinler, vakumda pişirilen ve büyük ambalajlara doldurulan ürünler için uygundurlar (Bilişli, 1998; Cemeroğlu ve ark., 2005). Pişirilmiş ürünün belli bir dereceye kadar soğutulmasından sonra ambalajlanması gereken durumlarda kullanılmalıdır (Cemeroğlu ve ark, 2001).
Şekil 2.5. LM pektinin yavaş jelleşen, orta hızda jelleşen ve hızlı jelleşen tiplerinde, jel oluşumu ve soğuma iliskisi (Anonim, 1984)
Reçel, marmelat ve benzeri ürünlerde pektinin kullanım amacı jel oluşturmaktır. YM pektinlerin jel oluşturmaları için şeker oranının en az %60 olması ve pH derecesinin 3,0 civarında bulunması gerekir. Bu tip jele, pektindeki esterleşmiş homogalaktüronik asitten oluşan düz zonlar yan yana gelmekte ve aralarında hidrojen köprüleri oluşturarak yığılmaktadırlar. Bu oluşumu bir arada tutmak için ortam pH’sı galaktüronik asit ünitelerinin karboksil gruplarının dissosiye olmasını engelleyecek sınırlarda olmalıdır. Böylece düz zincirli kısımların birbirlerini elektrostatik olarak itmeleri önlenecek ve bu bölgeler hidrojen bağlarıyla stabil bir yapı oluşturacaktır. Bu oluşum ortamdaki serbest suyun azalmasıyla daha dayanıklı hale gelir. Bunun için çözünür madde (şeker) konsantrasyonu artmalıdır. Ancak bu yapıda pektin moleküllerinin yan yana gelerek oluşturdukları zonlar sınırlıdır. Bu bölgelerin dışında kalan tüylü bölgelerde moleküller birbirleriyle tam örtüşemezler. Bundan dolayı zincirin bu bölgeleri başka pektin moleküllerinin diğer bölgeleriyle aynı şekilde assosiyasyon yaparak üç boyutlu bir yapı ortaya çıkar. Böylece içerisinde şeker şurubunun tutulduğu boşluklar oluşur. Bu yapıya
bir ‘pektin-şeker-asit jeli’ denir. DM pektinlerde ise jel oluşum mekanizması farklıdır. Burada şeker ve asitin rolü daha azdır. Jel oluşumu için Ca+2 ve Mg+2 gibi divalent iyonlara gereksinim vardır. Bu defa molekülün düz esterleşmemiş homogalaktüronik asit segmentleri yan yana gelir. Bu zikzaklı düz yapı hidrojen bağlarıyla bağlanamamasına rağmen divalent iyonlarla güçlü bağlar yapar. Pektin molekülünün düz bölgelerinin bu şekilde divalent iyonlarla bir arada tutulmasına ‘yumurta kutusu yapısı’ adı verilir. Bu yapının oluşumu ortamın su aktivitesine bağlı değildir. Üç boyutlu ağsı bu yapıyı DM pektin ve divalent iyonlar birlikte yaptığı için, özellikle diyabet ürünlerin üretimi için uygundur (Bilişli, 1998; Cemeroğlu ve diğ., 2005).
2.4.3. Tatlandırıcılar
Bir reçelin toplam ağırlığının yaklaşık % 40’tan fazlası ve toplam kuru maddenin % 80’lik kısmını oluşturur (Anonymous, 1984).
Reçel tipi ürünlerde meyvelerde bulunan kuru maddeye ilaveten, pektin jelini oluşturmak ve su aktivitesini düşürerek ürünü dayanıklı hale getirmek için ortamda yaklaşık %68 kadar çözünür kuru madde sağlanmalıdır. Katılan şeker ayrıca ürüne istenen tatlı tadı ve aromayı da sağlamaktadır. Kıvam ve renk oluşumunda da tatlandırıcı katkılarının etkisi önemlidir. Ortamdaki serbest suyun bağlanması, jel ağının oluşması neticesinde mikroorganizmalar üreyemez ve ürün muhafaza edilmiş olur. Ancak bazı durumlarda yüzeyde nemlenme ve hava oksijeninin etkisiyle bazı ozmofilik mayalar ve küfler gelişebilir. Bunu önlemek için her zaman üründe istenen kurumadde oranının sağlanması, pH’nın istenen düzeyde tutulması, uygun jel yapısının oluşturulması ve nemlenmeye karşı tedbirlerin alınması gerekir (Bilişli, 1998; Broomfield, 1996; Cemeroğlu ve diğ., 2005).
