GENCE KAZAK BÖLGESİ

(1)

(2)

AZERBAYCAN GENCE KAZAK BÖLGESİ BALLARININ MİKROSKOBİK, HPLC VE GC-MS ANALİZLERİ İLE

İÇERİKLERİNİN BELİRLENMESİ

DETERMINATION OF CONTENTS OF THE HONEY SAMPLES COLLECTED FROM AZERBAIJAN GANJA GAZAKH REGION BY MICROSCOBIC, HPLC AND GC-MS

ANALYSIS

DUYGU NUR ÇOBANOĞLU

PROF. DR. KADRİYE SORKUN Tez Danışmanı

Hacettepe Üniversitesi

Lisansüstü Eğitim Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinin Biyoloji Anabilim Dalı İçin Öngördüğü

DOKTORA TEZİ olarak hazırlanmıştır.

2017

(3)

(4)

SEVGİLİ AİLEME

(5)

(6)

ÖZET

AZERBAYCAN GENCE KAZAK BÖLGESİ BALLARININ

MİKROSKOBİK, HPLC ve GC-MS ANALİZLERİ İLE İÇERİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Duygu Nur ÇOBANOĞLU Doktora, Biyoloji Bölümü

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Kadriye SORKUN Eş Danışman: Prof. Dr. Bekir SALİH

Ocak 2017, 231sayfa

Bu çalışma ile Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi ballarının melitopalinolojik, fizikokimyasal ve organoleptik analizleri ile kalitesinin ve botanik kaynağının değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, 23 adet bal örneği 2014 yılı, bal hasadı döneminde Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nin 8 farklı idari bölgesinden (Rayon) toplanmıştır.

Melitopalinolojik analizler ile balların polen içerikleri, 10 gr baldaki toplam polen sayısı (TPS-10) ve nişasta içerikleri incelenmiştir. Analiz sonucunda 34 farklı bitki familyası, 42 adet bitki cinsi ve 4 tür belirlenmiş ve 7 balın monofloral, 16 balın multifloral olduğu tespit edilmiştir.

Kül miktarı ortalama 0,13 ± 0,1 g/100 gr, elektriksel iletkenlik 0,37 ± 0,18 mS/cm, nem 16 ± 1,01 %, pH 3,50 ± 0,22, serbest asitlik 18,68 ± 5,41 meq/kg ve toplam

(7)

ii

asitlik 31,74 ± 11,44 meq/kg olarak saptanmıştır. Balların şeker içeriği yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) ile belirlenmiş olup, ortalama glukoz içeriği 33,26 ± 4,43 g/100 g, fruktoz içeriği 40,24 ± 2,85 g/100 g’dır. Sukroz miktarının ise ortalama 1,35 ± 0,98 g/100 g olduğu görülmüştür. Balların alüminyum (Al), arsenik (As), kadmiyum (Cd), bakır (Cu), demir(Fe), magnezyum (Mg), mangan (Mn), nikel (Ni), vanadiyum (V), çinko (Zn) element analizleri indüktif eşleşmiş plazma optik emisyon spektrometrisi (ICP-OES) ile yapılmış olup elementlerin ortalama değerleri, Al 2,49 - As 4,3 - Cd 0,23 - Cu 0,32 - Fe 3,84 - Mg 21,95 - Mn 0,35 - Ni 7,46 - V 0,57 - Zn 6,56 mg/kg bulunmuştur. Balların toplam fenolik asitlik analizleri spektrofotometrik yöntem kullanılarak yapılmış, toplam fenol değeri ortalama 578,20 ± 170 GAE/kg olup, renk indeksi 0,09 ile 0,34 mAU arasında değişmektedir. Balların kalıntı analizleri sıvı kromatografisi – kütle spektrometresi (LC-MS) ile yapılmış, kloramfenikol, siprofloksin, difloksasin, doksisiklin, oksitetrasiklin, sülfadiazin, sülfametazin, sülfatiazol, tetrasiklin grubu antibiyotik kalıntıları belirlenmiştir. Balların uçucu bileşen içeriğinin tespitinde metanol etanol ekstraksiyon ve katı faz mikro ekstraksiyon yöntemi kullanılmış olup, metanol etanol yöntemi ile 6 ay aralıklarla iki ayrı okuma alınmıştır. Organoleptik analizler ile bal örneklerinin duyusal analizleri yapılmış, balların %17’si kaliteli olarak değerlendirilmiştir.

Yapılan analizler sonucunda, balların % 30’ unun monofloral, %70’ nin ise multifloral olduğu, %87’ sinin kalite kriterlerine uygun olduğu saptanmıştır. Ballarda As, Cd, V elementleri tespit edilmiş ve balların %87’ sinde antibiyotik kalıntısına rastlanılmıştır. GC-MS cihazı ile 6 aylık aralıklarla yapılan analizler sonucunda, madde miktarındaki azalma %14 olarak tespit edilmiştir. Aynı zamanda, katı faz mikro ekstraksiyonu (SPME) ile metanol etanol ekstraksiyonu kıyaslanmış olup, metanol etanol ekstraksiyonunda %18,8 daha fazla madde saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Bal, melitopalinolojik, fizikokimyasal, organoleptik, Gence, Kazak, Azerbaycan

(8)

iii

ABSTRACT

DETERMINATION OF CONTENTS OF THE HONEY SAMPLES COLLECTED FROM GANJA GAZAKH REGION BY

MICROSCOBIC, HPLC AND GC-MS ANALYSIS

Duygu Nur Çobanoğlu

Supervisor: Prof. Dr. Kadriye SORKUN Co-Supervisor: Prof. Dr. Bekir SALİH

January, 2017, 231 pages

In this study, it was aimed to evaluate the quality and botanical sources of Azerbaijan Ganja Gazakh Region’s honeys by melitopalynological, physicochemical and organoleptic analyzes. For this purpose, 23 honey samples were collected from 8 different administrative regions (rayon) of Azerbaijan Ganja Gazakh Economic Region during the honey harvest period in 2014. The pollen contents, total number of pollen (TPN-10) and starch content of 10 g honey were examined by melitopalynological analyses. As a result of the analysis, 34 different plant families, 42 plant genera and 4 species were determined and it was determined that 7 honey were monofloral and 16 honey were multifloral.

(9)

iv

The mean values of the amount of ash is 0,13 ± 0,1 g / 100 gr, the electrical conductivity is 0,37 ± 0,18 mS / cm, the humidity is 16 ± 1,01%, the pH is 3,50 ± 0,22, the free acidity is 18,68 ± 5, 41 meq / kg and total acidity is 31,74 ± 11,44 meq / kg. The sugar content of honeys was determined by high performance liquid chromatography (HPLC) with an average glucose of 33,26 ± 4,43 g / 100 g and an average fructose of 40,24 ± 2,85 g / 100 g. The mean sucrose was 1.35 ± 0, 98 g / 100 g. Aluminum (Al), Arsenic (As), Cadmium (Cd), Copper (Cu), Iron (Fe), Magnesium (Mg), Manganese (Mn), Nickel (Ni), Vanadium (V) element analyzes of honey samples were performed by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The average values of the minerals are Al 2.49 - As 4,38.- Cd 0,23 - Cu 0,32 - -Fe 3,84 - Mg 21,95.- Mn 0,35 - Ni 7,46 - V 0,57 - Zn 6,56 mg / kg. The total phenolic mean value of honey is 578, 20 GAE / kg and the color index ranges from 0.09 to 0.34 mAU.

Residue analyzes were performed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and antibiotic residues such as chloramphenicol, ciprofloxine, difloxacin, doxycycline, oxytetracycline, sulfadiazine, sulfamethazine, sulfatiazole and tetracycline were found in ppb and ppm levels.

Methanol ethanol extraction and solid phase microextraction methods were used to determine volatile content of the honeys. Two separate readings were taken with methanol ethanol extrection method at intervals of 6 months. Sensory analyzes of honey samples were made with organoleptic analyzes and 17% of the samples were evaluated as good quality.

It was determined that 30% of the honeys were monofloral, 70% were multifloral and 87% of them were appropriate to the current quality criteria. As, Cd, V elements were detected in honey samples and antibiotic residues were found in 87% of the honey samples. As a result of the analyzes performed with GC-MS at 6-month intervals, the decrease in the amount of the substance was determined as 14%. At the same time, methanol ethanol extraction with solid phase microextraction (SPME) was compared with. 18.8% more substances in methanol ethanol extraction than SPME.

Anahtar Kelimeler: Honey, melitopalynologic, physicochemical, organoleptic, Ganja, Azerbaijan

(10)

v

TEŞEKKÜR

Bu çalışmanın her aşamasında desteğiyle her zaman yanımda olan, bu uzun yolculukta değerli bilgilerini benimle paylaşan, bana her zaman en doğru yolu gösteren, gerekli alt yapıyı büyük bir özveri ile sağlayan tez danışman hocam Prof.

