1. GİRİŞ
Hongqu, kırmızı maya pirinci, fermente pirinç boyası, kırmızı Koji veya anka olarak da bilinen kırmızı fermente pirinç (Red Fermented Rice, RFR), Asya’da geleneksel olarak tüketilen fermente bir besin kaynağı ve gıda renklendiricisidir (Anon., 2006 a).
Fermentasyon yapan Monascus türleri genelde gıda katkısı olarak kullanılan pigmentlerin ve antimikrobiyal maddelerin üretimi amacıyla kullanılmaktadır. Küflerden elde edilen metabolitler çeşitli biyolojik aktiviteler göstermelerinin yanında, hipokolesterolemik, karaciğeri koruyucu ve tümör engelleyici etkilere de sahiptir. Lovastatin, mevinolin ve mevacor olarak da adlandırılan Monacolin K, Monascus türlerinin ikincil metabolitlerinden biridir. Bu madde kolesterol biyosentezinde 3-hidroksi-3-metilglutaril-koenzim A (HMG-CoA) redüktaz inhibitörü olarak etki göstermektedir. Bundan dolayı, Monascus türlerinin fermentasyonu sonucu elde edilen ürünler, insan vücudundaki kolesterol seviyesini düşürmek amacıyla besin desteği olarak kullanılmaktadır (Yang vd., 2005).
Gıda katkı maddelerinin bir grubunu oluşturan renk maddeleri günümüzde ayrı ve özel bir önem taşımaktadır. Gıda endüstrisinde hammaddeden son ürün elde edilinceye kadar değişik aşamalarda kullanılabilen renk maddelerini aşağıdaki şekilde gruplandırmak mümkündür.
1- Renk verenler. 2- Renk koruyucular.
3- Renk şiddetini arttırıcılar (Gökalp vd., 2002).
Arslan (2002), gıda ve et endüstrisinde kullanılan renk maddelerinin doğal kaynaklı olması gerektiğini bildirmektedir. Renk maddeleri et endüstrisinde şu şekillerde kullanılır:
1- Kılıflar boya solusyonlarına konulur ve renk maddeleri kılıflardan ürünün yüzeyine geçer.
2- Duşlama, haşlama veya pişirme sularına katılır. 3- Ürün hamuruna konulabilir.
4- Ürünler renk çözeltilerinin içine konulabilir (Arslan, 2002).
Teknolojik işlem görmüş et ürünlerinin renkleri, çoğu kez işlem görmeden önceki orijinal renklerine benzetilmeye çalışılmaktadır. Modern gıda teknolojisi açısından renk maddeleri, günümüzde vazgeçilmez bileşikler haline gelmiştir. Bu nedenle çeşitli boyalar ve pigmentler, yeni ürünlerin üretilmesinde imalat sırasında veya sonunda veya raf ömrü boyunca meydana gelebilecek renk değişmelerini korumak amacıyla sık sık kullanılmaktadır. Et ürünleri üretiminde ve bu ürünlerin doldurulduğu kılıfların üzerine vurulacak etiketlerde inorganik kaynaklı boyaların kullanılmaması gerekmektedir. Renk bileşenlerinin ürünün içerisine katıldığı gibi çeşitli ürünlerin yüzeyine sürülerek içeriye nüfuz etmeden de etkisini göstermesi arzu edilir. Bazı renk maddeleri değişik et sosları ve eritme hayvansal yağlarda da kullanılabilmektedir (Gökalp vd., 2002).
Et ürünleri üretiminde, kırmızı fermente pirinç ve karminin yanında, alkanet, annatto, beta karoten, safran, turmerik ve karamelizasyon ürünleri de kullanılmaktadır. Et sanayinde kullanılacak tüm renk maddelerinin GRASS (Generally Recognised As Safe) listesinde olması şarttır (Gökalp vd., 2002).
Gıdalarda renk maddelerinin kullanılması, proses sırasında meydana gelen renk kayıplarını düzeltmek ve ürünün görünümünü geliştirmek gibi amaçlarla endüstride yaygın şekilde yararlanılan uygulamalardır. Günümüzdeki eğilim ise, yapay boyaların, doğal boyalar ile yer değiştirmesini sağlamaktır. Bu doğal boya maddelerinden bir tanesi, eski çağlardan beri uzak doğuda kullanılan, kırmızı fermente pirinçtir. Kırmızı fermente pirincin kullanımına, Japonya yasaları izin vermekte fakat Amerika Birleşik Devletleri (ABD) ve Avrupa Birliği (AB) yasaları kullanımına izin vermemektedir (Hendry ve Houghton, 1992). Ülkemizde ise halen kırmızı fermente pirinç için herhangi bir yasal düzenleme bulunmamaktadır (Anon., 2002).
Türkiye’de et ürünleri sektöründe yaygın bir şekilde kullanılan kırmızı fermente pirinç (sektördeki yaygın ismiyle ferma), salam, sosis, tost jambon ve ısıl işlem görmüş sucuk benzeri ürünlerin bir çoğunda, stabil ve canlı parlak kırmızı rengin elde edilmesinde karmin (cochineal) ile beraber kullanılmaktadır.
Türkiye İstatistik Kurumu verilerine göre 2004 yılında çeltik üretimi için kullanılan tarım arazileri toplamı 70.000 hektar, yıllık verim 4.201 kg/ha, toplam üretim 294.000 ton ve ortalama fiyat 0.74 YTL/kg olarak belirlenmiştir (Anon., 2006 b). Türkiye çeltik üretiminde en büyük pay toplam üretimin %58’i ile Marmara Bölgesi’ne aittir. Türkiye’de çeltik üretiminin en fazla yapıldığı il ise Edirne’dir (Gül, 2003). Yapılan piyasa araştırmasına göre, üretim denemesi yapılan kırmızı fermente pirincin ortalama yurtiçi kg satış fiyatı renk kalitesi ile değişmekle beraber 2-6 YTL arasındadır. Bu temel veriler göz önüne alındığında, yapılan araştırmanın çeltik işleme sektöründe üreticilere ekonomik bir avantaj sağlayabileceği düşünülmektedir.
Bu çalışmada Uzak Doğu’da çok uzun zamandan bu yana gerek renk maddesi gerekse fonksiyonel bir gıda olarak tüketilen kırmızı fermente pirincin, Edirne ilinden sağlanan kırık pirinçler kullanılarak laboratuar şartlarında üretim olanakları araştırılmıştır. Bu araştırma ülkemizde bu alanda yapılması planlanan ilk çalışmadır. Ayrıca, ülkemizde üretimi olmayan bu önemli maddenin kırık pirinçlerden üretilmesi, yatırımcılar için yeni bir alan oluşturacaktır.
2. LİTERATÜR BİLGİSİ
Türkiye’de Pirinç Üretimine Genel Bakış
Çeltik, su içinde çimlenebilen ve kökleri suda erimiş oksijenden yararlanabilen tek tahıl cinsidir. Çeltiğin Türkiye tarımı bakımından önemli bir yönü de, tuzlu ve alkali arazilerde yetiştirilmesi ve hatta bu tip arazilerin ıslahında etkili olmasıdır. Ayrıca çeltik besin kaynağı olarak tahıllar içinde buğdaydan sonra en önemli kültür bitkisidir. Dünya’da yaşayan insanların yarıdan fazlasının ana besinidir. Pirinçte nişasta oranı buğdaydan yüksektir. 100 g pirinçte, 78 g nişasta, 8 g protein, 13 g su, 1 g kül ve yağ bulunmaktadır. Pirinç besin maddesi olarak taşıdığı bu değer yanında endüstride de yaygın bir şekilde kullanılmaktadır (Anon., 2003).
Pirinç birçok çeşitleri bulunan bir üründür, uzun taneli pirinç, kısa taneli pirinç, orta boy taneli pirinç, aromatik pirinç, basmati pirinç, jasmine pirinç, della pirinç ve tatlı pirinç gibi türleri bulunmaktadır (Gül, 2003).
Ülkemiz sahip olduğu ekolojik özellikler nedeniyle çeltik üretiminde büyük bir potansiyele sahiptir. Ancak, bu imkanlara rağmen, üretim yeterli düzeye ulaşamamıştır. Bu nedenle ülkemizin pirinç ihtiyacı ithalatla karşılanmaktadır. Ülkemizin döviz kaybının önlenmesi ve mevcut üretim potansiyelinin değerlendirilerek bu üretim dalının ülke ekonomisine olan katkısının artırılması bakımından, pirinç üretiminin teşviki yönünde tedbirler alınması gerektiği belirtilmektedir (Anon., 2003).
