ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ Elmas Özge SÜRÜCÜ "OSMANLI", "CAMAROSA" ve "SEYHUN" ÇİLEK ÇEŞİTLERİNİN AROMA MADDELERİ BİLEŞİMLERİNİN BELİRLENMESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2010

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSİ OSMANLI, CAMAROSA ve SEYHUN ÇİLEK ÇEŞİTLERİNİN AROMA MADDELERİ BİLEŞİMLERİNİN BELİRLENMESİ Elmas Özge SÜRÜCÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez../../.. Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Çokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza İmza İmza Doç. Dr. Serkan SELLİ Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ Doç Dr. Ebru KAFKAS DANIŞMAN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Gıda Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No : Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL Enstitü Müdürü Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF-2008-YL-48 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 YÜKSEK LİSANS TEZİ "OSMANLI","CAMAROSA", ve "SEYHUN" ÇİLEK ÇEŞİTLERİNİN AROMA MADDELERİ BİLEŞİMLERİNİN BELİRLENMESİ Elmas Özge SÜRÜCÜ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Doç. Dr. Serkan SELLİ Yıl : 2010, Sayfa: 58 Jüri : Doç. Dr. Serkan SELLİ Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ Doç. Dr. Ebru KAFKAS Bu çalışmada ülkemizde yetiştirilen Osmanlı, Camarosa ve bu iki çeşitten elde edilen Seyhun çileklerinin genel ve aroma bileşimleri araştırılmıştır. Çileklerin aroma maddeleri ekstraksiyonunda dietil eter çözgeniyle sıvı-sıvı ekstraksiyon yöntemi kullanılmıştır. Temsili test sonuçlarına göre bu çözgenden elde edilen aromatik ekstrakt diklorometan ve pentan/diklorometan (2:1) çözgenlerine göre daha yüksek puan almıştır. Aroma maddelerinin miktarı GC-FID ve tanımlanması GC- MS cihazı ile yapılmıştır. Osmanlı da 71 adet, Camarosa da 56 adet, Seyhun da 59 adet aroma maddesi belirlenmiştir. Aroma maddelerinin toplam miktarı Osmanlı da µg/kg, Camarosa da µg/kg ve Seyhun da ise µg/kg dır. Çilek örneklerinde aroma maddelerinin önemli bir kısmını asitler oluşturmuş ve bu bileşikleri laktonlar ve aldehitler izlemiştir. Yapılan duyusal analizler sonucunda aroma açısından en yüksek puanı Osmanlı çileği alırken, bunu Seyhun çeşidi izlemiştir. Anahtar Kelimeler: Çilek, Camarosa, Osmanlı, Seyhun, aroma maddeleri,gc-ms. I

4 ABSTRACT MSc THESIS DETERMINATION OF AROMA COMPOUNDS OF OSMANLI, CAMAROSA, and SEYHUN STRAWBERRY CULTIVARS Elmas Özge SÜRÜCÜ DEPARTMENT OF FOOD ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF CUKUROVA Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Serkan SELLİ Year : 2010, Pages: 58 Jury : Assoc. Prof. Dr. Serkan SELLİ Prof. Dr. Ahmet CANBAŞ Assoc. Prof. Dr. Ebru KAFKAS In this study, aroma and chemical properties of Osmanlı, Camarosa and Seyhun strawberry cultivars were determined. At the beginning, three different solvents including diethyl ether, dichlorometane and pentane/dichloromethane (2:1) were used for liquid-liquid extraction. As a result of representativeness test of the aromatic extract obtained from diethyl ether was found to be better than other two solvents. GC-FID and GC-MS were used for the quantification and identification of aroma compounds, respectively. Totally, 56 aroma compounds from Camarosa, 71 aroma compounds from Osmanlı, 59 aroma compounds from Seyhun were determined. Amount of the total aroma compounds of the samples were µg/kg in Osmanlı variety, µg/kg in Seyhun variety and µg/kg in Camarosa variety. Acids were the most dominant compounds in the strawberries followed by lactone and aldehyde. According to sensory evaluation Osmanlı cultivar was the most preferred in terms of aroma, followed by Seyhun. Key Words : Strawberry, Camarosa, Osmanlı, Seyhun, aroma compounds,gc-ms II