Dr. Kadriye Sorkun’a,

Katkılarından dolayı eş danışman hocam Prof. Dr. Bekir Salih’e,

Arazi çalışmaları ve örneklerin toplanması sırasında maddi manevi her türlü desteği ve bilgiyi sağlayan Azerbaycan İlmi Tedrisat İpekçilik Enstütüsü Direktörü Prof. Dr. Seyidof Allahverdi ve Azerbaycan Gence Devlet Üniversitesi Öğretim Üyesi Doç. Dr. Allahverdiyev Ali’ye,

Tez İzleme Komitesi toplantılarında değerli fikirleri ile tez çalışmalarımda yol gösterici olan Prof. Dr. Emel Oybak Dönmez ve Prof. Dr. Nur Münevver Pınar‘a, Teknik desteği ile her zaman yanımda olan Yrd. Doç.Dr. Cahit Doğan’a,

Çalışmam süresince yardım ve desteklerini esirgemeyen meslektaşlarım, Doç. Dr Ömür Gençay Çelemli, Doç. Dr. Aslı Özkök ve Dr. Çiğdem Özenirler’e,

Tez çalışmam kapsamında bitki teşhislerini yapan Dr. Emre Çilden’e,

Element analizleri sırasında teknik desteklerini esirgemeyen H.Ü Kimya Bölümü öğretim üyeleri Prof. Dr. Cengiz Kavaklı ,Doç. Dr. Ömür Çelikbıçak ve Total Fenolik analizlerinin gerçekleştirilmesinde yardım ve desteğini esirgemeyen Dr.

Mehmet Atakay’a,

Pestisit analizlerinin gerçekleştirilmesinde büyük katkıları olan Jasem Laboratuvar Sistem ve Çözümleri Firması’na ve Sabri Erşen’e

Beni çalışmalarım sırasında anlayışla karşılayan biricik oğlum Poyraz’a ve desteğini her zaman hissettiren sevgili eşime,

En zor anlarımda yanımda olan, Annem, Babam ve Kardeşim’e sonsuz teşekkürlerimi sunmayı bir borç bilirim.

(11)

vi

İÇİNDEKİLER DİZİNİ

Sayfa

ÖZET ... i

ABSTRACT ... iii

TEŞEKKÜR ... v

İÇİNDEKİLER DİZİNİ ... vi

ÇİZELGELER DİZİNİ ... xi

ŞEKİLLER DİZİNİ ... xiv

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ... xviii

1. GİRİŞ... 1

2. GENEL BİLGİLER ... 5

2.1. Balın Tarihçesi ... 5

2.2. Balın Tanımı ... 5

2.3. Balın Bitkisel Kökeni ve Üretim ... 6

2.3.1. Nektar Balı ... 6

2.3.1.1. Monofloral Bal ... 7

2.3.1.2. Multifloral Bal ... 7

2.3.2. Salgı Balı ... 7

2.3.3. Bal Üretimi ... 7

2.4. Balın Fiziksel Karakteristikleri ... 8

2.4.1. Viskozite ... 8

2.4.2. Hidroskopi ... 9

2.4.3. Yüzey Gerilimi ... 9

2.4.4. Renk ... 10

2.4.5. Kristalizasyon ... 11

2.4.6. Fermentasyon ... 11

(12)

vii

2.4.7. Tat ve Aroma ... 12

2.4.8. Elektriksel İletkenlik ... 13

2.5. Balın Kimyasal İçeriği ... 13

2.5.1. Karbohidratlar ... 13

2.5.2. Proteinler ... 14

2.5.3. Nem ... 15

2.5.4. Mineraller ... 16

2.5.5. Organik asitler ... 16

2.5.6. Vitaminler ... 17

2.5.7. Fenolik Bileşenler ... 17

2.5.8. Uçucu Bileşenler ... 19

2.6. Balda Yer Alan Bileşenlerin Stabilitesi ... 20

2.7. Balın Kalitesini Belirleyen Parametreler... 21

2.7.1. Melitopalinolojik Analizler ... 25

2.7.2. Kimyasal Analizler ... 27

2.7.2.1. Şekerler ... 27

2.7.2.2. Nem ... 28

2.7.2.3. Serbest Asitlik, pH, Toplam Asitlik ... 29

2.7.2.4. Kül ve Elektriksel İletkenlik ... 29

2.7.2.5. Renk ... 30

2.7.2.6. 5- Hidroksimetil furfural (5-HMF) ... 31

2.7.2.7. Pestisit Analizi ... 31

2.7.2.8. Element Analizi ... 34

2.7.2.9. Kimyasal İçerikTayini ... 34

2.7.3. Duyusal Analizler ... 35

2.8. Balın Biyolojik Aktiviteleri ve Kullanım Alanları ... 36

2.9. Araştırma Alanının Tanımlanması ... 36

(13)

viii

2.10. Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nin İklimi ve Bitki Örtüsü ... 38

2.11. Azerbaycan’ın Genel Tarımsal Yapısı ... 40

2.12. Azerbaycan Arıcılığının Durumu ... 41

3. MATERYAL VE YÖNTEMLER ... 44

3.1. Arazi Çalışması ... 44

3.1.1. Bitkilerin Toplanması ... 44

3.1.2. Bal Örneklerinin Toplanması ve Saklanması ... 45

3. 2. Balın Mikroskobik Analizi ... 48

3.2.1.Toplam Polen Sayısı (TPS) Analizi ... 48

3.2.1.1. Preperatların Hazırlanması ... 48

3.2.1.2. Preparatların İncelenmesi ... 49

3.2.2. Balın polen analizi ... 49

3.2.2.1. Preparatların hazırlanması ... 49

3.2.2.2. Referans polen preparatlarının hazırlanması ... 50

3.2.2.3. Bazik fuksinli gliserin-jelatin hazırlanması ... 50

3.2.2.4. Preparatların incelenmesi ... 50

3.2.3. Balda Nişasta Analizi ... 51

3.2.3.1. Preparat Hazırlanması ... 51

3.2.3.2. Nişasta Analizi İçin İyot Çözeltisi Hazırlanması ... 51

3.2.3.3. Preparat İncelenmesi ... 51

3.3. Balın Fizikokimyasal Analizleri ... 51

3.3.1. Balda Kül Miktarı ve Elektriksel İletkenlik Tayini ... 51

3.3.1.1.Örnek Hazırlanması... 52

3.3.1.2. Kül Miktarı ... 52

3.3.1.3. Elektriksel İletkenlik ... 52

3.3.2. Balda Refraktometre ile Nem Tayini ... 52

3.3.3. Balda pH, Serbest Asitlik, Toplam Asitlik ve Lakton Asitliği Tayini ... 52

(14)

ix

3.3.3.1.Örnek Hazırlanması... 52

3.3.3.2. pH ... 53

3.3.3.3. Serbest Asitlik ... 53

3.3.3.4. Lakton Asitliği ... 54

3.3.3.5. Toplam Asitlik ... 54

3.3.4. Bal Örneklerinde Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografi (HPLC) Cihazı ile Şeker Analizi ... 54

3.3.5. Bal Örneklerinde Hidroksimetilfurfural (HMF) Analizi... 55

3.3.6. Balda Element Analizi... 56

3.3.8. Bal Örneklerinin Renk Yoğunluğunun Belirlenmesi ... 58

3.3.9.Balda LC-MS/MS Cihazı ile Antibiyotik Kalıntı Analizi ... 59

3.3.10. Balda Etanol Metanol Ekstraksiyon Yöntemi Kullanılarak Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi (GC-MS) ile Uçucu Bileşen Tayini ... 59

3.3.11. Balda Katı Faz Mikroekstraksiyon (SPME) Yöntemi Kullanılarak Gaz Kromatografi-Kütle Spektrometresi ile Uçucu Madde Tayini ... 60

3.4. Organoleptik Analiz ... 61

3.5. İstatistiksel Analizler ... 61

4.BULGULAR ... 62

4.1. Melitopalinolojik Analiz Sonuçları ... 62

4.1.1. Toplam Polen Sayısı (TPS 10) Analizi ... 62

4.1.2. Balda Polen Analizi ... 65

4.1.2.1. Bitki Örnekleri ... 99

4.1.3. Balda Nişasta Analizi ... 99

4.2. Fizikokimyasal Analiz Sonuçları ... 102

4.2.1. Balda Kül ve Elektriksel İletkenlik Miktarı Tayini ... 103

4.2.3. Balda pH, Serbest Asitlik, Toplam Asitlik ve Lakton Asitliği Tayini ... 108

4.2.4. Bal Örneklerinde Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografi (HPLC) Cihazı ile Şeker Analizi ... 112

(15)

x

4.2.5. Bal Örneklerinde Hidroksimetilfurfural (HMF) Analizi... 119

4.2.6. Balda Element Analizi... 121

4.2.7. Balda Toplam Fenolik Asitlik Analizi ... 128

4.2.8. Bal örneklerinin renk yoğunluğunun belirlenmesi ... 130

4.2.9. Balda LC-MS MS Cihazı ile Antibiyotik Kalıntı Saptanması ... 132

4.2.10. Balda Etanol Metanol Ekstraksiyon Yöntemi Kullanılarak Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi (GC-MS) ile Uçucu Bileşen Tayini ... 135

4. 2.11. Balda Katı Faz Mikroekstraksiyon (SPME) Yöntemi Kullanılarak Gaz Kromatografi-Kütle Spektrometresi ile Uçucu Madde Tayini ... 147

4.2.12. Fizikokimyasal Sonuçların İdari Bölge, Yüksekliklere Göre Kıyaslanması ve Kalite Kriterlerine Uygunluğu ... 154

4.3. Organoleptik Analiz Sonuçları ... 156

5. TARTIŞMA ... 158

KAYNAKLAR ... 188

ÖZGEÇMİŞ ... 206

(16)

xi

ÇİZELGELER DİZİNİ

Sayfa

Çizelge 2. 1. Bazı ballarda floral markör olarak tespit edilen uçucu bileşenler 20

Çizelge 2. 2. Türk Gıda Kodeksi Bal Tebliği’ne göre balların kalite kriterleri ... 22

