Meyve ve Sebzelerin Bileşimi

Transkript

1 Meyve ve Sebzelerin Bileşimi Meyve ve sebzeler ve bunlardan elde edilen ürünlerin bileşimini, nitelik ve nicelik olarak kesin değer ve sınırlarla belirleyip tanımlamak çok zor ve hatta hemen hemen olanaksızdır. Meyve ve sebzelerin bileşimi türlere göre çok farklıdır. Ancak bunun dışında aynı çeşit meyve veya sebzelerin bileşimlerinin de belli ölçüler içinde değiştiği bir gerçektir

2 Örneğin elmanın bileşimi daima aynı değildir, bileşim öğelerinde nitelik ve nicelik bakımından bazı sapmalar her zaman görülür. Bu durum her türlü meyve ve sebze çeşidi için geçerlidir. Şu halde herhangi bir meyve veya sebze türünün ana bileşim öğeleri, genel olarak gerek nitelik ve gerek nicelik bakımından belirli sınırlarda oynarsa da, daha az miktarda bulunan minor komponentler denen unsurların bazıları büyük sınırlarda değişmektedir. İşte bu nedenle, bir ürünün tüm dünya için geçerli olabilecek bir bileşim tablosunu ortaya koymak olanaksızdır.

3 Meyve ve sebzelerin aynı çeşitlerinde dahi görülen bu bileşim farklılığı, ürünün yetiştirildiği yörenin ekolojik koşulları, özellikle toprak niteliği varyete, yetiştirme tekniği ve kültürel önlemler, olgunluk düzeyi, taşıma ve depolama gibi sayısız faktörlerden etkilenmektedir. Bütün bu nedenlerle, meyve sebze ve bunların ürünlerinin bileşimleri değişik kaynaklarda çoğu kez farklı olarak verilmektedir. Bu farklılıklar bir yanlışlık sonucu olmayıp, doğanın kendine özgü davranışının bir sonucudur.

4 Ancak genel olarak, meyvelerde; %80 85 su, % azotlu maddeler, % yağ, %3 18 karbonhidrat ve % mineral maddeler bulunduğu söylenebilir. Aynı şekilde sebzeler için; %90 95 su, %1 3 azotlu maddeler, %1 den daha az yağ, %3 7 karbonhidrat ve %1 2 mineral maddeler bulunduğu da söylenebilir.

5 Meyve ve sebzeler insan beslenmesinde esas olarak mineral maddeler ve vitaminlerin kaynağı olarak görülürler. Gerçekten birçok meyve ve sebze, belli vitaminleri önemli düzeyde içerirler. Diğer bazıları ise, insan için alınması zorunlu mineral maddelerin ana kaynağını oluştururlar. Ayrıca meyve ve sebzeler sindirime yardımcıdırlar, içerdikleri organik asitler ve selüloz nedeniyle özellikle taze meyveler doğal laksatif etkiye sahiptirler.

6 Meyve ve sebzelerin bileşimi değişik faktörlere bağlı olarak belirli bir değişkenlik gösterdiği gibi, bunlardan elde edilen çeşitli ürünlerin bileşimleri de çok farklıdır. Çünkü meyve ve sebzelerin bileşimi, hasatla beraber değişmeye başlar. Bunların çeşitli ürünlere işlenmeleri sırasında da çok önemli değişmeler olmakta ve genellikle besleyici öğelerin bazıları uygulanan koşullara bağlı olarak az veya çok kaybolmaktadır. er şeyden önce, meyve ve sebzeler işlenirken, henüz hazırlık aşamasında, kabuk soyma, doğrama, yıkama, v.s. gibi ön işlemlerde dahi önemli ağırlık kayıplarına uğramaktadır.

