Fermentasyon sonrası ultrason uygulamasının şalgam sularının bazı fizikokimyasal ve mikrobiyolojik özellikleri üzerine etkisi

T.C.

SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

FERMENTASYON SONRASI ULTRASON UYGULAMASININ ġALGAM SULARININ

BAZI FĠZĠKOKĠMYASAL VE MĠKROBĠYOLOJĠK ÖZELLĠKLERĠ

ÜZERĠNE ETKĠSĠ Esma ULUCAN YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Gıda Mühendisliği Anabilim Dalını

Aralık-2019 KONYA Her Hakkı Saklıdır

TEZ KABUL VE ONAYI

Esma ULUCAN tarafından hazırlanan ―Fermentasyon Sonrası Ultrason Uygulamasının Şalgam Sularının Bazı Fizikokimyasal ve Mikrobiyolojik Özellikleri Üzerine Etkisi‖ adlı tez çalışması 24/12/2019 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı‘nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir.

Jüri Üyeleri Ġmza

BaĢkan

Unvanı Adı SOYADI ………..

DanıĢman

Unvanı Adı SOYADI ………..

Üye

Unvanı Adı SOYADI ………..

Üye

Unvanı Adı SOYADI ………..

Üye

Unvanı Adı SOYADI ………..

Yukarıdaki sonucu onaylarım.

Prof. Dr. Mustafa YILMAZ FBE Müdürü

TEZ BĠLDĠRĠMĠ

Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.

DECLARATION PAGE

I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work.

Esma ULUCAN Tarih: 30.12.2019

iv ÖZET

YÜKSEK LĠSANS TEZĠ

FERMENTASYON SONRASI ULTRASON UYGULAMASININ ġALGAM SULARININ BAZI FĠZĠKOKĠMYASAL VE MĠKROBĠYOLOJĠK

ÖZELLĠKLERĠ ÜZERĠNE ETKĠSĠ

Esma ULUCAN

Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı DanıĢman: Doç. Dr. Hacer ÇOKLAR

2019, 64 Jüri

Prof. Dr. Mehmet AKBULUT Doç. Dr. Hacer ÇOKLAR Doç. Dr. Mustafa KürĢat DEMĠR

Geleneksel bir ürün olan şalgam suyu zamanla fabrikasyon ürünü haline gelerek geniş kitlelere ulaşmıştır. Fakat şalgam suyunun raf ömrü oldukça sınırlıdır. Bu nedenle ürünü daha uzun süre muhafaza etmek için pastörizasyon gibi ısıl işlem uygulamaları ya da koruyucu madde ilavesi gibi yöntemler kullanılmaktadır. Ancak hem ısıl işlem uygulamalarının kalite üzerine olumsuz etkisinden hem de kimyasal koruyucu madde ilavesinin sınırlandırılmasından dolayı şalgam sularında alternatif yöntemlere ihtiyaç vardır. Böylece şalgam sularına ultrason uygulanmasının bir alternatif olabileceği düşünülmüş ve kimyasal koruyucu ilave edilmeyen fermantasyonu tamamlanmış şalgam sularına ultrason uygulanmıştır. Çalışmada, şalgam sularına 35 kHz‘de, 2 farklı genlik seviyesinde (%50 ve %100), 2 farklı sıcaklıkta (40 ve 50o_{C), 2 farklı sürede (15 ve 45 dk.) kombine şekilde ultrason uygulanmış ve kontrol}

örnekleri de dahil olmak üzere 5 periyotta (0.,45.,90.,135. ve 180. gün) +20o_{C‘de 6 ay depolanarak her}

periyotta analizler gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda üründe meydana gelebilecek mikrobiyal ve fizikokimyasal değişiklikler incelenmiştir.

Depolama sonunda ultrason uygulanan şalgam suyu örneklerinde titrasyon asitliği, pH, renk, organik asit miktarı, etil alkol miktarı, laktik asit bakteri sayısı ve TMAB sayısında olumlu sonuçların olduğu tespit edilmiştir. Özellikle 50o_{C‘de uygulama yapılan örneklerde titrasyon asitliği ve laktik asit}

miktarının daha yüksek olduğu, pH, asetik asit, propiyonik asit ve etil alkol miktarının ise daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca ultrason uygulamasının; renk yoğunluğu, renk tonu, renk indisi, parlaklık, kırmızılık gibi renk değerlerinde önemli bir değişikliğe neden olmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak şalgam sularına ultrason uygulamasının ürün kalitesinin korunmasında alternatif bir yöntem olduğu düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Şalgam, ultrason, fermantasyon, laktik asit, laktik asit bakterisi, maya,

v ABSTRACT

MS THESIS

EFFECTS OF SOME PHYSICOCHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL PROPERTIES OF ULTRASONIC APPLICATION ON SHALGAM JUICE

AFTER FERMENTATION

Esma ULUCAN

THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY

THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN FOOD ENGINEERING Advisor: Assoc. Prof. Dr. Hacer ÇOKLAR

2019, 64 Jury

Prof. Dr. Mehmet AKBULUT Assoc. Prof. Dr. Hacer ÇOKLAR

Assoc. Prof. Dr. Mustafa KürĢat DEMĠR

Shalgam juice, which is a traditional product, has become a fabricated product and reached a wide audience. But, shelf life of shalgam juice is very limited. Therefore, heat treatment applications such as pasteurization or preservative addition methods are used to maintain the product for longer. However, there is a need for alternative methods in shalgam juices both because of the negative effect of heat treatment applications on quality and the limitation of the addition of chemical preservatives. It is thought that ultrasound application to shalgam juices may be an alternative. Thus, ultrasound was applied to fermented shalgam juices without chemical preservatives.

In this study, shalgam juices were applied ultrasound at 35 kHz, 2 different power (50% and 100%), 2 different temperatures (40 and 50oC), 2 different times (15 and 45 min) in combination. All samples, including control samples, were stored for 6 months at +20°C for 5 periods (0, 45, 90, 135 and 180 days) and required analyzes were performed in each period. As a result of these analyzes, microbial and physicochemical changes that may occur in the product were investigated.

At the end of storage, positive results were found in titration acidity, pH, color, organic acid content, ethyl alcohol content, number of lactic acid bacteria and total number of mesophile aerobic bacteria in shalgam juice samples. Specifically, it was determined that titration acidity and lactic acid content were higher and pH, acetic acid, propionic acid and ethyl alcohol content were lower in samples which were applied ultrasound at 50oC. In addition, it was determined that ultrasound application did not cause a significant change in color values such as color intensity, color tone, color index, brightness, redness. In conclusion, ultrasound application to shalgam juices is thought to be an alternative method for preserving product quality.

Keywords: Shalgam juice, ultrasound, fermentation, lactic acid, lactic acid bacteria, yeast,

vi ÖNSÖZ

Yüksek lisans eğitimim süresince varlığı, çalışmalarımda katkıları ve büyük özverisi ile bana her zaman ışık tutan kıymetli hocam Doç. Dr. Hacer ÇOKLAR‘a ve tezimin değerlendirilmesinde, bilgi ve tecrübesinden yararlandığım, değerli hocam Prof. Dr. Mehmet AKBULUT‘a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.

Varlıkları ve destekleri için laboratuvar çalışma arkadaşlarıma, hayalim olan yüksek lisans sürecime başlamamla birlikte hiçbir fedakârlıktan kaçınmadan maddi-manevi destekleriyle her zaman varlıklarını yanımda hissettiğim başta canım babam İsmail ULUCAN‘a ve aileme teşekkür ederim.

Bu tez çalışmasını destekleyen TÜBİTAK 2211 Lisansüstü Burs Programı ve Selçuk Üniversitesi BAP Koordinatörlüğü‘ne de ayrıca teşekkürlerimi sunarım.

Esma ULUCAN KONYA-2019

vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET ... iv ABSTRACT ... v ÖNSÖZ ... vi ĠÇĠNDEKĠLER ... vii SĠMGELER VE KISALTMALAR ... ix 1. GĠRĠġ ... 1 2. KAYNAK ARAġTIRMASI ... 3 3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 14 3.1. Materyal ... 14 3.2.Metot ... 14

3.2.1. Şalgam suyu örneklerinin hazırlanması ... 14

3.2.2. Şalgam sularına ultrason uygulaması ... 14

3.3. Analizler ... 15

3.3.1. Kimyasal analizler ... 15

3.3.1.1. Titrasyon asitliği tayini ... 15

3.3.1.2. Suda çözünür kuru madde (SÇKM) tayini ... 15

3.3.1.3. pH tayini ... 15

3.3.1.4. Bulanıklık tayini ... 15

3.3.1.5. Reflektans renk analizi ... 16

3.3.1.6. Renk yoğunluğu tayini ... 16

3.3.1.7. Renk tonu tayini ... 16

3.3.1.8. Renk bileşimi tayini ... 16

3.3.1.9. Renk indisi ... 17

3.3.1.10. HPLC ile etil alkol ve organik asit analizi ... 17

3.3.2. Mikrobiyolojik analizler ... 17

3.3.2.1. Toplam mezofil aerobik bakteri sayısının belirlenmesi ... 17

3.3.2.2. Laktik asit bakteri sayısının (LAB) belirlenmesi ... 17

3.3.2.3. Koliform sayısının belirlenmesi ... 17

3.3.2.4. Maya- küf sayısının belirlenmesi ... 17

4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA ... 18

4.1. Kimyasal Analiz Sonuçları ... 18

4.1.1. Titrasyon asitliği ... 18

4.1.2. pH tayini ... 22

4.1.3. Suda çözünür kuru madde (SÇKM) tayini ... 24

4.1.4. Bulanıklık tayini ... 25

4.1.5. Renk yoğunluğu (IC) tayini ... 28

4.1.6. Renk tonu ... 31

viii

4.1.8. Renk indisi ... 31

4.1.9. Renk bileşimi ... 32

4.1.10. Reflektans renk analizi ... 35

4.1.11. Organik asit profili ve etil alkol ... 38

4.2. Mikrobiyolojik Analiz Sonuçları ... 45

4.2.1. Laktik asit bakteri (LAB) sayısı ... 45

4.2.2. Maya sayısı ... 48

4.2.3. Toplam mezofil aerobik bakteri (TMAB) sayısı ... 48

4.2.4. Koliform sayısı ... 49 5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ... 51 5.1. Sonuçlar ... 51 5.2. Öneriler ... 52 EKLER ... 58 ÖZGEÇMĠġ ... 64

ix SĠMGELER VE KISALTMALAR Simgeler °C :Santigrat derece % :Yüzde > :Büyük < :Küçük sp :Species (tür, tekil) spp :Species (tür, çoğul) ssp. :Subspecies (alt tür, tekil)