Son yıllardaki hızlı kentleşme ve sosyo-ekonomik değişimler karşısında, kişi başı pirinç tüketiminin artması da beklenmelidir. Köyden kente gelen, hatta yaşamını halen köyde sürdürenlerin beslenmesinde de pirince yönelme gözlenmektedir. Ülkemizde yılda tüketilen 300 bin tonluk pirinç, yaklaşık 500 bin ton çeltikten sağlanır. Çeltik tüketimimiz 1995-2002 yılları arasında düzenli olarak artmış, 2000 yılında 661 bin ton
olmuştur. Bu ise her yıl kişi başına 8 kg çeltiğin sağlanması demektir. Bunun gelecek 15 yılda değişmeyeceği varsayımıyla ve nüfus artışı göz önünde bulundurularak, yılda ülkemizde tüketilecek çeltiğin, 10 yıl sonra 1 milyon tona çıkması beklenmektedir (Anon., 2006c).
Pirinç Üretimi
Kabuğu soyulmamış pirinç, çeltik olarak adlandırılmaktadır. Çeltik tanesinin yaklaşık %20’sini kabuk oluşturmaktadır. Yurt dışında, en yaygın kullanılan kabuk soyucular, Japonya’da üretilen lastik kaplı soyucu tipi makinelerdir. Bu tip makinelerde, verim yüksektir ve eski tip kabuk soyuculara göre daha az kırılmaya neden olmaktadır. Çeltik tanesi, ters yönde ve farklı hızlarda dönen lastik kaplı iki silindir arasından geçmektedir. Silindirler tarafından taneye uygulanan basınç değişebilmektedir (Hoseney, 1994).
Son dönemde yerini lastik kaplı soyucular almaya başlasa da diskli kabuk soyucular ülkemizde yaygın olarak kullanılan makinelerdir. Bunlarda, duran aşındırıcı yüzeye sahip silindirin hemen altında, dikey bir eksen üzerinde dönen aşındırıcı yüzeye sahip yatay silindir bulunmaktadır. Çeltik duran üst silindirin ortasındaki açıklıktan içeri girmekte, iki silindir arasına düşmektedir. Silindirlerin aşındırıcı etkisi sayesinde, tane kabuktan çıkmakta ve pirinç ayrılmaktadır. Bu işlem tipi daha az verimlidir ve daha fazla kırılmaya neden olmaktadır (Hoseney, 1994).
Ayırma işleminden sonra, kahverengi pirinç tanesindeki kepek kısmı ayrılmaktadır. Bu işlem ise parlatma olarak adlandırılmaktadır. Pirinç öğütmedeki en kritik makina, kepeğin taneden ayrıldığı parlatma makinasıdır. Tanede meydana gelen kırılmaların büyük bölümü burada gerçekleşmektedir (Hoseney, 1994).
Kırık Pirinç
Çeltiğin pirince işlenmesinde en önemli kalite unsuru kırıksız randımandır. Kırıksız randıman her ne kadar ekime başlamadan çeşit seçimi ile başlar ve yetiştirme tekniği ve
çevre şartlarından etkilense de, yüksek kırıksız randıman için fabrikada da uygun yöntemler kullanılmalıdır. Fabrikaya gelen çeltikler boşaltma ve depolama sırasında tanelerde gizli kırılmalara neden olacak mekanik hasarlardan sakınılmalıdır. Fabrikaya gelen çeltik işlenecek ana kadar uygun depolama şartlarında saklanmalı ve uygun nem oranında işlenmelidir. Yapılan araştırmalar en yüksek kırıksız randımanın tanedeki nemin %14 olduğu zamanda alındığını göstermektedir. Nem oranı bu değerin altına düştükçe veya yükseldikçe kırıksız randıman oranı hızla düşmektedir. Pirince işleme sırasında aynı çeşit, en kötü ihtimalle aynı tane boyutlarına sahip çeşitler birlikte işlenmelidir. Değişik tane iriliğine ait çeltik karışımı aynı zamanda işlenirse randıman düşer. Fabrika en ileri teknolojiyi kullanmalı, pirincin içindeki taş, toprak ve diğer yabancı maddeler çok iyi temizlenmelidir. Pirince işlenirken ve işlendikten sonra da pirincin içinde kırık, ham, tebeşirimsi, cılız ve kırmızı çeltik taneleri uygun makineler kullanılarak temizlenmelidir (Anon., 2006d).
Pirinç üretiminde tanenin kırılması minimum düzeyde tutulmak istenmektedir. Çünkü kırılmamış taneler kırık tanelere göre daha yüksek fiyat ile satılmaktadır. Kırık pirinç üretiminde oluşacak %1 farkın, orta düzeyde üretim yapan (1.500-2.000 ton çeltik işleyen bir işletme) bir tesisin karını yaklaşık 100.000 $ kadar etkileyeceği tahmin edilmiştir (Hoseney, 1994).
Araştırma kapsamında Edirne İli’nde faaliyet gösteren 6 çeltik işleme fabrikası ile yüz yüze yapılan anket çalışması sonuçlarına göre; işletmelerde ortaya çıkan kırık pirinç ekonomik yönden dezavantaj yaratmaktadır. Bu konuda bir kıyaslama yapmak gerekirse, Osmancık çeşidinden elde edilen pirincin fabrika satış fiyatı 1.4 YTL/kg, aynı çeşidin işlenmesi sırasında ortaya çıkan kırık pirincin fabrika satış fiyatı ise 0.35 YTL/kg olarak bildirilmiştir. Kırık pirinç fabrikalardan genelde dökme veya 50 kg’lık çuvallarda satın alınmaktadır. Kırık pirinçlerin yoğun olarak kullanıldığı alanlar, bira sanayi, yem sanayi, pirinç unu sanayi ve hayvan yemi sanayi olarak belirtilmiştir.
Kırmızı Fermente Pirinç
Hongqu, kırmızı maya pirinci, kırmızı Koji veya anka olarak da bilinen kırmızı fermente pirinç (Red Fermented Rice, RFR), Asya’da geleneksel olarak tüketilen fermente bir besin kaynağıdır (Şekil 2.1.). Şimdiye kadar kırmızı fermente pirincin araştırılması ve üretimi ile ilgili bir çok çalışma yapılmıştır. Geleneksel olarak yerel gıdaların renklendirilmesinde kullanılan kırmızı fermente pirincin modern gıda endüstrisinde doğal renklendirici olarak kullanılabileceği keşfedilerek, Çin ve Japonya’da kullanımı onaylanmıştır. Uzun zamandır Çin’de sindirimi ve kan dolaşımını düzenleyici geleneksel bir ilaç olarak tüketilen kırmızı fermente pirinç, ticari olarak Mevacor, Cholestin, Lovastatin gibi isimler ile de bilinen ve vücudun kolesterol üretimini azaltarak kandaki yağ seviyesini düzenleyen monacolin-K gibi fonksiyonel maddeler içermesinden dolayı tüm dünyada besin desteği olarak tüketilmektedir (Velioğlu ve Yılmaz, 2006).
Farklı Monascus türleri tarafından üretilen Monascus pigmentleri, Doğu Asya’da geleneksel gıda renklendiricisi olarak kullanılmaktadır. Şekil 2.2’de kimyasal yapıları verilen bu pigmentler, poliketid kromoforlar ve β-keto asitlerden esterfikasyon yolu ile sentezlenmektedirler (Kim vd., 2002).
Farklı moleküler yapıya sahip 10 çeşit Monascus pigmenti bilinmektedir (Lian vd., 2007). Bu pigmentler geniş pH ve sıcaklık aralığında stabil yapıdadır. Monascus pigment fermentasyonu genelde katı kültürlerde yapılmasına karşın bu tip üretimde verim endüstriyel anlamda düşüktür. Pigment verimini artırmak amacı ile çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Türlerin mutasyonu, besiyeri bileşenlerinin değiştirilmesi ve kültür ortamının fiziksel özelliklerinin değiştirilmesi denenmektedir. Yapılan bazı çalışmalarda, polimerik resinlerin kullanımı ve plastik torbalarda yarı katı fermentasyon denemeleri araştırılmaktadır. Aynı zamanda hava kaldırma sistemleri ve karıştırmalı fermentörleri içeren pigment üretim biyoreaktörlerinin geliştirilmesi ile ilgili çalışmalar da mevcuttur (Kim vd., 2002).
