ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DOKTORA TEZİ Adnan BOZDOĞAN NEVŞEHİR-ÜRGÜP ÇEVRESİ EMİR VE DİMRİT ÜZÜMLERİNDEN DOĞAL KÖPÜREN ŞARAP ÜRETİMİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2010

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ NEVŞEHİR-ÜRGÜP ÇEVRESİ EMİR VE DİMRİT ÜZÜMLERİNDEN DOĞAL KÖPÜREN ŞARAP ÜRETİMİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA Adnan BOZDOĞAN DOKTORA TEZİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez / / 2010 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği ile Kabul Edilmiştir. İmza... Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ DANIŞMAN İmza... Prof.Dr. Filiz ÖZÇELİK ÜYE İmza... Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU ÜYE İmza... Doç. Dr. Ertan ANLI ÜYE İmza Doç. Dr. Hüseyin ERTEN ÜYE Bu tez Enstitümüz Gıda Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No : Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri ve TÜBİTAK- TOGTAG Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF-2006 D8 ve TÜBİTAK-TOGTAG-3391 Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge, şekil ve fotoğrafların kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere tabidir.

3 ÖZ DOKTORA TEZİ NEVŞEHİR-ÜRGÜP ÇEVRESİ EMİR VE DİMRİT ÜZÜMLERİNDEN DOĞAL KÖPÜREN ŞARAP ÜRETİMİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA Adnan BOZDOĞAN ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANA BİLİM DALI Danışman : Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ Yıl: 2010, Sayfa:170 Jüri : Prof. Dr. Filiz ÖZÇELİK Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU Doç. Dr. Ertan ANLI Doç. Dr. Hüseyin ERTEN Bu çalışmada, Nevşehir-Ürgüp çevresinde yaygın olarak yetiştirilen Emir ve Dimrit üzümlerinin geleneksel yöntemle doğal köpüren şarap üretimine elverişlilik durumu ele alınmış ve doğal köpüren şarap üretiminde, ikinci fermantasyon aşamasında kullanılan mayaların (serbest ve immobilize Saccharomyces bayanus ve Saccharomyces oviformis) ve maya üzerinde dinlendirme süresinin köpüren şarapların serbest amino asit, peptid dağılımı ve duyusal özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; en fazla bulunan amino asitler Emir temel şarabında Asparajin+Serin, Etanolamin, Treonin ve GABA ve Dimrit temel şarabında Etanolamin, Asparajin+Serin, GABA ve Lisin dir. Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şarapları arasında peptidlerdeki amino asit miktarı bakımından farkın önemli olduğu ve Emir den elde edilen şaraplarda peptidlerdeki amino asit miktarının daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Serbest amino asit miktarı açısından kullanılan mayalar arasındaki fark önemli bulunmuş ve S. oviformis mayasının kullanıldığı örneklerde serbest amino asit miktarının, S. bayanus kullanılan örneklere göre, daha yüksek olduğu saptanmıştır. Kümeleme ve Temel Bileşen analizleri sonucunda serbest amino asit ve peptidlerdeki amino asit miktarı açısından şarapların maya üzerinde dinlendirme süresine göre kümelere ayrıldığı ve böylece dinlendirme süreleri arasındaki farkın önemli olduğu tespit edilmiştir. Duyusal özellikler yönünden, Emir şarabından elde edilen köpüren şarapların diğer şaraplara göre daha yüksek puan aldıkları ve en düşük puanların genellikle Dimrit üzümünden elde edilen şaraplara verildiği belirlenmiştir. Ayrıca, S. oviformis mayası kullanılan örnekler daha fazla tercih edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Doğal köpüren şarap, Emir, Dimrit, Amino asit, Peptid I

4 ABSTRACT PhD THESIS A RESEARCH ON THE BOTTLE-FERMENTED SPARKLING WINES MADE FROM EMİR AND DİMRİT GRAPES GROWN IN NEVŞEHİR- ÜRGÜP REGION Adnan BOZDOĞAN DEPARTMENT OF FOOD ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor : Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ Year: 2010, Pages:170 Jury : Prof. Dr. Filiz ÖZÇELİK Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU Assoc. Prof. Dr. Ertan ANLI Assoc. Prof. Dr. Hüseyin ERTEN In this study, the suitability of Emir and Dimrit grapes grown widely in Nevşehir-Ürgüp Region for the production of bottle-fermented sparkling wine was evaluated. The effects of yeast strain (free and immobilized cells of Saccharomyces bayanus (S. bayanus) and Saccharomyces oviformis (S. oviformis)) and aging time of wine with yeasts were examined on the free amino acids, peptide profiles and sensory properties of sparkling wines. According to results obtained from the experiments, The major amino acids found in Emir base wine were Asparagine+Serine, Ethanolamine, Threonine ve GABA. Ethanolamine, Asparagine+Serine, GABA and Lysine were main amino acids in Dimrit base wine. Significant differences in the concentration of amino acids in peptide profile were observed and the concentration of amino acid in peptide profile in the wine obtained from Emir found higher than that of other wines. Significant differences in free amino acid were found among the yeast strains used and the concentration of free amino acids in sparkling wine obtained by S. oviformis was higher than that of S. bayanus. According to the Cluster and Principal Component analyses, the amounts of free amino acids and amino acids in peptide profile were grouped related to aging time on yeast and therefore significant differences were found among the aging times. According to sensory evaluation, it was found that the bottle-fermented sparkling wine obtained from Emir variety was the most preferred one and had the highest score than others. The lowest score were given to wines obtained from Dimrit variety. In addition, it was observed that wine obtained using S. oviformis yeast was preferred to other wines. Keywords: Bottle-fermented sparkling wine, Emir, Dimrit, Amino acid, Peptide II

