T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
KIRMIZI PANCARIN BAZI FĠZĠKSEL VE FĠTOKĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ ÜZERĠNE
FARKLI KURUTMA SICAKLIKLARININ ETKĠSĠ
Tuğba ER YÜKSEK LĠSANS
GIDA MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI
Ağustos-2011 KONYA Her Hakkı Saklıdır
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.
Tuğba ER 02/08/2011
iv
ÖZET YÜKSEK LĠSANS
KIRMIZI PANCARIN BAZI FĠZĠKSEL VE FĠTOKĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ ÜZERĠNE FARKLI KURUTMA SICAKLIKLARININ ETKĠSĠ
Tuğba ER
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı DanıĢman: Doç. Dr. Mehmet AKBULUT
2011, 73 Sayfa
Jüri
Doç. Dr. Mehmet AKBULUT Doç. Dr. Hakan Okyay MENGEġ Yrd. Doç. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN
Bu çalışmada suda haşlama ve mikrodalga işlemi gibi iki farklı ön işlem uygulanmış olan kırmızı pancar, 50, 60, 70 ve 80 ºC sıcaklıklarında kurutulmuştur. Uygulanan bu işlemler sonucunda kırmızı pancarın toplam fenolik madde, toplam betalain, betaksantin, betasiyanin miktarları, DPPH, mineral madde ve renk parametrelerindeki değişim incelenmiştir. Araştırma sonucunda, tüm kurutma sıcaklıklarında kırmızı pancarın önemli kimyasal bileşenlerinde azalmalar meydana gelmekle birlikte, bu azalmanın ön işlem uygulanmış örneklerde işlem uygulanmadan kurutulanlara göre daha düşük düzeyde kaldığı tespit edildi. Mikrodalga (MD) ve suda haşlama (SH) işlemlerinin antioksidan aktivite (DPPH) üzerindeki etkisi karşılaştırıldığında metanol ekstarksiyonu açısından en iyi sonucun SH ile elde edildiği belirlenmiş olup kurutma sıcaklığı bakımından ise en iyi sonuç 70 oC ile elde edilmiştir. Mineral madde bakımından kurutma öncesi uygulanan suda haşlama işlemi ile Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na ve P miktarlarında azalma meydana gelirken B, Cr, Cu, Ni ve Zn değerlerinde artış belirlenmiştir. Bunun yanı sıra mikrodalga ön işlemi ile Na, Ni ve P mineralleri hariç diğer belirlenen tüm minerallerde artış gözlemlenmiştir. Kurutma sıcaklıklarının mineraller üzerindeki etkisi bakımından bakıldığında en iyi sonucun 70 oC olduğu söylenebilir. Tüm bu sonuçlar dikkate alındığında kırmızı pancarın kurutulmasında suda haşlama ön işlemi uygulanarak 70oC sıcak hava kurutmanın, en uygun kurutma koşulları olduğu söylenebilir.
Anahtar Kelimeler: Antioksidan, betalain, kırmızı pancar, suda haşlama, mikrodalga, sıcak
v
ABSTRACT
MS THESIS
EFFECTS OF DIFFERENT DRYING TEMPERATURE ON SOME PHYSICAL AND PHYTO-CHEMICAL PROPERTIES OF RED BEET
Tuğba ER
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN FOOD ENGINEERING
Advisor: Assoc. Prof. Dr. Mehmet AKBULUT
2011, 73 Pages
Jury
Assoc. Prof. Dr. Mehmet AKBULUT Assoc. Prof. Dr. Hakan Okyay MENGEġ Asist. Prof. Dr. Cemalettin SARIÇOBAN
In this study, red beet applied two different pre-treatments such as blanching in water and microwave were dried at 50, 60, 70 and 80 ºC drying air temperatures. Result of these treatments, changes in the chemical properties such as total phenolics, total betalains, betaxanthins, betacyanins contents, DPPH, mineral contents and physico-chemical properties, such as colors, of red beets were examined. All chemical components analyzed were decreased by all temperatures used for drying of red beets; however, these decreases were lower than those red beets dried without pre-treatments. When the effect on the antioxidant activity (DPPH) of blanching process in water compared with microwave process, the best result for methanol extraction of dried red beet was obtained by blanching process in water for pre-treatment and by 70 o C for drying temperature. While the contents of Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na and P were decreased with blanching process in water applied before drying, the contents of B, Cr, Cu, Ni and Zn were increased. In addition, all minerals analyzed, except for Na, Ni and P increased with microwave pre-treatment. The best result in terms of effect on the minerals was obtained with drying temperature at 70o C. Considering all these results, blanching process in water as the pre-treatment and 70o C as the drying temperature can be expressed to be the most suitable conditions for drying of red beet.
Keywords: Antioxidants, betalains, blanching in water, color, hot-air drying, microwave, red
vi
ÖNSÖZ
Çalışmam boyunca benden ilgi, emek ve sabrını esirgemeyen danışman hocam Sayın Doç. Dr. Mehmet AKBULUT ve Araştırma Görevlisi Hacer ÇOKLAR’ a desteklerinden dolayı teşekkürlerimi sunarım.
Tuğba ER KONYA-2011
vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET ... iv ABSTRACT ... v ÖNSÖZ ... vi ĠÇĠNDEKĠLER ... vii 1. GĠRĠġ ... 1 2. KAYNAK ARAġTIRMASI ... 3 3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 18 3.1. Materyal ... 18 3.2. Yöntem ... 18 3.2.1. Haşlama işlemi ... 18 3.2.2. Kurutma işlemi ... 19 3.2.3. Ekstraksiyon ... 19 3.2.4. Analiz yöntemleri ... 20 3.2.4.1. Betalain analizi ... 20
3.2.4.2. Toplam fenolik madde analizi ... 20
3.2.4.3. DPPH Antioksidan kapasite analizi ... 21
3.2.4.4. Renk analizi ... 21
3.2.4.5. Toplam kuru madde analizi ... 23
3.2.4.6. İstatistiksel analiz ... 23
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA ... 24
4.1. Kırmızı Pancarın Analiz Sonuçları ... 24
4.2. Kimyasal Analiz Sonuçları ... 24
4.2.1. Toplam fenolik madde ... 24
4.2.2. Betasyanin sonuçları ... 28
4.2.3. Betaksantin sonuçları ... 31
4.2.3. Toplam betalain sonuçları ... 34
4.2.4. Titrasyon asitliği ... 36
4.2.5. Antioksidan kapasite (DPPH) ... 38
4.2.6. Mineral madde ... 42
4.3. Fizikokimyasal Analiz Sonuçları ... 52
4.3.1. Renk değerleri ... 52
4.3.2. Toplam kuru madde ... 57
5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ... 58
5.1. Sonuçlar ... 58
viii
KAYNAKLAR ... 60
1. GĠRĠġ
Kırmızı pancar (Beta vulgaris) Amaranthaceae ailesinden çiçekli bir bitkidir. Avrupa'nın kuzeyi ve güneyi kırmızı pancarın ana vatanıdır. İsveç'in güneyinden ve güney İngiltere'de Isles'ten Akdeniz’e kadar uzanır. Ülkemizde kırmızı pancar sahil kuşağında yetiştirilerek tüketilmektedir. En büyük üretim ve tüketim Ege ve Marmara bölgelerindedir. Akdeniz bölgemizde de sınırlı miktarda olmak üzere kırmızı pancar üretilir ve tüketilir (Anonim, 2011b). 2009 yılı istatistiklerine göre ülkemizde 8.048 ton kırmızı pancar üretilmiştir. Bunun toplam kök ve yumru sebzeler içindeki payı % 0,25’tir (Anonim, 2011a).
Avrupa ülkelerine baktığımızda kırmızı pancar üretiminin ve tüketiminin ülkemize göre daha erken başladığını (16. yüzyıl başları ve ortaları) ve önemli miktarlarda üretim ve tüketim yapıldığını görmekteyiz (Anonim, 2011b). Kırmızı pancar Avrupa’da yemeği yapılan, salata ve turşularda çiğ olarak da tüketilen bir sebze olup ülkemizde genellikle turşu olarak tüketimi yaygındır. Kırmızı pancar doğal renklendiriciler arasında değerlendirilmekte olup doğal ürünleri kullanmanın giderek daha iyi anlaşılması, kırmızı pancarın da önemini artırmaktadır.
100 gram kırmızı pancar ortalama 38 kcal olup yaklaşık 6.9 g karbonhidrat, 1.0 g protein, 0.1 g yağ, 40.0 mg sodyum, 450.0 mg potasyum, 20.0 mg magnezyum, 14.0 mg kalsiyum 40.0 mg fosfor, 0.5 mg çinko, 0.9 mg demir, 0.4 µg selenyum, 3 µg K vitamini, 10 mg C vitamini, 0.03 mg B1 vitamini ve 11.4 µg karotenoid içermektedir (Anonim, 2011c).
ġekil 1.1 Kırmızı Pancar
Kırmızı pancar renklendirici yapımında kullanılan bir ham maddedir. Bu amaçla pancarlar temizlenip suyu çıkarıldıktan sonra konsantre hale getirilerek renklendirici
olarak kullanılmaktadır. Kurutma işlemiyle toz haline getirilen kırmızı pancarın doğrudan renklendirici olarak kullanılması da söz konusu olmaktadır. Antioksidan etkili bileşikleri sayesinde ilave edildiği gıdada renk verme özelliğinin yanı sıra antioksidan katkısı olarak da fonksiyon göstermektedir.
Hem sebze olarak tüketilen hem de renklendirici olarak kullanılan kırmızı pancarın en uygun koşullarda kurutulması yapısındaki antioksidan etkili bileşikleri ve renk maddelerini koruması açısından son derece önemlidir.