Çizelge 2. 3. Brezilya, Avrupa Birliği, Amerika, İngiltere ve Avusturalya bal kodekslerine göre balda maksimum pestisit bulunma limitleri ... 33

Çizelge 3. 1. Toplanan bal örneklerinin no’su, arılığın bulunduğu bölge, ilçe,kent adı ve arılıkların bulunduğu yükseklik 47

Çizelge 4. 1. Belirlenen TPS-10 değerlerinin ballara göre dağılımı 62

Çizelge 4. 2. 23 adet bal örneğinin TPS-10 sayısına göre sınıflandırılması ... 64

Çizelge 4. 3. A01 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Samuks) ... 65

Çizelge 4. 4. A02 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Ağstafa) ... 66

Çizelge 4. 5. A03 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Şamkir) ... 67

Çizelge 4. 6. A04 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Goranboy) ... 68

Çizelge 4. 7. A05 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Tovuz) ... 69

Çizelge 4. 10. A08 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Şamkir)... 72

Çizelge 4.13. A11 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Goranboy) ... 75

Çizelge 4. 19. A17 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Kazak) ... 81

Çizelge 4. 20. A18 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Daşkesen) ... 82

Çizelge 4. 21. A19 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Gedebey) ... 83

Çizelge 4. 22. A20 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Gedebey) ... 84

(17)

xii

Çizelge 4. 24. A22 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Goranboy) ... 86 Çizelge 4. 25. A23 no’lu örneğin polen analiz sonucu (Goranboy) ... 87 Çizelge 4. 26. Ballarda dominant, sekonder, minör ve eser miktarda rastlanan polenler ... 89 Çizelge 4. 27. Polen Spektrumu ... 92 Çizelge 4. 28. Toplanan bitkilerin toplandığı idari bölgeler, taksonları ve familyal 99 Çizelge 4. 29. Bal örneklerinin % ortalama nişasta miktarları ve içerdiği nişastanın kaynağı ... 100 Çizelge 4. 30. Bal örneklerinin no’su % Kül ve E.İ. değerleri ... 103 Çizelge 4. 31. Bal örneklerinin % nem miktarlarının idari bölgelere ve yüksekliklere göre dağılımı ... 106 Çizelge 4. 32. Bal örneklerinin pH, S.A., L.A., T.A. değerlerinin dağılımı ... 108 Çizelge 4. 33. Bal örneklerinin fruktoz değerlerinin idari bölgelere ve yüksekliklere göre dağılımı ... 113 Çizelge 4. 34. Bal örneklerinin glukoz oranlarının idari bölgelere ve yüksekliğe göre dağılımı ... 114 Çizelge 4. 35. Bal örneklerinin sukroz miktarlarının idari bölgelere ve yüksekliklere göre dağılımı ... 115 Çizelge 4. 36. Bal örneklerinin idari bölge ve yüksekliklerine göre F+G, F/G, G/su değerleri ... 116 Çizelge 4. 37. Balların HMF miktarlarının idari bölgelere ve yüksekliğe göre dağılımı ... 119 Çizelge 4. 38. Balların element miktarlarının idari bölge ve yüksekliklere göre dağılımı ... 122 Çizelge 4. 39. Balların toplam fenolik asitlik miktarlarının idari bölge ve yüksekliklere göre dağılımı ... 128 Çizelge 4. 40. Bal örneklerinin, renk yoğunluğunun idari bölgelere ve yüksekliğe göre dağılımı ... 130 Çizelge 4. 41. Bal örneklerinde saptanan antibiyotik miktarları ... 133 Çizelge 4. 42. Bal örneklerinin GC-MS ile yapılan uçucu madde analiz sonuçları

... 136 Çizelge 4. 43. Bal örneklerinin 6 ay bekletildikten sonra GC-MS ile uçucu madde analizi sonuçları ... 142 Çizelge 4. 44. SPME analiz sonuçları ... 148

(18)

xiii

Çizelge 4. 45. Analiz edilen parametrelerin kalite kriterlerine uygunluğu ... 154 Çizelge 4. 46. Analiz edilen parametrelerin ortalamalarının idari bölgelere ve yüksekliklere göre kıyaslanması ... 155 Çizelge 4. 47. Organoleptik analiz puanlarına göre balların değerlendirilmesi ... 156 Çizelge 4. 48. Organoleptik Analiz Sonuçları ... 157 Çizelge 5. 1. Asya ballarının % nem miktarları 169

(19)

xiv

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa

Şekil 2. 1. Azerbaycan Haritası ... 37

Şekil 2. 2. Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi ... 38

Şekil 2. 3. Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi ... 39

Şekil 2. 4. Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde bulunan bir tarım arazisi ... 41

Şekil 2. 5. Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde bir arılık ... 42

Şekil 2. 6. Azerbaycan’da gezginci arıcılar ... 43

Şekil 3. 1.Gence Kazak Ekonomik Bölgesinden bal örneği toplanan idari bölgeler (rayon) 44

Şekil 3. 2. Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde arılık çevresi ... 45

Şekil 3. 3. Azerbaycan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde bir arılık ... 46

Şekil 3. 4. Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde bir arılık ... 46

Şekil 3. 5. Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde bir arılık ... 47

Şekil 3. 6. Bal örneklerinin idari bölgelere göre dağılımı ... 48

Şekil 3. 7. TPS-10 analizi için preperat hazırlama işlemleri ... 49

Şekil 3. 8. pH metre ... 53

Şekil 3. 9. Yüksek Performanslı Likit Kromatografi (HPLC) ... 54

Şekil 3. 10. HMF için standart kalibrasyon eğrisi ... 56

Şekil 3. 11. Gallik Asit analizi için kalibrasyon eğrisi ... 58

Şekil 3. 12. Renk analizi için hazırlanan bal örnekleri ... 59

Şekil 4. 1. Balların TPS-10 değerlerinin idari bölgelere (rayon) göre dağılımı 63 Şekil 4. 2. Balların TPS-10 değerlerinin yüksekliğe göre dağılımı ... 64

Şekil 4. 3. A01 no’lu bal örneğinin polen içeriğinin gruplandırılması ... 66

(20)

xv

Şekil 4. 11. A09 no’lu bal örneğinin polen içeriğinin bitki familyasına göre gruplandırılması ... 74

Şekil 4.14. A12 no’lu bal örneğinin polen içeriğinin gruplandırılması ... 77

Şekil 4. 17 A15 no’lu bal örneğinin polen içeriğinin gruplandırılması ... 80

Şekil 4. 24. A22 no’lu bal örneğinin polen içeriğinin göre gruplandırılması ... 87

Şekil 4. 25. A23 no’lu bal örneğinin polen içeriğinin bitki familyasına göre gruplandırılması ... 88

Şekil 4. 26. Plantago spp. poleni (x100) Şekil 4. 27. Asteraceae poleni (x100) .... 95

Şekil 4. 28. Rosaceae poleni (x100) Şekil 4. 29. Glyrrichiza glabra poleni(x100)95 Şekil 4. 30. Poaceae poleni (x100) Şekil 4. 31. Astragalus spp. poleni (x100) ... 95

Şekil 4. 32. Helianthus annuus poleni Şekil 4. 33. Cichorium spp.poleni (x100) 96 Şekil 4. 34. Lamiaceae poleni (x100) Şekil 4. 35. Onobrychis spp. poleni ... 96

Şekil 4. 36. Teucrium spp. poleni Şekil 4. 37. Echium spp. poleni (x100) ... 96

Şekil 4. 38. Myrtaceae poleni (x100) Şekil 4. 39. Rhamnaceae poleni (x100) .. 97

Şekil 4. 40. Tiliaceae poleni (x100) Şekil 4. 41. Apiaceae poleni (x100) ... 97

Şekil 4. 42. Scrophulariaceae poleni Şekil 4. 43. Pinaceae poleni (x100) ... 97

Şekil 4. 44. Bal örneklerinin içeriğini oluşturan familyaların polen sayılarının kümeleme grafiği ... 98

Şekil 4. 45. Bal örneklerinin % nişasta içeriklerinin ballara göre dağılımı ... 101

Şekil 4. 46. Nişasta içeren polen Şekil 4. 47. Dışarıdan katkılı nişasta tanesi . 101 Şekil 4. 48. Bal örneklerinin % kül miktarlarının idari bölgelere (rayon) göre dağılımı ... 104

Şekil 4. 49. Yüksekliklere göre % kül miktarı ortalama değerleri ... 104

(21)

xvi

Şekil 4. 50. Bal örneklerinin elektriksel iletkenlik değerlerinin idari bölgelere göre

dağılımı ... 105

Şekil 4. 51. Yüksekliklere göre Elektriksel İletkenliğin ortalama değerleri ... 105

Şekil 4. 52. % Nem miktarlarının idari bölgelere göre dağılımı ... 107

Şekil 4. 53. Yüksekliklere göre % nem miktarlarının ortalama değerleri ... 107

Şekil 4. 54. pH, TA, S.A. ve L.A.’nın dağılım grafiği ... 109

Şekil 4. 55. pH’ın idari bölgelere göre dağılımı ... 110

Şekil 4. 56. S.A.’nın idari bölgelere göre dağılımı ... 110

Şekil 4. 57. L.A.’nın idari bölgelere göre dağılımı ... 110

Şekil 4. 58. T.A.’nın idari bölgelere göre dağılımı ... 110

Şekil 4. 59. Yüksekliklere göre ortalama pH değerleri ... 111

Şekil 4. 60. Yüksekliklere göre ortalama S.A. değerleri ... 111

Şekil 4. 61. Yüksekliklere göre ortalama L.A. değerleri ... 111

Şekil 4. 62. Yüksekliklere göre ortalama T.A. değerleri ... 111

Şekil 4. 63. Bal örneklerinin fruktoz, glukoz ve sukroz değerlerinin dağılımı ... 117