Fermentasyon
Mikrobiyal anlamda fermentasyon, mikroorganizmalar tarafından havanın serbest oksijenini veya NO3- ve SO4= gibi inorganik bileşiklerde bulunan bağlı oksijeni kullanmadan substrat düzeyinde bir seri oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonları ile karbonhidratların yıkıma uğratılmasıdır. Daha farklı bir ifade ile mikrobiyolojik anlamda gerçekleşen fermentasyonların dışında sanayide oksijenli veya oksijensiz koşullarda çeşitli bakteri, küf ve mayalar aracılığıyla bir ürün üretilmesi de fermentasyon olarak isimlendirilebilir (Ünlütürk ve Turantaş, 1999).
Rokfor (Roquefort), Kamembert (Camembert) gibi peynirlerin ve soya sosu, tempe gibi gıdaların üretiminde bazı küfler rol oynamaktadır. Küflerin dahil olduğu Fungi
imperfecti sınıfı dört takıma ayrılmakta ve bunlardan biri olan Moniliales takımı üç
familya içermektedir. Bu familyalardan birisi olan Moniliaceae ise gıda sanayinde fermente gıdaların üretiminde rol oynayan Aspergillus ve Penicillum gibi iki önemli cinsi içerir. Bu cinsler dışında Rhizopus gibi bazı küf cinsleri de çeşitli gıdaların üretiminde kullanılmaktadır. Özellikle fermente peynir çeşitlerinin üretiminde
Penicillum camembertii, P.roqueforti, P.gorgonzolae, P.stilton, Mucor rasmusen, Aspergillus oryzae, Geotrichum miso, gari, v.b. gibi Uzakdoğu ülkelerine özgü bitkisel
yanında Aspergillus oryzae, Rhizopus oligosporus gibi küfler de kullanılmaktadır (Ünlütürk ve Turantaş, 1999).
Monascus Cinsi Küfler
Monascus cinsi, M.pilosus, M.purpureus ve M.ruber olmak üzere üç temel türü
içine almakta olup Monascaceae familyasından Ascomyceta sınıfına dahildir. En önemli karakteristik özelliği ikincil metabolit olarak çok güçlü sarı, turuncu veya kırmızı pigment üretimi olarak belirtilmektedir. Pigment üretiminde ilk iki tür daha önemli kabul edilmekte bunun yanında M.ruber değişik gıdaların parçalanma ve bozulma reaksiyonlarından sorumlu tutulmaktadır. Farklı ekosistemlerde kolayca bulunabilmelerine karşın bu türler Çin ve Tayland’da geleneksel olarak angkak adı verilen, çok güçlü kırmızı renge sahip olan ve şarap, peynir ve et gibi birçok gıda maddesinin renklendirilmesi ve etlerin korunması amacıyla kullanılan, kırmızı fermente pirinç üretiminde kullanılmaktadır. Şu anda da birçok endüstriyel firma tarafından öğütülerek toz haline getirilmiş kırmızı fermente pirinç, kan kolesterolünü düşürücü besin desteği veya gıda maddelerinde renklendirici olarak üretilip satılmaktadır (Carvalho vd., 2005).
Kırmızı Fermente Pirincin Üretimi
Kırmızı fermente pirinç üretiminde katı ve sıvı ortam fermentasyonlarının her ikisi de kullanılabilmektedir. Katı ortam fermentasyonu, ürün kalitesinin standart olmayışı, fermentasyon şartlarının kontrolündeki zorluklar, özellikle Penicillum ve Bacillus türlerinin kontaminasyonuna açık bir sistem oluşu gibi dezavantajlar taşırken, alet-ekipman ve proses maliyeti yönünden çok avantajlıdır. Sıvı ortam fermentasyonu ise pH, sıcaklık, havalandırma gibi parametrelerin kontrol edilebilmesi, kontaminasyon riskinin çok düşük olması gibi avantajlar yanında, pigment geri kazanımı oranının düşük olması ve yüksek maliyet gibi dezavantajları beraberinde getirmektedir (Zhao, 1998).
Kırmızı fermente pirincin üretiminde, katı ortam fermentasyonuna örnek olarak Yang vd. (2004) tarafından önerildiği gibi, Monascus purpureus went (CCRC 31498) öncelikle malt ekstrakt agara inoküle edilerek 25 oC sıcaklıkta 72 saat inkübasyona bırakılır. Saf kültür elde edildikten sonra miseller Potato Dextrose Broth besiyerine yeniden inoküle edilerek 25 oC sıcaklıkta 7 gün inkübe edilir. Elde edilen kültür blenderda homojenize edilerek, daha önceden %45 saf su ilavesi ile otoklavda sterilize edilmiş olan pirinç üzerine %5 oranında inoküle edilir. 25 oC sıcaklıkta 7 günlük inkübasyon sonrasında pirinç 40 oC sıcaklıktaki hava kurutmalı fırında kurutularak 20 mesh düzeyinde öğütülerek hazır hale getirilmektedir (Yang vd., 2004).
Sıvı ortam fermentasyonunda ise, 20 g etil alkol, 5g monosodyum glutamat (MSG), 5g K2HPO4, 5g KH2PO4, 0.5g MgSO4, 0.1g CaCl2, 0.03 g MnSO4, 0.01 g ZnSO4, 0.01 g FeSO4, oranları ile hazırlanan besiyeri saf su ile 1 litreye tamamlanır. Başlangıç pH’sı 6.5 olarak ayarlanan ortamda proses sırasında yeni bir pH ayarlaması yapılmamaktadır. 20 lt’lik fermentör içerisine alınan ortam 120 oC sıcaklıkta 20 dakika sterilize edilir. Daha sonra 2 litre Monascus ruber sıvı kültürü inoküle edilen ortam, 28 oC sıcaklıkta 80 saat, havalandırma ve karıştırmalı fermentörde, inkübasyona bırakılır. Fermentasyon sonunda mikrofiltreden geçirilen ortamdan elde edilen filtrat dondurarak kurutma yöntemiyle kurutulur. 1 litre ortamdan 12.5 g veriminde elde edilen kırmızı toz haldeki pigment karışımı, suda çözünen safsızlıkların uzaklaştırılması için metanol-kloroform karışımı ile ekstrakte edilir. Filtrasyon sonrası kırmızı renkli solüsyon vakum altında konsantre edilir ve kurutulan ekstrakt su içerisinde yeniden süspansiyon hale getirilir. Kloroform ile bir kez daha yıkanarak vakum altında yeniden konsantre edilen ürün sonuç olarak 1 litre ortamdan 5.2 g saf pigment halinde elde edilir (Fabre vd., 1998).
Kırmızı fermente pirincin ticari olarak üretimi Şekil 2.3’te verilmiştir (Anon., 2006a). Ticari olarak üretilen kırmızı fermente pirincin, protein değeri %12-14, nem değeri en fazla %8-10 ve içerdiği nişasta miktarı da %5-6 olarak belirtilmektedir (Anon., 2006a).
Kırmızı Fermente Pirincin Sağlık Üzerine Etkileri
Hiperkolesterolemi, koroner arterit, serebrovasküler ve periferal arterit yönünden çok iyi bilinen bir risk faktörüdür. Buna ilaveten, plazma kolesterol seviyesinin düşürülmesi, ilk klinik rahatsızlıktan önce ve takip eden klinik durumlar için, kardiyovasküler komplikasyonların (miyokard enfarktüs, kalp krizi, periferal arterit) azalmasına yardımcı olmaktadır. Hiperkolesterolemi ile ikincil mücadelede ilaçların kullanılması oldukça maliyetli olmakta, buna karşın klinik bir durumla karşılaşılmadan önce beslenme alışkanlıkları ve yaşam biçiminin değiştirilmesi ve düzenlenmesi daha masraflı görünmektedir. Son on yılda beslenme uzmanları diyetteki doymuş yağ asidi oranının, kolesterolün ve fazla vücut ağırlığının azaltılmasında ortak bir görüşe ulaşmaya çalışmaktadırlar (Cicero vd., 2005).