7 Karbonhidratlar 1.Şekerler 2.Polisakkaritler a.nişasta b.selüloz ve hemiselüloz c.pektik maddeler(pektin) 3. Şeker türevleri

8 1. Şekerler Meyvelerinve sebzelerin çözünür katı maddesinin büyük bir kısmını şeker oluşturur. Şekerler meyvelerde genel olarak tümüyle heksozlardan glukoz (üzüm şekeri) ve fruktozdan (meyve şekeri) ibarettir. Bu şekerler tablolarda çoğu zaman indirgen şeker olarak belirtilirler. Ayrıca meyvelerde çok değişken miktarlarda sakkaroz da bulunur. Meyve türleri için karakteristik olan glukozun fruktoza oranı da meyve türü ve cinsine göre değişir. Diğer monosakkaritler (basit şeker; heksozlar ve pentozlar) ve oligosakkaritler (bileşik şeker) doğada ve bazen de meyve ve sebzelerin bileşiminde çoğu zaman glikozit ve şeker esteri gibi diğer maddelerle bileşik halde bulunurlar.

9 2. Polisakkaritler Polisakkaritler çok sayıda monosakkaritten oluşurlar, suda ya kolloidal olarak çözünmüş veya dispers halde bulunurlar, tatlı değillerdir. Meyve ve sebzelerdeki polisakkaritler genel olarak nişasta, selüloz, hemiselüloz ve pektinden oluşmaktadır

10 2.1.Nişasta Nişasta; glukoz ünitelerinden oluşan bir polisakkarit olup, biri amiloz, diğeri amilopektin denilen iki ayrı kısımdan oluşur. Amiloz, glukoz moleküllerinin düz bir zincir şeklinde birleşerek oluşturduğu nişasta fraksiyonudur. Amilopektin ise, glukoz moleküllerinin dallı bir şekilde birleşmesiyle oluşmuş nişastanın diğer fraksiyonudur. Nişasta birbiriyle karışık halde bulunan bu iki fraksiyondan oluşur. Nişastanın kökenine göre bu iki fraksiyonun nişasta içindeki oranları değişmektedir. Bu iki fraksiyonun meyve ve sebze işleme açısından en önemli özellikleri su içinde farklı çözünürlükleridir.

11 Nişasta ilke olarak hemen hemen her bitkisel üründe vardır. emen her meyvede ham haldeyken nişasta bulunduğu halde, olgun meyvelerde tümden kaybolur. Örneğin ham muzlarda %17 dolayında bulunan nişasta, olgunlaşma ile hızla kaybolarak %1 in altına düşer. Aynı şekilde elma, armut ve ayva gibi meyvelerde ham haldeyken önemli düzeyde bulunan nişasta, olgunluk ilerledikçe azalır. am elmaların elma suyuna işlenmesinde nişasta önemli sorunlar ortaya çıkarmaktadır.

12 Bunun gibi, bazı sebzelerde başlangıçta bulunan nişasta, olgunlaşma ilerledikçe kaybolurken, bazılarında olgunlaşma ilerledikçe miktarı artmaktadır. Örneğin domatesler yeşilken nişasta içerdikleri halde, olgunlaşma ile nişasta tümden kaybolmaktadır. Buna karşın bezelyeler kartlaştıkça nişasta oranı artmaktadır. Baklagiller nişastaca zengin sebzelerdir. Nişastaca en zengin sebze patatestir ve nişasta miktarı %12 21 arasında geniş sınırlar içinde oynamaktadır.

13 Nişasta gıda endüstrisinde birçok ürünün hazırlanmasında koyulaştırıcı olarak kullanılmaktadır. Bazı ürünlerde ise önemli bir soruna neden olmaktadır. Nişasta çözeltileri bir süre bekleyince, önce görünüşü opalesans bir nitelik kazanır. Sonra bir yumaklaşma şeklinde bulanma ortaya çıkar ve bunu izleyerek yumakçıklar çökelti oluşturur ve nihayet tortu gittikçe sıklaşıp, sertleşir. Retrogradasyon adı verilen bu olay sonucu oluşan çökelti soğuk suda çözünmez. Retrogradasyonda esas rolü amiloz oynamaktadır.