Bu araştırmada 2 farklı yöntemle haşlanan ve 4 farklı sıcaklıkta kurutulan kırmızı pancarın antioksidan etki gösteren fenolik madde, betalain ve flavanoid gibi bileşiklerini miktar olarak belirlemek, haşlama ve kurutma işleminin bu bileşiklere olan etkisini tespit etmek amaçlanmaktadır. Haşlama ve kurutma işleminin kırmızı pancara rengini veren bileşiklere etkisi ve dolayısıyla renkte meydana getirdiği değişimin tespit edilmesi de amaçlanmaktadır. Yapılan çalışma sonrasında antioksidan etkili bileşikler, antioksidan aktivite ve renk üzerindeki etkisi bakımından 2 farklı haşlama yöntemi ve 4 farklı sıcaklıkta kurutma işleminden en uygun olanının belirlenmesi amaçlanmıştır. Kurutma işlemiyle uzun süren taşıma sırasında oluşabilecek bozulmalar en aza indirilecektir.
2. KAYNAK ARAġTIRMASI
Kırmızı pancar, toprak içindeki yumruları kırmızı renkte olup, şeker pancarından daha küçük olan ince köklü iki yıllık otsu bir bitkidir. Birinci yılı içinde bitkinin toprakaltı yumrularıyla toprak üstü yeşil kısımları, ikinci yıl ise çiçek sapı, çiçek ve tohumları gelişir. Bazı koşullarda bütün bu gelişimlerin hepsi aynı yıl içinde tamamlandığından bitki bir-yıllık da sayılmaktadır. Kırmızı pancarın bizim için önemli olan ve yenilen kökü yuvarlak, yuvarlağa yakın hafif basık ya da uzunca biçimlidir. Kabuk ve eti koyu siklamen (ya da vişneçürüğü) rengindedir.
Kırmızı pancar, ılıman serin iklimlerin bitkisidir. Pek şiddetli soğukları yaşamayan bölgelerde, serin hava koşullarında yetiştirilebilir. İlkbaharda ekilip yazın yetiştirilebilirse de, serin mevsimde yetiştirilenleri renk ve nitelik yönünden daha üstün olur. Bitkinin yetiştirilme döneminde erken ve zamansız olarak sıcaklıklar yükselirse, bitki hemen çiçeğe kalkar ve kökü yemeklik değerini yitirir. Kırmızı pancar, toprak bakımından fazla seçici değildir. Ama oldukça derin, gevşek bünyeli, süzek (suyu iyi akıntılı), organik madde yönünden zengin tınlı ve kumlu-tınlı topraklarda en iyi sonuç alınır. Ağır karakterli topraklarda, ürünün şekil ve niteliği bozulduğundan kırmızı pancar yetiştirilmemelidir.
Kırmızı pancar bitkisi, tohumlarının ekiminden yaklaşık 3 ay kadar sonra hasat edilmeye başlanır. Genellikle kök yumrularının çapı 3-4 cm. olunca hasat edilen bitkinin standart çeşitlerinde kök çapı 5 cm'yi aştığında ürünün niteliği bozulmaktadır. Bu nedenle hasat, zaman geçirilmeden yapılmalıdır. Hasat işlemi, bitkinin elle ya da çapayla sökülmesiyle gerçekleştirilir (Anonim, 2011d ). Ege Bölgesi’nde halk arasında kırmızı pancar “çükündür” olarak bilinir; salatası, turşusu, mayonezle karıştırılarak mezesi ve konservesi yapılıp tüketilmektedir.
Yumrularından sebze olarak faydalanılan kırmızı pancarın yaprakları da vitamin ve mineraller bakımından zengindir. Kırmızı rengini veren pigmentler kansere karşı savaşta etkilidir. Kansere karşı etkisi olan doğal kırmızı pigmentler yüksek oranda yer alır. Kalp sağlığını korur. Hipertansiyonu önlemek için pancar suyu tüketilebilir. Kırmızı pancar suyu kan basıncını düşürücü etkiye sahiptir. Günde bir bardak kırmızı pancar suyu içmek yüksek tansiyonunun düşürür. Zengin betain oranına sahiptir. Karaciğeri korur. Böbrekleri çalıştırır. İştah açıcı etkisi vardır. Demir eksikliği olanların pancar suyu içmesi tavsiye edilir (Anonim, 2011e ).
Kırmızı pancar ekstraktı ya da pulpu, gıda maddelerinde doğrudan doğal renklendirici olarak kullanılmaktadır. Kırmızı pancar rengi betaninden kaynaklanır. Başlıca kullanım alanları; yoğurt, dondurma, hazır toz içecekler ve meyve jelleridir.
Pancarlar temizlenip, suyu çıkarıldıktan sonra konsantre hale getirilerek, renklendirici olarak kullanılmaktadır. Suda çözünen bu doğal renklendirici gıdalara yoğun bir kırmızı renk vermektedir. Sıvılarda kırmızının tonu, pH'a bağlı olarak değişmektedir. pH 4 ile 5 arasındaysa, açık bir mavimsi kırmızı rengi vermekte, daha yüksek pH'larda maviye yaklaşırken, düşük pH'lardaysa sarımsı kahverengiye dönüşmektedir. Pancar kökü kırmızısı, en iyi sonucu pH 4 ile 7 arasında vermektedir. Toz ve sıvı hallerde satılan pancar kökü kırmızısı, birçok farklı gıdada, açık kırmızıdan, mavimsi kırmızı tonlarına kadar renk verme amacıyla kullanılmaktadır (Anonim, 2011f).
Uluslararası Gıda Kodeks Komisyonu (CAC)'nin tanımında antioksidanlar "gıdada yağın acılaşması ve renk değişimleri gibi oksidasyon reaksiyonları sonucunda oluşan bozulmaları önleyerek raf ömrünü uzatan maddeler" olarak ifade edilmektedirler.
Pek çok gıda maddesinin bozulmasının önemli bir kaynağının oksijen olduğu bilinmektedir. İstenilmeyen lezzet ve koku oluşumlarına neden olan oksidatif acılaşma reaksiyonu nem, ısı, ışık, metaller, metal içeren bileşikler ve enzimler ile katalizlene bilmektedir. Gıdalara uygulanan hazırlama, paketleme ve soğutma işlemleri acılaşmayı geciktirmekte ancak bunu engelleyememektedir. Antioksidanlar, gıdalara oksidasyonun başlangıcından önce ilave edildiklerinde reaksiyonu önleyebilmekte veya azaltabilmektedirler (Gür ve Altuğ, 2001). Antioksidanlar, kaynaklarına göre doğal ve yapay olmak üzere iki gruba ayrılılar. Doğal antioksidanlar içinde tokoferoller, askorbik asit ve türevleri, nordihidroguyanet asidi (NDGA), aminoasitler, peptidler, proteinler yer almaktadır. Yapay antioksidanları en bilinenleri de bütillenmiş hidroksianizol (BHA), bütillenmiş hidroksitoluen (BHT) ve propil gallat (PG)’dır (Saldamlı, 1998).
Antioksidanlar serbest radikallerle reaksiyona girerek (onlarla bağ kurarak) hücrelere zarar vermelerini önler. Bu özellikleriyle hücrelerin anomileşme ve sonuç olarak tümör oluşturma risklerini azalttıkları gibi, hücre yıkımını da azalttıkları için daha sağlıklı ve yaşlılık etkilerinin minimum olduğu bir yaşam yaşama şansını yükseltir. Hem epidemiyolojik hem de klinik çalışmalarda tahıl, meyve, sebzelerdeki fenolik antioksidanların soya fasulyesi gibi belirli gıdalarca zengin diyetlerle beslenenlerde görüldüğü gibi dejenaratif ve kronik hastaların şiddetini azatlıklarına dair deliller bulunmuştur. Birçok gıdada bulunan antioksidanlar komposite gıdalarda
stabilizatör olarak kullanılabildikleri gibi ekstrakte edilerek diğer gıdalara da katılabilir. Örneğin yulaf ve amaranth yağı tokoferoller ve squalen gibi antioksidanları yüksek miktarlarda içerir. Bu yağlar belirli öteki yağlarla ilave edilerek onları stabilize eder. Çay, rosemary ve adaçayı gibi çeşitli gıdalarda oksidasyonu kontrol etmek amacı ile kullanılabilir. Karışık tokoferoller kadar tokoferollerin lesitin ve askorbik asit ile kombinasyonları büyük miktarlardaki yağların, emülsiyonların ve diğer ürünlerin oksidasyonlarını geciktirmek amacıyla kullanılabilir. En aktif antioksidanlar fenolik ve polifenolik bileşiklerdir (Anonim, 2011g ).
Vega-Galvez ve ark., (2009) 50-90 oC arasındaki sıcaklıkların kurutma süresince kırmızı biberin fizikokimyasal özellikleri, rehidrasyon, renk, tekstür, C vitamini, antioksidant kapasitesi ve toplam fenoliklerinin üzerindeki etkilerini araştırmışlardır. Kurutma sıcaklığındaki artışın C vitaminini önemli derecede etkilediğini gözlemlemişlerdir. Bu nedenle 90 oC’ de kurutulan örneklerde C vitamini kaybının %98.2 ile maksimum düzeyde olduğunu ve 80–90 oC’ deki sıcaklıklarda radikal süpürme aktivitesinin daha yüksek antioksidant aktivite gösterdiğini tespit etmişlerdir.
Fenolik bileşikler meyve ve sebzelerin kendilerine özgü buruk tadını verirler. Kalıcı olan bu algılama, fenolik bileşiklerin ağız mukozasındaki proteinlerin ve polisakkaritlerle gerçekleşen tepkimelere bağlanmaktadır. Bazı fenolik bileşiklerin acı tadın oluşmasında da rol aldıkları bildirilmektedir (Saldamlı, 1998). Öte yandan bir kısım fenolik maddeler, örneğin antosiyaninler, meyve ve sebzelerin kendine özgü renklerinin oluşmasını sağlamaktadırlar (Cemeroğlu ve ark., 2001).