5 TEŞEKKÜR Doktora çalışmamın her aşamasında bana yol gösteren, beni teşvik eden, araştırmamın belirlenmesi, gerçekleştirilmesi ve değerlendirilmesinde engin deneyimlerinden yararlandığım danışman hocam sayın Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ a ve katkılarından dolayı Tez İzleme Komitesi Üyeleri Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU ve Doç. Dr. Ertan ANLI ya teşekkürü bir borç bilirim. Jüri üyesi olarak tezimi değerlendiren Prof. Dr. Filiz Özçelik ve Doç. Dr. Hüseyin ERTEN e, çalışmam sırasında destek ve yardımlarını gördüğüm Ar. Gör. Murat YILMAZTEKİN e Ar. Gör. Hasan TANGÜLER e, Gıda Yüksek Mühendisi Gülten YAĞMUR a, Ar. Gör. Aysun ŞENER e, Ar. Gör. Emel ÜNAL a ve yüksek lisans öğrencisi Seda ÖZKANDAN a teşekkürlerimi sunarım. Ayrıca, destek ve yardımlarını gördüğüm Yrd. Doç. Dr. Ümit ÜNAL a, Yrd. Doç. Dr. Serkan SELLİ ye, Yrd. Doç Dr. Asiye AKYILDIZ a, Yrd.Doç.Dr. Bülent KABAK a, Yrd. Doç. Dr. Kurban YAŞAR a, Ar. Gör. Haşim KELEBEK e, Yrd.Doç. Dr. Osman KOLA ya, Dr. Emir Ayşe ÖZER e, Dr. Hakan BENLİ ye, Ar. Gör. Kemal Şen e, Dr. Dilşat KONUŞKAN a, Ar. Gör. Halef DİZLEK e ve Tekniker Mesut ÖZDEN e, üzümlerin sağlanmasındaki yardımlarından dolayı Nevşehir ili Ürgüp ilçesi sakinlerinden İsmail KAPUCU ya, çalışmalarımı destekleyen TÜBİTAK (TOVAG- 3391) ve Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projesi Birimine teşekkürlerimi sunarım. Son olarak, her zaman bana destek olan ve maddi ve manevi yardımlarını esirgemeyen aileme sonsuz şükranlarımı sunarım. III

6 İÇİNDEKİLER Sayfa No ÖZ...I ABSTRACT...II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER... IV 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Doğal Köpüren Şarap Üretim Yöntemi Geleneksel Yöntem (Şampanya yöntemi) Bağbozumu Üzümlerin Sıkılması Durultma ve Fermantasyon Malolaktik Fermantasyon Kupaj Şaraba Şeker ve Maya İlavesi İkinci Fermantasyon Şarabın Maya Üzerinde Dinlendirilmesi Maya Tortusunun Mantar Üzerine Alınması Tortu Alma Dozajlama Transfer Yöntemi Tank Yöntemi ( Charmat Yöntemi) Asti Spumante Üretim Yöntemi Suni Köpüren Şarap Üretim Yöntemi Köpüren Şaraplar Üzerinde Yapılan Diğer Araştırmalar MATERYAL VE METOT MATERYAL Üzüm Maya Besiyeri Kimyasal Maddeler IV

7 Denemelerde Kullanılan Araç ve Gereçler METOT Denemelerin Düzenlenmesi Şişede Fermantasyon (II. Fermantasyon) Aşılama Kültürünün Hazırlanması Mayaların Aljinat Jeli İçerisine İmmobilizasyonu (Tutuklanması) İkinci Fermantasyon ve Tortu Alma Maya Sayımı Üzüm, Şıra ve Şaraplar Üzerinde Yapılan Analizler Üzümlerde Analizler Şıralarda Analizler Şaraplarda Analizler (1). Özgül Ağırlık Tayini (2). Etil Alkol Tayini (3). Kurumadde Tayini (4). Toplam Asit Tayini (5). ph Tayini (6). Uçar Asit Tayini (7). İndirgen Şeker Tayini (8). Kül Tayini (9). Kül Alkaliliği Tayini (10). Kükürt Dioksit Tayini (11). Protein Tayini (12). Serbest Amino Asit Analizi (13). Peptid Fraksiyonlarının İzolasyonu (14). Peptid Analizi Duyusal Analizler İstatistiksel Analiz ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Üzümlerin Olgunluk Durumu ve Tane yapısı Alkol Fermantasyonunun Gidişi V

8 4.3. Şarapların Kimyasal Bileşimi Şıra ve Şarapların Amino Asit Bileşimi Şişede Fermantasyon ve Fermantasyon Sırasında Mayaların Gelişimi Şişede Fermantasyonun Gidişi Şişede Fermantasyon Sırasında Mayaların Gelişimi Emir Şarabında Mayaların Gelişimi Dimrit Şarabında Mayaların Gelişimi Emir+Dimrit Şarabında Mayaların Gelişimi Şarapların Maya Üzerinde Dinlendirilmesi Sırasında Serbest Amino Asit ve Peptidlerdeki Amino Asit Miktarlarında Gelişmeler Serbest Amino Asit Miktarlarında Gelişmeler Emir Dimrit Emir+Dimrit Peptidlerin Amino Asit Miktarlarında Gelişmeler Emir Dimrit Emir+Dimrit Serbest Amino Asit ve Peptidlerdeki Amino Asitler ÜzerineÇeşitli Faktörlerin Etkisi Üzüm Çeşitinin Serbest Amino Asitler Üzerine Etkisi Üzüm Çeşitinin Peptidlerdeki Amino Asitler Üzerine Etkisi Mayaların Serbest Amino Asitler Üzerine Etkisi Mayaların Peptidlerdeki Amino Asitler Üzerine Etkisi Maya Üzerinde Dinlendirme Süresinin Serbest Amino Asitler Üzerine Etkisi Maya Üzerinde Dinlendirme Süresinin Peptidlerdeki Amino Asitler Üzerine Etkisi Köpüren Şarapların Kimyasal Bileşimi İkinci Fermantasyonda Kullanılan Mayaların Kimyasal Bileşim Üzerine Etkisi VI

9 Emir Doğal Köpüren Şarabı Dimrit Doğal Köpüren Şarabı Emir+Dimrit Doğal Köpüren Şarabı Üzüm Çeşiti ve İkinci Fermantasyonda Kullanılan Mayanın Kimyasal Bileşim Üzerine Etkisi Köpüren Şarapların Duyusal Özellikleri Köpüren Şarapların Duyusal Özellikleri Üzerine Üzüm Çeşitinin Etkisi Köpüren Şarapların Duyusal Özellikleri Üzerine Mayanın Etkisi SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ VII