Kırmızı fermente pirinç yüzyıllardan beri Çinliler tarafından kan dolaşımını düzenleyici ilaç olarak tüketilen bir maddedir. Son dönemde yapılan çalışmalar kırmızı fermente pirincin doğal olarak hidroksimetilglutaril-CoA reduktaz (HMG-CoA) inhibitörlerini içerdiğini kanıtlamıştır. Kırmızı fermente pirincin tedavi edici özelliklerinin hiperkolesterolemik hastaların lipid profilleri üzerinde, LDL kolesterolü düşürüp, HDL kolesterolü dengelemesinden kaynaklandığını ortaya koymuştur. Yapılan klinik çalışmalar sonucu, hiperlipidemik ve HIV ile ilişkili dislipidemik hastaların lipid profillerinde de gelişme sağladığı belirlenmiştir. Kırmızı fermente pirincin HMG-CoA reduktaz inhibitörü etkisi, yapısında doğal olarak bulunan monakolinlerden kaynaklanmaktadır. Mevinalin veya lovastatin olarak da bilinen monakolin K, kırmızı fermente pirinç içerisindeki en önemli bileşendir ve ticari olarak üretilen kırmızı fermente pirinç ürünlerinde etiket bilgisi olarak bulunmasının yanında, yasal olarak yapılan kalite kontrollerinde belirleyici bileşen olarak kabul edilmektedir (Li vd., 2005).
Yapılan bir çalışmada Monascus ruber tarafından oluşturulan monakolin K’nın farelerdeki hiperlipoproteinemiyi normale çevirdiği belirlenmiştir. Monakolin K’nın indirgemiş formu olan Mevinolin, Merck, Sharp ve Dohme gibi firmalar tarafından kolesterol düşürücü ürün olarak piyasaya sürülmektedir. Bu ürünler Şekil 2.4’te görülmektedir. Kırmızı fermente pirinç ve ürünlerinin kolesterol düşürücü etkisinin
halen kullanılmakta olan ilaç preperatlarından daha zayıf olmasına karşın, sarımsak gibi doğal kolesterol düşürücülerle kıyaslanabilir özellik gösterdiği belirtilmiştir (Erdoğrul ve Azırak, 2005).
Yapılan bir başka çalışmada Monascus türleri ile fermente edilen pirincin sulu ekstraktında bulunan γ-aminobütirik asitin (GABA) in vivo denemelerde, elektrolit metabolizmasına veya angiotensin-I-değiştirici enzim aktivitesine etki etmeden, kan basıncını düşürdüğü belirlenmiştir. Aynı zamanda kırmızı fermente pirinçten izole edilen dimerumik asit ve poliketid pigmentlerinin farklı fizyolojik fonksiyonları olduğu anlaşılmıştır ( Yang vd., 2005).
Kırmızı Fermente Pirincin Sitrinin İçeriği
Sitrinin, insan ve hayvanlarda karaciğer, böbrek veya sinir sistemi hasarları, bağışıklık sistemi baskılanması ve karsinojenik etkilere yol açarak çok farklı sağlık sorunlarına sebep olabilen bir mikotoksindir. Bu mikotoksin ilk olarak filamentli bir küf olan Penicillum citrinum dan izole edilen ve diğer Penicillum, Aspergillus ve Monascus türleri tarafından da üretilen bir ikincil metabolittir. Antibakteriyal etkilerinden dolayı ilk olarak antibiyotik olarak araştırılmış fakat hayvanlarda böbrek tüplerinde nefrotoksik etki göstererek Balkan nefropatisinin sebebi olduğu belirlenince çalışmalar bu yönde yoğunlaşmıştır (Xu vd., 2006).
Kırmızı fermente pirinç, Asya’da yüzyıllardan beri güvenli kabul edilen bir gıda maddesidir. Ancak son 10 yılda, bazı araştırmacılar tarafından bazı Monascus türlerinin, esas olarak Aspergillus ve Penicillum türlerinin ürettiği bir nefrotoksin olan, sitrinini üretebildiği belirlenmiştir. Bu durum kırmızı fermente pirincin güvenilirliğinin sorgulanmasına yol açmıştır. Bazı araştırmacıların kırmızı fermente pirincin sağlık üzerine zararlı bir etkisi olmadığını belirtmesine rağmen birçok araştırmacı kırmızı fermente pirinçteki sitrininin kontrol altına alınmasına çalışmaktadır. Japonya’da kırmızı fermente pirinçte izin verilen maksimum sitrinin değeri 200 ng/g’dır. Çin ve Avrupa Birliği’nde de bu değere yakın sitrinin değerleri tartışılmaktadır. Bu yüzden, düşük sitrinin içeriğine sahip kırmızı fermente pirinç üretilmesi üzerinde çalışmalar yapılmaktadır (Chen ve Hu, 2005).
3. MATERYAL VE METOD
3.1.Materyal
3.1.1.Kırık pirinç
Araştırmanın materyali Edirne İli’nde faaliyet gösteren bir çeltik işleme fabrikasından sağlanmıştır. Örnek Osmancık çeşidi çeltikten yan ürün olarak üretilen kırık pirinçtir. Üretim sırasında parlatma işlemi uygulanmış ve dış yüzeydeki kepek kısmı büyük oranda uzaklaştırılmıştır. Dış yüzeyde kepek kalıntıları olan taneler ve olası yabancı maddeler ayrılmış ve denemelerde tamamen temizlenmiş haldeki kırık pirinçler kullanılmıştır. Araştırmada kullanılan temizlenmiş pirinç örneği Şekil 3.1’de görülmektedir.
3.1.2. Monascus purpureus went
Fermentasyon için kullanılan NRRL 1596 kodlu (diğer koleksiyonlardaki kodları: ATCC 16365, CBS 109.07 ve IMI 210765) Monascus purpureus went Amerikan Tarım Departmanı Araştırma, Eğitim ve Ekonomik Tarım Araştırma Servisi’ne bağlı Mikrobiyal Genler ve Bioproses Araştırma Ünitesi’nden (USDA Research, Education and Economics Research Service, Microbial Genomics and Bioprocessing Research Unit) sağlanmıştır. Şekil 3.2’de Monascus purpureus went’in makroskopik görüntüsü verilmiştir.
3.1.3. Kullanılan besiyerleri
Küfün zenginleştirilmesi amacıyla Yeast Extract Sucrose (YES) Broth kullanılmıştır (Wang vd., 2005).
Küfün saklanması ve inokülasyon öncesi zenginleştirme besiyerinde mikroorganizma sayımının yapılması amacıyla pH değeri %10’luk tartarik asit ile 3,5’e ayarlanmış Potato Dextrose Agar (PDA) besiyeri kullanılmıştır (Baumgart, 1993).
3.2. Metod
3.2.1. Küfün zenginleştirilmesi
Zenginleştirme besiyeri; Wang vd.(2005)’e göre hazırlanmıştır. Besiyeri 250 ml’lik erlene 4 g maya ekstraktı (yeast extract), 16 g sakkaroz (sucrose) ve 100 ml saf su ilave edilerek ve mikroorganizma gelişiminin aerobik şartlarda gerçekleşmesi amacıyla ağzı pamuk ile kapatılarak otoklavda (Hirayama, Hiclave HV-85L) sterilize edilen YES besiyeridir. Şekil 3.3’te sterilize edilmiş YES besiyeri görülmektedir.
Yeast Extract Sucrose besiyerine, ana kültürden platin öze ile ekim yapılmıştır (Şekil 3.4.). İnokülasyon sonrası kültür, zenginleştirme amacıyla 25 oC sıcaklıkta 10 gün inkübasyona bırakılmıştır.
3.2.2. Küf sayımı
Şekil 3.5’te katı ortam fermentasyonunda kullanılacak kültür görülmektedir.
İnkübasyon sonrası, katı ortam fermentasyonunda kullanılacak kültürden örnek alınarak PDA besiyerine ekim yapılmıştır.
İnkübasyon sonunda PDA besiyerinde gelişen koloni adetleri belirlenmiş, Chen ve Hu (2005) tarafından yapılan çalışmada önerildiği gibi 1x106 kob/ml düzeyine ulaşılıp ulaşılmadığının kontrolü yapılmıştır. Bu istenen sayıya ulaşıldığında, kültür, katı ortam fermentasyonunda kullanılmıştır.
3.2.3. Pirinç örneğinin inokülasyon için hazırlanması
Yabancı madde ve kepekli tanelerden temizlenmiş pirinç örneği hassas terazide (Precisa, BJ 1000C) %1 hassasiyetle tartılmış ve Chen ve Hu (2005) tarafından yapılan çalışmaya uygun olarak 250 ml’lik erlenlere koyulmuştur. Ağırlıkça %45 oranında saf su ilave edilen pirinç örnekleri otoklavda (Hirayama, Hiclave HV-85L) 121 ºC sıcaklıkta 15 dakika sterilize edilerek kullanıma hazırlanmıştır (Şekil 3.6.).