Şekil 4. 64. Bal örneklerinin fruktoz değerlerinin idari bölgelere göre dağılımı ... 118

Şekil 4. 65. Yüksekliklere göre bal örneklerinin fruktoz ortalamaları ... 118

Şekil 4. 66. Bal örneklerinin glukoz değerlerinin idari bölgelere göre dağılımı .... 118

Şekil 4. 67. Yüksekliklere göre bal örneklerinin glukoz ortalamaları ... 118

Şekil 4. 68. Bal örneklerinin sukroz değerlerinin idari bölgelere göre dağılımı ... 118

Şekil 4. 69. Yüksekliklere göre bal örneklerinin sukroz ortalamaları ... 118

Şekil 4. 70. Balların HMF miktarlarının idari bölgelere göre dağılımı ... 120

Şekil 4. 71. Yüksekliğe göre balların HMF miktarlarının ortalaması ... 120

Şekil 4. 72. Element miktarlarının ballara göre dağılımı ... 123

Şekil 4. 73. Al elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 124

Şekil 4. 74. Yüksekliklere göre balların Al ortalamaları ... 124

Şekil 4. 75. As elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 124

Şekil 4. 76. Yüksekliklere göre balların As ortalamaları ... 124

Şekil 4. 77. Cd elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 124

Şekil 4. 78. Yüksekliklere göre balların Cd ortalamaları ... 124

Şekil 4. 79. Cu elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 125

Şekil 4. 80. Yüksekliklere göre balların Cu ortalamaları ... 125

Şekil 4. 81. Fe elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 125

Şekil 4. 82. Yüksekliklere göre balların Fe ortalamaları ... 125

(22)

xvii

Şekil 4. 83. Mg elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 125 Şekil 4. 84. Yüksekliklere göre balların Mg ortalamaları ... 125 Şekil 4. 85. Mn elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 126 Şekil 4. 86. Yüksekliklere göre balların Mn ortalamaları ... 126 Şekil 4. 87. Ni elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 126 Şekil 4. 88. Yüksekliklere göre balların Ni ortalamaları ... 126 Şekil 4. 89. V elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 126 Şekil 4. 90. Yüksekliklere göre balların V ortalamaları ... 126 Şekil 4. 91. Zn elementinin idari bölgelere göre dağılımı ... 127 Şekil 4. 92. Yüksekliklere göre balların Zn ortalamaları ... 127 Şekil 4. 93. Toplam fenol değerlerinin idari bölgelere göre dağılımı ... 129 Şekil 4. 94. Yüksekliğe göre balların toplam fenol değerlerinin ortalamaları ... 129 Şekil 4. 95. Balların renk yoğunluğunun idari bölgelere göre dağılımı ... 131 Şekil 4. 96. Yüksekliğe göre balların renk yoğunluğunun ortalamaları ... 131

(23)

xviii

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

Simgeler

% Yüzde

°C Santigrat derece

µS Mikrosimens

µg Mikrogram

β Beta

α Alfa

Kısaltmalar

E.İ. Elektriksel İletkenlik S.A. Serbest Asitlik L.A. Lakton Asitliği T.A. Toplam Asitlik

SPME Katı Faz Mikro Ekstraksiyonu TPS-10 10 gr Baldaki Toplam Polen Sayısı

ICP-OES İndüktif Eşleşmiş Plazma -Optik Emisyon Spektrometrisi GC-MS Gaz Kromatografisi- Kütle Spektometresi

HPLC Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi LCMS Sıvı Kromatografisi Kütle Spektrometresi

Al Alüminyum

As Arsenik

Cd Kadmiyum

Cu Bakır

Fe Demir

Mg Magnezyum

(24)

xix

Mn Mangan

Ni Nikel

V Vanadyum

Zn Çinko

ppm (Milyonda kısım) Parts Per Milion ppb (Milyarda kısım) Parts Per Bilion meq ( Mili eşdeğer) milliequivalent

(25)

1

1. GİRİŞ

Bal, insanlar tarafından en çok tüketilen ve ekonomik olarak önemli bir arı ürünüdür [1]. Bal çiçekte bulunan floral nektaryumlardan ya da bitkinin yaprak, gövde vb. organlarında bulunabilen ekstrafloral nektaryumlardan salgılanan veya bitkinin canlı kısımlarından (gövde, dal) beslenen böceklerin (Hemiptera) çıkartılarından bal arıları tarafından toplanarak üretilmektedir [2]. Bal arıları, bitkilerden topladıkları nektar ve salgıların nemini uzaklaştırmakta ve vücutlarından birtakım enzimler salgılayarak viskoz ve yüksek enerji içeren doğal tatlı bir ürün olan balı üretmektedirler [3]. Doğada bulunan en karmaşık gıda baldır ve insanlar tarafından işlenmeden kullanılabilmektedir [4]. Bal birçok gıdada tatlandırıcı olarak görev almakta iken [5], aynı zamanda ilaç ve kozmetik sanayinde de hammadde olarak kullanılmaktadır [6].

Balın besin ve tıbbi değeri diğer arı ürünlerine göre daha iyi bilinmektedir [7].

Genellikle bal, temiz, sağlıklı doğal bir ürün olarak düşünülmektedir. Çevre kirliliği ve işleme şartları balın kalitesini, güvenliğini, rengini, tadını ve besleyici değerini önemli ölçüde etkilemektedir.

Bal, eski çağlardan beri apiterapinin (arı ürünleri ile yapılan tedavi) bir parçası olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle, yanıkların, gastrointestinal hastalıkların, kronik yaraların, astım, cilt ülserleri, katarak gibi hastalıkların tedavisinde, antimikrobiyal, antioksidan, antiviral, antiparazitik, anti inflamatuar, antikanser ve bağışıklık artırıcı aktiviteleri nedeniyle kullanılmaktadır [8]. Balın insan sağlığına faydaları farklı dinlerin kutsal kitaplarında dahi yer almaktadır. Bu nedenle, bal tüm kültürel ve dini inanışlar tarafından benimsenmiş bir üründür [9].

Bitki kaynağına bağlı olarak, bal yaklaşık 200 farklı madde içermektedir. Şeker ve su balın içeriğini oluşturan ana maddelerdir. Aynı zamanda bal, mineraller, proteinler, serbest aminoasitler, enzimler, vitaminler, organik asitler, flavanoidler, fenolik asitler ve diğer fitokimyasalları içermektedir [2,10]. Nektarlı bitkilerin çeşitliliği göz önüne alındığında, balların içeriklerinin bu denli birbirinden farklı olması anlaşılabilir bir hal almaktadır [11].

Balın içeriği, bitkisel kaynağına, balın depolanması gibi balın işlenmesiyle ilgili faktörlere, balın elde edildiği bölgenin iklimsel şartları ve sıcaklık gibi çevresel koşullara bağlı olarak değişmektedir [9].

(26)

2

Balın kalitesi, aroması, rengi ve kimyasal içeriği, balın bitkisel kaynağına bağlı parametrelerdir ve bunu karakterize edecek çeşitli metodlar bulunmaktadır [11,12].

Balın fizikokimyasal kalite kriterleri, Avrupa Mevzuatı ile tanımlanmıştır[13]. Bu mevzuatta, bal için ana kalite kriterleri; balın şeker içeriği, nem içeriği, elektriksel iletkenlik, serbest asitlik, kül miktarı, diastaz aktivitesi ve HMF içeriğini kapsamaktadır [11].

Uluslararası standartlara göre monofloral ballar, içeriğini oluşturan polenlerden dominant olarak bulunan polene ait bitkinin ismi ile anılabilmektedir (kestane balı, akasya balı gibi). Balın mikroskobik, fizikokimyasal ve organoleptik karakteristikleri ile monofloral balın özellikleri desteklenebilmektedir [13]. Bu tip düzenlemeler, ürünün kalitesini, güvenirliğini garanti etmeyi ve tüketiciyi sahte, tağşişe uğramış ürünlerden korumayı amaçlamaktadır[14]. Multifloral ballar ise karışık çiçek balı olarak tanımlanmakta olup bu ballara kriter koyabilmek oldukça zordur.

Balın botanik kaynağının saptanmasında hala uygun bir analitik metodun olmaması, balın kaynağının tespitini zorlaştırmaktadır [15].

Dünyanın pek çok bölgesinde, balın floral kaynağının belirlenmesinde kullanılan tek resmi prosedür, balın santrifüjünden sonra balda bulunan polenlerin mikroskobik analizinin yapıldığı melitopalinolojik analizdir [11].

Melitopalinoloji, palinolojinin (polen ve sporların bilimi) bir dalıdır ve balların mikroskobik olarak araştırılması ile ilgilenir. Melitopalinoloji, balın içerdiği polenleri tanımlayan, analiz edebilen balın botanik kaynağını araştıran bir bilim koludur.

Balda polen analizi ilk defa 1845 yılında Pfister tarafından yapılmıştır ve bu yöntem balın kalitesini belirlemede uzun yıllar kullanılmıştır [16].

Balda polen analizi üzerine pek çok çalışma bulunmaktadır [17–21], bu analizlerden, Maurizio’nun 1951 yılında yayınladığı metot günümüzde de güncelliğini korumaktadır [22].