10 ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 2.1.Doğal köpüren şarap üretiminde kullanılan üzüm çeşitleri (Zoecklein, 1999)... 5 Çizelge 2.2. Şarabın farklı alkol derecesine göre, şişelerde 5.0, 5.5 ve 6.0 bar basıncı elde etmek için gerekli şeker miktarı (Ribereau-Gayon ve ark., 2000) Çizelge 2.3. Beyaz Bordeaux şarapları ve şampanya arasındaki azotlu bileşiklerin karşılaştırılması (Ribereau-Gayon ve ark., 2000) Çizelge 3.1. ACE kolonu kullanılarak elde edilen kalibrasyon verileri Çizelge 3.2. ZORBAX kolonu kullanılarak elde edilen kalibrasyon verileri Çizelge 3.3. Duyusal analiz formu (Köpürme özellikleri) ( Gallart ve ark., 2004) Çizelge 3.4. Duyusal analiz formu ( Puanlama testi) (OIV, 1994; Crettenad, 1999).55 Çizelge 4.1. Emir üzümünden elde edilen şıraların bileşimi ve olgunluk indisi Çizelge 4.2. Dimrit üzümünden elde edilen şıraların bileşimi ve olgunluk indisi Çizelge 4.3. Emir üzüm tanelerinin fiziksel özellikleri Çizelge 4.4. Dimrit üzüm tanelerinin fiziksel özellikleri Çizelge 4.5. Şarapların genel bileşimleri (2004 Yılı ) Çizelge 4.6. Şarapların genel bileşimleri (2005 yılı) Çizelge 4.7. Emir üzümünden elde edilen şıra ve şarabın amino asit bileşimi Çizelge 4.8. Dimrit üzümünden elde edilen şıra ve şarabın amino asit bileşimi Çizelge 4.9. Serbest ve immobilize mayalarla Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) VIII

11 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma).. 99 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma).100 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma). 109 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma). 110 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma). 116 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma). 117 Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şaraplarından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi IX

12 sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şaraplarından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında serbest amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şaraplarından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2004 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge Serbest ve immobilize mayalarla Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şaraplarından üretilen doğal köpüren şarapların maya üzerinde dinlendirilmesi sırasında peptidlerin amino asit miktarlarındaki değişim (2005 yılı) (ortalama değerler ±standart sapma) Çizelge yılına ait Emir köpüren şaraplarının kimyasal bileşimi Çizelge yılına ait Emir köpüren şaraplarının kimyasal bileşimi Çizelge yılına ait Dimrit köpüren şaraplarının kimyasal bileşimi Çizelge yılına ait Dimrit köpüren şaraplarının kimyasal bileşimi Çizelge yılına ait Emir+Dimrit köpüren şaraplarının kimyasal bileşimi143 Çizelge yılına ait Emir+Dimrit köpüren şaraplarının kimyasal bileşimi144 Çizelge yılına ait köpüren şarapların kimyasal bileşimi üzerine temel şarabın ve mayanın etkisi (ortalama değerler ± standart sapma) Çizelge yılına ait köpüren şarapların kimyasal bileşimi üzerine temel şarabın ve mayanın etkisi (ortalama değerler ± standart sapma) Çizelge yılı Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şarapları kullanılarak immobilize ve serbest S. bayanus ve S. oviformis mayaları ile elde edilen köpüren şarapların köpürme özelliklerine ait duyusal analiz sonuçları Çizelge yılı Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şarapları kullanılarak immobilize ve serbest S. bayanus ve S. oviformis mayaları ile elde edilen köpüren şarapların köpürme özelliklerine ait duyusal analiz sonuçları X

13 Çizelge yılı Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şarapları kullanılarak serbest ve immobilize S. bayanus ve S. oviformis mayaları ile elde edilen köpüren şarapların duyusal değerlendirme sonuçları Çizelge yılı Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit şarapları kullanılarak serbest ve immobilize S. bayanus ve S. oviformis mayaları ile elde edilen köpüren şarapların duyusal değerlendirme sonuçları Çizelge yılı Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit köpüren şaraplarının duyusal analiz sonuçları Çizelge yılı Emir, Dimrit ve Emir+Dimrit köpüren şaraplarının duyusal analiz sonuçları Çizelge Serbest ve immobilize S. bayanus ve S. oviformis mayaları kullanılarak 2004 yılında elde edilen köpüren şarapların duyusal analiz sonuçları Çizelge Serbest ve immobilize S. bayanus ve S. oviformis mayaları kullanılarak 2005 yılında elde edilen köpüren şarapların duyusal analiz sonuçları XI

14 ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 2.1. Köpüren şarabın kalitesi üzerine maya otolizinin etkisi (Todd, 1996) Şekil 3.1. Emir ve Dimrit üzümü Şekil 3.2. HPLC (Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi) Şekil 3.3. Maya hücrelerinin aljinat jeli içerisine immobilizasyonu Şekil 3.4. Doğal köpüren şaraba işlenecek şarabın üretimi Şekil 3.5. Doğal köpüren şarap üretimi (SBs =Saccharomyces bayanus serbest maya, SBi= Saccharomyces bayanus immobilize maya; SOs= Saccharomyces oviformis serbest maya, SOi= Saccharomyces oviformis immobilize maya) Şekil 3.6. Şarapların kerevet üzerindeki görünümü Şekil 3.7. ACE kolonu kullanılarak elde edilen amino asit standartlarına ait kromatogram Şekil 3.8. ZORBAX kolonu kullanılarak elde edilen amino asit standartlarına ait kromatogram Şekil 4.1. Emir üzümü şırasında alkol fermantasyonun gidişi Şekil 4.2. Dimrit üzümü şırasında alkol fermantasyonun gidişi Şekil 4.3. Şişe içerisindeki ikinci fermantasyon sırasında CO 2 basıncındaki değişim (2004 yılı) (SBs =S. bayanus serbest, SBi= S. bayanus immobilize ; SOs= S. oviformis serbest, SOi= S. oviformis immobilize) Şekil 4.4. Şişe içerisindeki ikinci fermantasyon sırasında CO 2 basıncındaki değişim (2005 yılı) Şekil 4.5. Emir şaraplarının ikinci fermantasyonu sırasında mayaların gelişimi (2004 yılı) Şekil 4.6. Emir şaraplarının ikinci fermantasyonu sırasında mayaların gelişimi (2005 yılı) Şekil 4.7. Emir şaraplarının immobilize mayalarla ikinci fermantasyonu sırasında serbest haldeki mayaların gelişimi (2004 yılı) Şekil 4.8. Emir şaraplarının immobilize mayalarla ikinci fermantasyonu sırasında serbest haldeki mayaların gelişimi (2005 yılı) Şekil 4.9. Dimrit şaraplarının ikinci fermantasyonu sırasında mayaların gelişimi (2004 yılı) XII