3.2.4. İnokülasyon
Steril kabin içerisinde, aseptik ortamda, erlenlerde bulunan pirinç örnekleri üzerine mikropipet yardımı ile Chen ve Hu (2005) tarafından yapılan çalışmada önerildiği gibi % 5 oranında kültür inoküle edilmiştir. İnokülasyon işlemi Şekil 3.7’de görülmektedir.
3.2.5. Katı ortam fermentasyonu
Küf kültürü inoküle edilmiş pirinç örneği, steril hale getirilmiş etüv (Fisher, Isotemp Incubator, 200 Series Model 230D) içerisinde, tüm pirinç taneleri kırmızı renk alana kadar 25 oC sıcaklıkta inkübasyona bırakılmıştır (Şekil 3.8.).
3.2.6. Sterilizasyon
İnkübasyon sonrası mikrobiyal aktiviteyi sonlandırmak amacıyla kırmızı fermente pirinç, 121 oC sıcaklıkta 15 dk. otoklavda (Hirayama, Hiclave HV-85L) sterilize edilmiştir.
3.2.7. Kurutma
Elde edilen fermente pirinç, sterilizasyon sonrası etüvde (Fisher, Isotemp Incubator, 200 Series Model 230D) 50oC sıcaklıkta sabit ağırlığa gelene kadar kurutulmuştur.
3.2.8. Öğütme
Kurutulmuş fermente pirinç, laboratuar tipi değirmende (IKA-Werke M20) öğütülmüştür.
3.2.9. Nem tayini
Sabit tartıma getirilen kurutma kabı içerisine, 5 g homojen hale getirilmiş örnek 0,0001 duyarlıkla tartılarak alınmıştır. Kurutma kabı etüve yerleştirilmiştir. 130°C sıcaklıkta sabit ağırlığa gelene kadar kurutma kapları etüvde tutulmuştur. Yaklaşık 2 saat sonunda sabit ağırlığa gelen kurutma kapları etüvden alınıp desikatöre yerleştirilerek soğuması beklenmiş ve tartılmıştır (Anon., 1983).
Nem miktarı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır.
% Nem = [ (M1-M2) / m] x 100
M1 = Alınan örnek ağırlığı+sabit tartıma getirilen kurutma kabının ağırlığı (g) M2 = Kurutulmuş örnek+ sabit tartıma getirilen kurutma kabının ağırlığı (g) m = Alınan örneğin ağırlığı (g)
3.2.10. Kül Tayini
Kül analizinde kullanılacak olan porselen krozeler kullanılmadan bir gün önce içerisine nitrik asit (HNO3) konularak bekletilmiştir. Ertesi gün önce musluk suyu ile iyice çalkalanıp daha sonra saf sudan geçirilerek kurutulmuştur. Kullanılmadan hemen önce porselen krozeler boş olarak yakma sıcaklığındaki kül fırınında sabit tartıma getirilerek desikatörde soğutulmuş ve daraları alınmıştır. Analiz için hazırlanmış olan deney numunesinden homojen halde krozeye yaklaşık 5 g olacak şekilde alınarak 0,0001 duyarlıkla tartılmıştır.
Homojen bir küllendirme yapabilmek için, küllendirmeden hemen önce, deney numunesi, kroze içinde 2 ml etanol ile nemlendirilmiştir. Kül fırınında bulunan deney numunesi alevlendirilip yakılmıştır. Deney numunesi alev almayıncaya kadar beklenmiş ve daha sonra kroze kül fırınına konmuştur.
Numune 550°C sıcaklıkta beyaz kül elde edilinceye kadar yakılmıştır. Küllendirme tamamlandığı ve değişmez bir renk elde edildiği zaman, kroze fırından çıkarılmış ve desikatörde soğutulmuştur. Soğutma işlemi sonrasında kroze 0,0001 g yaklaşımla hızlıca tartılmıştır (Anon., 1983).
Kül miktarı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır.
%Kül = [(M2-M1) / m] x 100
M1 : Porselen kroze ağırlığı (g)
M2 : Yakmadan sonra kroze + örnek ağırlığı (g) m : Başlangıçta alınan örnek ağırlığı (g)
3.2.11. Protein Tayini
Numunelerin protein miktarları Kjeldahl Yöntemi kullanılarak belirlenmiştir.
Kjeldahl balonu içerisine hazırlanan katalizör ve bir kaç kaynama taşı konulmuştur. Parşömen kağıdı üzerine homojen hale getirilmiş örnekten 1 g tartılarak balonun içerisine yerleştirilmiştir. Üzerine 25 ml derişik sülfürik asit eklenerek, balon Kjeldahl düzeneğine yerleştirilmiştir. Önce köpürme bitene kadar düşük sıcaklıkta daha sonra ise yüksek sıcaklıkta yakma yapılmıştır. Yaklaşık 2 saat sonra çözelti rengi açık mavi – yeşil olunca yakma işlemi bitirilmiş ve balon oda sıcaklığına kadar soğutulmuştur. Balon destilasyon cihazına yerleştirilmiştir. Bir erlene 50 ml borik asit çözeltisi koyulmuş, üzerine de 2 damla metilen mavisi-metilen kırmızısı belirteç çözeltisi koyularak adaptörün ağzı erlenin dibine deyecek şekilde yoğunlaştırıcının altına yerleştirilmiştir. Örneğin üzerine 100 ml saf su ve 125 ml %33’lük NaOH çok yavaş bir
şekilde eklenerek destilasyon işlemine başlanmıştır. Destilasyon işleminin tamamlanıp tamamlanmadığı saf su ile ıslatılmış kırmızı turnusol kağıdı ile kontrol edilmiştir. Damlayan destilat ile kırmızı turnusol kağıdının renk değiştirmediği anda destilasyon işlemi bitirilmiştir. Erlen içindeki çözelti, ayarlı 0,1 N HCl çözeltisi ile menekşe rengin gözlendiği ana kadar titre edilmiştir (V1).
Aynı deney, örnek yerine parşömen kağıdı koyularak tekrarlanmış ve harcanan HCl çözeltisi miktarı kaydedilmiştir (V2). Böylece örnek dışından gelebilecek azot miktarı da saptanarak hesaplamaya dahil edilmiştir.
%N = [0,014 x N x (V1-V2) x100] / m
V1 = Titrasyonda harcanan HCl çözeltisinin hacmi (ml)
V2 = Şahit deneyde titrasyonda harcanan HCl çözeltisinin hacmi (ml) N = Ayarı yapılan HCl çözeltisinin derişimi
Bulunan yüzde azot miktarı, analizi yapılan numunenin faktörü olan 5,95 değeri ile çarpılmış ve numunenin % protein miktarı saptanmıştır (Anon., 2006e).
3.2.12. Hunter Lab Renk Değerlerinin Belirlenmesi
Renk ölçümü Hunter Lab (Model D 25 Color Difference Meter) ile yapılmıştır. Hunter’ın (a) değeri kırmızılık ve yeşilliği, (b) değeri ise sarılık ve maviliği ölçer. (L) ışık değeri veya aydınlık derecesini (lightness) ölçer ve 100 tam beyaz, 0 siyah arasında değişir. Renksel ölçümler (a ve b) renk tayinlerini verir (Gönül ve Altuğ, 1981).
a: + ise kırmızı, 0’da gri, - ise yeşil b: + ise sarı, 0’da gri, - ise mavi
3.2.13. İstatistiksel Analizler
İstatistik analizlerde SPSS paket programı kullanılmıştır. Varyans analizi örneklerdeki farklılıkların önemini test etmek için yapılmıştır. Önemli bulunan varyasyon kaynakları, çoklu karşılaştırma testi olan Duncan testine tabi tutulmuştur.
4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA
4.1. Kırmızı Fermente Pirinç Üretim Aşamaları
Üretim denemelerinin tüm aşamaları ve bu aşamalarda hammadde, yarı ürün ve ürün görünümleri Şekil 4.1 ve Şekil 4.2’de verilmiştir.
a. Sterilizasyon öncesi kırık pirinç b. Sterilizasyon sonrası kırık pirinç
c. İnokülasyon sonrası kırık pirinç
a. İnkübasyonun 3.gününde ürün görünümü
b. İnkübasyonun 7.gününde ürün görünümü
c. İnkübasyonun 10. gününde ürün görünümü
d. Öğütme Öncesi ve Sonrası (Kırmızı Fermente Pirinç)
4.2. Kırmızı Fermente Pirincin Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Araştırma sonucunda elde edilen kırmızı fermente pirincin (1 nolu örnek) ve piyasadan temin edilen iki farklı ticari markalı muadilinin (2 ve 3 nolu örnekler) protein, nem ve kül değerleri, karşılaştırmalı olarak Çizelge 4.1’de verilmiştir.