Fenolik bileşikler, 80 monomerli bileşiklere kadar kondanse olabilirler ve proteinlerle kompleks oluşturarak tortu yaparlar. Fenolik bileşiklerin bu özelliklerinden meyve suyu endüstriside, meyve suyunun durultulması sırasında yararlanılmaktadır.
Fenolik bileşikler gıdalarda renk değişimlerine neden olurlar. Bunlar sırasında en önemlisi enzimatik esmerleşmelerdir. Fenolik bileşiklerin oksidasyonuna neden olan bu reaksiyonları katalize eden enzimlere genel olarak Polifenoloksidaz Enzimleri (PPO) adı verilmektedir.
Gıdalarda enzimatik esmerleşme, genellikle kalite kaybı olarak değerlendirilmekte ve bu nedenle meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında fenolik maddelerin oksidasyonları çeşitli yöntemlerle önlenmeye çalışılmaktadır.
Bitkilerdeki fenolik bileşikler; fenolik asitler (veya fenolkarbonik asitler), flavonoidler ile küçük moleküllü ve çoğunlukla uçucu olan bileşiklerdir. Bunlardan gıdaların yapılarında yer alan fenolik asitler ve flavanoidler önem taşımaktadır.
Gıda bileşeni olarak fenolik bileşikler; insan sağlığı açısından işlevleri, tat ve koku oluşumundaki etkileri, renk oluşumu ve değişimine katılmaları, antimikrobiyal ve antioksidatif etki göstermeleri, enzim inhibisyonuna neden olmaları, değişik gıdalarda saflık kontrol kriteri olmaları gibi birçok açıdan önem taşımaktadırlar. Fenolik bileşikler içinde en fazla antioksidan etkiyi gallik asit, floroglusinik asit, kafeik asit ve gentisik asit göstermektedir. Antioksidan etki gösteren bütillenmiş hidroksitoluen (BHT), bütillenmiş hidroksianizol (BHA), propilgallat (PG) gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Parabenler veya başka bir ifade ile p-hidroksi benzoik asitin alkil esterleri (p-HB esterleri) örneğin metil, etil ve propil esterleri de antimikrobiyal özelliklerinden dolayı koruyucu madde olarak kullanılmaktadır. Parabenler, pH değişimlerine karşı fazla duyarlı olmadıklarından gıda endüstrisinde geniş bir kullanım alanı bulmaktadırlar. Zeytinin bileşiminde bulunan oleuropin ile bazı baharatların bileşimlerinde yer alan ojenol kapsaisin gibi fenolik bileşiklerin de antimikrobiyal etkilerinin olduğu bilinmektedir.
Fenolik bileşiklere, beslenme fizyolojisi açısından olumlu etkileri nedeniyle biyoflavonoidler ve kılcal dolaşım sisteminde geçirgenliği düzenleyici ve kan basıncı düşürücü etkisi göz önüne alınarak P faktörü (Permeabilite Faktörü) veya P vitamini adı da verilmektedir. Fenolik bileşiklerin antimutajenik ve antikarsinojenik etkilerinin de olduğu belirtilmektedir. Klorojenik asit ve asetofenon türevleri gibi fenolik bileşiklerin antimikrobiyal ve özellikle antifungal etkileri de bulunmaktadır. Fenolik bileşiklerin bazı enzimlere inhibitör etkileri de vardır. Fenolik bileşikler, örneğin bitkisel gıdalarda bulunan o-difenoloksidaz ve beta-galaktosidaz enziminin inhibasyonuna neden olmaktadır (Saldamlı,1998).
Fenolik bileşikler ve daha yaygın olarak kullanılan ismiyle polifenoller, benzen halkası içeren maddelerdir. Fenolik bileşiklerin bir kısmının “acılık” ve “burukluk” gibi iki önemli tat unsurunu taşıdığı, bir kısmının ise sarı ve daha sarı-esmer renkte oldukları, antosiyanin denen grubun ise kırmızı-mavi tonlardaki renklerde bulunduğuna tekrar değinilmelidir. Fenolik asitler a) sinamik asitler (hidroksisinamik asitler) veya b) benzoik asitler (veya hidroksibenzoik asitler) olmak üzere iki gruptan oluşmaktadır. Meyve ve sebzelerdeki fenolik bileşiklerin tip ve miktarları üzerine; çeşit, olgunluk aşaması, yetişme koşulları, hasat ve depolama koşulları gibi pek çok farklı faktörler etkili bulunmaktadır. Meyve ve sebzelerde fenolik bileşiklerin miktarı, çoğu kez “toplam fenolik maddeler” olarak verilmektedir (Cemeroğlu ve ark., 2001).
Madrau ve ark., (2009) yaptıkları bir çalışmada Cafona ve Pelese isimli iki kayısı türünü 55 ve 75ºC’ de kabin kurutucuda kurutmuş ve kurutulmuş bu iki kayısı türünde polifenolik madde ve antioksidan aktivitesinde sıcaklığın etkilerini araştırmışlardır. Cafona türünde klorogenik ve neoklorogenik asitteki azalmanın; düşük kurutma sıcaklıklarında daha fazla olduğu görülmüştür. 75 ºC’ de kurutulan örneklerdeki diğer bileşenlerde görülen azalma üzerinde daha fazla durulurken; kateşin her iki türde de hidroksisinamik asitle aynı davranış göstermiştir. Toplam fenoller özellikle daha düşük sıcaklıklarda kurutulan örneklerde önemli derecede düşüş göstermiştir. Taze Cafona kayısılarında antioksidan değeri 75 ºC’ de kurutulan örneklerden dört kat fazla olduğu tespit edilmiştir.
Böhm ve ark., (2006) üç farklı çilek varyetesini konvektif ön ve son kurutucu ile modifiye edilmiş mikrodalga-vakum (MV) kurutucu, konvektif kurutucu (CD) ve dondurarak kurutma (FD) sistemi ile kurutmuşlar ve kurutulan ürünlerde askorbik asit içeriği, antosiyanin ve fenolik bileşenlerle antioksidan kapasitesindeki etkileri incelemişlerdir. Daha sonra bu sistemi ön kurutma ünitesiyle modifiye etmişlerdir. Konvektif kurutma ve mikrodalga kurutmada askorbik asit içeriğinde başlangıç değerine göre yaklaşık %40, fenolik bileşiklerde % 35 ve antioksidan kapasitesinde yaklaşık % 60 azalma tespit etmişlerdir. Dondurularak kurutulmuş çileklerde ise azalma gözlenmemiştir.
Betalainler, betalamik asidin bir primer veya sekonder aminle kondensasyonu ile oluşurlar. Betalainler, betasiyaninler (kırmızı renkli) ve betaksantinler (sarı renkli) olmak üzere başlıca iki gruba ayrılırlar.
Betalainler suda çözünürler ve bitki hücrelerinin vakuollerinde bulunurlar. Ortamın pH derecesi stabiliteleri üzerine etkilidir. Örneğin betalainlerin en yaygın bir üyesi olan betanin, hafif alkali ortamda betalamik asit ve siklodopa-5-O-glukozid’e (CDG) parçalanmaktadır. Bu parçalanma asidik ortamda ancak ısı etkisiyle gerçekleşebilmekte ve özellikle kırmızı pancarların konserveye işlenmesinde karşılaşılmaktadır. Diğer taraftan betanin, özellikle pH 4-5 arasında, düşük su aktivitesi gösteren ortamlarda oldukça stabil kalabilmektedir.
ġekil 2.1 Betalainin Biyosentezi
Betanin degredasyonu belirli oranda geri dönüşlü bir olaydır. Bu nedenle özellikle ısıtmayı takiben renkte kısmi bir rejenerasyon görülebilmektedir. Rejenerasyon özellikle pH 4-5 arasında daha belirgin bir şekilde gerçekleşmektedir.
ġekil 2.2 Betaninin Yapısı
Betanin oksidatif yolla da parçalanabilmektedir. Ayrıca O2 bulunan ortamda oluşan CDG bileşiği, enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarına katılarak melanoidinlere dönüşebilmektedir. Betalainlerin oksidatif degradasyonu, ışık etkisiyle
daha da hızlanmaktadır. Ayrıca oksidasyon hızı, ortamın pH derecesiyle de ilişkilidir ve örneğin oksidasyon pH 4-5 arasında en az düzeyde gerçekleşmektedir. Ancak ortamda askorbik asit ve izoaskorbik asit gibi antioksidanların bulunması, betalainlerin stabilitelerini arttırmaktadır. Fenolik antioksidanlarla kükürtlü bileşiklerin ise, betalainlerin stabilitesi üzerinde herhangi bir olumlu etkisi bulunmamaktadır. Aksine, örneğin Na-sülfit ve Na-metabisülfit betanin kaybını arttırmaktadır.
Czapski (1985) yaptığı bir çalışmada amino asit ile birlikte bazı metal iyonlarının (Cu++
ve Fe+++ ) betanin stabilitesini azalttığını tespit etmiştir.
Betalainlerin rengini kaybetmesine neden olan bir diğer etken de bazı enzimlerin aktiviteleridir. Nitekim özellikle pancarlarda bulunan peroksidaz enziminin dokuda doğal olarak bulunan hidrojen peroksitin miktarına bağlı olarak betasiyanin ve betaksantinleri ağarttığı bilinmektedir. Enzim etkisiyle oluşan bu ağarma, özellikle asidik ortamda büyük bir hız kazanmakta ve pH 3-4 arasında optimum olarak görülmektedir. Buna göre, özellikle turşuya işlenecek kırmızı pancarların özenle haşlanarak ürün daha sonraki depolanması sırasında oluşacak betanin kaybının önlenmesi gerektiği ortaya çıkmaktadır (Cemeroğlu ve ark., 2004).
Yahia ve ark., (2008) Meksika’da yetişen 10 çeşit dikenli armut (Opuntia spp.) meyvesindeki betalain pigmentlerinin kalitatif ve kantitatif analizlerini ters faz HPLC-DAD (high performance liquid chromatography-diode array detection) ile ESI-MS (elektrospray mass spektrometry) birleştirerek çalışmışlardır. Veriler, farklı çeşitteki armutların renginden betalain pigmentlerinin oranı ve konsantrasyonlarının sorumlu olduğunu göstermiştir. Mor renkli Camuesa (O.robusta Wendl.) meyvesinden yüksek betalain içeriği tespit edilmiştir.