15 Şekil Dimrit şaraplarının ikinci fermantasyonu sırasında mayaların gelişimi (2005 yılı) Şekil Dimrit şaraplarının immobilize mayalarla ikinci fermantasyonu sırasında serbest haldeki mayaların gelişimi (2004 yılı) Şekil Dimrit şaraplarının immobilize mayalarla ikinci fermantasyonu sırasında serbest haldeki mayaların gelişimi (2005 yılı) Şekil Emir+Dimrit karışımı şarapların ikinci fermantasyonu sırasında mayaların gelişimi (2004 yılı) Şekil Emir+Dimrit karışımı şarapların ikinci fermantasyonu sırasında mayaların gelişimi (2005 yılı) Şekil Emir + Dimrit karışımı şaraplarının immobilize mayalarla ikinci fermantasyonu sırasında serbest haldeki mayaların gelişimi (2004 yılı) Şekil Emir + Dimrit karışımı şaraplarının immobilize mayalarla ikinci fermantasyonu sırasında serbest haldeki mayaların gelişimi (2005 yılı) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 günler: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre temel bileşen analizi ( 0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre kümelenmesi ( 0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) XIII

16 Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarabın serbest amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların serbest amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerindeki amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre temel bileşen analizi ( 0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre kümelenmesi (Temel Ş. (0.), 20., 40. ve 365. günler: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) XIV

17 Şekil yılı Emir şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre temel bileşen analizi ( 0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre temel bileşen analizi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre temel bileşen analizi ( 0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre kümelenmesi (0, 20, 40 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) Şekil yılı Emir+Dimrit şarabından üretilen doğal köpüren şarapların peptidlerdeki amino asitlere göre temel bileşen analizi ( 0, 20, 40, 90, 180, 270 ve 365 gün: Şarapların maya üzerinde dinlendirme süresi) XV

18 SİMGELER ve KISALTMALAR SBs: Saccharomyces bayanus serbest maya SBi: Saccharomyces bayanus immobilize maya SOs: Saccharomyces oviformis serbest maya SOi: Saccharomyces oviformis immobilize maya HPLC: High Performance Liquid Chromatography (Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi) kob: Koloni oluşturma birimi GABA: γ-aminobütirik asit XVI

19 1. GİRİŞ Adnan BOZDOĞAN 1. GİRİŞ Dünya bağcı ülkeleri arasında bağ alanı bakımından dördüncü sırada yer alan ülkemizde yıllık yaş üzüm üretimi tondur (Anon., 2006). Üretilen yaş üzümün büyük bir kısmı kurutulur, önemli bir kısmı sofralık olarak tüketilir ve pek az bir kısmı da pekmez, pestil vb. ürünlere işlenir. Şaraba işlenen üzüm miktarı ise toplam üretimin %1-2 si kadardır. Oysaki, üzümden elde edilen ürünler arasında en fazla katma değere sahip olan şaraptır. Gelişmiş bağcı ülkelerin çoğunda şaraba işlenen üzüm miktarı toplam üretimin %70-80 ini oluşturur. Bazılarında ise bu değer %90-95 tir ve şarapçılık bu ülkelerin ekonomisine önemli bir katkı sağlamaktadır. Ülkemizde şarapçılığın gelişmesi kalitenin iyileştirilmesi ve ihracatın artırılması ile yakından ilgilidir. Üründe çeşitliliğin artırılması da gelişme üzerinde etkili olabilir. Şarapçılığımız çeşit bakımından pek zengin değildir. Ülkemizde genellikle sofra şarapları üretilir. Pembe şarap, tatlı şarap, köpüren şarap gibi özel şaraplar üzerinde pek durulmamaktadır. Doğal köpüren şarap üretimi yok denecek düzeydedir. Oysa ki bu şaraplar özel günlerde ve toplantılarda en çok tüketilen ve en fazla gelir sağlayan şaraplardır. İçerisinde çok miktarda CO 2 gazı bulunan şaraplar köpüren şarap olarak adlandırılır. Bu şaraplar iki aşamada üretilir. İlk aşamada belli karakteristik özelliklere sahip şarap elde edilir. İkinci aşamada ise şaraba CO 2 ve dolayısıyle köpürme özelliği kazandırılır (Canbaş, 1983). Köpüren şaraplar içerisinde en spesifik olanı Şampanyadır. Şampanya, Fransa nın aynı adla anılan coğrafi bölgesinde yetiştirilen Pinot noir ve Pinot meunier gibi siyah ve Chardonnay gibi beyaz üzüm çeşitlerinin kullanıldığı, ikinci fermantasyonu şişede yapılan ve ikinci fermantasyondan sonra şişede maya üzerinde en az 1 yıl dinlendirilerek elde edilen köpüren şaraptır. Fransa nın Şampanya bölgesi dışında ve diğer ülkelerde aynı yöntemle üretilen şaraplara Şampanya adı verilmemektedir ve bu şaraplar doğal köpüren şarap olarak adlandırılmaktadır (Fidan ve Anlı, 2000; Ribereau-Gayon ve ark, 2000). Şampanya yöntemiyle köpüren şarap üretiminde, şaraba maya ve şeker ilave edilerek şişede ikinci bir fermantasyon gerçekleştirilir. İkinci fermantasyonda 1