OY420 :420 nm dalga boyunda absorbans OY520 :520 nm dalga boyunda absorbans OY620 :620 nm dalga boyunda absorbans

Kısaltmalar μL :Mikrolitre ABS :Absorbans cm :Santimetre cm2 :Santimetre kare CO2 :Karbondioksit dk. :Dakika

E.coli :Escherichia coli g :Gram

GRAS :Genel olarak güvenli kabul edilen

HPLC :High Performance Liquid Chromotography (Yüksek Performanslı Sıvı Kromotografisi)

IC :Renk yoğunluğu kg :Kilogram

kHz :Kilohertz

kob :Koloni oluşturan birim Lb :Lactobacillus

L :Litre

LAB :Laktik asit bakterileri log :Logaritma mg :Miligram mL :Mililitre MÖ :Milattan Önce Mhz :Megahertz mm :Milimetre

MRS :deMan, Ragosa Sharpe N :Normalite

nm :Nanometre

NaOH :Sodyum hidroksit NaCl :Sodyum Klorür

NTU :Nephelometric Turbidity Unit PCA :Plate Count Agar

PDA :Potato Dextrose Agar pH :Power of Hydrogen

x PVDF :Polyvinylidenefluoride

SÇKM:Suda çözünür kuru madde TS :Türk Standardı

TSE :Türk Standartlar Enstitüsü UV :Ultraviyole

vb. :ve benzeri

VRBA :Violet Red Bile Agar W :Watt

TA :Titrasyon Asitliği

TMAB:Toplam Mezofilik Aerobik Bakteri

1. GĠRĠġ

Gıda, insanların hayatlarını idame etmeleri için gereklidir. Bu nedenledir ki insanoğlu varoluş sürecinden bugüne dek ona ulaşmak için mücadele vermiştir. Başlangıçta avcı-toplayıcı rolünü üstelenen insan, zaman içerisinde yerleşik hayata geçmiş ve tarımla tanışarak çiftçi rolünü de üstlenmiştir. Böylece insanoğlu varoluşundan itibaren bulduğu gıdayı tüketmenin ötesine geçmiş ve onu saklama ihtiyacı da hissetmiştir. Bunun sonucunda kimi zaman tesadüf eseri kimi zaman ise uzun uğraşlar gerektiren çeşitli muhafaza yöntemleri keşfedilmiş ve istenilen gıdanın istenilen zamanda tüketilebilmesi olanaklı hale gelmiştir.

Fermantasyon da gıda üretimi ve muhafazasında kullanılan en eski metotlardan biridir. Fermente ürünlerle insanların tanışmaları, akabinde gerçekleştirdikleri ilk buluşlar ve elde ettikleri deneyimler başta bireysel olmuş, sonrasında ise toplumların kültürlerinin bir parçası haline gelmiştir (Pamir, 1985). Üretim ve korumanın yanı sıra fermantasyonun gıdaların besin değerini yükselmesi, nihai ürünlerin işlevselliğini ve duyusal özelliklerini artırması gibi birçok olumlu etkisi de vardır (Hutkins, 2006; Boyacı-Gündüz ve ark., 2018).

Fermente ürünlerden; alkollü içecekler, peynir ve turşu gibi ürünler evrensel özellikteyken, tarhana, kefir, sake gibi ürünler ise bölgelerle veya ülkelerle sınırlı kalmıştır. Bunun yanında üretimi yöresel devam eden ve insanlara yavaş ulaşan pek çok fermantasyon ürünü de vardır. Bunlardan biri de şalgam suyudur (Canbaş ve Deryaoğlu, 1993; Güneş, 2008).

Şalgam suyu, ağırlıklı olarak laktik asit bakterilerinin (LAB) önemli rol oynadığı geleneksel fermente bir Türk içeceğidir (Erten ve ark., 2008). Başlangıçta yöresel olan bu ürün zaman içerisinde endüstriyel bir ürün haline gelerek ülke çapında ulaşılabilir duruma gelmiştir. Şalgam suyu; siyah (mor) havuç, şalgam, ekşi hamur, bulgur unu, tuz ve yeterli su ile birlikte laktik asit fermantasyonuyla üretilir (Erten ve ark., 2008).

Meyve sebzelerde laktik asit fermantasyonu şimdiye kadar devam eden birçok kültürün, beslenme alışkanlıklarına dâhil olan eski bir prosedürdür. Bu ürünler mikrobiyolojik açıdan güvenli olma ve günlük diyetin beslenme kalitesinin geliştirilmesine katkı sağlama potansiyeline sahiptir. Gelişen mikro ekosistemde LAB‘nin baskınlığı, işlemin istenen sonucu için çok önemlidir. LAB‘nin metabolizmasından kaynaklanan hızlı asitlenme, antagonistik mikrobiyota oluşumunu baskılamaktadır (Paramithiotis, 2017). Bu sayede proses sonunda istenen ürünün elde

edilmesi sağlanır. Ancak endüstriyel bazlı şalgam suyu üretiminde meydana gelen en önemli sorunlardan biri şalgam suyunun sınırlı dayanma süresidir. Fabrikasyon ürünü haline gelen bu ürünün raf ömrünün arttırılması önemlidir. Türk Gıda Kodeksi Renklendiriciler ve Tatlandırıcılar Dışındaki Gıda Katkı Maddeleri Tebliği‘nde şalgam suyuna kimyasal koruyucu madde eklenmesi sınırlandırılmış ayrıca sorbik asit ilave edilemeyeceği belirtilmiştir.

Gıda sanayinde ısıl işlem teknolojileri önemli bir yere sahiptir. Ancak ısı gibi geleneksel gıda muhafaza yöntemleri, gıdaların biyolojik olarak değerli bileşenlerini büyük ölçüde tahrip eder. Doku, renk ve lezzet gibi fiziksel özellikleri olumsuz etkiler (Kadkhodaee ve Povey, 2008). Standartta, şalgam suyunun istenildiği takdirde ısıl işlemle dayanıklı hale getirilebilmesine izin verilmesine karşın, ürün tadında meydana gelen olumsuzluklardan dolayı ısıl işlem uygulaması tercih edilmemektedir (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984; Özler ve Kılıç, 1995; Özhan-Özer, 2009).

Şalgam suyunda ısıl işlem sonucunda oluşan duyusal özelliklerindeki etkilenmeyi en az düzeye indirebilmek için farklı yöntemlerin uygulanması düşünülmelidir (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984).

Gıdaların raf ömrünü uzatabilecek ve besleyici özelliğe sahip bileşenler ve ürün kalitesi üzerinde olumsuz etkisi olmayan yeni teknikler araştırması, yıllardır ilgi odağı olmuştur. Yüksek güçlü ultrason dalgalarının enzimleri etkisiz hale getirebildiği ve mikroorganizmaları tahrip edebildiği uzun zamandır bilinmektedir (Kadkhodaee ve Povey, 2008). Bütün bu nedenlerden dolayı bu çalışma ile fermantasyonu tamamlanmış şalgam sularına ultrason uygulanmasının, ürünün çeşitli fizikokimyasal ve mikrobiyolojik özelliklerine nasıl etki edeceği incelenmiştir.

2. KAYNAK ARAġTIRMASI

İnsanların beslenmesiyle günlük olarak tükettiği gıdalar, hayatlarını dengeli bir şekilde sürdürmelerine olanak sağlar. Ayrıca kökeni ve işleme biçimleri farklı birçok ürünü kapsar. Bu ürünler içerisinde fermente gıdalarda önemli bir yere sahiptir (Pederson, 1971; Canbaş ve Fenercioğlu, 1984).

Fermente gıda üretimi, insanoğlunun bildiği en eski gıda işleme teknolojilerinden biridir. Medeniyetin başlangıcından bu yana, süt, et ve sebzelerin fermantasyon yöntemlerine ait ilk kayıtlar Orta Doğu‘da M.Ö. 6000 yılına kadar uzanır (Fox, 1993; Caplice ve Fitzgerald, 1999). İlk fermantasyon olaylarının istem dışı olduğu bilinse de, insanoğlu nihayetinde bilinçli olarak fermente edilmiş gıdaları nasıl üreteceklerini öğrenmiştir. Arkeolojik kanıtlar, fermantasyon olaylarının pek çoğunun tarihini ve coğrafi kökenlerinin belirlenmesinin yanında bu ürünleri üretmek için kullanılan bazı teknikleri de tanımlamayı sağlamıştır (Hutkins, 2008).

Günümüzde gelişme seviyeleri ne olursa olsun tüm toplumlarda fermantasyon sonucu oluşan ürünleri görmek mümkündür (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984). Fermente gıdalar, dünyanın birçok yerinde, özellikle güneydoğu Asya'da, Yakın Doğu'da ve Afrika'nın bazı bölgelerinde insan beslenmesinin önemli bir bölümünü oluşturur (Reddy ve Pierson, 1994).

Son yıllarda meyve ve sebzelerin sağlık üzerine olan etkisi, kronik hastalıkların tedavisinden ziyade kronik hastalıkları önleyici rolünün öne çıkmasıyla bu konu üzerine olan ilgiyi arttırmıştır (Çoklar ve Akbulut, 2016). Meyve ve sebzelerin dayanıklı hale getirilmesinde ise laktik asidin muhafaza edici özelliğinden dolayı laktik asit fermantasyonu kullanılır (Türker, 1974; Özler ve Kılıç, 1995). Ayrıca bitkisel gıdalar, eşsiz lezzetler oluşturmak, tekstürel özellikleri değiştirmek, beslenme kalitesini ve sindirimi arttırmak için fermente edilir (Reddy ve Pierson, 1994).

Bilim adamlarının gıdalardaki LAB‘nin etkileşimleri dikkatini çekmiş ve 1857'de Pasteur'un laktik asit fermantasyonuna önemli katkısı ile sonuçlanmış, ardından 1873'te Lister tarafından saf bir bakteri kültürü olan Bacterium Iactis'in ilk izolasyonu yapılmıştır (Stiles ve Holzapfel, 1997).