Eğer balda bulunan polen ve sporlar sadece balın üretildiği alanda bulunuyorsa, melitopalinolojik analiz ile balın coğrafik kaynağı da tespit edilebilmektedir. Ancak arılıklar birbirine yakın ise ya da mevcut bitki örtüsü kozmopolit ise melitopalinolojik analiz ile balın coğrafik kaynağının tespiti zorlaşmaktadır[14].

(27)

3

Melitopalinoloji, son derece zahmetli, zaman alıcı ve konusunda uzman analist gerektiren bir iş koludur [23]

Balın botanik kaynağının, kalitesinin tespitinde sadece mikroskobik analizler değil, diğer analizler de oldukça önemlidir. Avrupa Birliği Komisyonu araştırmacıları, balın kimliğini tespit edebilmek için yeni bir yöntem geliştirmeye çalışmaktadırlar [24].

Araştırmacılar, balların botanik kaynağını belirlemede polen analizlerine ilave olarak aminoasit analizleri de uygulamayı denemişlerdir [25]. Son yıllarda, uçucu bileşenler [26], fenilalaninin bozulma ürünleri, aromatik asitler ve onların esterleri [27], aromatik ve indirgenmiş karotenoid benzeri maddeler [28], aromatik aldehitler ve heterosiklik maddeler balların botanik kaynaklarının tespiti için gaz kromatografisi kütle spektrometresi (GC-MS) kullanılarak analiz edilmiş ve farklı biyosentetik yollarla oluşan 600’den fazla uçucu bileşen tespit edilmiştir. Bu çalışmalar günümüzde de halen devam etmektedir [29,30]. Bu araştırmalarda, balın botanik kaynağını tespit etmek için markörler belirlenmeye çalışılmaktadır, örneğin heksanal, akasya balında tespit edilen bir uçucu bileşendir [31].

Balların botanik ve coğrafik kaynağının tespitinde aynı zamanda iz elementler [32], protein, flavanoid, elektriksel iletkenlik, pH, toplam asitlik ve nem gibi fizikokimyasal parametreler kullanılmaktadır [33].

Azerbaycan, coğrafik konumundan dolayı dünyada görülen onbir iklim kuşağının dokuzuna sahiptir [34].

Azerbaycan toprağının ve iklim koşullarının çeşitliliği bitki genetik kaynağı çeşitliliğini desteklemektedir. Yüzölçümünün 2/3 kadarı, doğal bitki örtüsü ile kaplıdır. Azerbaycan’da doğal olarak yaşayan 4500 bitki türü vardır [35]. Bunların 800’ü eterik yağ, 1500’ü tanin üretmekte olup, 114’ü medikal, 800’ü boya sanayinde kullanılmakta, 500’ü aromatik bileşen içerir, 500’ünün de vitamin içeriği yüksektir ve %4,74’ü ise endemiktir [36].

Ülke topraklarında bulunan bitkilerden 720’si nektarlı bitkiler olarak bilinmektedir [37]. Gence Kazak Ekonomik Bölgesi, iklim ve yükseklik farkları nedeni ile arıcılığa en uygun bölgelerden biri olup bol ve kaliteli nektarlı bitki çeşitliliğine sahiptir.

(28)

4

Arkeolojik kazılar Azerbaycan’da arıcılığın günümüzden 7-8 bin yıl önce var olduğunu göstermektedir Elverişli iklim, yükseklik ve flora koşulları, ülkede yerleşik ve gezginci arıcılık yapmaya uygundur. 1 milyon 146 bin hektar dağlık, ormanlık alanlardan akasya, ıhlamur, kestane balı gibi kaliteli monofloral ve çeşitli orman bitkilerinden oluşan multifloral ballar elde edilmektedir. İki milyon 300 bin hektar düzlük alandan multifloral ve monofloral ballar elde edilmekte olup, 200 bin hektar alanda yetiştirilen yem bitkilerinin de iyi bir bal kaynağı olduğu görülmektedir [38].

Azerbaycan’da yıllık bal üretim potansiyeli 15 000 ton olmasına karşın, üretim 1200-1600 ton ile sınırlıdır. Ülkenin yıllık bal tüketimi ise 4500 ton olup, yıllık bal üretimi yıllık bal tüketimini karşılamamaktadır [37].

Karimov ve arkadaşları [39], Azerbaycan’ın Büyük Kafkaslar, Küçük Kafkaslar ve Taliş Dağları tarafından çevrelenen bölgelerinde üretilen 53 adet balın fizikokimyasal kalite parametrelerini çalışmışlardır. Gence Kazak Ekonomik Bölgesi’nde yer alan Tovuz, Gedebey ve Daşkesen’den topladıkları balların fizikokimyasal parametrelerini analiz etmişler ancak melitopalinolojik analizlere yer vermemişlerdir.

Azerbaycan’ın Gence-Kazak Ekonomik Bölgesi balları ile akademik ölçülerde bir çalışma yapılmamıştır. Azerbaycan balları için kalite kriterleri henüz belirlenmemiş olup, Azerbaycan’da bal kodeksi de bulunmamaktadır.

Çalışmanın amacı, Gence Kazak Ekonomik Bölgesi ballarının Türk Gıda Kodeksi ve uluslararası standartlara uygunluğunun teyit edilerek, balların kalitesini değerlendirmek ve bölgenin kendi bal kalite kriterlerinin oluşturmasına öncülük etmektir. Bu çalışma ile Azerbaycan’ın önemli bölgelerinden biri olan Gence Kazak Ekonomik Bölgesi ballarının botanik kaynağı, fizikokimyasal kalite kriterleri değerlendirilecektir.

(29)

5

2

.

GENEL BİLGİLER

2.1. Balın Tarihçesi

Bal arısı fosilleri günümüzden 150 milyon yıl öncesine ait olup arılar ile insanlar arasındaki ilişki taş devrine kadar uzanmaktadır [40]. Bal hakkındaki yazılan en eski kaynak MÖ. 2 100-2 000 yıllarına ait Sümer Yazıtlarıdır. Yazıtlarda balın, ilaç ve merhem olarak kullanılmasından söz edilmektedir. Pek çok antik kültürde bal hem beslenme amaçlı, hem de tıpta kullanılmıştır. Bal, besin maddelerinde tatlandırıcı, ilaç ve merhemde hammadde olarak günümüze kadar taşınmıştır [41].

İnsanlar eski zamanlardan beri ulaşamadığı alanlardan, her türlü riski göze alarak bal toplamaktadır [42]. Günümüzden 10 000 yıl öncesine ait İspanya’ daki mağara çizimleri arıcılık ile ilgili erken kayıtlardan biridir [43]. O dönemlere ait bu tip pek çok farklı çizim yer almaktadır. Bu konuda arkeolojik çizimlerin bolluğu, balın insanlar tarafından değerli görüldüğünü göstermektedir. Ancak balı ne kadar tükettikleri konusunda herhangi bir bilgi verilmemektedir.

Indicatoridae familyasından Indicator indicator adlı, arı larvaları ve balmumu ile beslenen bir kuş türü, insanları yabani arı kovanlarına kılavuzluk ederek yönlendirmiştir [44].

Arıların kovanlarda yetiştirilmesine dair en erken kayıt ise, günümüzden 2 400 yıl önce yapılmış Kahire yakınlarında yer alan Güneş Tapınağı’dır. En eski bal kalıntıları ise Gürcistan’da bulunmuştur. Arkeologlar, 4 700-5 500 yıl öncesine ait bir antik mezarda bulunan kil kapların iç yüzeyinde bal kalıntıları bulmuşlardır [45].

1 800’lerde endüstriyel şeker üretimi başlayana kadar, insanlar tarafından bilinen tek tatlandırıcı bal olmuştur. Günümüzde bal üretimi dünyada 1,66 milyon tondur.

Bu miktar toplam şeker üretiminin %1’inden daha az olup işleme tabi tutulmadan tüketilen tek tatlandırıcı bal olarak bilinmektedir [41].

2.2. Balın Tanımı

Bal, doğal ve tatlı bir üründür, çiçeklerin nektarından ve bitkilerin canlı kısımlarının sekresyonundan bal arıları (Apis mellifera L.) tarafından toplanır. Bal arıları nektarı toplar, dönüştürür ve kendilerine özgü spesifik maddelerle karıştırır, olgunlaşması için petek gözüne depolar [23].

Bazı bileşenlerin varlığı (karbohidratlar, enzimler, amino asitler, pigmentler ve balmumu) balın olgunlaşmasına bağlıdır, bileşenlerin bir kısmı arılardan, bazıları

(30)

6

ise bitkilerden gelmektedir. Aynı bitkisel kaynaklı balların içeriği mevsimsel farklılıklara ya da çeşitli coğrafik kaynaklara bağlı olarak değişebilmektedir [46] . Balın içeriği, coğrafik ve botanik kaynağına, üretim mevsimine, çevre faktörlerine ve arıcının üretim ve hasat zamanındaki muamelesine bağlı olarak değişmektedir [47]. Bal, sindiriminin kolay olduğu gıdalardan biridir [1].

2.3. Balın Bitkisel Kökeni ve Üretim 2.3.1. Nektar Balı

Pek çok bitki nektar ve polen üretmekte olup çiçeklerinin tozlaşması için böceklere veya benzeri başka canlılara gereksinim duymaktadırlar. Bazı bitkiler sadece polen üretirken, bazıları sadece nektar, çok büyük bir bölümü ise hem polen hem de nektar üretmektedirler. Arılar en önemli polinatörler olup bal böcek tozlaşması ile yaşamını sürdüren bitki türlerinin bir yan ürünü olarak da değerlendirilebilmektedir [1].