20 1. GİRİŞ Adnan BOZDOĞAN kullanılan mayanın miktarı ve özellikleri çok önemlidir. İkinci fermantasyonda kullanılacak maya düşük sıcaklıkta, yüksek CO 2 basıncında ve %10 un üzerinde alkol içeren ortamda çalışabilme ve fermantasyondan sonra kısa sürede sıvıdan ayrılıp çökebilme özelliklerine sahip olmalıdır (Canbaş, 1986; Martinez-Rodriguez ve ark., 2001b). İkinci fermantasyondan sonra şarap maya tortusu üzerinde dinlendirilir. Dinlendirme işlemi sırasında mayalar otolize olur ve meydana gelen çeşitli bileşikler (amino asitler, peptidler, proteinler, polisakkaritler, nükleik asitler, enzimler vb.) şarapların duyusal özelliklerine olumlu katkıda bulunurlar (Feulliat ve Charpentier, 1982; Martinez Rodriguez ve ark, 2002). Şaraba geçen bu bileşiklerin köpüren şarapta önemli bir kalite kriteri olan daha ince ve kalıcı köpük oluşumuna katkıları özellikle önemlidir (Amerine ve ark., 1980; Marchall ve ark., 1999; Martinez-Rodriguez ve ark., 2003). Şampanya yöntemiyle köpüren şarap üretimi maliyeti yüksek bir yöntemdir. Bu nedenle, maliyeti düşürmek amacıyla daha basit bir yöntem olan, tank usulü köpüren şarap üretim yöntemi geliştirilmiştir. Ancak, bu yöntemle elde edilen köpüren şarabın kalitesi, şampanya yöntemiyle elde edilenden daha düşüktür (Amerine ve ark., 1980). Ülkemizdeki bazı şarap işletmelerinde yapay köpüren şarap üretilmekte, ancak Şampanya yönteminde olduğu gibi şişede ikinci fermantasyon yöntemi ile doğal köpüren şarap üretilmemektedir. Ülkemizde tüketilen doğal köpüren şaraplar ithal edilmektedir. Hem iç tüketimi kısmen de olsa karşılamak hem de üzümün değerlendirilmesine çeşitlilik kazandırmak amacıyla doğal köpüren şarap üretimi üzerinde durmak gerekmektedir. Ülkemizin Nevşehir-Ürgüp çevresi bağcılığın yaygın olduğu bir bölgemizdir. Bu bölgede yetiştirilen Emir üzümü iyi kalitede beyaz şarap veren bir çeşittir. Ancak, bölgede daha yaygın olan siyah Dimrit üzümü, renginin zayıf olması nedeniyle, sofra şarabı üretiminde kullanılmamakta ve sofralık kalitesi de iyi olmadığından değerlendirilmesi bağcılar açısından bir sorun oluşturmaktadır. Daha önce açıklandığı gibi Fransa nın Şampanya bölgesinde, aynı adla anılan doğal köpüren şarap üretiminde beyaz Chardonnay çeşiti ve siyah Pinot noir ve Pinot meunier çeşitleri kullanılmakta ve siyah çeşitlerin özellikle tada dolgunluk verdikleri 2

21 1. GİRİŞ Adnan BOZDOĞAN ileri sürülmektedir. Bu durum Dimrit üzümünün doğal köpüren şarap üretiminde kullanılma olasılığını akla getirmektedir. Aslında Dimrit üzümünün yaygın olarak yetiştirildiği Nevşehir-Ürgüp çevresi (Kapadokya) jeolojik yapısı ve yer altı mahzenleri ile de Şampanya bölgesine benzerlik göstermektedir. İç Anadolu bölgemizin Nevşehir ilinde yetişen üzüm çeşitleri üzerinde, şaraplık değerlerine yönelik bir çok çalışma yapılmıştır (Akman ve ark., 1971; Canbaş, 1978, Cabaroğlu, 1995; Canbaş ve ark., 2001). Ancak, bu çeşitler üzerinde köpüren şarap üretimine yönelik herhangi bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışma, Nevşehir-Ürgüp çevresi Emir ve Dimrit üzümlerinin doğal köpüren şarap üretimine elverişlilik durumlarını belirlemek ve özellikle geleneksel yöntemle doğal köpüren şarap üretiminde, şişede fermantasyon (köpüklendirme) aşamasında kullanılan maya suşu ve maya üzerinde dinlendirme süresinin serbest amino asit miktarı, peptid dağılımı ve genel olarak kalite üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla ele alınmıştır. 3

22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR İçerisinde çok miktarda CO 2 gazı bulunan şaraplar köpüren şaraplar olarak adlandırılır. Köpüren şaraplardaki CO 2 basıncı 4-6 atm. arasında değişmekte ve bu şarapların 100 ml. sinde gram arasında CO 2 bulunmaktadır (Canbaş, 1983). Köpüren şaraplar içerdikleri CO 2 in elde edildiği kaynağa göre; - Doğal köpüren şaraplar ve - Yapay köpüren şaraplar olmak üzere ikiye ayrılır (Canbaş, 1983; Fidan ve Anlı, 2000). Doğal köpüren şarap üretiminde iki fermantasyon söz konusudur. Birinci fermantasyonda şarap elde edilir. İkinci fermantasyon ise kapalı kaplarda (şişe veya tank) gerçekleştirilir ve bu sırada oluşan CO 2 gazı şarap içerisinde tutulur. Fermantasyon sonunda belli miktarda CO 2 içeren köpüren şarap elde edilir. Yapay köpüren şaraplarda, CO 2 şaraba dışarıdan ilave edilir (Canbaş, 1983; Ribereau- Gayon ve ark., 2000). Dışarıdan CO 2 ilavesi ile elde edilen yapay köpüren şarapların kaliteleri, doğal yolla elde edilene göre daha düşüktür. Köpüren şarap üretim yöntemlerindeki farklılıklar, bu şarapların kalite ve özelliklerinde önemli değişikliğe neden olurlar. Tüm köpüren şaraplar için temel şarabın elde edilmesi benzerlik göstermektedir. Ancak, köpüren şaraplara CO 2 kazandırılması işlemi üretim yöntemlerine göre değişmektedir. Köpüren şarap üretim yöntemlerini iki başlık altında toplamak mümkündür (Canbaş, 1983; Ribereau-Gayon ve ark., 2000). 1. Doğal Köpüren Şarap üretim yöntemi (Şampanya yöntemi, Transfer yöntemi, Tank usulü, Asti spumante). 2. Yapay Köpüren Şarap üretim yöntemi Doğal Köpüren Şarap Üretim Yöntemi Geleneksel Yöntem (Şampanya yöntemi) 4

23 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN Şampanya, Fransa nın Şampanya bölgesinde yetiştirilen Pinot noir ve Pinot meunier gibi siyah çeşitler ile Chardonnay gibi beyaz üzüm çeşitlerinin kullanıldığı, ikinci fermantasyonu şişede yapılan ve ikinci fermantasyondan sonra şişede ve maya üzerinde en az 1 yıl dinlendirilerek elde edilen köpüren şaraptır (Canbaş, 1983; Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Yasalara göre bu koşulların yerine getirilmediği şarap şampanya olarak adlandırılmamakta ve bu bölge dışında ve diğer ülkelerde aynı yöntemle üretilen köpüren şaraplara genel olarak Doğal Köpüren Şarap adı verilmektedir. Geleneksel yöntem tüm ülkelerde temel olarak benzer işlemleri içermekte, ancak üzüm çeşitleri farklılık göstermektedir. Geleneksel yöntemle köpüren şarap üretiminde kullanılan üzüm çeşitleri Çizelge 2.1 de verilmiştir. Bu üzümler içerisinde en çok kullanılanlar Chardonnay, Pinot noir, Pinot menuier ve Pinot blanc dir (Zoecklein, 1999). İspanya da bu yöntemle üretilen Cava Chardonnay, Macabeo, Xarella ve Parellada çeşitlerinden elde edilmektedir. Çizelge 2.1.Doğal köpüren şarap üretiminde kullanılan üzüm çeşitleri (Zoecklein, 1999) Soğuk Bölge Ilıman bölge Sıcak bölge Pinot noir Chenin blanc Parellada Chardonnay Chardonnay Chardonnay Meunier Gamay Xarella Gamay Pinot noir Macabeo Pinot blanc Meunier Pinot noir Chenin blanc Meunier Semillon Bağbozumu Şampanya ve diğer köpüren şarapların üretiminde kullanılacak üzümler erken olgunlukta hasat edilir. Çünkü, elde edilecek şarabın belirli bir asitlikte olması istenir. Ayrıca, köpüren şarabın alkol miktarı ikinci fermantasyon ile oluşan alkol ile artacağından, nispeten düşük şeker içerikli üzümler kullanılır (Ribereau-Gayon 5