Czapski (1985) kırmızı pancar betasiyaninlerinin kaybı ve rejenarasyonları üzerine ısıl şartların etkisini araştırmıştır. 90 oC’de ısıtma boyunca betasiyanin kayıpları ve ısıtma sonrası kırmızı pancar suyunda ve saf betanin solüsyonlarında farklı tamponlarda betasiyanin rejenarasyonunu incelemiştir. Isıtılan örneklerin depolanması süresince pigment rejenerasyonunun 5 oC’ de 20 oC’ den daha iyi olduğunu gözlemlemiştir.
Havlikova ve ark., (1983) kırmızı pancardaki betasiyaninlerin ısı stabilitesini araştırmışlardır. Betasiyaninlerin yıkım hızının kuvvetle sıcaklığa bağlı olduğunu gözlemlemişlerdir. Maksimum ısı stabilitesi bölgesinin pH 4,0-6,0 aralığında olduğunu tespit etmişlerdir.
Gıdaların kurutularak dayandırılmaları yöntemi, insanların doğadan öğrendiği ve bu yüzden ilk çağlardan beri uygulanmakta olan en eski muhafaza yöntemidir. Kurutma, gıdalarda mevcut suyun büyük bir kısmının uzaklaştırılarak, su aktivitesinin mikroorganizma faaliyetini önleyecek seviyeye düşürülmesi işlemidir. Kurutma işleminde, gıdaya kontrollü şartlar altında ısı verilir ve gıdadan su uzaklaştırılır. Kurutmanın etkinliğini; kurutulacak ürünün yüzey alanı, kurutma süresi, kurutma sıcaklığı, kurutmada kullanılan havanın hızı, havanın kuruluğu ve atmosfer basıncı tayin etmektedir (Cemeroğlu 2004).
Kurutma ile kazanılan düşük su içeriği, soğuk depolara veya nakliyeye ihtiyaç olmaksızın kurutulmuş gıdaların raf ömrünü uzatır. Ayrıca kullanılabilir üretim fazlalıkları stabil şekillere dönüştürülebilir. Genellikle kurutma esnasında ağırlık ve hacim miktarlarında önemli bir azalma meydana gelir ki bu da ulaşım ve depolama maliyetinde kazançlara yol açar. Çoğu modern kurutulmuş ürünlerin hızlı yapılandırılma özellikleri ve nispeten iyi organoleptik kaliteleri onların uygun gıdalar olarak kabul görmelerini sağlar.
Kurutulacak materyale hangi kurutma yönteminin uygulanacağı ve bu yöntem içinde hangi tip cihazın kullanılacağı materyalin nitelikleri ve kurutulacak ürünün kullanılma alanı vb. gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Bu hususta kurutulacak materyalin sıvı, katı veya pulp halde oluşu gibi fiziksel niteliği çok önemlidir. Örneğin sıvı haldeki bir maddeye valsli veya püskürterek kurutma yöntemi uygulanabildiği halde, katı parçacıklar halindeki maddelerde bu yöntemlerin uygulanması olanaksızdır. Diğer taraftan yüksek sıcaklık gıda maddelerinin niteliklerinde önemli değişiklere neden olduğundan, herhangi bir gıdanın kurutulmasında uygulanan yöntem, bu açıdan dikkatle seçilmelidir.
Meyve ve sebzeler veya genel olarak çeşitli ürünler,”güneşte” veya “yapay” kurutucularda kurutulabilmektedir. Genel olarak kurutulmuş ürün kalitesinin düşük olmasına karşın güneşte kurutma, yapay kurutmaya göre daha ekonomik bir yöntemdir.
Geleneksel olarak güneşte kurutma gıda endüstrisinde çok sık kullanılan bir dehidrasyon yöntemidir. Güneşte Kurutma düşük maliyet ve uygulama fiyat avantajına sahiptir. Fakat uzun süreli kurutma zamanı, ürünün kontamine olması ve hava şartlarından dolayı meydana gelen kayıplar da güneşte kurutmanın dezavantajıdır.
Yapay kurutmada, güneşte kurutmanın birçok sakıncaları ortadan kaldırılmış olup, daha iyi kalitede ürün alınabilmektedir. Özellikle yapay yolla kurutulmuş sebzeleri pişme özellikleri daha üstündür. Bu üstünlüklerine karşın şüphesiz yapay
kurutma; gerek kuruluş yatırımı ve gerekse işletme masrafları açısından güneşte kurutmaya göre daha dezavantajlıdır.
Sebze ve meyveler yaş olarak tüketilmelerinin yanı sıra, kurutularak farklı amaçlar içinde kullanılmaktadır. Kurutmayla saklama koşulları daha kolay olmakta ve ekonomik kazanç nedeniyle tercih edilip uygulanmaktadır. Tarımsal ürünlerin önemli bir kısmı saklanmak ve depolanmak durumundadır. Kurutulmuş meyve, sebze ve baharat çeşitleri dış satımımızın büyük bir kısmını oluşturmakta ve bu ürünlerden elde edilen gelir toplam dış satım gelirimizin büyük bir kısmını meydana getirmektedir..
Kuruma, ıslak bir materyalde suyun buharlaşarak uzaklaşması olayıdır. Bunun nasıl geliştiği higroskobik nitelikte olmayan bir materyalde izlenerek kavranabilir. Kuruma olayı, higroskobik niteliği bulunmayan bir materyal olan ıslak kumun kuruma gelişimini inceleyerek tarif edilebilir. Buna göre üst tarafı açık bir kap içine doldurulmuş ıslak kumun kurumasının izlenmesi iyi bir örnektir. Kabın üstünden belli bir hızla geçirilen sıcak hava, yüzeydeki suyun buharlaştırılmasına neden olur ve ıslak yüzeyden buharlaşan su, kumdan bir miktar ısı absorbe eder. Sıcak havadan ıslak ve serin kuma akan ısı, kumun soğumasını engeller ve böylece kumun sıcaklığı belli bir dengeye erişir, sandığın yüzeyinden belli sürede sabit miktarda su buharı uzaklaşır. Yüzeydeki su bitince; alt tabakalardaki su, kum tanecikleri arasında oluşan kapillar kuvvetle yüzeye taşınır, buradan buharlaşıp gider. Kumdaki kapillar kuvvet alt tabakalardaki suyu yüzeye, yüzeyden uzaklaşan miktardaki kadar taşımaya yeterli geldiği sürece, kumun yüzeydeki buharlaşma hızı, yani “kuruma hızı” sabit kalır. Kuruma hızının sabit kalması demek, belli sürede, belli alandan aynı miktar su uzaklaşması demektir. Bu süreye kurumanın “sabit kuruma hızı dönemi” denir (Cemeroğlu,2004).
Sabit kuruma hızı dönemi devam ederken, sandıktaki kumun su içeriği alt tabakalardan üst tabakalara doğru gittikçe aşama aşama azalır. Nihayet kumun kapillar kuvveti artık suyu daha alt tabakalardan yüzeye ulaştırmaya yeterli gelmez. Öyle bir an gelir ki, yüzeydeki su oranı sıfıra erişir. Bu andan itibaren suyun buharlaşma hızı yavaşlar. Sabit kuruma hızı döneminden sonra başlayan bu döneme “azalan kuruma hızı dönemi” denir. Bu dönem boyunca kurumuş kum tabakası, yüzeyden itibaren aşağı doğru gelişir kalınlaşır. Tabaka kalınlaştıkça, suyun buharlaşma hızı da aynı oranda yavaşlar. Çünkü su artık sabit kuruma döneminde olduğu gibi kapillar kuvvetle yüzeye taşınıp buradan kolaylıkla buharlaşma olanağını kaybetmiştir. Su, artık alt tabakalardaki gözeneklerde buhara dönüşmekte ve suya göre daha zor bir hareketle buradan yüzeye
ulaşmaktadır. Ayrıca buharın tabaka içinde kat etmek zorunda kaldığı yol gittikçe daha da uzamaktadır. Kumda izlenen bu kuruma olayı Şekil 2.3’te gösterilmiştir (Cemeroğlu, 2004).
ġekil 2.3 Higroskobik nitelikte olmayan, danecikler halindeki bir maddenin,
örneğin kumun, kuruma hızındaki değişmeler
Kuruma hızı doğrudan doğruya, ısı ve kütle transferine etki eden faktörler tarafından kontrol edilir. Kuruma hızına etki eden faktörlerin başlıcaları; havanın sıcaklık nemi ile kurutucudaki hızı, kurutulacak materyale maksimum yüzey alanı kazandıracak geometrik düzenleme (parça iriliği, şekli, yığın kalınlığı vb.) gibi fiziksel faktörlerle kurutulan materyalin başta bileşimi olmak üzere, kendine özgü nitelikleridir. Bu faktörlerden en önemlisi kurutulan ürünün kendine özgü nitelikleridir. Bu konuda ürünün kimyasal bileşimi önem taşır. Eğer şeker, tuz ve benzerleri gibi küçük moleküllü çözünmüş maddelerce zengin bir materyal, bu maddelerce daha fakir materyalle kuruma açısından kıyaslanırsa, çözünmüş maddelerce zengin olanın daha zor kuruduğu görülür. Ayrıca ortamda yağ bulunması kuruma hızını sınırlayıcı önemli bir faktördür. Yağın sürekli faz olduğu bir emülsiyonda, su damlacıkları yağ tarafından adeta izole edilmiş bulunduğundan, böyle bir sistemde suyun buharlaşarak uzaklaşması çok güçtür.