Bitki materyalinin laktik asit fermantasyonu, insan ve hayvan tüketimi için büyük bir alan ve çeşitlilik oluşturur. Çoğu sebze fermente edilebilir. Salatalık, lahana, zeytin, havuç, fasulye, kereviz, pancar, şalgam, turp ve biber örnekler arasındadır (Daeschel ve ark., 1987). Taze sebzelerin mikrobiyotalarında, LAB ilk popülasyonun

küçük bir kısmıyken tipik olarak gram negatif aerobik bakteri ve mayalar baskındır. Fakat çoğu meyve veya sebze sularında; koşullar anaerobik olduğunda, nem seviyeleri, tuz konsantrasyonu ve sıcaklık uygun şekilde ayarlandığında LAB‘leri rekabet avantajına sahip olduğundan laktik asit fermantasyonu spontane bir şekilde gerçekleşecektir. Spesifik LAB‘nin büyümesi ortamın kimyasal (substratlar, tuz konsantrasyonu, pH) ve fiziksel (sıcaklık) durumuna bağlıdır (Mundt ve ark., 1967; Schneider, 1988; Harris, 1998).

Bitkisel fermantasyonun prensibi; şekerlerin, Leuconostoc mesenteroides, Weisella kimchii, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis, Pediococcus pentosaceus, vb. doğal laktik mikrofloraları tarafından asitlere dönüştürülmesidir (Vaughn, 1985; Hutkins, 2006; Demirci ve ark., 2014).

Laktik asit bakterileri (LAB) fermente gıdaların üretiminde güvenli olduğu kabul edilerek (GRAS-generally recognized as safe) yıllardır kullanılmaktadır. Ayrıca bu bakterilerin insan sağlığı üzerine faydalarının olduğu da bilinmektedir (Okcu ve ark., 2011). LAB‘nin, gıda kaynaklı hastalığa veya yiyecek bozulmasına neden olabilecek diğer mikroorganizmaları inhibe edebilme yetenekleri vardır. Böylece geleneksel fermente gıda işlemlerinde; gıdaların çeşitliliğinin, ulaşıbilirliğinin ve güvenliğinin arttırılmasına yardımcı olur. Ayrıca insan yaşamının kalitesine de önemli derecede katkıda bulunur. (Adams, 1999).

Heksozların fermente olma yolları ile ilgili olarak LAB iki gruba ayrılabilir; homofermentatif ve heterofermentatif laktik asit bakterileri. Lactobacillus, Pediococcus, Lactococcus ve Streptococcus gibi bazı Homofermentatif LAB, Embden-Meyerhof-Parnas yolunu kullanarak glikoz fermantasyonunun ana veya tek metabolik son ürünü olarak laktik asit oluşturur. Leuconostocs, Oenococcus, Weissella ve Lactobacillus gibi bazı Heterofermentatif LAB, atmosfer koşullarına bağlı olarak heksoz monofosfat veya pentoz yolu ile eşit miktarda laktat, CO2 ve etanol veya asetat üretir. Sebze

fermantasyonlarında yer alan laktik asit üreten bakteriler; Enterococcus faecalis, L. bavaricus, L. brevis, L. plantarum, Lactococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides ve Pediococcus pentosaceus'tur. Ek olarak, Saccaharomyces spp., Kluyveromyces spp. gibi fermantatif mayalar ve Hansenula spp., Pichia spp., Candida spp., Debaryomyces hansenii gibi oksidatif mayalar da sebze fermantasyonunda bulunur. Mayalar laktik asidi metabolize ederler ve bozulmaya yol açan pH artışına sebebiyet verirler (Holzapfel ve Wood, 1995; Harris ve Wood, 1998; Caplice ve Fitzgerald, 1999; Erten ve ark., 2008).

Boza, ayran, şalgam suyu, hardaliye ve kefir en çok bilinen geleneksel fermente alkolsüz Türk içecekleridir. Bu içeceklerden biri olan şalgam suyu yumuşak ekşi lezzetli, bulanık ve kırmızı renkli bir içecektir. Mikrobiyotasını ağırlıklı olarak LAB oluşturur. Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis ve Lactobacillus paracasei subsp. paracasei şalgam suyu fermantasyununda baskındır (Erten ve ark., 2008; Altay ve ark., 2013).

LAB, şalgam suyuna ekşi tat vermelerinin yanı sıra sindirimi kolaylaştırmada, sindirim sisteminin pH‘sını düzenlemede, ferahlık vermede ve vücudun bazı minerallerden yararlanmasını arttırmada da etkilidir. Ürünün kırmızı rengini, yapımı sırasında kullanılan kara/mor havuçtan gelen antosiyanin pigmentleri oluşturmaktadır (Üçok ve Tosun, 2012). Fenolikler, renk ve tat gibi meyve özelliklere katkılarından dolayı meyvelerde bulunan en önemli fitokimyasallardandır. Antosiyaninler, özellikle kırmızı ve koyu renkli meyvelerde belirgin bir fenoliktir. Ayrıca kırmızıdan menekşe renklerine kadar olan doğal bitki pigmentleridir (Çoklar ve Akbulut, 2017).

Türkiye'nin Adana, Mersin, Hatay ve Kahramanmaraş illerinde şalgam suyu oldukça popüler bir içecektir. Ayrıca şalgam suyu tüketimi ülkenin diğer bölgelerinde de giderek artmaktadır. Şalgam suyu üretimi esas olarak ev düzeyinde yapılırken aynı zamanda endüstriyel ölçekte de üretilmektedir (Erten ve ark., 2008). Damak tadı ve hammadde çeşitliliğine göre farklı reçeteler kullanılabilmektedir (Üçok ve Tosun, 2012).

Kasım 2003 tarihinde düzenlenen TS 11149 şalgam suyu standardında şalgam suyu ‗Bulgur unu, ekşi hamur, içilebilir su, yemeklik tuzun karıştırılıp laktik asit fermantasyonuna tabii tutulmasıyla elde edilen özütün, şalgam, mor havuç ve isteğe bağlı acı toz biber ilavesi ile hazırlanan karışımın tekrar laktik asit fermantasyonuna tabii tutulması sonucu elde edilen ve istenildiği takdirde ısıl işlem ile dayanıklı hale getirilen ürün‘ olarak tanımlanmıştır. (Anonim, 2003).

Havucun bilimsel adı Daucus carota‘dır. Karoten bakımından zengin olan bu sebzede önemli oranda riboflavin (B2) ve thiamin (B1) vitaminleri bulunur. Ayrıca şeker oranı yüksektir. Bağırsak ve mide rahatsızlıklarına havuç suyunun faydalı olduğu belirtilmiştir. Kullanılan hammaddeler arasında olan bulgur unu; kaynatma, kurutma, dış kabuktan ayırma ve kırma işlemlerinin ardından elek altında kalan kısımdır. Su olarak içilebilir özelliğe sahip su kullanılır. Şalgam suyu üretiminde kullanılan maya genel olarak ekşi hamurdur. (Oraman, 1968; Canbaş ve Fenercioğlu, 1984).

Ekşi hamur ekmek yapımında kullanılır. Bu hamur içerisinde yer alan mikroorganizmalar; Lactobacillus brevis, L. fructivorans, L. sanfranzisko, L. fermentum‘dur. Mayalardan ise; Torulopsis holmil, Saccharomyces cerevisiae, Pichia saitoi ve Candida krusei’dir. Bu mikroorganizmalara ilave olarak; Lactobacillus acidophllus, L. casei ve hansenula anomala‘ya da rastlanmaktadır. (Hammes, 1987; Erginkaya ve Hammes, 1992).

Şalgam bitkisi (Brassica rapa); Curiciferae familyası Brassica cinsine aittir. Demir ve kalsiyumunla birlikte A,B ve C vitaminleri bulunur. Tat ve aromada rol oynar (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984). Şalgam bitkisinin kökeni hakkında kesin bir bilgi yoktur. Fakat birçok araştırmacı ve botanikçi Kuzey Avrupa, Rusya-Sibirya ve Asya‘yı anavatanı olarak belirtmektedir. Ek olarak şalgam bitkisi ilk kez 1609 yılında Virginia Eyaletinde ekilmiştir. Soğuk ve ılık iklim sebzesi olan şalgam, Türkiye‘de ise Erzurum, Erzincan, Sivas, Konya ve Karaman‘da yetiştirilir. (Erginkaya ve Aksan, 2004; İncedayi ve ark., 2008). Şalgam suyu yapımında, maliyet üzerine etkisi ve her zaman bulunmamasından dolayı çoğu kez şalgam kullanılmamaktadır. (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984).

Şalgam suyu yapımında kullanılan maddelerden biri de tuzdur (NaCl). Yaklaşık %1-2 oranında eklenen tuz, rafinasyon uygulanmamış kaya tuzudur. Tuz da diğer ürünler gibi LAB‘nin gelişimine katkı sağlarken patojen ve bozulma yapan mikroorganizmaların inhibe olmasında önemli role sahiptir (Nout ve Rombouts, 1992; Tangüler ve Erten, 2012a).

Şalgam suyu üretimi için standart üretim tekniği yoktur. Bununla birlikte, ticari üretimde, şalgam suyu için iki ana işleme yöntemi vardır: geleneksel yöntem ve doğrudan yöntem. Şalgam suyu üretiminde kullanılan geleneksel yöntem iki aşamadan oluşur. İlk aşama; ‗ilk Fermantasyon‘ (Hamur fermantasyonu), ikinci aşama; ‗ikinci Fermantasyon‘ (Havuç veya ana fermantasyon) olarak adlandırılmaktadır. Şekil 2.1‘de gösterilmiştir (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984; Erten ve ark., 2008).

ġekil 2.1. Geleneksel Yöntemle Şalgam Suyu Üretimi

İlk fermantasyon, LAB ve mayaların zenginleştirilmesi için gerçekleştirilir. Bulgur unu (% 3), tuz (% 0.2), hamur mayası (% 0.2) ve yeterli su karıştırılır. Daha sonra, karışım, oda sıcaklığında 3-5 gün süreyle fermantasyona bırakılır. İlk fermantasyon sırasında, asit içeriği önemli ölçüde artar ve sonuç olarak, çoğunlukla LAB önemli faaliyetlerinden dolayı pH düşer. İlk fermantasyonundan elde edilen ekstreler, doğranmış siyah havuç (% 10–20), tuz (% 1-2), eğer varsa dilimlenmiş şalgam (% 1-2) ile birlikte ikinci fermantasyon için bir tankta yeterli su ile birleştirilir. Fermantasyon, doğal olarak 10-35°C arasında değişebilen ortam sıcaklığında 3-10 gün boyunca gerçekleştirilir. Toplam asitlik, esas olarak LAB'nin faaliyetiyle artar. Fermantasyonun sonunda kırmızı renkli ve ekşi bir içecek elde edilir (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984; Canbaş ve Deryaoğlu, 1993; Erten ve ark., 2008).