24 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN ve ark., 2000). Bu nedenle, köpüren şarap üretiminde kullanılacak üzümlerin, % alkol (h/h) oluşturabilecek şeker içeriğine eriştiği zaman hasat edilmeleri önerilir (Amerine ve ark., 1980). Jordan (1994) şampanya üretiminde kullanılacak üzümün hasat zamanının üretilecek şampanyanın kalitesi açısından çok önemli olduğunu belirtmiştir. Araştırmacı, şampanyaya işlenecek üzümün şeker/asit oranın üreticilerin yıllardan beri kazandıkları tecrübeye göre yeterli meyve aroması geliştikten sonra belirlendiğini ve Avustralya nın serin iklim koşullarında doğal köpüren şaraba işlenecek üzümlerin şeker oranının Brix e ulaştığında hasat edilmelerinin önerildiğini bildirmiştir. Lopez Barajas ve ark. (1997) İspanyol köpüren şarabı Cava üretiminde kullanılan beyaz üzümlerin (Macabeo, Xarella, Parellada, Chardonnay) şıraları üzerinde yaptıklar araştırmada üzümlerde en iyi köpürmeyi sağlayan olgunluk indisinin Brix/Toplam asit 4 ve 5.5 arasında değiştiğini ve bu çeşitler arasında en uygun olgunluk indisini Chardonnay çeşitinin sağladığını bildirmişlerdir. İspanyol köpüren şarabı Cava üretiminde kullanılan 3 beyaz üzüm çeşitinden (Macabeo, Xarella, Parellada) üretilen 44 şarabın köpük oluşturma kapasiteleri incelenmiş ve köpürme özelliklerinin üzüm çeşidi, hasat ve şarap yapım işlemlerinden etkilendiği belirlenmiş ve en iyi köpürme özelliğine sahip olan şarabın Xarella çeşitinden elde edilen şarap olduğu vurgulanmıştır (Andreas-Lauceavo ve ark., 1996). Üzüm çeşiti ve maya üzerinde dinlendirme süresinin Cava köpüren şarabının köpürme özellikleri üzerindeki etkisi Andreas Lauceavo ve ark. (1997) tarafından araştırılmıştır. Chardonnay, Xarello, Parellada, Macabeo ve bunların karışımları ile elde edilen şaraplar karşılaştırılmış ve en iyi köpürme özelliğine sahip şarabın Chardonnay dan elde edildiği tespit edilmiştir. Ayrıca, maya üzerinde dinlendirme süresinin köpük stabilitesini artırdığı bildirilmiştir. Riu-Aumatell ve ark. (2002) üzüm suyunun polisakkarit içeriği ve diğer bileşenleri üzerine olgunluk indisi ve üzüm veriminin etkisini araştırmışlardır. Araştırmacılar, üzüm veriminin olgunluk indisi değerini etkilemediğini ancak, üzümün bileşimini değiştirebildiğini, kg/ha den daha fazla verime sahip 6

25 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN bağlardan elde edilen üzümlerin çözünür protein içeriği ve bazı polisakkaritler açısından kg/ha den düşük verimli bağdan elde edilenlere oranla daha zengin olduğunu ve toplam polisakkaritler açısından daha düşük içeriğe sahip bulunduğunu belirlemişlerdir Üzümlerin Sıkılması Geleneksel yöntemde üzümler ezme işlemine tabi tutulmadan özel bir yöntemle doğrudan sıkılır (Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Bu yöntemle şampanya üretiminde 4000 kg üzümden birinci sıkma sonucu yaklaşık 2050 litre şıra elde edilir. Buna cuvé denir ve kaliteli şampanya yapımında kullanılır. Bundan sonra yapılan ikinci sıkmada yaklaşık 410 litre şıra ( 2. boy) ve üçüncü sıkmada da yaklaşık 205 litre (3. boy) olmak üzere toplam 2666 litre şıra elde edilir. Üzümlerin sıkılmasında yüzeyi geniş özel presler kullanılır. Sıkma işleminde üzümün tabaka kalınlığı cm yi geçmez (Canbaş, 1983, Fidan ve Anlı, 2000). Cheynier ve ark. (1993) şampanya üretiminde Chardonnay ve Pinot noir üzümlerinin presle sıkılması sırasında şıradaki oksidasyonu incelemişlerdir. Araştırmacılar, oksidasyonun, sıkma işleminin sonuna doğru en yüksek düzeye ulaştığını ve bu aşamada elde edilen şıranın fenol bileşikleri miktarının çok yüksek düzeyde olduğunu belirlemişler ve 50 mg/l SO 2 ilavesinin oksidasyonu önemli ölçüde azalttığını bildirilmişlerdir. Lao ve ark. (1999) Cava köpüren şarabı üretiminde kullanılan üzümlere sıkma sırasında ilave edilen pektolitik enzimin şarap üzerindeki etkisini araştırmışlardır. Araştırmacılar, pektik enzimlerin köpürme özellikleri üzerinde olumsuz etki yaptığını ve enzim uygulanan şaraplarda protein ve polisakkarit içeriğinin düşük olduğunu belirlemişlerdir Durultma ve Fermantasyon Fermantasyondan önce şıraya durultma işlemi uygulanır. Durultma işlemi ya şıraya SO 2 ilave edilerek soğukta tortunun çökmesi ile, ya da tanen ve bentonit gibi 7