Meyvelerin yapısında doğal olarak glikoz, früktoz, sakaroz, invert şeker gibi tatlandırıcılar bulunur. Bunların miktarı meyve türü ve olgunluk seviyesine göre değişir. Meyvelerdeki toplam şeker miktarı %0,1 den %20’ye kadar değişebilir. Kullanılan bitkisel hammaddenin şeker içeriğine göre son üründe en az %68 kuru madde sağlayacak şekilde tatlandırıcı kullanılmalıdır. Bu oran normal dayanıklı pektin jelini
oluşturmak için zorunludur. Şeker oranının fazla olması üretim sonrası üründe ‘şekerlenme’ diye bilinen kristalizasyon probleminin oluşmasına neden olur. Normal koşullarda sakaroz 10 oC sıcaklıkta suda %65 oranında çözünür. Reçel üretimi sırasında yüksek sıcaklık ortamında ısının etkisiyle sakkarozun suda doymuş çözeltisi elde edilir. Üretim sonrası soğumayla ise doymuş çözelti kristalizasyonla normal çözelti haline dönüşür. Bu sorunu aşmak için ortamdaki sakkarozun sudaki çözünürlüğü daha yüksek olan invert şekere dönüşmesi gerekir. Bilindiği gibi invert şeker sakkarozun kısmi hidrolizi ile kendisini oluşturan glikoz ve früktoz monosakaritleriyle meydana getirdiği bir karışımdır. Reçel üretimi işleminde ortamda gerek meyveden gelen, gerek katılan organik asitler bulunduğu ve pişirme sırasında sıcaklık yükseldiği için doğal inversiyon oluşur. Ayrıca invert şeker tatlandırma gücü açısından da (tatlılık derecesi 130) sakkarozdan (tatlılık derecesi 100) daha kuvvetlidir. Böylece inversiyon ile hem istenen kuru madde oranına çıkılır hem de daha tatlı ürün üretilmiş olur (Broomfield, 1996; Cemeroğlu ve diğ., 2005). Çizelge 2.2 de görüldüğü gibi üründe %68 kuru madde olduğunda invert şeker oranı %11-38, kuru madde %70’e çıktığında ise invert şeker oranı %20-36 arasında olmaktadır.
Çizelge 2.2 Reçel ve marmelatlarda kristalizasyonun önlendiği kuru madde ve buna bağlı invert şeker oranları
Ürünün kuru Madde oranı Üründe invert şeker oranı (%) (%)
65 3-43
68 11-38
70 20-36
72 28-34
Bu örneklerden açıkca görüldüğü gibi, toplam kuru madde ne kadar düşükse bulunması gerekli invert şeker miktarı o kadar geniş limitler arasında bulunmaktadır. Bunun anlamı ise, yüksek kuru madde içeren ürünlerde kristalizasyonun önlenmesi daha fazla titizlik istemekte ve bunun gerçekleştirilmesi daha zordur; ancak burada şuna da dikkat edilmelidir, invert şeker oranı aşırı yüksek olursa şeker kristalleşmesi yine oluşabilir. Uygulamada invert şeker miktarının daima tabloda verilen limit değerlerden alt
sınırdaki değere yakın bulunmasına özen gösterilmelidir. Örneğin %68 kuru madde içeren bir üründe %20-24 oranında invert şeker bulunması sağlanmalıdır. Çünkü ürünün soğutulması ve hatta depolanması sırasında devam eden inversiyonla bu değer artarak üst limite doğru yaklaşır. Ülkemizde üretilen ve invert şeker miktarı %55-70 olan reçellerde kristalizasyon görülmüştür. Bu bir glikoz kristalleşmesidir (Cemeroğlu ve ark, 2003).