Doğrudan yöntemde ise, ilk mayalanma yoktur. Şekil 2.2‘de gösterilmektedir. Siyah havuçlar parçalar halinde kesilir. Doğranmış siyah havuç (% 10–20), tuz (% 1-2), eğer varsa dilimlenmiş şalgam (% 1-2), ekmek mayası (Saccharomyces cerevisiae) veya ekşi hamur (% 0.2) ve yeterli miktarda su ile 3-10 gün ortam sıcaklığında (10-35 °C) fermente edilebilir. Fermente edilmiş şalgam suyu kaptan alınır ve tipik olarak kapalı şişelerde ve plastik kaplarda pazarlanır. Doğrudan yöntemle yapılan şalgam suyu üzerinde mikrobiyolojik bir çalışma olmamasına rağmen, LAB fermantasyonda baskın organizma gibi görünmektedir (Erten ve ark., 2008).

ġekil 2.2. Doğrudan Yöntemle Şalgam Suyu Üretimi

Genel olarak küçük üreticiler tarafından üretilen şalgam suları, üretim tarihinden itibaren 3 ay içerisinde dağıtımı gerçekleştirilmekte ve tüketilmektedir. Şalgam suyunun raf ömrü koruyucu madde ilavesi ve/veya pastörizasyon uygulamasıyla 1-2 yıl uzatılabilmektedir. Ancak bunun duyusal özellikler üzerinde olumsuz etkileri vardır. Şalgam suyunun bileşiminde ve kullanılan farklı üretim metoduna bağlı olarak farklılıklar beklenebilmektedir. (Canbaş ve Deryaoğlu, 1993; Kabak ve Dobson, 2011).

TS 11149 Şalgam Suyu Standardına göre şalgam suyunda kimyasal koruyucu madde en çok 0.5 g/L kullanılabileceği fakat koruyucu olarak kullanılacak kimyasal hakkında bilgi verilmemektedir (Anonim, 2003). Türk Gıda Kodeksi Renklendiriciler ve Tatlandırıcılar Dışındaki Gıda Katkı Maddeleri Tebliği‘nde şalgam suyunda en çok 200 mg/L benzoik asit kullanılabileceği ve tebliğe göre şalgam suyuna sorbik asit ilave edilemeyeceği belirtilmektedir (Anonim, 2008).

Son yıllarda tüketicilerin doğal ve katkı maddesi içermeyen ürünlere olan talepleri artmıştır. Gıda muhafazasında kimyasal koruyucuların kullanımının azaltılması ya da tamamen kaldırılması ve doğal olarak inhibitör maddelerin kullanılmasına yönelik ilginin arttığı bilinmektedir. (Çon ve Gökalp, 2000).

Şalgam suyunun bozulmasında yüzeyde zar tabakası oluşturan mayaların, laktik asidi parçalayarak şalgam suyunda bulunan asit azalmasına ve pH‘nın yükselmesine neden olmasında önemli etkisi vardır. Standartta şalgam sularına ısıl işlem uygulanabileceği belirtilmektedir. Isıl işlem mikroorganizmaların inaktivasyonunun

sağlanmasında bir çözüm gibi görülmektedir. Ancak pastörizasyonun istenmeyen bir tat oluşumuna neden olduğu belirtilmiştir (Avcı, 2008).

Kırca ve ark. (2007) şalgam suyunun hammaddesinden olan siyah havuç üzerine yaptıkları çalışmada; sıcaklık, katı madde içeriği ve pH'nın siyah havuç antosiyaninlerinin stabilitesi üzerine etkisini incelemişlerdir. Araştırma sonucunda, siyah havuç suyunda ve konsantrasyonlarındaki antosiyaninlerin stabilitesinin sıcaklığa, katı içeriğe ve pH'a bağlı olduğunu görmüşlerdir. Hem ısıtma hem de depolama sırasında katı madde içeriği, pH ve sıcaklığın arttırılması, antosiyaninlerin bozulma oranlarınını da arttırdığı bildirilmiştir.

Günümüz gıda bilimcileri uzun depolama ömrüne ve yüksek kaliteye sahip ürünlere odaklanmıştır. Bu odağın esas kaynağı tüketici ihtiyaçlarına dayanmaktadır. Geleneksel olarak, ısıl işlemler gıda teknolojisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Fakat vitamin, tat ve renk gibi özellikler bu işlemle azalmaktadır. Bu duruma yüksek sıcaklık neden olmaktadır. Besin bileşenlerinde kayıpları, tat ve tekstürdeki değişiklikleri engellemede genellikle katkı maddelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu nedenle günümüzde gıda biliminde hem yüksek kalitede hem de uzun depolama ömrüne sahip ürünler için yeni teknolojiler geliştirmek gıda bilimi için önemlidir (Feng ve ark., 2011). Literatür verileri, gıda fermantasyonuna yönelik yeni teknolojilerin hem daha kaliteli hem de daha güvenli ürünler için tüketici taleplerini ve aynı zamanda enerji verimli süreçler için endüstri talebini karşılamalarında yardımcı olacağını ileri sürmektedir. Gıda fermantasyonunun verimliliğini ve işlem etkinliğini arttırmak için yeni işleme ve izleme teknolojileri araştırılmıştır (Corma ve ark., 2007; Pereira ve Vicente, 2010; Ojha ve ark., 2017). Bu teknolojiler çoğunlukla, daha az enerji harcar ve geleneksel termal işlemlere göre daha düşük maliyetli ve çevre dostudur. Isıl işlem, mikroorganizmaları ve bazı sporları öldürür; bununla birlikte etkinliği uygulama sıcaklığına ve zamana bağlıdır. Ne yazık ki, işlemin büyüklüğü, zaman ve işlem sıcaklığı da besin kaybı, istenmeyen tatların gelişmesi ve gıda ürünlerinin fonksiyonel özelliklerinin bozulması ile orantılıdır. Gıdaların ısıl işlemine yönelik genel olarak termal olmayan alternatifler şunlardır; vurgulu elektrik alan, mikro filtrasyon, darbeli ışık, yüksek basınç ve ultrasondur (Piyasena ve ark., 2003).

Ultrason, en temel tanımıyla, 20 kHz veya daha fazla frekans dalgalarını ifade eder. Genellikle, ultrason cihazı 20 kHz ile 10 Mhz frekansları arasında kullanılır. ʺGüç ultrasonu‖ olarak adlandırılan düşük frekanslarda (20 ila 100 kHz) daha yüksek güçlü ultrason, gıda prosesinde mikroorganizmaları etkisiz hale getirmek için kullanılan

kavitasyona neden olma yeteneğine sahiptir (Butz ve Tauscher, 2002; Piyasena ve ark., 2003).

Bir diğer ifadeyle ultrason, insan kulağının yanıt verebileceği frekansın üzerinde bir ses olarak tanımlanır. Frekans aralığına göre; güçlü ultrason (20–100 kHz), özel uygulamalar için kullanılan ultrason (20 kHz – 2 Mhz) ve diagnostik ultrason (> 1 Mhz) olmak üzere üç katagoriye ayrılmaktadır (Ojha ve ark., 2017). Ultrasonik frekans aralıkları Şekil 2.3‘de gösterilmiştir (Mason, 2002).

ġekil 2.3. Ultrasonik Frekans

Ultrasonik dalgaların gıdalarda kullanımı üzerine birçok araştırma yapılmıştır. Fermantasyon, dondurulmuş gıdalar, kurutma, filtrasyon, ekstraksiyon, etin gevrekleştirilmesi, kristalizasyon, mikroorganizmaların yok edilmesi, enzimlerin etkisiz hale getirilmesi örnek olarak verilebilir (Ercan ve Soysal, 2011). Ayrıca ultrason; kimya, biyoişleme, gıda işleme, ilaç, tıp ve savunma gibi çeşitli sanayi sektörlerinde kullanılmaktadır (Awad ve ark., 2012; Ojha ve ark., 2017).

Ultrasonun teknolojisinin gelişimine bakıldığında, gıda endüstrisindeki ultrason uygulamaları, düşük yoğunluklu veya yüksek yoğunluklu ultrason kullanıp kullanmadıklarına bağlı olarak iki ayrı kategoriye ayrılmıştır. Düşük yoğunluklu ultrasonda ultrasonik dalga içinden geçtiği maddenin özelliklerinde fiziksel veya kimyasal değişikliklere neden olmayacak kadar küçük güç seviyelerinde kullanır yani tahribatsızdır (genellikle <1Wcm²). Düşük yoğunluklu ultrason gıdaların fizikokimyasal özellikleri hakkında bilgi vermek için kullanılan en yaygın uygulamadır. Kompozisyonu, yapısı, fiziksel durumu ve akış hızı örnek verilebilir. Buna karşılık, yüksek yoğunluklu uygulamalarda kullanılan güç seviyeleri uygulandıkları malzemenin

fiziksel olarak bozulmasına neden olacak ya da belirli kimyasal reaksiyonları teşvik edecek (örneğin oksidasyon) kadar çok büyüktür (genellikle 10-1000 Wcm²). Yüksek yoğunluklu ultrason, araştırma laboratuvarlarında emülsiyonlar üretmek, hücreleri tahrip etmek ve birleştirilmiş malzemeleri dağıtmak için yıllardır kullanılmaktadır (McClements, 1995).

Ultrasonik işlemlerde, ultrasonun yanında bir ısı uygulanmamış olsa bile numunenin sıcaklığını yükseltir. Akustik radyasyon kuvvetleri sıvı ortamı dalgalar halinde hareket ettirerek bu hareketten ısı üretir (Povey ve Mason, 1998).

Son yıllarda gıda endüstrisi, ultrasonik dalgaların ürünlerin işlenmesi ve değerlendirilmesinde çok çeşitli uygulamalara sahip olduğunu keşfetmiştir. Ultrason, ısı ile birlikte, gıdaların sterilizasyonunu hızlandırabilir, böylece ısıl işlemin süresini ve yoğunluğunu ve bunun sonucunda ortaya çıkan hasarı azaltabilir. Ultrasonun ısıyla pastörizasyona göre avantajları arasında; lezzet kaybının en aza indirilmesi, daha iyi homojenlik ve önemli şekilde enerji tasarrufu sağlaması sayılabilir (Crosby, 1982; Piyasena ve ark., 2003).