Çizelge 4.1. Kırmızı Fermente Pirincin Bazı Kimyasal Özellikleri
Örnek Protein (%) Nem (%) Kül (%) 1 13,0 8,8 1,2 2 11,0 8,5 1,0 3 11,0 7,8 0,9
Çizelge 4.1’den görüleceği gibi, laboratuar ortamında üretilen kırmızı fermente pirincin protein değeri %13 olarak bulunmuştur. Ticari muadilleriyle karşılaştırıldığında protein değerinin yüksek oluşu, kullanılan pirinç çeşidinden kaynaklanabilir. Nem değeri ise, %8,8 olarak bulunmuştur. Bu değer, ürünün ticari muadillerine ait değerler ile uyumludur. Örneğin kül değeri % 1,2 olarak bulunmuştur. Bu değer, ürünün ticari muadillerine ait değerler ile uyumludur. Protein değerinde olduğu gibi kullanılan pirinç çeşidi, örneğin kül değerindeki farklılığa neden olmuş olabilir.
Ticari olarak üretilen kırmızı fermente pirincin, protein değeri %12-14 ve nem değeri en fazla %8-10 olarak belirtilmektedir (Anon., 2006a). Bulunan sonuçlar bu değerlere uygundur.
Kırmızı fermente pirinç örneklerinin protein değeri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla varyans analizi yapılmış ve sonuçları Çizelge 4.2’de verilmiştir.
Çizelge 4.2. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin Protein Değerlerine Ait Varyans Analiz Tablosu
Varyasyon Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Örnekler 2 8 4 1200* Hata 6 0,02 0,003 Toplam 8 8,02 *p<0,05 düzeyinde önemli
Yapılan varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin protein değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur. Varyans analizi sonucunda önemli bulunan örneklerin önem sıralarını belirlemek amacıyla Duncan testi yapılmıştır. Sonuçlar Çizelge 4.3’te verilmiştir.
Çizelge 4.3. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin Protein Değerlerine Ait Duncan Test Sonuçları
Örnekler Ortalamalar Sonuç
1 13 a
2 11 b
3 11 b
Duncan testi sonuçlarına göre, protein değeri bakımından, 2 ve 3 nolu örnekler aynı grupta yer alırken 1 nolu örnek ayrı bir grupta yer almıştır. Yani 2 ve 3 nolu örnek birbiri ile protein bakımından benzerlik göstermektedir.
Kırmızı fermente pirinç örneklerinin (%) nem değeri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla varyans analizi yapılmış ve sonuçları Çizelge 4.4’te verilmiştir.
Çizelge 4.4. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin Nem Değerlerine Ait Varyans Analiz Tablosu
Varyasyon Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Örnekler 2 1,6062 0,8031 2676,99* Hata 6 0,0018 0,0004 Toplam 8 1,608 *p<0,05 düzeyinde önemli
Varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin nem değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur. Varyans analizi sonucunda önemli bulunan örneklerin önem sıralarını belirlemek amacıyla Duncan testi yapılmıştır. Sonuçlar Çizelge 4.5’te verilmiştir.
Çizelge 4.5. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin Nem Değerlerine Ait Duncan Test Sonuçları
Örnekler Ortalamalar Sonuç
1 8,81 a
2 8,50 b
3 7,80 c
Yapılan Duncan testi sonuçlarına göre, nem değeri bakımından bütün örnekler birbirinden farklı gruplarda yer almıştır (p<0,05).
Kırmızı fermente pirinç örneklerinin kül değeri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla varyans analizi yapılmış ve sonuçları Çizelge 4.6’da verilmiştir.
Çizelge 4.6. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin Kül Değerlerine Ait Varyans Analiz Tablosu
Varyasyon Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Örnekler 2 0,14 0,07 210* Hata 6 0,002 0,00003 Toplam 8 0,142 *p<0,05 düzeyinde önemli
Varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin kül değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur. Varyans analizi sonucunda önemli bulunan örneklerin önem sıralarını belirlemek amacıyla Duncan testi yapılmıştır. Sonuçlar Çizelge 4.7’de verilmiştir.
Çizelge 4.7. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin Kül Değerlerine Ait Duncan Test Sonuçları
Örnekler Ortalamalar Sonuç
1 1,2 a
2 1,0 b
3 0,9 c
Yapılan Duncan testi sonuçlarına göre, kül değeri bakımından bütün örnekler birbirinden farklı gruplarda yer almıştır (p<0,05).
Araştırma sonucunda elde edilen kırmızı fermente pirinç (1 nolu örnek) ve piyasadan temin edilen iki farklı ticari markalı muadilinin (2 ve 3 nolu örnekler) Hunter L, a ve b renk değerleri karşılaştırmalı olarak Çizelge 4.8’de verilmiştir.
Çizelge 4.8. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerine Ait Lab Değerleri
Örnek L (Açıklık) A (Kırmızılık) b (Sarılık) 1 23,80 16,00 9,27 2 19,16 15,83 4,89 3 19,00 15,70 4,70
Çizelge 4.8’den de görüldüğü gibi, 1 nolu örneğin L değeri, ticari muadillerine göre daha yüksektir. Bu da örneğin daha açık renkli olduğunu göstermektedir. 1 nolu örneğin (a) kırmızılık değeri ile ticari muadillerinin kırmızılık değeri arasında önemli bir fark olmadığı da açıkça görülmektedir. Örneklere ait (b) sarılık değerleri karşılaştırıldığında ise, 1 nolu örneğin (b) değerinin diğerlerine göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir.
Kırmızı fermente pirinç örneklerinin, L değerleri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla varyans analizi yapılmış ve sonuçları Çizelge 4.9’da verilmiştir.
Çizelge 4.9. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin (L) Değerlerine Ait Varyans Analiz Tablosu
Varyasyon Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Örnekler 2 44,5952 22,2976 55743,99* Hata 6 0,0024 0,00004 Toplam 8 44,5976 *p<0,05 düzeyinde önemli
Varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin L değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur. Varyans analizi sonucunda önemli bulunan örneklerin önem sıralarını belirlemek amacıyla Duncan testi yapılmıştır. Sonuçlar Çizelge 4.10’da verilmiştir.
Çizelge 4.10. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin (L) Değerlerine Ait Duncan Test Sonuçları
Örnekler Ortalamalar Sonuç
1 23,80 a
2 19,16 b
3 19,00 c
Yapılan Duncan testi sonuçlarına göre, L değeri bakımından bütün örnekler birbirinden farklı gruplarda yer almıştır (p<0,05).
Kırmızı fermente pirinç örneklerinin, a değerleri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla varyans analizi yapılmış ve sonuçları Çizelge 4.11’de verilmiştir.
Çizelge 4.11. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin (a) Değerlerine Ait Varyans Analiz Tablosu
Varyasyon Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Örnekler 2 0,1358 0,0679 169,75* Hata 6 0,0024 0,00004 Toplam 8 0,1382 *p<0,05 düzeyinde önemli
Varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin a değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur. Varyans analizi sonucunda önemli bulunan örneklerin önem sıralarını belirlemek amacıyla Duncan testi yapılmıştır. Sonuçlar Çizelge 4.12’de verilmiştir.
Çizelge 4.12. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin (a) Değerlerine Ait Duncan Test Sonuçları
Örnekler Ortalamalar Sonuç
1 16,00 a
2 15,83 b
3 15,70 c
Yapılan Duncan testi sonuçlarına göre, a değeri bakımından bütün örnekler birbirinden farklı gruplarda yer almıştır (p<0,05).
Kırmızı fermente pirinç örneklerinin b değerleri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla varyans analizi yapılmış ve sonuçları Çizelge 4.13’de verilmiştir.
Çizelge 4.13. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin (b) Değerlerine Ait Varyans Analiz Tablosu
Varyasyon Kaynakları Serbestlik Derecesi Kareler Toplamı Kareler Ortalaması F Değeri Örnekler 2 40,1054 20,0527 50131,75* Hata 6 0,0024 0,00004 Toplam 8 40,1078 *p<0,05 düzeyinde önemli
Varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin b değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur. Varyans analizi sonucunda önemli bulunan örneklerin önem sıralarını belirlemek amacıyla Duncan testi yapılmıştır. Sonuçlar Çizelge 4.14’te verilmiştir.