14 Retrogradasyon nişasta içeren sebzelerden yapılan konservelerde, bazı çorba konservelerinde ve elma sularında önemli olumsuzluklar doğurmaktadır. Örneğin bezelye konservesi üretiminde, sterilizasyon sırasında dolgu sıvısına geçen amiloz zamanla önce bulanmaya, sonra konservede tortu oluşmasına neden olmaktadır. Özellikle cam kavanozlarda yapılan bezelye konservelerinde bu nedenle görünüş son derece bozulmaktadır. Retrogradasyon elma suyu üretiminde de önemli bir sorundur. Özellikle ham elmalardan üretilen elma suyunda retrogradasyon bulanmaya neden olur.

15 2.2.Selüloz ve hemiselüloz Meyve ve sebzelerde bulunan diğer önemli polisakkaritler selüloz ve hemiselülozdur. Selüloz aynen nişastada olduğu gibi, çok sayıda glukoz ünitesinin birleşmesiyle oluşmuştur. Ancak bu birleşmede biraz daha farklı bir yapı oluştuğu için, selülozun özellikleri nişastadan farklıdır. emiselüloz ise, aynen selülozda olduğu gibi bitkisel dokuların odunlaşmış kısımlarında bulunan polisakkaritlerdir. Ancak bunlar selülozda olduğu gibi sadece glukoz ünitelerinden değil, değişik karbonhidratlardan oluşmuş heteropolimerlerdir. Selüloz ve hemiselülozun en önemli benzer nitelikleri, parçalanmaya karşı dirençli bileşikler olmaları, soğuk veya sıcak suda çözünmemeleri ve insanlar tarafından hazmedilememeleridir. Bunların hazmedilmez olmaları beslenme fizyolojisi açısından önemlerini artırmaktadır.

16 2.3.Pektin (Pektik bileşikler) Meyve ve sebzelerin teknolojik açıdan en önemli polisakkaritleri pektindir. Bu ürünlerde pektin miktarı % düzeyindedir. Pektin yunanca pektos koyu kıvamlı, ağır anlamına gelen bir kelimeden türetilmiştir.

17 Pektin, selüloz, hemiselüloz ile birlikte bitkilerin hücre duvarlarında bulunur ve hücreleri birbirine bağlayan ve dokuya sertlik veren temel bileşiktir. Ayrıca hücre stoplazmasında çözünmüş halde de pektin bulunmaktadır Pektin, gerçekte özellikleri birbirine benzeyen ve pektik maddeler adı verilen bir madde grubu içinde yer alır. Ancak çoğu zaman bu maddelerin tümü için de pektin sözcüğü kullanılabilmektedir. Pektik maddeler grubunda yer alan bileşikler şunlardır:

18 Vakuol Çekirdek ücre duvarı Stoplazma rta lamella Primer ücre Duvarı I rta Lamella Primer ücre Duvarı II Selüloz Ksiloglukan Pektin Protein Arabinan Galaktan Arabinogalaktan

19 Pektik Maddeler Pektik asit (poligalakturonik asit): Esterleşmemiş galakturonik asit birimlerinden oluşan zincir. Asit formda suda çözünmez, kısmen nötralizasyondan sonra suda çözünür ve kalsiyum ile jel oluşturur. Pektat: Pektik asitin (poligalakturonik asit) nötral veya asidik tuzudur. Çok az sayıda metoksil grubu içerir. (Napektat suda çözünmekte, ancak Capektat suda çözünmemektedir.) Pektin: Kısmen veya tümüyle metil alkolde esterleşmiş (metilize olmuş) poligalakturonik asittir. Metoksil grubu sayısı (esterleşme derecesi) ve polimerizasyon derecesine bağlı olarak özellikleri değişmektedir.

20 Yüksek esterleşme dereceli pektin (%75) CC 3 C CC 3 CC 3 Düşük esterleşme dereceli pektin (%25) C CC 3 C C

21 Pektinat: Düşük ve yüksek esterleşme oranı içeren pektinin tuzudur. Molekülde metoksil grupları da bulunabilir. Protopektin: Pektin zincirleri, esterleşmemiş C grupları üzerinden birbirine metal iyonu (Mg, Ca) ile bağlanmıştır. Kısıtlı sayıda fosforik asit üzerinden ester köprüsü de içeren doğal pektin olup, suda çözünmez. Pektin türevleri:ana valenslerine asetil vb. gibi özel grupların bağlandığı pektindir.