Todd ve Vansel, farklı bitki türlerinin nektarlarının değişik oranlarda polen içerdiğini ve nektar kovanda depolanmadan önce nektardaki polenlerin (%96,7) kısmen azaldığını bildirmişlerdir [48]

Çiçek ballarının hammaddesi nektardır ve dünyada üretilen balın büyük bir kısmının nektarı, çiçeklerden gelmektedir.

Floral nektarlar, floemden ve ksilemden salgılanır. Nektar, bal arılarının çiçek ya da nektar balını ürettikleri hammadde kaynağıdır [49]. Nektar, bal arılarını ve diğer polinatörleri kendine çeken, su, şeker, protein, aminoasit, enzim, yağ, organik asit, vitamin, alkoloid ve antioksidan maddeleri içermektedir [50,51].

Balın özellikleri, öncelikle nektarın botanik kaynağına bağlıdır. Nektarın botanik kaynağı, balın protein, karbohidrat, enzim, mineral ve organik asit içeriğini etkilemektedir [52].

Bal arıları dünyadaki çiçekli bitkilerin sadece %16’sını besin kaynağı olarak kullanmaktadır. Dahası, her bitkinin bal arısı için önemi farklıdır. Bununla beraber, bal arısı bitkilerinin sadece %1,6’sı pek çok dünya balının kaynağını oluşturmaktadır. Bu bilgiler göstermektedir ki her coğrafik alanda, bala kaynak olan çok az bitki bulunmaktadır ve bu bitkileri bal üretimindeki önem derecelerine göre karakterize etmek çok büyük önem taşımaktadır [53].

(31)

7

Çiçek balları bitki kaynağına göre, monofloral ya da multifloral bal olarak adlandırılmaktadırlar [54].

2.3.1.1. Monofloral Bal

Monofloral ballar, ağırlıklı olarak tek bir botanik kaynaktan (çok sayıda bitki kaynaklı olup, sadece tek bir bitki kaynağını baskın olarak içermektedir) elde edilmektedir. Genellikle, monofloral balların tadı spesifiktir [55]. “

Monofloral balda, baskın olan bitki türünün nektarına ait duyusal özellikler yoğun olarak hissedilmekte ve içerdiği diğer bitki türlerinin nektarının katkısı da minör ya da eser olabilmektedir [56].

Farklı bitki türlerini içeren doğal bir ortamda üretilen balın hiçbir zaman tek bir bitki kaynaklı olmadığı, böyle bir ortamda bal arısı davranışını kontrol etmenin imkansız olduğu genel olarak kabul edilmektedir. Bu nedenle bilimsel olarak monofloral bal üretmek [57] multifloral bal üretmekten çok daha zordur.

Belirli türdeki monofloral balların insan sağlığı için faydalı olduğu bildirilmiştir.

Antibakteriyel özelliği nedeniyle yaraların ve hastalıkların tedavisinde bu tür ballar kullanılmaktadır. Bu nedenle son zamanlarda monofloral balların bitki kaynağını doğrulamaya yönelik ilgi giderek artmaktadır [58].

2.3.1.2. Multifloral Bal

Multifloral ballar, dominant miktarda polenle temsil edilemeyen çeşitli bitki kaynakları içermektedir. Multifloral ballar, farklı bitki kaynaklı monofloral balların karışımı olarak düşünülebilmektedir [56].

2.3.2. Salgı Balı

Salgı balı Pinus spp., Abies spp., Castanea spp. ve Quercus spp. gibi bitkilerin floem özsuyundan beslenen Aphididae familyası böceklerinin salgılarından bal arıları tarafından üretilmektedir [59].

Salgı balının tadı keskindir. Diğer taraftan, salgı balı nektar balı kadar tatlı değildir.

Salgı balının antioksidan ve antibakteriyel özellikleri, nektar ballarına kıyasla daha güçlüdür. Salgı balları, oligosakkarit açısından da daha zengindir [60].

2.3.3. Bal Üretimi

Bal arıları (Apis mellifera) şeker içeren ham materyali (nektar) toplar, sekresyonları ile karıştırır ve vücudundan salgıladığı enzimleri ilave ederek kovana taşır.

(32)

8

Bal arıları genellikle, ekstra floral nektardan çok floral nektarı tercih etmektedirler.

Ancak nektarın kolay bulunmadığı kuraklık zamanlarında veya değiştirilmiş tarım uygulamalarının bir sonucu olarak arı otlaklarının kısıtlı olması nedeniyle arılar her türlü salgıyı (bal çiği, …) toplama davranışı gösterirler [61].

2.4. Balın Fiziksel Karakteristikleri

Balın fiziksel özellikleri; balın bitkisel kaynağı, balın işlenme şekli ve üretildiği bölgeye bağlıdır [62].

2.4.1. Viskozite

Bal, besinsel ve proflaktik değeriyle bilinen doğal viskoz bir üründür. Viskozite balın önemli bir kalite parametresidir. Viskozite balın duyusal özelliklerini etkilemektedir [63].

Balın viskozitesi baldaki şekerlerin, kolloidlerin, kristallerin varlığından, nem içeriği ve sıcaklık gibi çeşitli fiziksel ve biyokimyasal faktörlerden etkilenmektedir [64,65].

Balın viskozite oranı su miktarına (%14-24) ve sıcaklığa bağlıdır [66,67]. Balın viskozitesi, genellikle sıcaklık düşüşü ile azalmaktadır [68,64,69]. Zaitoun ve arkadaşları, balın viskozitesinin, su miktarı azaldıkça arttığını belirtmişlerdir. Balın su içeriği balın kalitesinin korunması ve depolama ömrünü etkileyen ana faktördür [70].

Yeni hasat edilen bal viskozdur. Balın viskozitesi, içerdiği madde çeşitliliğine bağlı olarak değişmektedir. Viskozite, balın işlenmesi sürecinde kullanılan önemli bir parametredir. Balın viskozitesi, balın akış hızını azaltmakta olup, balın işlenmesi, ekstraksiyonu, filtrasyonu, karıştırılması ve ambalajlanması sırasında önemli bir parametredir [71,72].

Şeker içeriğinden dolayı bal yüksek bir viskoziteye sahip [73] olup balın viskozitesi, balda bulunan şekerlerin moleküler zincir uzunluklarına da bağlı olabilmektedir [74].

Proteinler ve diğer kolloidal maddeler balın viskozitesini düşürürler fakat baldaki miktarları önemli olmayabilir. Baldaki fruktoz miktarının da balın viskozitesini etkilediği tespit edilmiştir[75].

(33)

9

2.4.2.Hidroskopi

Hidroskopi; balın çevredeki nemi tutma ve absorblama yeteneği olarak tanımlanmaktadır [76].

Balın uygun olgunluğa ulaştıktan sonra hasat edilmesi çok önemlidir, çünkü bal hidroskopiktir ve işleme sırasında çevreden de nem absorblayabilmektedir [14].

Hidroskopi balın depolanması sırasında dikkat edilmesi gereken çok önemli bir özelliğidir. Bal yüksek bağıl neme maruz kaldığında ortamdaki suyu çekebilmektedir [77].

Nem miktarı %18,8 ya da daha az olan ballar, bağıl nemi % 60’ın üstündeki ortamlarda bırakıldıkları zaman nem oranlarının hızlıca yükseldiği saptanmıştır [71].

Balda bulunan şekerler, balın hidroskopisini etkilemektedir [78]. Fruktoz ve glukoz amorf halde çok hidroskopiktir ve yüksek nemli ortamlarda özelliklerini kaybetmektirler [79].

Fruktoz oranı yüksek olan balların tadları daha yoğundur ve hidroskopisi daha yüksektir [80].

Hidroskopi ve düşük pH gibi fiziksel özellikleri nedeniyle balın yara tedavi edici olduğu düşünülmektedir [81].

2.4.3. Yüzey Gerilimi

Balın yüzey gerilimi balın bitki kaynağına bağlı olarak değişmekte olup baldaki kolloidal maddelerle ilişkilidir. Balın yüzey gerilimi balın işlenme sürecini etkilemektedir. Düşük değerdeki yüzey gerilimi balda aşırı köpüklenmeye neden olabilmektedir [76]. Balın yüzey gerilimi nektar toplayan arı türüne göre değişiklik gösterebilmektedir. Örneğin, son yapılan çalışmalarda, 30 °C’ de Apis cerena balının yüzey geriliminin 0,103 dynes/cm, Apis mellifera balının ise 1,03 dynes/ cm olduğu bildirilmiştir. Balların yüzey gerilimi karmaşık bir olgudur ve balın mineral ve tüm diğer aktif minör bileşenlerinden etkilenmektedir [82].

Çözelti içerisinde eşit olarak dağılmış maddeler varsa çözeltinin yüzey gerilimi artmaktadır. Yüzey alanını minimize edici etkiye sahip olan şekerler ve diğer bileşenlerin bağlanması ile balın yüzeyinde yüzey gerilimi oluşmaktadır. Genellikle yüksek miktarda su içeren balların yüzey gerilimi, düşük miktarda su içeren ballara göre daha yüksektir [83].

(34)

10

2.4.4. Renk

Gıdaların rengi genellikle kalitesinin değerlendirilmesinde ya da üretim özellikleri ve coğrafik kaynağına bağlı olarak oluşan varyasyonların ayırt edilmesinde kullanılmaktadır.