Çizelge 4.14. Kırmızı Fermente Pirinç Örneklerinin (b) Değerlerine Ait Duncan Test Sonuçları
Örnekler Ortalamalar Sonuç
1 9,27 a
2 4,89 b
3 4,70 c
Yapılan Duncan testi sonuçlarına göre, b değeri bakımından bütün örnekler birbirinden farklı gruplarda yer almıştır (p<0,05).
4.3.Çeltik İşletmelerinde Yapılan Anket Sonuçları
Araştırma kapsamında Edirne İli’nde faaliyet gösteren 6 çeltik işleme fabrikası, 1’den 6’ya kadar numaralandırılmıştır. Ek-1’de verilen anket örneğinden elde edilen sonuçlar kullanılarak Çizelge 4.15 oluşturulmuştur.
Çizelge 4.15. Anket Sonuçları
İşletme Kapasite (ton/yıl) Kullanılan Kapasite (ton/yıl) Randıman* (%) Kırık Pirinç (ton/yıl) Kırık Pirinç Fiyatı (YKr/kg) 1 3.500 2.000 60 180 30 2 15.000 5.000 60 1.250 30 3 10.000 3.500 62 250 35 4 12.000 1.550 55 150 45 5 9.000 5.000 60 380 25 6 50.000 12.000 62 600 40 *
İşlenen 100 birim çeltikten elde edilen pirinç miktarı
Yapılan anket sonucunda, kırık pirincin belirtilen en yüksek pazarlama fiyatının 45 YKr/kg olduğu belirlenmiştir.
Anketlerden elde edilen veriler incelendiğinde,
İşletmelerin çeltik hasadı dönemlerinde (eylül-ekim ayları) daha yoğun olmak üzere tüm yıl çalışmakta olduğu,
İşletmelerde büyük oranda yerli hammadde kullanıldığı, 6 işletmenin bir tanesinde %20 ithal çeltik işlenmekte olduğu,
Çeltik alımında birçok işletmenin randıman analizi yapmakta olduğu ve hammadde fiyatlandırmasında bu kriterlere göre hareket edildiği, ancak bu durumda dahi üretimde ortaya çıkan kırık pirincin işletmeye ekonomik yönden dezavantaj getirdiği,
Üretimde ortaya çıkan kırık pirincin, bira sanayi, yem sanayi, pirinç unu sanayi ve hayvan yemi sanayinde kullanılmak üzere satılabildiği anlaşılmıştır.
Ayrıca yapılan anket çalışmasında elde edilen sonuçlar kullanılarak, ankete katılan işletmelerin, kapasite kullanımları Şekil 4.3’te verilmiştir.
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 Ton/yıl
işletme 1 işletme 2 işletme 3 işletme 4 işletme 5 işletme 6
Kapasite (ton/yıl) Üretim(ton/yıl)
Ankete katılan işletmelerin üretim randımanının ortaya konduğu pirinç ve yan ürünler üretimi Şekil 4.4’te verilmiştir.
0 10 20 30 40 50 60 70 Pirinçten elde edilen bileşenlerin % değerleri işletme 1 işletme 2 işletme 3 işletme 4 işletme 5 işletme 6 pirinç kırık pirinç kavuz kepek
Ankete katılan işletmelerde üretilen kırık pirinç (%) değerleri Şekil 4.5’te verilmiştir. 0 5 10 15 20 Kırık Pirinç % işletme 1 işletme 2 işletme 3 işletme 4 işletme 5 işletme 6 Kırık pirinç yüzdesi (%)
5. SONUÇ VE ÖNERİLER
Uzun zamandır Çin’de sindirimi ve kan dolaşımını düzenleyici geleneksel bir ilaç olarak tüketilen kırmızı fermente pirinç, hiperkolesterolemik hastaların lipid profilleri üzerinde, LDL kolesterolü düşürüp, HDL kolesterolü dengeleyici özellik göstermektedir. Kırmızı fermente pirincin gıda maddelerinde renklendirici olarak kullanılabileceğinin anlaşılması ve Uzak Doğu’da kullanımının onaylanması ile bu ürünün önemi daha da artmıştır.
Türkiye et sektöründe de yaygın olarak kullanılan bir renklendirici olan kırmızı fermente pirincin tamamı dış ülkelerden ithal edilmektedir. Bu ürünün ülkemizde üretilmesi durumunda, bu üretimin Türkiye’nin döviz kaybını önleme yanında yeni bir iş sahası açarak istihdama da katkıda bulunacağı düşünülmektedir.
Araştırmada, pirinç üretimi yapan işletmelerde tüm üretimin ortalama % 10’u kadarını oluşturan kırık pirincin mevcut değerlendirme yöntemlerine alternatif olabilecek bir ürün üretimi denenmiştir.
Araştırma sonucunda elde edilen kırmızı fermente pirincin protein değeri %13, nem değeri %8,8, kül değeri ise % 1,2 olarak bulunmuştur. Örneğin protein, nem ve kül değerleri, piyasadan temin edilen iki farklı ticari markalı muadiline ait değerler ile karşılaştırılmıştır. Kırmızı fermente pirinç örnekleri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla yapılan varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin protein, nem ve kül değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur.
Yapılan renk ölçümü sonrasında, örneğin L, a, b değerleri, ticari muadilleri ile karşılaştırılmıştır. Kırmızı fermente pirinç örneklerinin, L, a, b renk değerleri bakımından birbiri arasındaki farklılıkları belirlemek amacıyla yapılan varyans analizi sonuçlarına göre, örneklerin L, a, b değerleri arasındaki farklılıklar, p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur.
Bu araştırma sonucunda Edirne İli’nde üretilen kırık pirinçlerin kırmızı fermente pirinç üretimine uygun olduğu ve bu şekilde değerlendirilmesi durumunda dikkate alınması gereken bir katma değer kazanacağı belirlenmiştir.
Kırık pirincin, yapılan anket sonucunda belirtilen en yüksek pazarlama fiyatı 45 YKr/kg, gıda sanayinde renklendirici olarak kullanılan kırmızı fermente pirincin ise, piyasa araştırması ile belirlenen en düşük pazarlama fiyatı 2 YTL/kg’dır. Bir fizibilite çalışması yapılmamış olmasına karşın, kırmızı fermente pirinç üretiminin, üretim teknolojisi göz önüne alındığında, kırık pirinçlerin değerlendirilmesinde oldukça etkin bir yol olacağı anlaşılmaktadır.
Araştırmada üretilen kırmızı fermente pirinç, piyasadan sağlanan muadili ve ticari kırmızı fermente pirincin spesifikasyonları karşılaştırıldığında, renk değeri ve diğer bazı kimyasal özelliklerin, hammaddeden kaynaklanan farklılıklar olmasına karşın, uyumlu olduğu belirlenmiştir. Üretim denemesinin laboratuar şartlarında yapıldığı dikkate alınırsa, ticari boyutta üretimin mümkün olduğu anlaşılmaktadır.
KAYNAKLAR
Anonymous, 1983. Gıda Maddeleri Muayene ve Analiz Metodları, Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı Gıda İşleri Genel Müdürlüğü, Yayın No: 65 Ankara.
Anonymous, 2002. Türk Gıda Kodeksi Gıda Maddelerinde Kullanılan Renklendiriciler Tebliği (Tebliğ No: 2002/55).
Anonymous, 2003. www.tzob.org.tr Çeltik Çalışma Grubu Raporu. Anonymous, 2006a. www.allok-e.mandt.de.
Anonymous, 2006b. www.tuik.gov.tr.
Anonymous, 2006c. http://www.zmo.org.tr/etkinlikler/6tk05 Anonymous, 2006d. http://www.ipsala.gov.tr/tarim/celtik.asp Anonymous, 2006e. http://www.kimyaevi.com
ARSLAN, A., 2002. Et Muayenesi ve Et Ürünleri Teknolojisi, Sayfa: 313, Ankara. BAUMGART, J., 1993. Microbiologische Untersuchung von Lebensmitteln. 3. Aufl Behr’s Verlag, Hamburg, pp 112-114.