22 Bir heteropolisakkarit olan pektin, αdgalakturonik asit moleküllerinin α1,4- glikozidik bağlarla birbirlerine bağlanmasıyla oluşan poligalakturonik asit zinciridir. Galakturonik asit ünitelerinden bir kısmı metanol ile esterleşmiş haldedir. Pektin molekülünde bulunan metanol ile esterleşmiş galakturonik asit miktarının %50 nin altında ve üstünde olmasına göre düşük ve yüksek esterleşme dereceli pektin şeklinde değerlendirme yapılmaktadır

23 Yüksek esterleşme dereceli pektin (%75) CC 3 C CC 3 CC 3 Düşük esterleşme dereceli pektin (%25) C CC 3 C C

24 Esterleşme oranı pektinin jelleşme koşulları ve jelleşme hızının bir göstergesidir. Esterleşme oranı arttıkça jelleşme için gerekli şeker miktarı artarken, jelleşme için gerekli optimum p değeri yükselmekte ve jelleşme süresi kısalmaktadır

25 Farklı oranlarda esterleşmiş pektinler değişik amaçlarla kullanılmaktadır. Bunlar; Yüksek esterleşme dereceli pektin (esterleşme oranı %50 den fazla). Bu pektinin jelleşmesi için ortamın kuru madde miktarı en az %55 olmalıdır. Düşük esterleşme dereceli pektin (esterleşme oranı %50 den az). Düşük esterleşme dereceli pektinin jelleşmesi için de şekerasit ilişkisi geçerlidir. Ancak, jelleşme ortamın p değerinden oldukça bağımsız olup, ortamdaki bivalent katyonlar (kalsiyum) içeren kuru madde miktarı önem taşır. Bu pektinin jelleşmesi için kalsiyum bulunması gerekli olmakla birlikte, fazla miktardaki kalsiyum da jelin su salmasına (sineresis) neden olur.

26 Pektin molekülünde doğrusal poligalakturonik asit ana zincirinde α1,2- glikozidik bağlarla bağlanmış ramnoz molekülleri yer almaktadır. Ramnoz moleküllerinin pektin molekülü içinde dağılımı muntazam değildir. Bu nedenle bu konuda yapılan çalışmalarda, pektin molekülünde düz (smooth) ve saçaklı (hairy) bölgelerin varlığından söz edilmektedir. Bazı araştırıcılara göre pektin bitkide bulunduğu yere bağlı olarak ortalamel pektini veya primer hücre duvarı pektini olarak da sınıflandırılmaktadır

27 -1,2 bağlanmış L-arabinanlar Saçaklı bölge (% 10-40) Düz bölge (% 60-90) -1,4 bağlanmış galakturonik asit -1-L-RAM 2- Protein Arabinogalaktan Tip II -1,3-1-6-bağlanmış

28 Pektin molekülünde yer alan ramnoz moleküllerine galaktan gibi nötral şekerler ya uzun yan zincirler halinde veya monomerler halinde bağlanmışlardır. Pektin bileşiklerinin bazı formları suda kolloidal olarak çözünebilir. Gerek bu çözünen formları ve gerekse çözünmeyen formları, insan sindirim sistemindeki enzimlerin etkisiyle çok zor hazmedilmektedir. Bu nedenle beslenme fizyolojisi açısından pektin diyet lifi önemini taşımaktadır.

29 Pektin molekülü Galaktan GUA GUA RAM GUA RAM GUA GUA GUA GUA GUA Galaktan RAM GUA GUA : Galakturonik asit RAM : Ramnoz RAM GUA GUA

30 Pektin meyve ve sebzelerin oluşumundan olgunlaşmasına kadar geçen sürede değişikliklere uğramaktadır. Örneğin olgun meyvelerin yumuşaması bu değişikliklerden kaynaklanmaktadır. am meyvelerde toplam pektin miktarı olgunluk ilerledikçe azalmaktadır. Ayrıca, olgunlaşmaya paralel olarak toplam pektik madde, daha çok çözünür forma dönüştüğü için, meyve ve sebze dokusunda yumuşama izlenmektedir