Bir ürünün bakteri yükünü en aza indirmek için; üretici başlangıçtaki kontaminasyonu azaltmalı, gıdalarda bulunan tüm mikroorganizmaları inaktive etmeli ve inaktive edilemeyen sonra oluşabilecek mikrobiyal popülasyonların gelişimini önlemek veya geciktirmek için prosedürler uygulamalıdır. Ultrason uygulaması, bakteri popülasyonlarını inaktive etmede kullanılacak potansiyele sahiptir (Sala ve ark., 1995; Piyasena ve ark., 2003).

Ultrasonun bakterisit etkisi hücre içi kavitasyona yani hücresel yapıyı ve fonksiyonel bileşikleri hücre parçalanma noktasına kadar bozan mikro-mekanik şoklara bağlanır. Kritik işlem faktörleri; ultrasonik dalgaların yapısı, mikroorganizmanın maruz kalma süresi, mikroorganizma türleri, uygulanacak gıdanın hacmi, gıdanın bileşimi ve sıcaklıktır. Bununla birlikte, yalnızca ultrason uygulaması mikroorganizmaları yeterli oranda azaltmada etkili değildir. Bu yüzden çoğu uygulamalar diğer koruma yöntemleriyle kombine şekilde kullanılır. Araştırmacılar, ultrasonun endüstriyel uygulamalar için büyük potansiyele sahip olan diğer koruma prosesleriyle (sıcaklık, hafif basınç gibi) kombine şekilde uygulanması konusuna çalışmaktadır (Raso ve ark., 1998; Butz ve Tauscher, 2002).

Joyce ve ark. (2003) yaptığı bir çalışmada, farklı güç ve frekanslardaki ultrason uygulamasının Bacillus subtilis üzerindeki etkisini araştırmıştır. Sonuçlar, düşük kilohertz aralığında (20 ve 38 kHz) maruz kalma süresi ve ultrason yoğunluğunun

artması ile Bacillus türlerinin ölme oranında önemli bir artış olduğunu göstermiştir. İki yüksek frekansta (512 ve 850 kHz) elde edilen sonuçlarda ise azalması düşünülen bakteri sayısında önemli bir artış göstermiştir. Farklı sonikasyon sistemi altında zamana bağlı bakteriyel inaktivasyonun değerlendirilmesinde üç tip davranış tanımlanmıştır: Birincisi, düşük yoğunluklu bakteri süspansiyonundaki yüksek güçlü ultrason (daha düşük frekanslar) uygulaması bakteri hücre sayısında sürekli bir düşüşe yol açar, yani öldürme hızı baskındır. İkincisi, daha büyük yoğunlukta yüksek güçlü ultrason (düşük frekanslar) uygulamasıyla, hücre sayılarındaki ilk artışlar bakterilerin çoğaldığını gösterir, ancak daha sonra bu artış düşer ve inaktivasyon oranı daha önemli hale gelir. Üçüncüde ise, düşük yoğunluklu ultrason (daha yüksek frekanslarda) uygulamasında, inaktivasyon oranı düşüktür ve bu nedenle bakteri hücre sayısında bir azalma yoktur.

Endüstride, ultrasonun mühendislik uygulamaları düşük yoğunluklu (yüksek frekanslı veya "tahribatsız" ultrason olarak da bilinir) ve yüksek yoğunluklu (düşük frekanslı veya "güçlü" ultrason olarak da bilinir) olmak üzere iki kategoriye ayrılmaktadır (Mason, 2003). Bu iki kategori elde edilmek istenen hedef, uygulama, uygulanan ultrasonik güç ve frekans bakımından farklılık gösterir. Düşük yoğunluklu ultrasonun amacı genellikle bir ortamda görünmeyen bazı maddeleri tanımlamaktır. Yüksek yoğunluklu ultrason ise genellikle bir ortamın bir bölümünü değiştirmeye veya kimyasal bir reaksiyonu teşvik etmeye odaklanır. İki tip ultrasonu farklılaştıran başlıca proses parametreleri ultrasonik enerji ve frekanstır. Düşük yoğunluklu ultrason düşük güçtedir. Güç yoğunluğu 1 W/cm2_{‘nin altında ve yüksek frekansı 1-10 MHz'dir. Bu}

nedenle, düşük yoğunluklu ultrason ayrıca yüksek frekanslı ultrason olarak da adlandırılır. Yüksek yoğunluklu ultrason, 10 W/cm2_{‘nin üzerinde güç yoğunluğu ve}

10-100 kHz'lik düşük frekanslı yüksek enerjidir (McClements, 1995; Mason, 1998; Feng ve ark., 2011).

Yüksek yoğunluklu (yüksek güç yoğunluğu >2W/cm2_{) ve düşük frekanslı (<100}

kHz) ultrason, cam eşya yüzeyleri, metalik aletler, plastik parçalar ve daha fazlası gibi katı yüzeyleri temizlemek için yaygın olarak kullanılır (Pitt ve Ross, 2003).

Salleh-Mack ve Roberts (2007) yaptıkları bir çalışmada, ultrason pastörizasyon üzerinde sıcaklığın, şeker konsantrasyonunun, organik asitlerin ve pH‘nın etkilerini araştırmışlardır. Araştırma için kullanılan model organizma Esherichia coli ATCC 25922‘dir. Genel olarak ultrason, E. coli’nin termal inaktivasyona duyarlılığını arttırdığı görülmüştür. Kavitasyon ve patlamaların neden olduğu aşırı basınç değişiklikleri, mikrobiyal tahribatın olası nedenidir. Bu nedenle, meyve sularının pastörizasyonu daha

düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilebilir. Ayrıca, çalışmada ultrason mekanizmalarını tam olarak anlamak için mikrobiyal inaktivasyon kinetiği hakkında daha fazla veri elde edilmesi gerektiği bidirilmiştir.

Avcı (2008), yaptığı çalışmada şalgam suyunda bozulmaya neden olan mayaların inaktivasyonunda sonikasyonun bir alternatif olup olamayacağını incelemiştir. Çalışmada, yüzeyde zar oluşumu ile bozulmaya başlamış bir şalgam suyun örneğinden izole edilen bir maya Candida inconspicua olarak belirlenmiştir. Bu maya ile aşılanan pastörize edilen şalgam suyunun pH‘sı 9 günde 3.46±0.01‘den 7.30±0.03‘e yükseldiği belirtilmiştir. Daha sonra araştırmada, şalgam suyunda asit azalmasına neden olabilen bu maya pastörize şalgam suyu ortamında sonikasyon ve sıcaklık ile inaktivasonu gözlemlenmiştir. Çalışma sonunda elde edilen bulgular; sonikasyonun 50ºC gibi bir sıcaklık ile kombine olarak şalgam suyunda asit azalmasıyla bozulmaya neden olan mayaların inaktivasyonunda kullanılabileceğini göstermiştir.

Günümüzde birçok endüstriyel gıda işleminde ultrason yüksek frekans aralıklarında uygulanmaktadır. Yüksek frekanslarda ultrasonun tahribatının düşük olmasından dolayı gıda işlemede üretim zincirlerindeki gıda kalitesini izlemek için bazı geleneksel yöntemlerin yerini almaktadır. Fakat son zamanlarda, gıda bilimcilerinin ilgisini çeken alanlardan biri, düşük frekanslarda yüksek yoğunluklu ultrasondur. Mikrobiyal ve enzimatik inaktivasyonda ses dalgaları; sıcaklık, basınç ve diğer koruma faktörleri ile birlikte olumlu sonuçlar göstermektedir. Ultrason ile işlenen ürünlere ilave avantajlar arasında; doku, verim ve renkte olumlu değişiklikler bulunur. Bu nedenle, ultrason süt, meyve suları ve diğer sıvı gıdalar gibi ürünlerin pastörizasyonu için umut verici bir seçenektir (Feng ve ark., 2011).

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1. Materyal

Çalışmada kara havuç (Daucus carota), bulgur unu, ekmek mayası, tuz, siyah havuç ve içilebilir su ile hazırlanmış Günseven Şalgam Suları (Ereğli, Konya) firmasından temin edilen fermantasyonu tamamlanmış şalgam suyu kullanılmıştır. Şalgam suyu, firmanın test ortamında herhangi bir koruyucu madde ilave edilmeksizin üretilmiştir. Üretim sonrası laboratuvar ortamına getirilip uygulama zamanına kadar +4°C‘de muhafaza edilmiştir.

3.2. Metot

3.2.1. ġalgam suyu örneklerinin hazırlanması

Uygulama zamanına kadar +4°C‘de muhafaza edilen fermantasyonu tamamlanmış şalgam suları, 200 mL‘lik pet şişelere eşit miktarda doldurulmuştur. Çalışma, herhangi bir uygulamaya tabii tutulmayan kontrol örnekleri ve belirlenen parametrelerde ultrason uygulanacak örnekler tekerrürlü olacak şekilde tasarlanmıştır. Şalgam suyu örnekleri, 5 periyot (0. gün, 45. gün, 90. gün, 135. gün ve 180. gün) halinde 6 ay depolanmıştır. Tüm şalgam suyu örnekleri +20°C‘de analiz gününe kadar depolanmıştır.

3.2.2. ġalgam sularına ultrason uygulaması

Ultrason uygulaması Elma marka ultrasonik su banyosunda (Elmasonic TI-H 20, Germany) gerçekleştirilmiştir. Ultrason uygulaması tüm örneklere 35 kHz de sabit bir frekansta yapılmıştır. Ayrıca %50 ve %100 genlikte, 40 ve 50°C‘de 15 ve 45 dakikada her bir örneğin tekerrürü dahil olmak üzere kombine şekilde ultrason uygulaması gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.1).

ġekil 3.1. Şalgam Suyu Örneklerine Uygulanan Ultrason Parametreleri

3.3. Analizler

3.3.1. Kimyasal analizler

3.3.1.1. Titrasyon asitliği tayini

Saf su ile seyreltilen şalgam suyu örnekleri pH metre yardımıyla pH‘sı 8.1 oluncaya kadar 0.1 NaOH ile titre etmek suretiyle belirlenmiştir. Sonuçlar laktik asit cinsinden g/100mL olarak verilmiştir (Cemeroğlu, 2007).