CARVALHO, J.C., OISHI, O.B., PANDEY, A., SOCCOL, C.R., 2005. Biopigments from Monascus: Strains Selection, Citrinin Production and Color Stability. Brazillian Arch. Bio. Tech., Vol.48, No.6 Curitiba Nov. 2005.
CHEN, F. ve HU, X., 2005. Study on Red Fermented Rice with High Concentration of Monacolin K and Low Concentration of Citrinin. International Journal of Food Microbiology, 103, 331-337.
CICERO, A.F.G., BRANCALEONI, M., LAGHI, L., DONATI, F., MINO, M., 2005. Antihyperlipidaemic Effect of a Monascus purpureus Brand Dietary Supplement on a Large Sample of Subjects at Low Risk for Cardiovascular Disease: A Pilot Study. Complementary Therapies in Medicine, 13, 273-278.
ERDOĞRUL, Ö. ve AZIRAK, S., 2005. A Rewiev on the Red Yeast Rice (Monascus
purpureus). KSU Journal of Science and Engineering 8 (1).
FABRE, C., GOMA, G., BLANC, P.J., 1998. Production and Food Applications of the Red Pigments of Monascus ruber. The Symposia on Monascus Culture and Applications. 8-10th July 1998, Toulouse, France.
GÖKALP, H.Y, KAYA, M., ZORBA, Ö., 2002. Et Ürünleri İşleme Mühendisliği 4.baskı, Atatürk Üniversitesi Yayınları No:786, Sayfa: 134-136, Erzurum.
GÖNÜL, M. ve ALTUĞ, T., 1981. Gıda Kalite Kontrolü I Uygulama Klavuzu. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Uygulama Teksiri, No:9 Bornova-İzmir.
GÜL, U., 2003. TEAE, Tarımsal Ekonomi Araştırma Enstitüsü, Bakış Dergisi, Çeltik, Sayı:3, Nüsha: 15, Haziran 2003.
HENDRY, G.A.F. ve HOUGHTON, J. D., 1992. Natural Food Colorants, Blackie Academic Professional, London
HOSENEY, R.C., 1994. Principles of Cereal Science and Technology, American Association of Cereal Chemists, Inc., Second Edition, 159-163, USA
KIM, H.J., KIM, J.H., OH, H.J., SHIN, C.S., 2002. Morphology Control of Monascus Cells and Scale-up of Pigment Fermentation. Process Biochemistry 38 (2002) 649-655. LI, Y., LIU, H., WANG, Z., 2005. A Validated Stability-indicating HPLC with Photodiode Array Detector (PDA) Method for the Stress Tests of Monascus purpureus Fermented Rice, Red Yeast Rice. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 39, 82-90.
LIAN, X., WANG, C., GUO, K., 2007. Identification of New Red Pigments Produced by Monascus ruber. Dyes and Pigments 73 (2007) 121-125.
ÜNLÜTÜRK, A. ve TURANTAŞ, F., 1999. Gıda Mikrobiyolojisi, Mengi Tan Basımevi 1999, Sayfa 438.
VELİOĞLU, M. ve YILMAZ, İ., 2006. Monascus Türleri Kullanılarak Üretilen Kırmızı Fermente Pirinç. Hububat 2006 Sempozyum Kitabı, (Baskıda).
WANG, Y-Z., JU, X-L., ZHOU, Y-G., 2005. The Variability of Citrinin Production in
Monascus Type Cultures. Food Microbiology 22, 145-148.
XU, B., JIA, X., GU, L., SUNG, C., 2006. Rewiev on the Qualitative and Quantitavie Analysis of the Mycotoxin Citrinin. Food Control, 17, 271-285.
YANG, J., TSENG, Y., CHANG, H., LEE, Y., MAU, J., 2004. Storage Stability of Monascal Adlay. Food Chemistry, 90, 303-309.
YANG, J., TSENG, Y., LEE, Y., MAU, J., 2005. Antioxidant Properties of Methanolic Extracts from Monascal Rice. Swiss Society of Food Science and Technology, Elsevier Ltd.
ZHAO, H., 1998. Production of Monacolin by Monascus purpureus in Rice Solid-state Fermentation. The Symposia on Monascus Culture and Applications. 8-10th July 1998, Toulouse, France.
EKLER
Ek-1: Anket Formu
1. İşletmenizin yıllık çeltik işleme kapasitesi ne kadardır?
2. İşletmenizde yıllık ne kadar çeltik işlenmektedir? Kapasitenin ne kadarı kullanılmaktadır?
3. Fabrika yılın hangi dönemlerinde çalışmaktadır? 4. İşletmenizde kaç kişi çalışmaktadır?
5. Hammadde olarak kullanılan çeltiğin ne kadarı yurtiçi ne kadarı yurtdışından karşılanmaktadır? (yüzde olarak)
6. Kaç çeşit çeltik işlenmektedir?
7. İşletmenizde üretim sonrası elde edilen parlatılmış pirinç, kırık pirinç, kavuz ve yabancı madde oranları nedir?
8. Hangi çeltik çeşidinde üretim sonrası kırık pirinç oranı en düşüktür? 9. Bu çeşidin kırık pirinç yüzdesi nedir?
10.İşletmenizde bir yılda üretilen kırık pirinç miktarı ne kadardır? 11.Üretilen kırık pirinçler nasıl değerlendirilmektedir?
12.Üretimde ortaya çıkan kırık pirinç ekonomik yönden dezavantaj yaratmakta mıdır?
13.Kırık pirincin işletmenize kg maliyeti ve fabrika satış fiyatı nedir? 14.Kırık pirinç oranını azaltmak için herhangi bir önlem alınmakta mıdır?
15.Eğer böyle bir önlem ya da önlemler alındı ise bunun işletmeye maliyeti nedir? 16.Kırık pirinç oranını azaltmaya yönelik gelecekte alınması planlanan bir önlem
mevcut mudur? (Yeni makine-ekipman hatları, personel eğitimi, fabrika bakımı v.b.)
17.Üretimde ortaya çıkan kırık pirincin satışı ve pazarlanmasında sorun yaşanmakta mıdır? Her zaman istenen miktarda kırık pirinci uygun fiyattan alacak alıcı bulunmakta mıdır?
18.Eğer üretimde ortaya çıkan kırık pirinç paketleniyor veya depolanıyor ise bu durum işletme maliyetlerine yüzde kaç yansımaktadır?
19.İşletmeniz açısından, üretiminizde kaçınılmaz olarak ortaya çıkan kırık pirincin hangi şartlarda satın alınması en ekonomik olacaktır? (Temizlenmeden, dökme olarak, yüksek tonajlarda, günlük… v.b.)
20.Satışı yapılan kırık pirinçler genel olarak hangi ürünlere işlenerek değerlendirilmektedir?
ÖZGEÇMİŞ
19/07/1979 tarihinde Edirne’nin Keşan İlçesi’nde doğdum. İlköğrenimimi Keşan Atatürk İlköğretim Okulu’nda, lise öğrenimimi Keşan Lisesi’nde ve lisans öğrenimimi Hacettepe Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü’nde tamamladım. 2001-2004 yılları arasında et ürünleri sektöründe faaliyet gösteren özel bir firmada Satış ve Teknik Destek Müdürü olarak görev yaptım. 2004-2005 yıllarında Trakya Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü’nde yüksek lisans eğitimimle eş zamanlı olarak Edirne Tarım İl Müdürlüğü’nde Kontrolör olarak görev yaptım. 2005 yılından beri Trakya Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü’nde Araştırma Görevlisi olarak çalışmaktayım.
H.Murat VELİOĞLU
TEŞEKKÜR
Bu araştırmada bana her türlü bilgi ve yardımı sağlayan değerli bölüm hocalarıma, bana her konuda destek olup yol gösteren Sayın Hocam Prof. Dr. Mehmet DEMİRCİ’ye, konumun seçiminden tamamlanmasına kadar değerli tecrübe ve bilgilerinden sürekli faydalandığım danışmanım Sayın Yrd. Doç. Dr. İsmail YILMAZ’a, çalışmam boyunca çok kıymetli desteklerinden dolayı Sayın Yrd. Doç. Dr. Tuncay GÜMÜŞ’e teşekkürlerimi sunarım.
Bununla birlikte laboratuar çalışmalarının yapılması ve tezin yazımı sırasında sonsuz desteğini gördüğüm eşim Serap DURAKLI VELİOĞLU’na ve tüm çalışmalarım boyunca benden manevi yardımlarını esirgemeyen aileme sonsuz teşekkür ederim.