26 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN durultma maddeleri ilave edilerek gerçekleştirilir ve şıra berraklaştırılır (Ribereau- Gayon ve ark., 2000). Berraklaştırılan şıra kapalı kaplarda ºC de fermantasyona terk edilir. Fermantasyon kabı olarak, önceleri meşe fıçılar ve beton küvler kullanılırken, son yıllarda sıcaklık kontrollü çelik tanklar kullanılmaktadır. Fermantasyon birkaç gün hızlı ve daha sonra yavaşlayarak devam eder. Bu işlemden sonra ilk aktarma yapılır. Son yıllarda fermantasyonun daha iyi gerçekleşmesi için ticari maya kullanılmaktadır (Canbaş, 1983; Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Puig-Deu ve ark. (1999) tarafından Cava köpüren şarabı üretiminde kullanılan iki üzüm çeşitinin şırasına ilave edilen bentonit ve durultma maddesi karışımının (potasyum kazeinat, bentonit, selüloz mikro kristali) şarap üzerindeki etkileri incelenmiştir. Araştırma sonucunda durultma maddesi karışımı ilave edilen şarapta, sadece bentonit kullanılan şaraba göre, fermantasyonun daha iyi gerçekleştiği ve aynı zamanda esmerleşmeye daha az duyarlı ve daha stabil bir köpüklü şarap elde edildiği açıklanmıştır Malolaktik Fermantasyon Geleneksel olarak malolaktik fermantasyon şampanya üretiminde kullanılan bir işlem değildir. Ancak son yıllarda malolaktik fermantasyon uygulaması yaygınlaşmaktadır. Çünkü, malolaktik fermantasyonun veya kısmi malolaktik fermantasyonun güçlü ve uzun süreli meyvemsi karakterli şarap elde etmek için katkı sağladığı bildirilmiştir (Jordan, 1994). Ayrıca, şaraplar bakteriyel kontaminasyona ve kontrolsüz malolaktik fermantasyona duyarlıdırlar. Kontrolsüz malolaktik fermantasyonun gerçekleşmesi, şarapta istenmeyen değişimlere yol açabilir (Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Malolaktik fermantasyon bittikten sonra şarap aktarılır, SO 2 ilave edilir ve soğutulur. Birinci aktarmadan sonra, şarap iki defa daha aktarılır. Shamuzu ve Watanabe (1979) tarafından Chardonnay, Riesling italico ve Zenkoji üzümleri kullanılarak yapılan köpüren şarap denemesinde malolaktik fermantasyonun kalite üzerine etkisi araştırılmıştır. Araştırma sonucunda malolaktik 8

27 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN fermantasyonun meydana geldiği şaraplarda diğerlerine oranla daha yüksek laktik asit, asetoin ve toplam azot bulunduğu ve maya otolizatlarının köpüren şarap üretiminde ikinci fermantasyon sırasında laktik asit oluşumunda etkili oldukları belirlenmiştir Kupaj Şarap olgunlaştırıldıktan sonra, şampanyaya ismini kazandıran özel işlemler başlar. İlk işlem Cuvé olarak adlandırılan karışımın hazırlanmasıdır. Cuve için istenen tüm karakteristik özellikler genellikle tek üzüm çeşidiyle yapılan şarapta bulunmamaktadır. Bu nedenle arzu edilen kaliteyi sağlamak için bir veya daha fazla şarabın karıştırılması gereklidir. Cuvenin hazırlanmasından sonra şaraba durultma işlemi uygulanır (Amerine ve ark., 1980). Durultma işleminden sonra şarap filtre edilir. Robillard ve ark. (1993) şarabı filtre etmenin köpük yüksekliği ve stabilitesini azalttığını vurgulamışlardır. Bu konuda yapılan diğer bir çalışmada Viaux ve ark. (1994) köpüren şarap üretimi sırasında uygulanan filtrasyon işleminin köpüren şarabın köpürme özellikleri üzerine etkisini araştırmışlardır. Bu amaçla filtrasyon işleminde 0.2 μm, 0,45 μm, 0,65 μm ve 3.0 μm çapındaki filtre gözeneğine sahip filtreler kullanılmıştır. Sonuçta, 0,45 μm çapındaki gözeneğe sahip filtre kullanılmasının köpürme özelliklerini iyileştirdiği, buna karşılık 0,2 μm çapındaki gözeneğe sahip filtre kullanılmasının ise köpürme özelliklerini olumsuz etkilediği bildirilmiştir Şaraba Şeker ve Maya İlavesi Berraklaştırılan şaraba şeker ve maya ilave edildikten sonra, şişede ikinci fermantasyona terkedilir. Köpüren şarapta 4-6 atm CO 2 basıncı sağlamak için litreye yaklaşık 6 gram şeker ilave edilmesinin gerekli olduğu kabul edilir. Teorik olarak, 5 atm basınç elde etmek için 20 gram şekere ihtiyaç vardır. Bu değer, sadece %10 luk alkol için geçerlidir. Alkolün CO 2 i çözme gücü alkol içeriğinin yükselmesiyle artmaktadır. Bu nedenle şeker ilave edilirken bu durum dikkate 9

28 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN alınmalıdır. Ayrıca, şaraptaki şeker miktarı da göz önünde bulundurulmalıdır (Akman ve Yazıcıoğlu, 1960; Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Çizelge 2.2 de şarabın alkol derecesine göre, şişelerde farklı basıncı sağlamak için gerekli şeker miktarları görülmektedir. Çizelge 2.2. Şarabın farklı alkol derecesine göre, şişelerde 5.0, 5.5 ve 6.0 bar basıncı elde etmek için gerekli şeker miktarı (Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Alkol derecesi Gerekli şeker miktarı (g/l) (% hacim/hacim) 5 bar 5.5 bar 6 bar Şampanyalık şaraba şekerden sonra saf maya ilave edilir. Kullanılacak saf mayanın miktarı ve özellikleri çok önemlidir. Çünkü ikinci fermantasyonda kullanılacak maya düşük sıcaklıkta, yüksek CO 2 basıncında, %10 un üzerinde alkolde çalışabilme ve fermantasyondan sonra kısa sürede sıvıdan ayrılıp çökme özelliğinde olmalıdır (Canbaş, 1986; Martinez-Rodriguez ve ark., 2001b). Genellikle ikinci fermantasyonda 1x10 6-5x10 6 hücre/ml oranında saf maya ilave edilir (Fleet, 1997). İlave edilecek saf mayanın 1x10 6 hücre/ml olarak aşılanması önerilir. Bu miktarın altında şişe fermantasyonu yavaşlar veya tamamlanmayabilir. Ayrıca, maya tortusu daha kolay şişeye yapışır. Bu miktarın üzerindeki değerlerde ise fermantasyon hızlanır. Ancak, elde edilen köpüren şarapta maya kokusu hissedilir (Ribereau-Gayon ve ark., 2000). Yapılan bir çalışmada, geleneksel yöntemle mayaların etil alkol toleransı üzerine starter kültür hazırlanmasının etkisi araştırılmıştır (Jureszok ve ark., 1987). Araştırma sonucunda, starter kültür hazırlanması işleminde mayaların etil alkol toleransının iki faktöre bağlı olarak arttığı belirlenmiştir. Gonzalez ve ark. (2002) tarafından ikinci fermantasyonda kullanılan Saccharomyces (S.) cerevisiae mayaları, teknolojik özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla mutasyona uğratılmıştır. Mutasyon sonucunda hücrelerin, morfolojisi, büyüme kinetiği ve otolizi ile azotlu bileşiklerin serbest kalma hızının etkilendiği 10