3.3.1.2. Suda çözünür kuru madde (SÇKM) tayini

Şalgam sularının suda çözünür kuru madde miktarları doğrudan refraktometre ile 20oC‘ de belirlenmiştir (Cemeroğlu, 2007).

3.3.1.3. pH tayini

Fermente şalgam suyu örneklerinin pH‘sı doğrudan cam elektrotlu pH metre (WTW marka) kullanılarak ölçülmüştür (Cemeroğlu, 2007).

3.3.1.4. Bulanıklık tayini

Bulanıklık tayininde türbidimetre (WTW TURB 430 T) kullanılmıştır. Bulanıklık NTU cinsinden ölçülmüştür (Cemeroğlu, 2007).

Farklı Parametrelerde Ultrason Uygulaması Kontrol Örneği 35 kHz 50°C 45 dk. %50 Genlik 35 kHz 50°C 45 dk. %100 Genlik 35 kHz 50°C 15 dk. %100 Genlik 35 kHz 50°C 15 dk. %50 Genlik 35 kHz 40°C 45 dk. %100 Genlik 35 kHz 40°C 45 dk. %50 Genlik 35 kHz 40°C 15 dk. %100 Genlik 35 kHz 40°C 15 dk. %50 Genlik

3.3.1.5. Reflektans renk analizi

Şalgam sularının L*, a*, b*, h (hue angle) ve C* (Chroma) değerleri Konika Minolta CM5 model kolorimetre ile belirlenmiştir (Akbulut ve Çoklar, 2008).

3.3.1.6. Renk yoğunluğu (IC) tayini

Şalgam suyu örnekleri santrifüj edilerek 1 mm kalınlığındaki küvetlerde 420 nm, 520 nm ve 620 nm‘lerde saf suya karsı absorbansları belirlenmiştir. Bu değerlerin toplamı (OY420 + OY520 + OY620) renk yoğunluğu (IC) olarak verilmiştir (Canbaş, 1983;

Rıbéreau-Gayon ve ark., 2000).

3.3.1.7. Renk tonu tayini

Şalgem suyu örnekleri 420 nm ve 520 nm‘lerde, 1 mm kalınlığındaki küvetlerde, saf suya karşı absorbansları tespit edilmiştir. Bu değerlerin oranları (OY420/OY520) renk

tonu olarak verilmiştir (Canbaş, 1983; Rıbéreau-Gayon ve ark., 2000).

3.3.1.8. Renk bileĢimi tayini

420 nm, 520 nm ve 620 nm‘lerde 1 mm kalınlığındaki küvetlerde şalgam suyu örneklerinin, saf suya karşı absorbansları tespit edilmiştir. Aşağıda verilen formüller ile renk bileşimleri elde edilmiştir. %OY520 kırmızı, %OY420 sarı ve %OY620 ise mavi rengin

% miktarını göstermektedir. %dA tayini ise rengin parlaklığının tespit edilmesi amacıyla yapılmıştır (Rıbéreau-Gayon ve ark., 2000).

3.3.1.9. Renk indisi

Santrifüjlenen şalgam suyu örneklerinin 520 nm‘de 1 mm kalınlığındaki küvette saf suya karsı absorbansının okunması ve bu absorbans değerinin 100 ile çarpılarak (OY520x100) belirlenmesi ile tespit edilmiştir (Canbaş ve Fenercioğlu, 1984).

3.3.1.10. HPLC ile etil alkol ve organik asit analizi

Şalgam suyu örneklerinde etil alkol ve organik asit analizleri HPLC (Agilent Marka 1260) ile yapılmıştır. 1:2 (v/v) oranında ultra saf su ile seyreltilerek 0.45 μm gözenek çaplı PVDF (polyvinylidenefluoride) filtreden geçirilen şalgam sularında etil alkol ve organik asitlerin ayrımı Aminex HPX-87H kolon ile yapılmıştır. Mobil faz olarak 0.6 mL/dak akış hızında 0.005 N sülfirik asit kullanılmıştır. Dedektörde tespit ise 210 nm dalga boyunda gerçekleştirilmiştir (Çoklar ve ark., 2018).

3.3.2. Mikrobiyolojik analizler

3.3.2.1. Toplam mezofil aerobik bakteri (TMAB) sayısının belirlenmesi Toplam mezofil aerob bakteri sayımı için şalgam suyu örnekleri dilüsyon sıvısı ile seyreltilip Plate Count Agar (PCA) besiyeri kullanılarak ekim gerçekleştirilmiştir. 30ºC‘de 48 saatlik inkübasyon sonunda oluşan koloniler sayılmıştır (Halkman ve ark., 2005).

3.3.2.2. Laktik asit bakteri (LAB) sayısının belirlenmesi

Şalgam suyu örnekleri dilüsyon sıvısı ile seyreltilip, MRS Agar besiyeri kullanılarak anaerobik şartlarda 35ºC‘de 72 saat inkübasyona bırakılıp inkübasyon sonunda oluşan koloniler sayılmıştır (Gürgün ve Halkman, 1990; Özer ve Çoksöyler, 2015).

3.3.2.3. Koliform sayısının belirlenmesi

Şalgam suyu örneklerinin, Violet Red Bile Agar (VRBA) besiyeri kullanılarak ekimi gerçekleştirilmiştir. Petrilerde 35o_{C‘de 24 saatlik inkübasyon sonunda oluşan}

koloniler sayılmıştır (Halkman ve ark., 2005).

3.3.2.4. Maya- küf sayısının belirlenmesi

Maya-küf sayısının belirlenmesi için şalgam suyu örnekleri dilüsyon sıvısı ile seyreltilip Potato Dextrose Agar (PDA) besiyeri kullanılarak ekim gerçekleştirilmiştir.

% 10‘luk tartarik asit ilavesi ile bakteri gelişimi engellenmiştir. 28oC‘de 4 günlük inkübasyon sonunda oluşan koloniler sayılmıştır (Halkman ve ark., 2005).

4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA

4.1. Kimyasal Analiz Sonuçları 4.1.1. Titrasyon asitliği

Fermente şalgam sularının titrasyon asitliğine ait varyans analiz sonuçları EK1‘de verilmiştir. Şalgam sularında depolama süresi ve ultrason uygulama normunun titrasyon asitliği üzerine etkisi istatistiki bakımdan önemli bulunmuştur (p<0.01).

Şalgam suyu örneklerinin depolama boyunca titrasyon asitliğindeki değişimlerine ait değerler Çizelge 4.1‘de verilmiştir.

Şalgam sularında pH ve asitlik değerleri, fermantasyon boyunca üretilen laktik asit ile ilgilidir. Titrasyon asitliği hem ultrason uygulanan hem de herhangi bir uygulamaya tabii tutulmayan kontrol örneklerinde depolamayla birlikte azaldığı görülmüş ve en düşük titrasyon asitliği 135. ve 180. gündeki örneklerde olduğu tespit edilmiştir. (Şekil 4.1).

Ultrason uygulama normlarına bakıldığında, en yüksek titrasyon asitliği değeri %50-100 genlikte 50oC‘de 15 dk. ve %100 genlikte 50 oC‘de 45 dk. ultrason uygulaması yapılan örneklerde belirlenirken en düşük değer ise %50 genlikte 40o_C‘de

15 dk. uygulama yapılan örnekte olduğu saptanmıştır.

Kontrol örneklerinin titrasyon asitliği +20oC‘de 6 ay depolama sonunda 0.829 g/100mL‘den 0.726 g/100mL‘ye düştüğü belirlenmiştir. Ultrason uygulanan şalgam suyu örneklerinde ise titrasyon asitliği 0.825-0.724 g/100mL arasında değiştiği tespit edilmiştir.

TS 11149 Şalgam Suyu Standardında, titrasyon asitliği (laktik asit cinsinden) en az 6.0 g/L olması gerektiği belirtilmiştir (Anonim, 2003). Bu çalışmada uygulama yapılan, uygulama yapılmayan kontrol örnekleri de dahil olmak üzere depolama öncesinde ve 6 ay depolama sonunda tüm örneklerin titrasyon asitliği değerlerinin standarda uygun olduğu görülmüştür.

Yapılan bir çalışmada piyasadan 29 farklı şalgam suyu örneğinde titrasyon asitliğine bakmış ve titre edilebilir asitlik miktarları, laktik asit cinsinden, 6.3-12.6 g/L arasında tespit etmiştir. Ortalama olarak da titre edilebilir asitlik miktarlarının 8.78 g/L olduğunu belirtmiştir (Çakır, 2011).

Güneş (2008) yaptığı çalışmada, %10, 12.5, 15, 17.5 ve 20 oranında siyah havuç ile elde edilen şalgam suyu örneklerinde laktik asit cinsinden titrasyon asitliği sırasıyla 4.95, 5.46, 6.05, 6.74 ve 7.45 g/L olarak tespit edilmiştir.

Geleneksel yöntemle üretilen şalgam sularında toplam asitlik laktik asit cinsinden 6.95 – 8.19 g/L arasında olduğu belirtilmiştir (Canbaş ve Deryaoğlu, 1993).

Üretim yapan işletmelerde yürütülen havuç fermantasyonları sonucunda elde edilen örneklerde toplam asit miktarları, laktik asit cinsinden, 6.80 g/L ile 8.39 g/L arasında bulunmuştur (Tangüler, 2010).

14 farklı şalgam suyu üzerinde yapılan bir çalışmada, toplam asitlik miktarının laktik asit cinsinden 7.18-10.6 g/L aralığında olduğunu belirtilmiştir (Arıcı, 2004).

Yapılan başka bir çalışmada piyasadan alınan bir şalgam suyun toplam asitliği laktik asit cinsinden 6.38 g/L olarak belirlendiği bildirilmiştir (Ekinci ve ark., 2016).

Şalgam suyu üretiminde, kullanılan siyah havuç boyutunun, şalgam suyunun kalitesi üzerine etkisinin araştırıldığı bir çalışmada, laktik asit cinsinde toplam asitlik 7.15 - 7.75 g/L arasında tespit edilmiştir (Utuş, 2008).

Siyah havuç suyu konsantresi ve peynir altı suyu kullanılarak hazırlanan şalgam sularında tuz seviyesini azaltmaya yönelik yapılan bir çalışmada, örnekler 30 gün süreyle depolandığı bildirilmiştir. Şalgam suyu örneklerinin titre edilebilir asitlik miktarları 1. gün 5.98-10.80 g/L arasında olduğu, 30. günde ise örneklerin laktik asit cinsinden titre edilebilir asitlik miktarları 6.73-12.71 g/L arasında değiştiği bildirilmiştir (Güven ve ark., 2019).