Kuruma hızı parçacıkların; yüzey alanı ile doğru, kalınlıkları ile ters orantılıdır. Bu nedenle kurutulacak parçacıklar ne kadar küçükse; yüzey alanı o kadar fazla, kalınlığı o kadar az olacağından kuruma hızı olumlu yönde etkilenmektedir.
Kuruma hızına etki eden bir diğer faktör, kurutucudaki hava hızıdır. Hava hızı arttıkça kuruma hızı da artmaktadır. Kurutulan maddenin yüzeyinde kuruma sırasında, daima durgun bir buhar filmi oluşur. Eğer bu filmin oluşması önlenir, daha doğrusu bu film, sürekli olarak uzaklaştırılırsa, suyun evaporasyonunda bir hızlanma belirir. İşte hava hızı, bu filmi devamlı olarak sürüklemek suretiyle kuruma hızını arttırıcı yönde etkide bulunmaktadır.
Birçok gıda muhafaza yöntemi arasında kurutmanın yeri ve ayrıcalıkları değişik açılardan incelenebilir. Her şeyden önce, gıdadaki mevcut su, gıdanın bozulmasına olanak vermeyecek bir düzeye kadar azaltıldığı için kesin bir muhafaza olanağı oluşmaktadır. Kurutulmuş gıdalar, diğer yöntemlerle dayandırılan farklı olarak besin öğeleri açısından yoğunlaştırılmış bir nitelik kazanmışlardır. Ayrıca kurutma en ucuz muhafaza yöntemidir. Kurutulmuş gıda üretiminde, daha az işçilik ve daha az ekipman gerektiği gibi, bunların depolanması ve taşınmasında da daha az masraf yapılır.
Kurutma ile üründe fiziksel ve kimyasal bir takım değişimler meydana gelmektedir. Fiziksel değişimler; yöresel kuru madde birimi, kabuk bağlama, kitle yoğunluğunda değişimler, kurutulmuş ürünün rehidrasyon yeteneğindeki değişimdir.
Kurutma sırasında çeşitli kimyasal değişimler de belirir. Bu değişiklikler kendisini, kurutulmuş ürünün veya rehidre edilmiş ürünün renginde, lezzetinde, tekstüründe, viskozitesinde, besleme değeri ve depolama stabilitesinde gösterir. Bu değişimlerin oluşumu veya düzeyi her üründe kendine özgü bir şekilde gelişir. Ayrıca, kurutma işleminde uygulanan sıcaklık ve süre bu değişimlerin düzeyini etkileyen en önemli faktördür.
Her kurutulan üründe daima ortaya çıkan en önemli olumsuzluk rengin esmerleşmesidir. Renk esmerleşmesi kurutmadan önce, kurutma sırasında ve/ veya depolama süresinde oluşur. Esmerleşme enzimatik veya enzimatik olmayan reaksiyonlar sonucu oluşabilir. Kurutulmuş ürünlerde renk esmerleşmesi daha çok enzimatik olmayan yolla meydana gelmektedir. Esmerleşme reaksiyonlarının sonucu kendini, sadece renkte göstermez. Ürünün diğer duyusal özelliklerinde ve beslenme değerinde de değişmeler belirir ve ara ürün olarak karbondioksit oluşur. Hatta bu nedenle gaz sızdırmaz ambalajlara konmuş bazı kuru ürünlerin çıkan CO2 nedeniyle ambalajda şişmeye neden olduğu bilinmektedir (Cemeroğlu ve ark., 2001).
Kurutulan ürünlerin beslenme değeri kaybı, kurutma koşullarına ve uygulanan kurutma yöntemine bağlıdır. Nitekim güneşte kurutmada C vitamini ve karoten kaybının diğer yöntemlerden daha fazla olduğu saptanmıştır. Hatta enzimler inaktive
edilmemişse, bazı durumlarda C vitamini ve karoten kaybı % 80’ in üzerine çıkabilmektedir. Gıdaların kurutulmasında askorbik asit kaybına ilişkin farklı araştırıcılarla çok değişik değerler verilmekle birlikte, genel olarak haşlama (sebzelerde) ve bunu izleyen kurutma işlemlerinde, başlangıçtaki C vitamini kaybının yarısının kaybolduğu kabul edilmektedir (Cemeroğlu ve ark., 2001).
Kuşcu (2002) yaptığı bir çalışmada sürekli sistemde kurutma işleminin, kırmızıbiberde kalite özelliklerine etkisini incelemiştir. Biberleri tüm halde ve 6x6 boyutlarında doğranmış olarak sisteme vermiştir, örnek alınan noktalar 60 ºC, 73 ºC, 96 ºC ve son fırın çıkışıdır. L* değeri tüm halde işlem görmemiş kırmızıbiberde 21.22 iken kurutma sonrası 23.85’e yükseldiği, doğranarak kurutulan örneklerde ise L* değeri başlangıçta 19.15 iken, kurutma sonrası bu değer 41.93’e yükselmiştir. L* değerlerindeki bu artışlarla ısıl işlemle birlikte renk kalitesinde bir azalma olduğu saptanmıştır.
Baysal ve ark. (2003) havuç ve sarımsağın kalitesinde mikrodalga kurutma ve kızılötesi kurutmanın etkilerini incelemişlerdir. Çalışmada taze ürün; sıcak hava, mikrodalga ve kızılötesi ile kurutulmuş ürünlerle kıyaslanmış ve ürünlerin tümünde kuru madde miktarı, renk değerleri (L*, a* ve b*), su aktivitesi ve büzüşme miktarı tespit edilmiştir. Mikrodalgayla kurutulmuş havuç örneklerinin, kızılötesi ve sıcak havalı kurutma uygulanmış örneklerden önemli derecede daha yüksek kuru madde içerdiği tespit edilmiştir. Ancak sıcak havalı kurutma ile kızılötesi kurutma arasında önemli farklılık bulunmamıştır. Kurutma sırasında gıdanın rengi değişmiştir, taze ürüne en yakın renk değerini sıcak havalı kurutma uygulanmış örnekler vermiştir. Sıcak havayla kurutulmuş sarımsakta en yüksek kuru madde içeriği, kızılötesi kurutulmuş örnekte ise en düşük kuru madde içeriği bulunmuştur. Fakat kurutulmuş örnekler arasında önemli fark gözlenmemiştir. Sarımsak kurutma işlemlerinde; sıcak havalı, mikrodalga ve kızılötesi kurutma yöntemleri arasında renk hariç önemli bir farklılık bulunmamıştır. Sıcak havalı veya mikrodalga kurutma işlemleri; rengin önemli bir parametre olduğu durumlarda kızılötesi kurutma yerine rengi koruma amacıyla kullanılabilmektedir.
Koca ve ark. (2007), haşlanarak kurutulmuş ve haşlanmadan kurutulmuş havuçların 27, 37, 47 ve 57ºC’ de depolanmasıyla karotenoid degradasyonunu ve renk kaybını araştırmışlardır. Karotenoid degradasyonu ve renk kaybı arasında önemli bir korelasyon olduğunu, depolama sıcaklığının ve süresinin artmasıyla rengin azaldığını, haşlama uygulanan havuçlarda depolama boyunca daha az karotenoid degradasyonu
olduğunu görmüşlerdir.
Kuljarachanan ve ark. (2009), lime kabuğu ve posasının haşlama ve kurutma işlemiyle C vitamini, toplam fenolik madde, limonin, nomilin ve antioksidan kapasitesinde meydana gelen değişimi araştırmışlardır. Haşlama işlemiyle besinsel ögelerde ve antioksidan aktivitede azalma belirlemişlerdir. Kurutma işleminde limonin ve nomilin içeriğinde kurutmanın ilk aşamalarında artış, daha sonra ise azalma belirlemişlerdir. Kurutma ile C vitamini, toplam fenolik madde ve antioksidan aktivitede azalma belirlemişlerdir.
Kurutma işleminde ürünün mikroflorası da değişmektedir. Sebzelerde uygulanan haşlama ile mikroorganizma yükünde önemli azalma belirir. Birçok meyvede uygulanan kükürtleme ile mikroorganizma faaliyeti durur.
Kurutulmuş ürünler çeşitli besin maddelerini yoğun bir şekilde içerirler. Çünkü kuruma ile su uzaklaşmış ve geride yoğun bir kuru madde kalmıştır. Diğer taraftan kurutma işleminde ürünün mikroflorası da değişmektedir. Nitekim sebzelere uygulanan haşlama ile mikroorganizma yükünde önemli azalma belirir. Birçok meyvede uygulanan kükürtleme ile mikroorganizma faaliyeti durur. Güneşte kurutma yönteminde kurutma koşulları doğaya bağlı olduğundan ve hijyenik kurallara tam olarak uyulmadığından mikroorganizmaların sayısı kurutma boyunca artar, bunlar kurutma sırasında faaliyet gösterirler. Hatta bazen hafif bir fermantasyon dahi belirebilmekte, bu yolla harcanan kuru madde nedeniyle randımanda azalma dahi olabilmektedir. Kurutma sırasında mikroorganizmalardan oluşan sorunların önlenmesinin kesin yolu, mikrobiyolojik açıdan sağlıklı hammadde kullanılması, hammaddenin hazırlanması ve kurutulmasından hijyenik koşullara uyulmasıdır. Eğer ürünün nem oranı belli bir düzeye inmişse, depolamada mikrobiyolojik açıdan bir bozulma beklenemez. Buna göre kurutulmuş ürünlerde canlı mikroorganizma bulunduğu, ancak koşullar elverişli olmadığı için faaliyet gösteremediği açıktır.