29 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN belirtilmiş ancak, mayaların fermantasyon yeteneklerinde değişiklik olmadığı bildirilmiştir. Martinez-Rodriquez ve Polo (2003) şişede ikinci fermantasyona terk edilecek şaraba, maya ve şeker ilavesi ile birlikte bentonit ilavesinin köpüren şarap üzerindeki etkisini araştırmışlardır. Bu çalışma sonucunda araştırmacılar, 3g/hL bentonit ilavesinin bile köpürme özellikleri üzerinde önemli (p<0.05) değişiklik meydana getirdiği ve köpük durumunu olumsuz etkilediğini açıklamışlardır. Ayrıca, farklı durultma maddeleri kullanılmasının şarabın duyusal özelliklerinde değişiklik meydana getirdiğini bildirmişlerdir. Pozo-Bayon ve ark. (2003a) tarafından ikinci fermantasyonda kullanılan mayanın, ilave edilen bentonitin ve maya üzerinde dinlendirme süresinin köpüren şarabın uçucu bileşikleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu maçla Xarella, Parellada ve Macabeo üzümlerinden elde edilen temel şaraptan iki paralelli beş ayrı deneme kurulmuştur. Bu denemelerde 5 farklı maya kullanılmıştır. Her denemenin birinci paraleli tanık olarak alınmış ve diğer paralelinin tiraj çözeltisine sodyum bentonit ilave edilmiştir. Köpüren şaraplar maya üzerinde 365 gün bekletilmiştir. İki yönlü varyans analizi sonuçlarına göre, farklı maya ilavesi ve tiraj çözeltisine sodyum bentonit ilavesinin uçucu bileşikler üzerindeki etkisi önemsiz bulunmuştur. Buna karşılık, dinlendirme süresinin uçucu bileşikler üzerindeki etkisi önemli bulunmuştur. Mamede ve ark. (2005), tarafından köpüren şarap üretiminde kullanılan Chardonnay ve Pinot noir üzüm şıraları, Pichia membranaefaciens, Klockera apiculata, Candida valida ve S. cerevisiae mayaları ile ikinci fermantasyona terkedilmiş ve mayaların kalite üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Elde edilen şarapların duyusal analiz sonuçlarına göre Pichia membranaefaciens mayası kullanılarak Chardonnay ve Pinot noir şıraları ile elde elden şarapların ve Klockera apiculata ile Chardonnay şıralarından elde edilen şarapların genel kabul edilebilirliği arasında istatistiksel açıdan fark bulunamamıştır. Diğer yandan, bu örnekler tüketiciler tarafından kabul edilebilirliği en yüksek örnekler olarak tercih edilmiştir. Ayrıca, Pichia membranaefaciens mayası ile Chardonnay ve Pinot noir şıralarından elde 11

30 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Adnan BOZDOĞAN edilen şarapların temel aroma (etil asetat, izoamil asetat, asetaldehit ve etanol) maddelerinin benzer miktarlarda bulunduğu tespit edilmiştir. Geleneksel yöntemle köpüren şarap üretiminde, ikinci fermantasyonda kullanılan mayaların, fermantasyon sonrası otolizini hızlandırma işleminin, şarabın köpürme özellikleri ve bileşimi üzerine etkisi Yolanda ve ark. (2005) tarafından araştırılmıştır. Bu amaçla, IFI473E, IFI473G, IFI473I, IFI473J, IFI473K mayaları ve bu mayaların mutantları köpüren şarap üretiminde kullanılmış ve örnekler duyusal, kimyasal ve köpürme özellikleri açısından karşılaştırılmıştır. Karşılaştırma sonucunda, IFI473I mutantının kullanıldığı denemede protein, serbest amino asit ve polisakkaritlerin şarap ortamına geçişinin hızlandığı belirlenmiştir. Aynı maya ile elde edilen şarabın, diğer örneklere göre köpürme özelliğinin daha iyi olduğu belirtilmiştir. Ayrıca, IFI473I mutant mayası ile elde edilen köpüren şaraplarda, maya üzerinde dinlendirilmenin 9 aydan, 6 aya düşürüldüğünde köpürme ve duyusal özelliklerinde farklılığın olmadığı ve sonuçta daha kısa sürede kaliteli köpüren şarap elde edildiği bildirilmiştir İkinci Fermantasyon Şeker ve maya ilave edilerek kapatılmış şişeler, mahzenlere alınarak yatık şekilde ve düşük sıcaklıkta (yaklaşık ºC de) fermantasyona terkedilir. Sıcaklık düşük olduğundan fermantasyon uzun sürer. Fermantasyon sonunda şişede 5-6 atm CO 2 basıncı oluşur. Fermantasyonun yavaş ve düşük sıcaklıkta yapılması kaliteli şampanya üretilmesine olanak sağlar (Canbaş, 1983; Colagrende ve ark., 1994). İyi kapatılmamış veya dayanıksız olan şişeler oluşan basınç nedeniyle patlayabilir. Bu nedenle, istif ara sıra bozularak kırık şişeler ayrılır ve sağlam şişeler yeniden istif edilir (Ribereau-Gayon ve ark, 2000). Llauberes ve ark. (1987) tarafından alkol fermantasyonunda kullanılan mayalardan şaraba geçen polisakkaritler üzerine araştırma yapılmıştır. Araştırmada, 6 farklı ticari Saccharomyces mayası kullanılmıştır. Araştırma sonucunda maya polisakkaritlerinin temel bileşeninin mannan olduğu ve mannanların da proteinlerle kovelent bağla bağlı oldukları bildirilmiştir. 12