Mikrodalga ve pastörizasyon uygulaması ile siyah havucun kalite parametresi üzerine etkisinin incelendiği bir çalışmada, havuç suyu örneklerinin kontrol örneği için sitrik asit cinsinden titrasyon asitliği en yüksek ısıl işlem uygulanmamış kontrol örneğinde tespit edilmiştir (0.54 g/100mL). Pastörizasyon ve mikrodalga uygulanan örneklerde sitrik asit cinsinden titrasyon asitliği sırasıyla 0.28-0.29 g/100mL olduğu belirtilmiştir. Bu çalışmada titrasyon asitliği değerinin ısıl işlem ile %48 azaldığı bildirilmiştir (Uçan-Türkmen ve ark., 2018).

Elma suyunda, çeşitli parametrelerde ultrason uygulamasının (0, 30, 60 ve 90 dakika, 20°C‘de, 25 kHz frekansta) ürün üzerine etkisinin incelendiği bir çalışmada, sonikasyonun titre edilebilir asitlik üzerinde önemli bir etki göstermediği bildirilmiştir (Abid ve ark., 2013).

Çizelge 4.1. Farklı parametrelerle ultrason uygulanan, herhangi bir uygulama yapılmayan ve depolamaya

tabii tutulan şalgam sularının titrasyon asitliği (g/100 mL) ve pH değerine ait ortalama değerler

Faktör n Titrasyon Asitliği

(g/100mL) pH

Ultrason uygulama Normu (A)

Kontrol 10 0.772±0.041ab 3.48±0.12a 40oC 15dk. %50 10 0.758±0.023c 3.47±0.11ab 40oC 15dk. %100 10 0.767±0.029bc 3.46±0.11b 40oC 45dk. %50 10 0.760±0.028bc 3.46±0.11b 40oC 45dk. %100 10 0.770±0.034ab 3.44±0.10c 50oC 15dk. %50 10 0.780±0.030a 3.40±0.06d 50oC 15dk. %100 10 0.782±0.028a 3.38±0.05e 50oC 45dk. %50 10 0.772±0.026ab 3.39±0.05de 50oC 45dk. %100 10 0.782±0.033a 3.39±0.06de Depolama Süresi (gün) (B) 0. 18 0.806±0.018a 3.32±0.01e 45. 18 0.789±0.011b 3.37±0.02d 90. 18 0.783±0.010b 3.41±0.04c 135. 18 0.744±0.010c 3.50±0.06b 180. 18 0.734±0.012c 3.54±0.07a

Çizelge 4.1. (devamı)

Faktör Depolama Süresi

(Gün) n Titrasyon Asitliği (g/100mL) pH AxB Kontrol 0. Gü n 2 0.829±0.000 3.33±0.00nop 40oC 15dk. %50 2 0.777±0.003 3.32±0.01op 40oC 15dk. %100 2 0.795±0.003 3.31±0.00p 40oC 45dk. %50 2 0.788±0.013 3.32±0.00op 40oC 45dk. %100 2 0.811±0.005 3.31±0.00p 50oC 15dk. %50 2 0.818±0.015 3.33±0.00nop 50oC 15dk. %100 2 0.813±0.003 3.33±0.00nop 50oC 45dk. %50 2 0.800±0.000 3.32±0.00op 50oC 45dk. %100 2 0.825±0.005 3.33±0.00nop Kontrol 45 .Gü n 2 0.793±0.005 3.39±0.01ıjk 40oC 15dk. %50 2 0.776±0.007 3.40±0.01ıj 40oC 15dk. %100 2 0.789±0.014 3.38±0.01ı-l 40oC 45dk. %50 2 0.783±0.020 3.38±0.01ı-l 40oC 45dk. %100 2 0.786±0.015 3.37±0.01j-m 50oC 15dk. %50 2 0.786±0.017 3.35±0.00l-o 50oC 15dk. %100 2 0.798±0.007 3.34±0.01m-p 4 50oC 45dk. %50 2 0.794±0.006 3.34±0.00m-p 50oC 45dk. %100 2 0.798±0.000 3.35±0.01l-o Kontrol 90 .Gü n 2 0.779±0.005 3.46±0.00fg 40oC 15dk. %50 2 0.774±0.003 3.46±0.01fg 40oC 15dk. %100 2 0.779±0.005 3.46±0.01fg 40oC 45dk. %50 2 0.768±0.005 3.44±0.01g 40oC 45dk. %100 2 0.784±0.004 3.45±0.00fg 50oC 15dk. %50 2 0.796±0.003 3.39±0.00ıjk 50oC 15dk. %100 2 0.797±0.005 3.38±0.04ı-l 50oC 45dk. %50 2 0.779±0.005 3.39±0.01ıjk 50oC 45dk. %100 2 0.790±0.013 3.36±0.02k-n Kontrol 13 5. Gü n 2 0.732±0.005 3.58±0.00c 40oC 15dk. %50 2 0.734±0.003 3.58±0.01c 40oC 15dk. %100 2 0.747±0.009 3.54±0.01d 40oC 45dk. %50 2 0.735±0.004 3.53±0.01de 40oC 45dk. %100 2 0.743±0.001 3.51±0.01e 50oC 15dk. %50 2 0.751±0.014 3.45±0.01fg 50oC 15dk. %100 2 0.756±0.006 3.41±0.00hı 50oC 45dk. %50 2 0.749±0.004 3.43±0.00gh 50oC 45dk. %100 2 0.751±0.006 3.45±0.01fg Kontrol 18 0. Gü n 2 0.726±0.008 3.64±0.00a 40oC 15dk. %50 2 0.730±0.003 3.60±0.00bc 40oC 15dk. %100 2 0.726±0.010 3.59±0.00c 40oC 45dk. %50 2 0.727±0.014 3.62±0.01ab 40oC 45dk. %100 2 0.724±0.001 3.57±0.01c 50oC 15dk. %50 2 0.749±0.009 3.48±0.01f 50oC 15dk. %100 2 0.747±0.011 3.46±0.03fg 50oC 45dk. %50 2 0.737±0.000 3.46±0.01fg 50oC 45dk. %100 2 0.744±0.015 3.46±0.00fg

ġekil 4.1. Farklı parametrelerle ultrason uygulanan, herhangi bir uygulama yapılmayan ve depolamaya

tabii tutulan şalgam sularının titrasyon asitliği (g/100mL) miktarı üzerine etkisi

4.1.2. pH tayini

Şalgam sularının pH‘sına ait varyans analiz sonuçları EK-1‘de verilmiştir. Varyans analiz sonuçlarına göre varyans kaynaklarından depolama süresinin, ultrason uygulama normunun ve interaksiyonun pH üzerine etkisi istatistiki bakımdan önemli bulunmuştur (p<0.01).

Depolamaya tabii tutulan şalgam sularına örneklerine ait ortalama pH değerleri Çizelge 4.1‘ de verilmiştir. Şekil 4.2‘de görüldüğü gibi depolama süresi arttıkça tüm örneklerinde pH değerlerinde artış gözlemlenmiştir (p<0.01).

ġekil 4.2. Farklı parametrelerle ultrason uygulanan, herhangi bir uygulama yapılmayan ve depolamaya

tabii tutulan şalgam sularının pH değerleri üzerine etkisi

Kontrol örneğinde 6 ay depolama sonucunda pH 3.33‘den 3.64‘e yükselmiştir. En düşük pH değeri depolamanın 0. gününde 40o

C 15dk. %100 ve 40oC 45dk. %100 ultrason uygulanan örneklerde olduğu belirlenmiştir. Depolama sonunda en yüksek pH değeri kontrol örneğinde tespit edilirken en düşük pH değeri ise 50 o

C‘de ultrason uygulaması yapılan 3 örnekte (15dk. %100, 45dk. %50 ve 45dk. %100) olduğu tespit edilmiştir.

TS 11149 Şalgam Suyu Standardına göre şalgam suyunda pH en az 3.3 en çok ise 3.8 olmalıdır (Anonim, 2003). Çalışma başlangıcından 6 ay depolama sonuna kadar tüm örneklerdeki pH değerlerinin standarda uygun olduğu görülmüştür.

Yapılan bir çalışmada 29 farklı şalgam suyu örneğinde pH değerleri 3.31-4.13 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Şalgam sularının ortalama pH değerleri 3.59 olduğu belirtilmiştir (Çakır, 2011).

Adana piyasasında bulunan şalgam suyu örnekleri ve şalgam suyu üretim denemelerinin yapıldığı bir çalışmada, pH değeri 3.33-3.67 arasında olduğu bulunmuştur (Deryaoğlu, 1990).

Yapılan başka bir çalışmada piyasadan alınan bir şalgam suyun pH‘sı 3.43 olarak belirlenmiştir (Ekinci ve ark., 2016).

Güneş (2008) yaptığı çalışmada, %10, 12.5, 15, 17.5 ve 20 oranında siyah havuç ile elde edilen şalgam suyu örneklerinde fermantasyonun bitimindeki pH değerleri

3.39-3.49 arasındadır. En düşük pH değeri %20 ve en yüksek pH değeri %10 oranında siyah havuç bulunan örneklerde olduğu görülmüştür.

Şalgam suyu üretiminde, kullanılan siyah havuç boyutunun, şalgam suyunun kalitesi üzerine etkisinin araştırıldığı bir çalışmada pH 3.45-3.53 arasında tespit edilmiştir (Utuş, 2008).

Geleneksel yöntemle üretilen şalgam sularında pH değerlerinin 3.40-3.48 arasında değiştiğini tespit etmişlerdir (Canbaş ve Deryaoğlu, 1993).

Siyah havuç suyu konsantresi ve peynir altı suyu kullanılarak hazırlanan şalgam suyu örneklerinde tuz seviyesini azaltmaya yönelik yapılan bir çalışmada örnekler 30 gün süreyle depolanmıştır. En yüksek pH değeri (3.96) depolamanın 1. gününde belirlenirken, en düşük pH değeri (3.30) depolamanın 15. gününde peynir altı suyu ile üretilen örneklerde olduğu belirlenmiştir. Peynir altı suyu ile üretilen tüm örneklerin pH değerleri kontrol şalgam sularına göre daha düşük seviyede olduğu tespit edilmiştir (Güven ve ark., 2019).