31 rtamda kalsiyum bulunması halinde düşük esterleşme dereceli pektinin jelleşme mekanizması verilmektedir. Pektinkalsiyum jeli çok stabil olup pastacılıkta kullanılmaktadır. Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca C Ca 2+ - C -

32 Ca 2+ Çözelti içinde pektin zincirleri Zincirlerin birleşmesi Ca 2+ Ca 2+ Jel Ca 2+ Ca-Pektinat agregatı

33 Pektin gıda endüstrisinde reçel ve marmelat üretiminde jelleşmeyi sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Reçel ve marmelat gibi gıdaların üretiminde iyi bir jelleşme için ortamdaki kuru madde miktarının %60 civarında olmalıdır. Ancak özellikle son yıllarda tüketici düşük kalorili gıdaları tercih etmektedir. Düşük kalorili reçel ve marmelat gibi gıdalardaki kuru madde miktarı ise %38-44 arasındadır. Ancak bu kuru madde, yüksek esterleşme dereceli pektin için iyi bir jelleşmeyi sağlayamadığından bu amaçla düşük esterleşme dereceli pektin veya amidize pektin kullanılır

34 Amidize pektin (esterleşme oranı %50 den az ve amidize oranı maksimum %25), pektinin bazı asit ve bazlarla demetilize edilmesi ile elde olunur. Demetilizasyonda amonyak kullanıldığında bazı ester grupları amid gruplarına dönüşür. Amidize pektin şeker miktarı düşük (diyet) reçellerin üretiminde kullanılır. Amidleşme oranı amid formundaki karboksil gruplarının yüzdesidir.

35 Amidize pektin C C C 3 C C N 2 C Amidize karboksil grubu

36 Pektin (E 440) bir gıda katkı maddesidir. Pektin, meyve ve sebze teknolojisinde berrak meyve suyu üretiminde önemli bir role sahiptir. Meyve suyu üretiminde mayşe enzimasyonu uygulansa bile pres suyu, kolloidal olarak çözünen pektin içerir. Pektin koruyucu özelliğinden dolayı, diğer bileşikleri de meyve ham suyu içinde askıda tutmaktadır. Bu nedenle berrak meyve suyu üretimi için öncelikle pektik bileşiklerin enzimatik yolla degradasyonu gereklidir

37 Pektin endüstriyel olarak elma ve turunçgil meyveleri posasından elde olunur. ammaddedeki protopektin asit ekstraksiyonu ile çözünür hale getirilir ve daha sonra izopropil alkol ile çözünür pektin sulu çözeltiden ayrılır. Pektin ticarette sıvı veya kurutulmuş toz halde bulunur.

38 3.Şeker türevleri Meyveler şekerlerin yanı sıra bazı şeker alkolleri de içerirler. Şeker alkoller içerisinde en fazla bilineni sorbit (Dglusit), sert ve yumuşak çekirdekli meyvelerin hemen hepsinde bulunmaktadır. Elma suyundaki miktarının mg/100 ml olduğu bildirilmektedir. Sorbit turunçgiller, muz ve ananasta bulunmaz, ancak üzümsü meyvelerde iz halinde bulunabilmektedir. Bu nedenle meyve ürünlerinin saflık analizlerinde sorbit miktarından yararlanılabilmektedir. Diğer taraftan, miyoinozit (mezoinozit) de meyvelerde yaygın olarak bulunmaktadır. Bunlar polihidroksisikloheksanlardır ve şeker alkollere çok benzerler.

39 Miyoinozitolun 1,2,3,5,6 hexalcisfosfat tuzu fitik asit olarak bilinmektedir. Bazı bitkisel gıdalarda bulunan fitik asit demir ve çinko gibi metallerle kelat oluşturur. luşan kelatların antioksidan ve antikanserojen etkileri olmakla birlikte özellikle hububat ve baklagiller gibi gıdalarlla fazlaca beslenen çocuklarda mineral eksikliği ve kısa boya neden olmaktadır.