Haşlama, sebzelerin işlenmesinde en önemli aşamalardan birisidir. Çoğunlukla basit bir işlem sanılmasına karşın haşlama, üretilen ürünün kalitesi üzerine en etkili işlemlerin başında gelir. Soğan, sarımsak gibi bazı sebzelerin dışında hemen tüm sebzeler ister konserve üretilsin, ister dondurulsun veya kurutulsun mutlaka yeterince ve usulüne göre haşlanmalıdırlar. Sebzelerin haşlanmasında bunların dondurularak muhafaza edilmesine, kurutulmasına veya konserveye işlenmesine bağlı olarak bazıları müşterek bazıları farklı çeşitli amaçlar söz konusudur. Bitkisel dokuda, hücreler arası boşluklarda bulunan havanın (solunum gazları) uzaklaştırılması, dokunun yumuşaması
nedeniyle daha sonra tüketici tarafından uygulanacak pişirme süresinin kısaltılmış olması, haşlama işlemi ile özellikle vejatatif bakteri hücreleri maya ve küflerin çoğu öldürüldüğü için haşlama sonunda hammaddenin mikroorganizma yükü önemli düzeyde azalması, haşlama sonunda birçok ürünün renginin berraklaşması ve parlaklık kazanması, yüzeyde ve hücreler arasında bulunan havanın çıkarılması gibi çok farklı amaçlarla uygulansa da kurutma işlemi öncesinde uygulanan haşlama işleminin asıl amacı enzimlerin yeterli düzeyde inaktive edilerek daha sonraki aşamalarda bunların neden olacağı olumsuz biyokimyasal değişmeleri tümden engellemek veya sınırlamaktır.
Haşlamanın yeterliği, materyaldeki enzim inaktivasyon düzeyinin saptanmasıyla izlenebilmektedir. Günümüzde haşlamanın yeterliği peroksidaz (POD) enziminin inaktivasyonu ile izlenmektedir. Bu sadece POD’ın meyve ve sebzelerdeki ısıya dirençli enzimlerden biri olmasından değil, kaliteyi olumsuz yönde etkileyen enzimlerin başında gelmesinden ve ayrıca aktivitenin basit bir testle belirlenebilmesindendir.
Son yıllarda bazı yeni haşlama yöntemleri ve sistemleri geliştirilmiştir. Özellikle dondurma ve kurutma endüstrisinde kullanılan bu sistemlerde, kırmızı ötesi ışınlar ve yüksek frekanslı dalgalar (mikrodalgalar) kullanılmaktadır.
Mikrodalga ile sebzelerin haşlanmasında, genellikle 2 kW gücünde mikrodalga tünelleri kullanılır. Mikrodalgaların ürün derinliklerine sızma özellikleri fazladır ve ürünün kısa zamanda ısınmasını sağlarlar. Su, mikrodalgaları diğer her türlü maddelerden kısa zamanda absorbe ettiğiden daha kolay ısınır. Bu nedene bağlı olarak mikrodalganın üründe adeta bir “içten kurutma” etkisi yaptığı görülür. Gerek bu, gerekse pahalı olması yüzünden bu yöntem, sebzelerin haşlanmalarında henüz yaygın bir şekilde uygulanmamaktadır.
Vina ve ark. (2007), Bürüksel lahanasının kalitesi üzerine haşlama işlemlerinin etkisini araştırmışlardır. Haşlama işlemi olarak suda ve mikrodalgada haşlama uygulanmıştır. 50 ºC’lik suda 5 dak haşlama ve sonrasında 3 dak kaynar suda haşlama ile mikrodalgada 3 dak haşlama ve ardından suda 2 dak haşlama uygulanmıştır. Suda haşlama işleminde sürenin etkisini belirlemek amacıyla 1, 3 ve 4 dak haşlama yapılan örneklerde de aynı analizleri yapmışlardır. Yüzey rengi, tekstür, toplam flavanoid içeriği, askorbik asit miktarı ve antioksidan kapasitesi üzerine haşlamanın etkisini belirlemişlerdir. Yapılan analizlerde antioksidan kapasitenin haşlama işlemiyle arttığı, diğer özelliklerde çok önemli bir değişimin olmadığı belirlenmiştir.
Tijskens ve ark. (1997) farklı sabit sıcaklıklarda haşlama sonrasında şeftali, havuç ve patatesin peroksidaz (POD) aktivitesini ölçmüşlerdir. Biri bağlı biri çözünür olan iki izoenzim bulmuşlardır. Bağlı formu sıcaklığa bağlı konversiyon reaksiyonu tarafından çözünebilir forma dönüştürülebildiği ve her iki formun da sıcaklık denatürasyonuna yatkın olduğu tespit edilmiştir. Enzimlerin sıcaklık denatürasyonunun exponansiyel azalmayı (birinci dereceden reaksiyon) tanımlamada kullanılabildiği tespit edilmiştir. Tüm reaksiyon hızlarının sıcaklığa bağımlılığı Arrhenius Kanunu ile tanımlanmıştır. Şeftalilerde bağlı ve çözünenlerin eş zamanlı PDO analizinde varyans yaklaşık 96.47 olarak elde edilmiştir.
Rossi ve ark. (2003), haşlanmış yaban mersininden elde edilen meyve suyunun, daha yüksek fenolik bileşikler içermesinin yanında güçlü mavi renge sahip çözünebilir antosiyoninlerin ekstraksiyonunda ısıl işleminin pozitif etkisine bağlı olarak rengin daha mavi olduğunu ve fenolik bileşiklerin geri kazanımının meyve suyunun radikal süpürme aktivitesini önemli derece arttırdığını belirlemişlerdir. Meyve suyuna işlenecek meyvelerin buharla haşlanması, yaban mersininin sağlığa yararlı ürünleri için de çok önemli bir faktör olarak dikkate alınmalıdır.
3. MATERYAL VE YÖNTEM
3.1. Materyal
Materyal olarak kırmızı pancar kullanılmıştır. Kırmızı pancar lokal BİR marketten temin edilmiş ve kurutma anına kadar +4oC’de 1 haftayı geçmeyecek şekilde depolanmıştır.
3.2. Yöntem
3.2.1. HaĢlama iĢlemi
3±0.5 mm kalınlığında dilimlenmiş olan kırmızı pancar suda ve mikrodalgada haşlama işlemine tabi tutulmuştur. Haşlama işlemi peroksidaz testi ile takip edilmiş ve enzimlerin inaktive edildiği noktada sonlandırılmıştır. Suda haşlama işlemi 3 birim saf su ve 1 birim kırmızı pancar olmak üzere ağırlıkça 3/1 (saf su/kırmızı pancar) oranı gözetilerek derin bir paslanmaz kapta gerçekleştirilmiştir. Mikrodalga ön işlemi için Arçelik marka (Arçelik A.Ş. intellowave MD 554, Çin) mikrodalga (MD) fırın kullanılmıştır (Şekil 3.1). Bu MD fırında 600 W güç kullanılarak ön işlem gerçekleştirilmiştir. Suda haşlamada olduğu gibi MD uygulamasında da bitiş noktası peroksidaz testi ile enzimlerin inaktive edildiği süre seçilerek belirlenmiştir (yaklaşık olarak 3 dakika).
3.2.2. Kurutma iĢlemi
Kurutma işlemi sıcaklığı ayarlanabilen Nüve (EN 500, Türkiye) marka kurutma kabini kullanılarak yapılmıştır (Şekil 3.2). Kurutma işlemi için önceden hazırlanmış olan örnekler 50, 60, 70 ve 80oC olmak üzere 4 farklı sıcaklıkta %10 nem içeriğine ulaşıncaya kadar sürdürülmüştür. Son nem içeriğinin belirlenmesi amacıyla kurutmaya bırakılan örnekler belirli zaman aralıklarında çıkarılarak tartılmış ve ağırlık kaybı göz önünde bulundurularak son nem içeriği % 10 olana kadar bu işleme devam edilmiştir.
ġekil 3.1.Kurutmada kullanılan Nüve marka EN500 model kurutma kabini
3.2.3. Ekstraksiyon
Betalain miktarı, toplam fenolik madde miktarı ve antioksidan analizi için metanol ve saf su ekstraksiyonu yapılmıştır.
3.2.3.1. Metanol ekstraksiyonu
Metanol ekstaksiyonu için kuru örneklerden 1 g, taze örneklerden 5 g tartılmış ve homojenize edilmiştir. Homojenize edilen örnekler 4000 x g’de 4 oC’de 20 dak
boyunca santrifüj edilmiştir. Hazırlanan ekstraktlar analiz anına kadar -18 oC’de muhafaza edilmiştir.
3.2.3.2. Saf su ekstraksiyonu
Saf su ekstaksiyonu için kurutulmuş örneklerden 1 g ve taze örneklerden 5 g tartılmış ve bu örnekler homojenize edilmiştir. Homojenize edilen örnekler 4000 x g’de 4 oC’de 20 dak boyunca santrifüj edilmiştir. Hazırlanan ekstraktlar analiz anına kadar -18oC sıcaklıkta muhafaza edilmiştir.
3.2.4. Analiz yöntemleri
3.2.4.1. Betalain analizi
Betalain, betaksantin ve betasiyanin miktarı UV/vis spektorofotometre ile fotometrik olarak belirlenmiştir. Saf su ve metanol ekstraktlarının 483 ve 535 nm dalga boyundaki absorbansları okunarak aşağıdaki formülle mg/g olarak hesaplanmıştır (Castellanos-Santiago ve Yahia, 2008).
Betalain İçeriği (mg/100 g) = [(A(DF)(MW)Vd ⁄ εLWd)]*100 A: 535 ve 483 nm dalga boyunda okunan absorbans değerleri DF: seyreltme faktörü
MW: molekül ağırlığı (550 g/mol)
Vd: ekstraksiyonda kullanılan çözgen miktarı (ml)
ε: molar extinction katsayısı (betasiyanin için 60,000 L/mol cm; betaksantin için 48,000
L/mol cm)
l: dalga boyunun kat ettiği mesafe ( 1 cm) Wd: örnek miktarı (g)
3.2.4.2. Toplam fenolik madde analizi
Toplam fenolik madde miktarı Folin-Ciocalteu kolorimetrik yöntemiyle belirlenmiştir. 0.5 ml ekstrakta 2.5 ml 0.2 N Folin-Ciocalteu kimyasalı ve 2 mL sodyum karbonat çözeltisi (75 g/L) ilave edilmiş ve 2 saat oda sıcaklığında inkübasyondan sonra
760 nm dalga boyunda metanole karşı absorbans değeri okunmuştur. Sonuçlar 100 g kuru ağırlıkta gallik asit eşdeğeri olarak verilmiştir (Akbulut ve Ozcan , 2008).