Arıcı (2004), kimyasal ve mikrobiyolojik açıdan 25 adet şalgam suyu örneklerini incelemiş bunun sonucunda şalgam suyu örneklerinin pH değerlerini 3.16-3.60 arasında olduğunu tespit etmiştir.

4.1.3. Suda çözünür kuru madde (SÇKM) tayini

Ultrason uygulanan şalgam suları ve kontrol şalgam suyu örneklerinde suda çözünür kuru maddenin % 3 olduğu ve 6 aylık depolama boyunca SÇKM‘nin değişmediği tespit edilmiştir.

TS 11149 Şalgam Suyu Standardına göre şalgam suyunda SÇKM en az % 2.5 olması gerektiği bildirilmiştir (Anonim, 2003). Tüm örneklerin SÇKM değerlerinin standarda uygun olduğu belirlenmiştir.

SÇKM‘nin fermente havuç suyunda %2.9-3.1 arasında değiştiği tespit edilmiştir. Havuç suyundaki SÇKM‘nin tamamına yakınının içerisine eklenen tuzdan kaynaklandığı belirtilmiştir (Tatoğlu, 2014).

Elma suyunda ultrasonun çeşitli parametreler (0, 30, 60 ve 90 dk., 20°C'de, 25 kHz frekansta) üzerinde etkisinin incelendiği bir araştırmada, çalışma sonucunda sonikasyon uygulamasının, elma suyunun SÇKM miktarı üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı bildirilmiştir (Abid ve ark., 2013).

Sonikasyonun portakal suyu kalite parametrelerinin kinetiği üzerine etkilerinin incelendiği bir çalışmada, örnekler sabit bir frekansta (20 kHz) işlenmiş, ultrasonik

yoğunluk seviyeleri (8.61, 9.24, 10.16, 11.78, 13.28 17.17 ve 22.79 W/cm2

) ve uygulama süreleri (2, 4, 6, 8 ve 10 dk.) değişmiştir. Çalışmada, ultrasonik uygulamanın, (ultrasonik yoğunluğa veya süreye bakılmaksızın) TA, pH veya SÇKM üzerinde önemli bir etkisi olmadığı belirtilmiştir (p <0.05) (Tiwari ve ark., 2008).

4.1.4. Bulanıklık tayini

Fermente şalgam sularının bulanıklık üzerine ait varyans analiz sonuçları EK-1‘de verilmiştir. Bu sonuçlara göre depolama süresinin, ultrason uygulama normunun ve interaksiyonun bulanıklık üzerine etkisi istatistiki bakımdan önemli bulunmuştur (p<0.01).

Şalgam suyu örneklerinin depolama boyunca bulanıklık değerindeki değişimlere ait sonuçlar Çizelge 4.2‘de verilmiştir. En düşük bulanıklık değeri, depolamanın 180. gününde kontrol örneğinde (53.7 NTU) görülürken, en yüksek değer ise depolamanın 135. gününde %100 genlikte 50°C‘de 45 dk. uygulama yapılan şalgam suyu örneğinde tespit edilmiştir (80.05 NTU). Ultrason uygulama normlarına bakıldığında 50°C‘de uygulama yapılan örneklerde bulanıklığın daha yüksek olduğu saptanmıştır.

Bulanıklık; protein, pektin, lipit, hemiselüloz, selüloz ve diğer küçük bileşenlerin kompleks bir karışımından oluşan parçacıklarının süspansiyonuyla ilgilidir (Baker ve Cameron, 1999; Tiwari ve ark., 2008).

Kara havuç posasının fermente şalgam suyu üretiminde kullanılabilirliğinin araştırıldığı bir çalışmada fermantasyon süresi boyunca bulanıklık değerlerinin düştüğü gözlemlenmiştir. Fermantasyonun 1. haftasında ortalama bulanıklık değeri 247.9 iken fermantasyonun 5. haftasında ortalama bulanıklık değerinin 232.4 olduğu görülmüştür. Ayrıca bulanıklık değerleri kara havuç posa miktarının arttırılmasıyla önce azalma gösterdiği daha sonra ise artış gösterdiği belirtilmiştir (Tatoğlu, 2014).

Elma suyunda ultrasonun çeşitli parametreler (0, 30, 60 ve 90 dk., 20°C‘de, 25 kHz frekansta) üzerinde etkisinin incelendiği bir çalışmada, sonikasyon uygulamasının elma suyunun bulanıklık değerini önemli derecede (p < 0.05) artırdığı tespit edilmiştir. Bulanıklık değerindeki artış; kolloidal parçalanma, dağılma, makro moleküllerin küçük parçalara parçalanmasına ve meyve suyunun homojenize edilmesine ayrıca daha tutarlı olmasına neden olan sonikasyon uygulaması sırasındaki kavikasyon tarafından yüksek basınçlı gradyana bağlı olabileceği bildirilmiştir. (Abid ve ark., 2013).

Sonikasyonun portakal suyu kalite değişim kinetiği üzerine etkilerinin incelendiği bir çalışmada, Sonikasyonun, portakal suyunun bulanıklık değerini önemli ölçüde arttırdığını tespit etmişlerdir (Tiwari ve ark., 2008).

Çizelge 4.2. Farklı parametrelerle ultrason uygulanan, herhangi bir uygulama yapılmayan ve depolamaya

tabii tutulan şalgam sularının bulanıklık (NTU) değerlerine ait ortalama değerler

Faktör n Bulanıklık (NTU)

Ultrason uygulama Normu (A)

Kontrol 10 61.59±7.48e 40oC 15dk. %50 10 64.15±4.38de 40oC 15dk. %100 10 61.87±3.40e 40oC 45dk. %50 10 66.72±4.00cd 40oC 45dk. %100 10 65.29±5.19de 50oC 15dk. %50 10 70.90±3.98bc 50oC 15dk. %100 10 71.61±4.68ab 50oC 45dk. %50 10 74.04±4.56ab 50oC 45dk. %100 10 75.52±5.32a Depolama Süresi (gün) (B) 0. 18 64.65±4.72c 45. 18 71.88±3.71a 90. 18 65.80±8.40c 135. 18 70.68±5.87ab 180. 18 66.82±7.70bc

Çizelge 4.2. (devamı)

Faktör Depolama Süresi

(Gün) n Bulanıklık (NTU) AxB Kontrol 0. Gü n 2 60.70±7.92k-p 40oC 15dk. %50 2 58.90±0.71m-p 40oC 15dk. %100 2 62.05±0.07ı-p 40oC 45dk. %50 2 68.95±5.02ı-l 40oC 45dk. %100 2 63.20±4.24ı-o 50oC 15dk. %50 2 71.30±2.69a-ı 50oC 15dk. %100 2 63.35±0.64h-o 50oC 45dk. %50 2 67.30±0.42d-m 50oC 45dk. %100 2 66.10±1.41e-n Kontrol 45 .Gü n 2 70.25±0.78b-j 40oC 15dk. %50 2 69.90±0.42b-k 40oC 15dk. %100 2 64.20±1.56f-o 40oC 45dk. %50 2 70.75±3.75b-ı 40oC 45dk. %100 2 72.60±1.27a-h 50oC 15dk. %50 2 76.00±0.28a-d 50oC 15dk. %100 2 72.85±0.21a-g 50oC 45dk. %50 2 75.00±0.85a-e 50oC 45dk. %100 2 75.35±0.35a-e Kontrol 90 .Gü n 2 55.75±0.35op 40oC 15dk. %50 2 62.20±3.25ı-p 40oC 15dk. %100 2 57.85±3.18nop 40oC 45dk. %50 2 61.20±0.57j-p 40oC 45dk. %100 2 60.20±5.09l-p 50oC 15dk. %50 2 66.65±0.78d-n 50oC 15dk. %100 2 74.85±1.49a-e 50oC 45dk. %50 2 74.95±5.30a-e 50oC 45dk. %100 2 78.55±1.91ab Kontrol 13 5. Gü n 2 67.55±1.49d-m 40oC 15dk. %50 2 67.15±3.04d-n 40oC 15dk. %100 2 63.20±1.13ı-o 40oC 45dk. %50 2 66.65±0.50d-n 40oC 45dk. %100 2 66.85±4.03d-n 50oC 15dk. %50 2 73.30±2.83a-f 50oC 15dk. %100 2 75.70±0.42a-d 50oC 45dk. %50 2 75.70±6.08a-d 50oC 45dk. %100 2 80.05±1.49a Kontrol 18 0. Gü n 2 53.70±4.81p 40oC 15dk. %50 2 62.60±0.42ı-p 40oC 15dk. %100 2 62.05±6.58ı-p 40oC 45dk. %50 2 66.05±0.21e-n 40oC 45dk. %100 2 63.60±1.70g-o 50oC 15dk. %50 2 67.25±0.21d-m 50oC 15dk. %100 2 71.30±0.57a-ı 50oC 45dk. %50 2 77.25±0.92abc 50oC 45dk. %100 2 77.55±1.34abc

4.1.5. Renk yoğunluğu (IC) tayini

Şalgam suyu örneklerinin renk yoğunluğuna ait varyans analiz sonuçları EK-2‘de verilmiştir. Varyans analiz sonuçlarına göre varyans kaynaklarından depolama süresinin renk yoğunluğu üzerine etkisi istatistiki bakımdan önemli bulunmuştur (p<0.01). Ultrason uygulamasının ise renk yoğunluğu üzerine etkisi önemsiz olduğu tespit edilmiştir.

Şalgam suyu örneklerine ait renk yoğunluğu değerleri Çizelge 4.3‘de verilmiştir. Depolamayla birlikte renk yoğunluğunun arttığı tespit edilirken, kontrol örneklerinin renk yoğunluğunun 5.512-5.776 arasında değiştiği belirlenmiştir.

ġekil 4.3. Farklı parametrelerle ultrason uygulanan, herhangi bir uygulama yapılmayan ve depolamaya

tabii tutulan şalgam sularının Renk yoğunluğu (IC) üzerine etkisi

Farklı yöntemlerle üretilen şalgam sularında renk yoğunluğunun 1.59 ile 2.34 arasında bulunmuştur. 6 ay süre ile depolama yapılan örneklerde özellikle filtre edilmemiş ve +20ºC‘de depolamaya tabii tutulan kontrol örneğinde renk yoğunluğunun düştüğü belirlenmiştir. Aynı durumun filtre edilmiş ve +20ºC‘de depolanan örnekte de görüldüğü bildirilmiştir (Tangüler, 2010).