Şekerlenmenin önlenmesinde bir diğer yol da doğrudan glikoz şurubu, yüksek früktozlu mısır şurubu, nişasta şurubu gibi monosakkarit çözeltilerinin tatlandırıcı olarak kullanılmasıdır. Nişasta şuruplarında dekstroz ekilavent (DE) değeri, o şurubun kuru maddesindeki indirgen şekerin yüzde oranını gösterir. Yüksek dönüşümlü nişasta şuruplarında DE değeri 60’ın üzerindedir; ancak bu şurupların reçel ve benzeri ürünlerde tatlandırıcı olarak kullanımları tüzük ve tebliğlere göre sınırlandırılmıştır (Broomfield, 1996; Cemeroğlu ve diğ., 2005).
Ülkemizde reçel imalatında en yaygın olarak kullanılan tatlandırıcı toz şekerdir (çay şekeri veya sakaroz). Sakaroz 100 oC sıcaklıkta % 84,1 seviyesinde çözünürlüğe sahiptir, bu seviyedeki çözeltide %70 civarında sakaroz bulunur ve kaynama noktası da 105,5 oC’dir. Sakaroz kullanımında hem kristalleşme hem de kaynama noktası yükselmesi olaylarına dikkat etmek ve yeterli inversiyonu oluşturmak gereklidir. Glikoz şuruplarında en az %5-15 glikoz bulunur. Kristalleşme problemi yoktur, ürüne parlak görüntü sağlarlar ve tatlılık güçleri de daha fazladır; ancak içerdikleri indirgen şekerlerden dolayı higroskobiktirler, DE değerleri 43 olmalıdır, polisakkarit içerikleri sınırlı, pH değerleri 4,5-5,5 arasında ve renkleri beyaz veya çok açık sarımsı olmalıdır. Şuruplar üründe toplam su oranını da artıracağından ayrıca dikkatli olunmalıdır (Bilişli, 1998).
2.4.4. Asitler ve Tuzlar
Reçel ve benzeri ürünlerde jel oluşumunu dolayısıyla arzulanan kıvamı oluşturmak, ürünün dengeli ve hoşa giden bir tat ve lezzete sahip olması için asit katkısı çoğu zaman zorunlu olmaktadır (Bilişli, 1998; Cemeoğlu ve diğ., 2005).
Her ne kadar meyvelerde değişik miktarlarda asit bulunursa da reçel ve marmelat üretiminde meyveden gelen doğal asitler ortam pH’sını jelleşmenin oluşacağı sınırlar altına düşürmek için çoğunlukla yeterli olmayabilir. Bu yüzden daima asit ilavesi gerekir. Çok seyrek durumlarda vişne gibi bazı meyvelerde bulunan aşırı doğal asit nedeniyle ortam pH derecesi gereğinden düşük olabilir. Böyle durumlarda sodyum sitrat, sodyum karbonat ve sodyum bikarbonat gibi bazı tampon tuzları ilave edilerek pH derecesi ayarlanır (Cemeroğlu ve ark, 2003).
Ülkemizde reçel standartlarında sitrik asit kullanılabileceği bildirilmiştir. Bunun nedeni ucuz olması ve kolay bulunmasıdır. Marmelat standardında ise sitrik, malik, tartarik ve askorbik asit kullanılabileceği belirtilmiştir (Kaplan, 2006).
Katılan asitler pH ayarı dışında ayrıca ‘asit lezzeti’ oluşumundan da sorumludurlar (Kaplan, 2006). Meyve lezzetini arttırmak için toplam asiditeyi arttırırlar (Anonymous, 1984). Reçel, marmelat ve jölede kullanılabilecek asitlerin pH düşürme ve ekşiliklerine ait değerler Çizelge 2.3 de gösterilmiştir.
Çizelge 2.3 Asitlerin pH düşürme ve eksiliklerine ait değerler (Cemeroğlu ve ark, 2003)
Asit çeşitleri pH derecesini Aynı asit lezzeti aynı oranda düşürmek elde etmek için
için gerekli asit, gerekli asit, (kısım olarak) (kısım olarak) Sitrik asit 1.00 1.00 Malik asit 1.00 0.80 Laktik asit 1.00 1.25 Tartarik asit 0.56 1.00 Fosforik asit 0.23 0.90