3.2.4.3. DPPH Antioksidan kapasite analizi
DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) radikalinin ekstraktaki antioksidan etkili bileşiklerce indirgenmesi sonucunda 515 nm dalga boyundaki absorbans farkı sayesinde belirlenmiştir. 0.1 ml ekstrakta 3.9 ml DPPH çözeltisi ile edilmiş ve 30 dk sonra 515 nm dalga boyunda absorbans değeri okunmuştur. Sonuçlar 100 g kuru örneğin troloks eşdeğeri olarak antioksidan kapasitesi şeklinde verilmiştir (Akbulut ve ark., 2008).
3.2.4.4. Renk analizi
Renk analizinde a*, b* ve L* değerleri Konika Minolta CR400 model kolorimetre ile ölçülmüş ve elde edilen değerlerden h (hue angle), C (Chroma) ve ΔE (Toplam Renk Farklılığı) değerleri hesaplanmıştır (Akbulut ve Çoklar, 2008).
o -1b* = tan a* H 2 2 *= a* +b* C 2 2 2 0 0 0
ġekil 3.3 L*, a* ve b* renk alanı renksellik diyagramı (ton ve doygunluk)
ġekil 3.4. Üçboyutlu (ton, parlaklık ve doygunluk) renk diyagramı (a ve b)
b a
3.2.4.5. Toplam kuru madde analizi
Örneklerin etüvde 70oC’ de sabit tartım ağırlığına kadar kurutulması şeklinde gerçekleştirilmiştir (AOAC, 2000).
3.2.4.6. Ġstatistiksel analiz
Araştırma 2 farklı haşlama tekniği (kaynar suda haşlama ve mikrodalgada
haşlama), 4 farklı kurutma sıcaklığı (50, 60, 70 ve 80oC) ve 2 tekerrür olmak üzere (2x4x2) faktöriyel deneme desenine göre yürütülmüştür (Düzgüneş ve ark. 1987).
Uygulamalar arasındaki farklılık Çift Yönlü Varyans Analizi (ANOVA) testi ile belirlenmiş ve P≤0.01ve P≤0.05 olasılık düzeyleri istatistiksel olarak önemli kabul edilmiştir.
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA
4.1. Kırmızı Pancarın Analiz Sonuçları
Bu çalışmada hammadde olarak kullanılan kırmızı pancara ait kimyasal ve fizikokimyasal özelliklere ait değerler Çizelge 4.1’ de verilmiştir.
Çizelge 4.1. Araştırmada kullanılan kırmızı pancarın bazı kimyasal ve fizikokimyasal özellikleri Özellikler
Kuru madde (%) 17.576±1.096
Toplam Fenolik Madde (mg GAE/100 g KA) (metanol) 874.7±146.43
Toplam Fenolik Madde (mg GAE/100 g KA) (su) 892.4±207.91
Betasiyanin (mg/g kuru ağırlık) (metanol) 3.952±1.11118
Betasiyanin (mg/g kuru ağırlık) (su) 5.271±0.24331
Betaksantin (mg/g kuru ağırlık) (metanol) 4.800±1.2525
Betaksantin (mg/g kuru ağırlık) (su) 5.633±1.2844
Toplam Betalain (mg/g kuru ağırlık) (metanol) 8.751±2.3346
Toplam Betalain (mg/g kuru ağırlık) (su) 10.904±1.3948
Antioksidan Kapasite (DPPH) (metanol) 4271.6±1921.0
Antioksidan Kapasite (DPPH)(su) 2006.9±1187.5
Titrasyon Asitliği (mg sitrik asit eşdeğer/100 g KA) 494.75±104.93
L* 28.67±2.294 a* 11.08±2.026 b* 2.85±1.527 Hue angle (h) 14.74±9.279 Chroma (C) 11.56±1.8350 Ca (ppm) 1301.1±237.83 B (ppm) 27.871±13.619 Cr (ppm) 8.494±1.6289 Cu (ppm) 6.8883±2.5790 Fe (ppm) 117.2±29.704 K (ppm) 21448±1668.37 Mg (ppm) 1890.4±75.376 Mn (ppm) 46.551±7.842 Na (ppm) 6145.5±1398.72 Ni (ppm) 1.3840±1.03808 P (ppm) 3601.0±405.707 Zn (ppm) 39.884±10.831
4.2. Kimyasal Analiz Sonuçları
4.2.1. Toplam fenolik madde
Kurutma öncesi farklı ön işlem ile birlikte farklı kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarların toplam fenolik madde değerlerine ait Varyans Analiz Sonuçları
Çizelge 4.2’de ve Çizelge 4.3’de verilmiştir. Varyans analiz sonuçlarına göre; varyans kaynaklarından kurutma öncesi ön işlemlerin (suda haşlama ve mikrodalga uygulama), kurutma sıcaklıklarının etkisi ve bunların arasındaki interaksiyonlar hem metanol ekstraksiyonu hem de su ekstraksiyonu için istatistiki bakımından önemli bulunmuştur (P<0.01).
Çizelge 4.2. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın toplam fenolik madde
miktarına (metanol ekstraksiyonu) ait varyans analiz sonuçları
Varyasyon Kaynağı SD KO F Ön işlem (A) 2 373239 544.90* Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 3 185086 270.21* A×B 6 4777 6.97* Hata 12 685 - *P<0.01 seviyesinde önemli
Çizelge 4.3. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın toplam fenolik madde
miktarına (su ekstraksiyonu) ait varyans analiz sonuçları
Varyasyon Kaynağı SD KO F Ön işlem (A) 2 143834 123.82* Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 3 222679 191.69* A×B 6 87735 75.52* Hata 12 1162 - *P<0.01 seviyesinde önemli
Kurutma öncesi farklı ön işlem ile birlikte farklı kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarların toplam fenolik madde değerlerine ait Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi sonuçlarına ait veriler Çizelge 4.4’ te verilmiştir.
Çizelge 4.4’ te görüldüğü gibi kurutma öncesi kırmızı pancara uygulanan suda haşlama (SH) ve mikrodalga uygulaması (MD) ile birlikte toplam fenolik madde miktarı taze kırmızı pancara göre artmış ve bu artış metanol ve su ekstraksiyonu içinde istatistiki olarak önemli bulunmuştur (P<0.01).
Çizelge 4.4. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın toplam fenolik madde
miktarına ait Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi sonuçları
Faktör n
Toplam Fenolik Madde (mg GAE /100 g kuru ağırlık)
Metanol Su Ön ĠĢlem (A) Kontrol (Taze) (T) 8 874.7±146.43c 892.4±207.91b Suda Haşlama (SH) 8 1289.0±175.17a 1120.7±347.42a Mikrodalga uygulaması (MD) 8 1187.8±180.19b 1128.5±93.27a Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 50 6 1160.4±202.96b 1036.1±164.21c 60 6 1076.0±165.86c 1153.2±136.93b 70 6 1327.1±219.82a 1218.3±292.36a 80 6 905.3±199.12d 781.3±185.51d AxB Taze x 50oC 2 907.3±1.04f 1079.2±22.66de Taze x 60oC 2 865.8±0.00f 992.1±34.87ef Taze x 70oC 2 1054.7±2.13e 927.9±34.28fg Taze x 80oC 2 671.1±8.84g 570.7±22.66ı Suda Haşlama x 50o C 2 1345.3±0.84b 836.2±18.75gh Suda Haşlama x 60o C 2 1170.7±64.71cd 1290.1±6.00b Suda Haşlama x 70o C 2 1526.8±34.81a 1567.5±76.44a Suda Haşlama x 80o C 2 1113.3±15.54de 789.0±8.91h Mikrodalga Uygulaması x 50o C 2 1228.8±9.87c 1192.9±33.47bc Mikrodalga Uygulaması x 60o C 2 1191.5±19.76cd 1177.5±43.95cd Mikrodalga Uygulaması x 70o C 2 1399.8±40.96b 1159.4±28.55cd Mikrodalga Uygulaması x 80o C 2 931.4±18.15f 984.1±18.58ef
a-ı Aynı sütunda farklı harflerle işaretlenmiş ortalamalar istatistiki açıdan birbirinden farklıdır. *(P<0.01)
En yüksek değer metanol ekstraksiyonu için (SH) uygulaması ile elde edilirken su ekstraksiyonu için ise mikrodalga uygulaması (MD) ile elde edilmiştir. Meyve ve sebzelere proses öncesi uygulanan farklı haşlama ön işlemlerin fenolik maddelerin artması üzerine etkili olduğu çeşitli araştırmalarda belirtilmiştir (Rossi ve ark., 2003; Kuljaracharan ve ark., 2009; Demir, 2010). Kırmızı pancarın toplam fenolik madde miktarındaki artmaya, uygulanan (SH) ve (MD) gibi ön işlemlerin üründe doğal olarak bulunan ve fenolik maddeler üzerinde olumsuz etki oluşturan polifenoloksidaz enzimlerinin inaktive edilmesinin etkili olduğu söylenebilir.
Kırmızı pancarın hem metanol ekstraksiyonu hem de su ekstraksiyonu için toplam fenolik madde miktarı üzerine farklı kurutma sıcaklıklarının etkili olduğu ve bu farkların istatistiki açıdan önemli (P<0.01) olduğu belirtilmiştir (Çizelge 4.4). Kırmızı pancarın sıcaklıkları arasındaki farka bakıldığında her iki ekstraksiyonu arasında en az etkilenme 70oC’ deki kurutma sıcaklığıyla elde edilirken en fazla etkilenme ise 80 oC’
deki kurutma sıcaklığıyla elde edilmiştir. Kurutma işlemi antioksidan özellikteki gıda bileşenleri üzerine farklı derecelerde olumsuz bir etki oluşturan ve zarar veren bir işlemdir (Addis ve ark., 2005).