Balın rengi, en değişken özelliklerinden biridir. Ballar beyaz ya da açık sarıdan koyu ambere, hatta siyaha kadar değişen çok farklı renklerde bulunmaktadır. Balın rengi balın fenolikleri, mineralleri, pigmentleri (karoten ve ksantofil) [84], polen taneleri ve polen tanelerinin morfolojileri ve bitkisel kaynağı ile ilişkilidir [84,85].

Balın rengi, balın bitkisel kaynağı ve kalitesinin belirlenmesinde önemli bir indikatör olmasına rağmen tanımlanmasında resmi bir metod bulunmamaktadır[4].

Monofloral balların sınıflandırılmasında renk önemli bir kriterdir. Balların rengi, tadı ile ilişkilidir. Açık renkli ballar hafif bir aromaya sahipken, koyu renkli ballar yoğun bir aromaya sahiptir.

Pek çok ülkede, balın fiyatı rengi ile ilişkili olup Robinia pseudoacacia, Citrus spp.

gibi açık renkli ballar genellikle daha yüksek fiyata satılmaktadır. Bununla birlikte, koyu renkli ballar (çam balı gibi salgı balları, Castanea sativa ya da Arbutus unedo L.) Almanya, Avusturya ve İsviçre gibi Avrupa ülkelerinde bölgesel olarak daha çok tercih edilmektedir [87]. Bal rengi tercihi tüketiciden tüketiciye değişkenlik göstermektedir[88].

Koyu renkli balların açık renkli ballara göre fenolik asit türevlerini daha fazla miktarda içerdiği fakat daha az flavanoid içerdiği bildirilmiştir[89].

Balın ısıya maruz kalması ve depolama süresi de balın rengini etkiler. Genellikle balda renk koyulaşması ısıya duyarlıdır ve bal yüksek ısıda depolandığında çok hızlı bir şekilde renk değişikliği olmaktadır. Balın depolanması süresince protein bileşenleri ile indirgen şekerler arasında sıcaklık etkisiyle gerçekleşen azotlu polimerik bileşenlerin oluşmasıyla sonuçlanan balın renginin koyulaşması yani Maillard reaksiyonu, fruktoz karamelizasyonu ve polifenollerin reaksiyonları nedeni ile olmaktadır. Bal renginin koyulaşma derecesi depolama süresine bağlı olarak değişmektedir [90].

Bal kristalize olduktan sonra daha açık renkli görünür. Bu balın içeriğine ve ilk rengine bağlı olarak değişmektedir [90] .

(35)

11

Balın rengi, kül miktarı ve elektriksel iletkenliği arasında pozitif ilişki bulunmaktadır[91].

2.4.5. Kristalizasyon

Balın kristalleşmesi üç ana faktörden etkilenmektedir: nektarın floral kaynağı, yüksek miktardaki fruktoz ve balın üretim metodu [92].

Kristalleşme, doğal bir süreç [93] olup balın fiziksel özelliklerinden biridir. Bal viskoz bir şeker çözeltisidir ve genellikle içerdiği su miktarına bağlı olarak zamanla kristalleşmeye yatkındır. Balların kristalleşme hızları birbirinden farklı olabilmektedir. Balın bitkisel kökeninin, balın hızlı, orta hızda veya yavaş kristalleşmesinde çok büyük katkısı bulunmaktadır [94].

Balın kristalleşmesinin hızı, balda bulunan karbohidratların miktarına ve oranına bağlı olarak değişmektedir. Oran olarak glukoz fazlalığının, balın kristalleşmesini artırdığı, fruktozun ise balın kristalleşmesini azalttığı bilinmektedir. Bal, kristalleşmesi şeker içeriğine, su miktarına ve sıcaklığa bağlı olan viskoz bir maddedir [73].

Pek çok tüketici, bal kristalleşirse balın bozulduğunu ya da kristalleşen balın katkılı olduğunu düşünmektedir. Aslında, kristalleşme tüm ballarda gerçekleşebilen doğal bir süreçtir [92]. Balın kristalleşmesi genellikle bal sektöründe istenmeyen bir durum olup kristalleşen balların görüntüsü değişir, aynı zamanda kristalleşen balların üst kısmında bulunan sıvı faz, balların fermentasyona yatkınlığını artırmaktadır [95]. Fruktoz oranı yüksek olan ballar uzun süre akışkan formda kalır veya hiç kristalleşmezler [80].

Balın kristalizasyonu, sukroz, maltoz gibi diğer şeker içeriği ile dekstrin, kolloidler, polen gibi çözünmeyen maddeler ve depolama sürecine de bağlı olarak da değişmektedir [96].

Balın kristalleşmesi sırasında glukozu çevreleyen su serbest kalmaktadır ve balın su aktivitesi artmaktadır [97].

2.4.6. Fermentasyon

Balın fermentasyonu, balda bulunan mayaların fruktoz ve glukoz şekerlerini, etil alkol ve karbondioksite dönüştürmeleri sonucu gerçekleşmektedir. Ortaya çıkan alkol oksijen varlığında, asetik asit ve suya dönüşmektedir; bunun sonucu olarak bal fermente olmakta ve tadı bozulmaktadır. Balın fermentasyonundan sorumlu

(36)

12

olan mayalar balda doğal olarak bulunmaktadır. Saccharomyces spp. balda en çok bulunabilen maya olmakla birlikte fermentasyon üzerine etkili başka mikroorganizmalar da rapor edilmiştir [98].

Balın nem miktarı, fermentasyona karşı balın stabilitesini koruyan çok önemli bir özelliğidir. Düşük nem miktarı balı mikrobiyolojik aktiviteden korumaktadır ve bu balın uzun süre bozulmadan kalmasını sağlamaktadır. Balın depolanması sürecinde nem miktarı arttıkça balın fermentasyona karşı yatkınlığı da artmaktadır [99].

Baldaki yüksek su miktarı, depolanması sürecinde, balda istenmeyen fermentasyona ve asetik asit oluşumuna neden olmaktadır [100].

Balın yüksek serbest asitlik değeri balda bulunan şekerlerin mayalar tarafından fermente edildiğinin bir göstergesi olarak kabul edilmiştir.

Balın asitliğinin yükselmesi, balda fermentasyon olduğunun ve alkolün organik aside dönüştüğünün bir belirtecidir. Balın nem miktarı %18’in altında olduğunda balda fermentasyon gözlenmemektedir [101].

2.4.7. Tat ve Aroma

Alkoller, aldehitler, organik asitler, esterler gibi değişik maddeler, balın tadını etkilemektedir. Bu uçucu bileşenler 35°C’nin üstündeki sıcaklıklarda kolaylıkla buharlaşabilmektedir.

Balın tadı ve aromasını etkileyen uçucu bileşenler arı metabolizması sayesinde bitkilerin aroma bileşenlerinden bala taşınmaktadır. Aynı zamanda bu maddeler, bal işlenmesi ya da depolanması sırasında, mikrobiyal ya da çevresel kontaminasyon ile de balda bulunmaktadır [30]. Balda bulunan uçucu maddeler mevsimsel koşullara ve coğrafik kaynağına bağlı olarak değişebilmektedir [102].

Balın tadı ve aroması, nektar kaynağından, iklimsel koşullardan, coğrafik bölgelerden ve balı üreten bal arısı türünden etkilenmektedir. Bu özellikler aynı zamanda, iklim koşullarından, balın işlenmesi sürecinden, tağşişinden, paketlenmesinden, depolanma süresinden ve balda bulunan uçucu maddelerden etkilenmektedir [103]. Balların tadı arılar tarafından toplanan nektardaki fruktoz glukoz miktarına bağlı olarak değişmektedir. Marketlerde satılan balların çoğu tüketici için uygun bir lezzet ve tatlılık profili oluşturmak için karışım ballarıdır [78].

(37)

13

Monofloral ballar, nektar kaynağından gelen spesifik uçucu organik bileşenlerin varlığı nedeniyle, çok karakteristik bir aromaya sahiptirler [104].

2.4.8. Elektriksel İletkenlik

Balın elektriksel iletkenliği 20ºC±0,5 sıcaklıkta solüsyondaki %20 (w/v) kuru ağırlık (su içermeyen bal) olarak tanımlanmakta ve santimetrede mill Simens olarak ifade edilmektedir [105].

Balın elektriksel iletkenliği, baldaki mineral tuzların, organik asitlerin ve proteinlerin konsantrasyonu ile yakından ilişkilidir. Bu bileşenler elektrik akımını iletme özelliğine sahip olup farklı bitkisel kaynaklı balların ayırt edilmesinde kullanılmaktadır [106–108].

Elektriksel iletkenlik ölçümleri balların kaynağının (çiçek ya da salgı) tespitinde kullanılmaktadır. Aynı zamanda, balın arıları için kış beslenmelerine uygun olup olmadığının ölçümünde önem taşımaktadır [108]. Balın elektriksel iletkenliği, inorganik tuzlara, organik asitlere, proteinlere, kompleks şekerlere ve mineral maddelere bağlıdır [109]. Elektriksel iletkenlik değerleri pH ve kül değeri ile parelel olarak artmaktadır [47].