Sreeramulu ve Raghunath (2010) bazı sebzelerin kök ve yumruları üzerine yaptıkları bir araştırmada kırmızı pancarın toplam fenolik madde miktarının 169.41 mg/100 g olduğunu belirlemişlerdir. Bu çalışma elde edilen toplam fenolik madde miktarı Sreeramulu ve Raghunath (2010)’ın çalışması ile örtüşmektedir.
Toplam fenolik madde miktarı üzerine “Ön İşlem x Kurutma Sıcaklığı” ikili interaksiyonunun istatistiki bakımdan önemli (P<0.01) bir etkisinin olduğu parametrelere ait interaksiyon grafiği Şekil 4.1 ve Şekil 4.2’de verilmiştir.
ġekil 4.1. Kırmızı pancarın Toplam Fenolik Madde miktarı (Metanol ekst.) üzerine “Ön işlem x
Kurutma sıcaklığı” interaksiyonu
ġekil 4.2. Kırmızı pancarın Toplam Fenolik Madde miktarı (Su ekst.) üzerine “Ön işlem x
4.2.2. Betasyanin sonuçları
Kurutma öncesi farklı ön işlem ile birlikte farklı kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarların betasiyanin değerlerine ait Varyans Analiz sonuçları Çizelge 4.5 ve Çizelge 4.6’da gösterilmiştir. Varyans analiz sonuçlarına göre; varyans kaynaklarından kurutma öncesi ön işlemlerin (suda haşlama ve mikrodalga uygulama), kurutma sıcaklıklarının etkisi ve bunların arasındaki interaksiyonlar da hem metanol ekstraksiyonu hem de su ekstraksiyonu için istatistiki bakımından önemli (P<0.01) bulunmuştur.
Çizelge 4.5. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın betasiyanin miktarına
(metanol ekstraksiyonu) ait varyans analiz sonuçları
Varyasyon Kaynağı SD KO F Ön işlem (A) 2 0.8552 1141.66* Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 3 2.8843 3850.23* A×B 6 2.3820 3179.74* Hata 12 0.0007 - *P<0.01 seviyesinde önemli
Çizelge 4.6. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın betasiyanin miktarına (su
ekstraksiyonu) ait varyans analiz sonuçları
Varyasyon Kaynağı SD KO F Ön işlem (A) 2 0.1521 57.67* Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 3 0.8233 312.17* A×B 6 1.5282 579.45* Hata 12 0.0026 - *P<0.01 seviyesinde önemli
Kurutma sıcaklıkları uygulama öncesi farklı ön işlem ile birlikte farklı kurutma sıcaklığı uygulanan kırmızı pancarların betasiyanin değerlerine ait Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi sonuçlarına ait veriler Çizelge 4.7’de verilmiştir. Çizelge 4.7’de belirtildiği üzere metanol ekstraksiyonunda betasiyanin miktarı (SH) uygulaması ile artarken (MD) ile azalma göstermiştir ve bu artış istatistiki olarak önemli (P<0.01) bulunmuştur. Buna karşın su ekstraksiyonunda betasiyanin miktarı (MD) uygulaması ile artış göstermiş ve bu artış istatiski olarak önemli (P<0.01) bulunmuştur.
Kırmızı pancardaki betasiyanin miktarı üzerine farklı kurutma sıcaklıklarının da ön işlemler gibi etkili olduğu belirlenmiştir (Çizelge 4.7). Kırmızı pancarın kurutulmasında sıcaklıkların betasiyanin miktarı üzerinde etkisine bakıldığında metanol
ekstraksiyonu için en az etkilenme 70oC’deki kurutma sıcaklığıyla elde edilirken en fazla etkilenme ise 80oC’deki kurutma sıcaklığıyla elde edilmiş, su ekstraksiyonu için ise en az etkilenme 80oC’deki kurutma sıcaklığıyla, en fazla etkilenme ise 50oC’deki kurutma sıcaklığıyla elde edilmiştir.
Çizelge 4.7. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın betasiyanin miktarına ait
Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi sonuçları
Faktör n Betasiyanin (mg/g kuru ağırlık) Metanol Su Ön ĠĢlem (A) Kontrol (Taze) (T) 8 3.952±1.11118b 5.271±0.24331b Suda Haşlama (SH) 8 4.160±1.13451a 5.276±1.06491b Mikrodalga uygulaması (MD) 8 3.519±0.87021c 5.512±0.68844a Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 50 6 4.041±0.65997b 5.054±0.74880c 60 6 3.633±1.50505c 5.429±0.79685b 70 6 4.739±0.64559a 5.082±0.51711c 80 6 3.095±0.29111d 5.846±0.66172a AxB Taze x 50oC 2 3.365±0.01081f 5.138±0.01664f Taze x 60oC 2 5.562±0.00350a 5.463±0.05286de Taze x 70oC 2 4.095±0.01643d 4.969±0.00833g Taze x 80oC 2 2.784±0.01296h 5.514±0.03285d Suda Haşlama x 50o C 2 4.828±0.00684b 4.180±0.01095ı Suda Haşlama x 60o C 2 2.866±0.00469h 4.522±0.05866h Suda Haşlama x 70o C 2 5.519±0.02352a 5.708±0.03773c Suda Haşlama x 80o C 2 3.428±0.03973f 6.692±0.09191a Mikrodalga Uygulaması x 50oC 2 3.931±0.00649e 5.845±0.10525c Mikrodalga Uygulaması x 60o C 2 2.470±0.00844ı 6.300±0.03699b Mikrodalga Uygulaması x 70o C 2 4.604±0.01660c 4.570±0.03897h Mikrodalga Uygulaması x 80o C 2 3.072±0.07638g 5.333±0.00557e
a-ı Aynı sütunda farklı harflerle işaretlenmiş ortalamalar istatistiki açıdan birbirinden farklıdır *(P<0.01)
Woo ve ark. (2011) kırmızı dragon meyvelerinde yaptıkları çalışmada meyve ekstraklarını 25, 50 ve 85 ºC de ısıl işleme tabi tutmuşlar. Buzdolabı şartlarında üç haftalık depolama neticesinde tüm örneklerde batasiyanin miktarının azaldığını tespit etmişler ve betasiyanin yoğunluk değişiminin özellikle sıcaklık, pH, ışık, depolama şartları gibi faktörlerden etkilendiğini belirtmişlerdir.
Havlikova ve ark., (1983) kırmızı pancardaki betasiyaninlerin ısı stabilitesi üzerine yaptıkları bir araştırmada betasiyaninlerin yıkım hızının kuvvetle sıcaklığa bağlı olduğunu gözlemlemişlerdir.
Betasiyanin miktarı üzerine her iki ekstraksiyon (metanol ve su) işleminde de “Ön İşlem x Kurutma Sıcaklığı” ikili interaksiyonunun istatistiki bakımdan önemli (P<0.01) bir etkisinin olduğu parametrelere ait interaksiyon grafikleri Şekil 4.3 ve Şekil 4.4’te verilmiştir.
ġekil 4.3. Kırmızı pancarın Betasiyanin miktarı (Metanol ekst.) üzerine “Ön işlem x Kurutma
sıcaklığı” interaksiyonu
ġekil 4.4. Kırmızı pancarın Betasiyanin miktarı (Su ekst.) üzerine “Ön işlem x Kurutma
4.2.3. Betaksantin sonuçları
Kurutma öncesi farklı ön işlem ile birlikte farklı kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarların betaksantin değerlerine ait Varyans Analiz sonuçları Çizelge 4.8 ve Çizelge 4.9’da gösterilmiştir. Varyans analiz sonuçlarına göre; varyans kaynaklarından kurutma öncesi ön işlemlerin (suda haşlama ve mikrodalga uygulama), kurutma sıcaklıklarının etkisi ve bunların arasındaki interaksiyonlar da hem metanol ekstraksiyonu hem de su ekstraksiyonu için istatistiki bakımından önemli (P<0.01) bulunmuştur.
Çizelge 4.8. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın betaksantin miktarına
(metanol ekstraksiyonu) ait varyans analiz sonuçları
Varyasyon Kaynağı SD KO F Ön işlem (A) 2 1.4621 290.44* Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 3 1.3155 261.30* A×B 6 3.6169 718.46* Hata 12 0.0050 - *P<0.01seviyesinde önemli
Çizelge 4.9. Farklı ön işlem ve kurutma sıcaklığı uygulanmış kırmızı pancarın betaksantin miktarına (su
ekstraksiyonu) ait varyans analiz sonuçları
Varyasyon Kaynağı SD KO F Ön işlem (A) 2 1.1822 105.00* Kurutma Sıcaklığı (o C) (B) 3 2.1248 188.72* A×B 6 5.8675 521.14* Hata 12 0.0113 - *P<0.01seviyesinde önemli
Kurutma sıcaklıkları uygulama öncesi farklı ön işlem ile birlikte farklı kurutma sıcaklığı uygulanan kırmızı pancarların betaksantin değerlerine ait Duncan Çoklu Karşılaştırma Testi sonuçlarına ait veriler Çizelge 4.10’da verilmiştir. Çizelge 4.10’da belirtildiği üzere kurutma öncesi kırmızı pancara uygulanan (SH) uygulaması ile her iki ekstraksiyonda (metanol ve su) betaksantin miktarı taze kırmızı pancara göre artış göstermiş ve bu artış istatistiki olarak önemli (P<0.01) bulunmuştur.
Betaksantin açısından en büyük değer metanol ve su ekstraksiyonunun her ikisi için de kurutma öncesi uygulanan SH uygulaması ile elde edilmiştir.
Kırmızı pancardaki betaksantin miktarı üzerine farklı kurutma sıcaklıklarının da etkili olduğu ve bu farkların istatistiki açıdan önemli (P<0.01) olduğu belirlenmiştir