2.5. Balın Kimyasal İçeriği

Bal yaklaşık 200 farklı madde içermektedir [93]. Bal, şeker, su ve proteinler (enzimler), organik asitler, vitaminler (özellikle vitamin B6, tiamin, niasin, riboflavin ve pantotenik asit), mineraller (kalsiyum, bakır, demir, magnezyum, mangan, fosfor, potasyum, sodyum ve çinko), pigmentler, fenolik bileşenler, çok çeşitli uçucu maddeler ve bal hasadından gelen katı partiküller olmak üzere diğer bileşenleri içermektedir [104,105] Balın içeriği botanik ve coğrafik kaynağına bağlı olarak değişmektedir, çünkü toprak ve iklim özellikleri o bölgedeki nektarlı bitkileri etkilemektedir [59].

2.5.1. Karbohidratlar

Karbohidratlar pek çok gıda maddesi için en önemli bileşenlerden biridir ve gıda maddelerinde farklı formlarda bulunmaktadırlar. Şekerler, insan vücudu için hayati önem taşıyan vücuda enerji sağlamak gibi önemli biyolojik görevleri olan basit karbohidratlardır. Bal, glukoz ve fruktoz gibi basit şekerlerden oluşmakta olup fruktoz ve glukozun α-1-4 bağıyla bağlanması sonucu oluşan sukroz gibi

(38)

14

disakkaritleri de içermektedir[112]. Genellikle fruktoz; glukoz ve sukroza göre daha tatlıdır [78].

Karbohidratlar, esas olarak α glukozidaz, β glukozidaz, α amilaz , β amilaz ve β fruktosidaz gibi çeşitli enzimlerin aktivitesi sonucu nektar sukrozundan bal arıları tarafından üretilen balın ana bileşenleridir. Bu enzim havuzu sonucu katalizlenen karbohidratlar monosakkaritler, disakkaritler ve oligosakkaritlerin kompleks karışımını oluşturmaktadır [113]. Baldaki monosakkaritler; glukoz ve fruktoz, disakkaritler; sukroz, maltoz, turanoz, izomaltoz, maltuloz, trehaloz, nigeroz, kojibioz [114] ve trisakkaritler; maltotrioz ve melezitozdur [115].

Hemen hemen tüm bal tiplerinde, fruktoz balın içerdiği şekerlerin büyük bir kısmını oluşturmakta olup, bala tatlılık sağlar, glukoz ise ikinci ana şekerdir. Bu iki şeker balın karbohidratlarının yaklaşık %85-95’ini oluşturmaktadır. Ayrıca, balın içeriğinde 25 civarında farklı oligosakkarit tespit edilmiştir [116].

Balda bulunan şekerler balın enerji değeri, viskozite, hidroskopi ve granülasyon gibi özelliklerinden sorumludur [112].

Balın şeker içeriği, balın botanik kaynağı (arılar tarafından kullanılan nektarın tipi), coğrafik kaynağına bağlıdır ve iklim, işleme yöntemleri ve depolama koşullarından etkilenmektedir [93].

Hardal (Brassica napus) ve karahindiba (Taraxacum officinale) gibi ballar hariç, pek çok bal tipinde, fruktoz balın karbohidratlarının büyük bir kısmını teşkil etmektedir [93] .

Balda bulunan kompleks oligosakkarit karışımlarının balın floral kaynağının tespitinde faydalı olabileceği bildirilmiştir [117].

Bal oligosakkaritleri, balın bifidobakteri ve laktobasil bakteri populasyonlarını artıran prebiyotik (prebiyotik indeks değerleri 3,38 ve 4,24 arasındadır) aktivitesinden sorumludur [118].

2.5.2. Proteinler

Balın protein içeriği bal arısının türüne bağlı olarak değişmektedir. Apis cerena balları %0,1-%3,3 oranında protein içerirken, Apis mellifera balları %0,2 ve %1,6 oranında protein içermektedir [119]. Baldaki proteinler ve aminoasitler, bitkilerin salgı bezlerinin nektar sekresyonları ve bal arılarının farinks salgılarından oluşan

(39)

15

hem hayvansal hem de bitkisel kaynaklıdır [121,122] fakat ana protein kaynağı polendir.

Aminoasitler genellikle balın bileşenlerinin %1 (w/w)’inden sorumludur ve bu oran balın kaynağına (nektar ya da salgı) bağlı olarak değişmektedir [122]. Bal ve polende en yaygın olarak bulunan aminoasit prolindir [123]. Prolinin yanında, glutamik asit, aspartik asit, glutamin, histidin, glisin, teronin, β-alanin, arjinin, α- alanin, kamino bütirik asit, tirozin, valin, metiyonin, sistein, izolösin, lösin, triptofan, fenilalanin, ornitin, lisin, serin ve asparajin gibi diğer aminoasitler balda bulunabilmektedir [125,126]. Bunlardan en yaygın olanı, glutamik asit, alanin, fenilalanin, tirozin, lösin ve izolösindir [126].

Prolin, nektarın bala dönüştürülmesi sırasında bal arılarının tükürük salgılarından bala aktarılmaktadır. Prolin, bal aminoasitlerinin %50-85’ini oluşturmaktadır[127].

Prolin, balın olgunlaşıp olgunlaşmadığının değerlendirilmesinde ve balların tağşiş edilip edilmediğinin tespitinde kullanılan bir kriterdir. Saf bal için, minimum 180 mg/kg prolin değeri sınır değer olarak kabul edilmektedir [128].

Balda bulunan proteinlerin küçük bir miktarını invertaz, α ve β glukozidaz, katalaz, asit fosfataz, diastaz ve glukoz oksidaz gibi enzimler oluşturmaktadır [122, 130].

Diastazlar, α ve β amilazları içeren enzim gruplarıdır. α amilazlar, nişaşta zincirlerinin α-D (1-4) bağlarını hidroliz ederek, dekstrini üretirler. β amilaz maltozun oluşumundan sorumludur [121]. Balda bulunan diğer enzim glukoz oksidazdır ve glukozu, glukonik asidi hidrolizleyen, δ glukono laktona dönüştürür.

Glukoz oksidaz, δ glukono lakton yanında, bakterisit etkisi olan hidrojen peroksiti üretmektedir [130].

2.5.3. Nem

Balın nem miktarı, fermentasyon ve kristalizasyona karşı stabilitesini sağlayan en önemli özelliğidir. Düşük nem miktarı balı mikrobiyolojik aktiviteden korumaktadır ve bu sayede ballar daha uzun süre bozulmadan kalabilmektedir [99].

Bal %14-%21 (ortalama %17) oranında su içermektedir. Balın düşük oranlarda su içermesi, balın işlenmesi ve dolumunu zorlaştırmakta olup yüksek nem oranı balın fermentasyonuna neden olmaktadır. Balın nem miktarı botanik kaynağına, atmosferik koşullara, üretimin yapıldığı döneme, hasat zamanı arıcı müdahalesine,

(40)

16

depolama koşullarına bağlı olarak değişmektedir ve balın kalitesini etkilemektedir [131]. Balın nem miktarı yıldan yıla farklılık gösterebilmektedir [132].

2.5.4. Mineraller

Kimyasal bileşenlerin farklı grupları değişik bal tiplerinde saptanmıştır. Bu kimyasal gruplar makro bileşenler ile potasyum, magnezyum, kalsiyum, demir, fosfor, sodyum, mangan, iyot, çinko, lityum, kobalt, nikel, kadmiyum, bakır, baryum, krom, selenyum, arsenik ve gümüş gibi mikroelementlerdir. Değişik ballarda bulunan bu gruplar [110] insan diyetinde önem teşkil etmektedir [133]. Potasyum, kalsiyum ve sodyum gibi makroelementler ve demir, bakır, çinko, mangan gibi iz mineraller, biyolojik sistemlerde metabolizmayı indüklemekte, dolaşım sistemini etkilemekte, üreme ve çeşitli biyokimyasal reaksiyonlarda katalizör olarak normal fizyolojik yanıtları sürdürmektedirler [110]

Balın mineral içeriği açık renkli ballarda %0,04’ten, koyu renkli ballarda %0,2 ‘ye kadar değişmektedir [110]. Bal, bal arılarının besinlerini topladıkları bitkilerin kimyasal içeriğini yansıtmaktadır. Bu nedenle balda yer alan iz elementler balın kaynağını oluşturan bitki ve nektarın bulunduğu toprak tipine de bağlı olarak değişiklik göstermekte [121,134] olup spesifik balların botanik kaynağının tespitinde kullanılabilmektedirler [110].

Balda bulunan mineral elementler, vitaminler, aminoasitlerin aksine ısı, ışık, oksitleyici maddeler, ekstrem pH gibi faktörler ile bozulma göstermezler. Balda bulunan mineraller yok edilemez, bu mineraller insan vücudundaki pek çok sayıda bulunan metabolik reaksiyonlar için gerekli enzimlerin bileşenleridir ve vücut fonksiyonlarında önemli bir rolü vardır, bu nedenle bu minerallerin beslenmemizde yer alması gerekmektedir [134].

2.5.5. Organik asitler

Ballar yaklaşık %0,57 civarında organik asit içeriği nedeni ile asidiktir [135].

Organik asitler, nektarın bala dönüştürülmesi sırasında bal arıları tarafından salgılanan enzimlerin şekerler üzerindeki aktivasyonu sonucu oluşmaktadır ya da direk olarak nektardan elde edilmektedir.

Organik asitler, aynı zamanda balları botanik ve coğrafik kaynağına göre ayırt etmede kullanılmaktadır. Bu asitler, balın rengi ve tadı ile ilişkili olup asitlik, pH ve elektriksel iletkenlik gibi kimyasal özelliklerle bağlantılıdır [136].