5 TEŞEKKÜR Lisans ve yüksek lisans öğrenimim süresince çalışmalarımım her aşamasında bana yol gösteren ve yardımlarını esirgemeyen Doç.Dr.Serkan Selli ye, jüri üyesi olarak tezimi değerlendiren Prof. Dr. Ahmet Canbaş a ve Doç. Dr. Ebru Kafkas a, tezimde materyal olarak kullandığım çilek çeşitlerini temin eden Yaltır A.Ş.-Adana ye, teziminin ilk aşamasından son haline gelinceye kadar tüm aşamalarında emeği gecen Ar.Gör. Haşim Kelebek e, tezime katkılarından dolayı Ar. Gör. Kemal Şen e, ayrıca, tezimin hazırlanması sırasında yardımları geçen tüm arkadaşlarıma, bütün öğrenim hayatım boyunca büyük bir sabır içinde bana destek olan, maddi ve manevi yardımlarını benden esirgemeyen başta annem Selma Sürücü olmak üzere tüm aileme teşekkürü borç bilirim. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ... I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR...III İÇİNDEKİLER.IV ÇİZELGELER DİZİNİ.VI ŞEKİLLER DİZİNİ.VII RESİMLER DİZİNİ...VIII SİMGELER VE KISALTMALAR..IX 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Çileklerin Aroma Maddeleri Üzerine Yapılan Çalışmalar Çileklerin Kimyasal Bileşimleri Üzerine Yapılan Çalışmalar MATERYAL VE METOD Materyal Hammadde Metod Çileklerde Yapılacak Olan Genel Analizler Toplam Asit Tayini ph Tayini SÇKM (Briks) Kül Tayini Organik Asit ve Şeker Tayinleri Antosiyanin Tayini Çileklerde Aroma Analizleri Aroma Maddelerinin Analizi ve Tanımlanması Duyusal Analizler Çilek Örneklerinin Duyusal Olarak Değerlendirilmesi Temsili Represantative Test ile Aroma Ekstraksiyonunda Kullanılan Çözgenin Belirlenmesi..33 IV

7 3.4. Sonuçların Değerlendirilmesi ve İstatiksel Analizler ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Çileklerin Genel Bileşimi Çileklerin Şeker İçerikleri Temsili (representative) Test Yöntemiyle Aroma Ekstraksiyonunda Kullanılan Çözgenin Seçimi Çileklerin Aroma Maddeleri Bileşimleri Esterler Yüksek Alkoller Laktonlar Aldehitler Asitler Terpenler Ketonlar Uçucu Fenoller Duyusal Analizler SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR. 49 ÖZGEÇMİŞ V

8 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 4.1. Çileklerin genel bileşimi Çizelge 4.2. Çileklerin şeker içerikleri Çizelge 4.3. Aroma ekstraklarının benzerlik ve aroma sonuçları...29 Çizelge 4.4. Çileklerin aroma madde maddeleri Çizelge 4.5. Çilek örneklerinin duyusal analiz sonuçları VI

9 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 3.1. Aroma maddeleri ekstraksiyonu Şekil 3.2. Duyusal analiz formu...22 Şekil 3.3. Benzerlik testinde kullanılan skala Şekil 3.4. Yoğunluk testinde kullanılan skala Şekil 4.1. Camarosa çileğinin aroma madde kromotogramı Şekil 4.2. Osmanlı çileğinin aroma madde kromotogramı...37 Şekil 4.3. Seyhun çileğinin aroma madde kromotogramı Şekil 4.4. Duyusal analiz sonuçlarının örümcek diyagramı...45 VII

10 RESİMLER DİZİNİ SAYFA Resim 3.1. Camarosa çilek örneği Resim 3.2. Osmanlı çilek örneği Resim 3.3. Seyhun çilek örneği Resim 3.4. Aroma maddeleri ekstarksiyon düzeneği Resim 3.5. Vigreux konsantrasyon düzeneği Resim 3.6. Mikro konsantrasyon düzeneği...20 Resim 3.7. Analizlerde kullanılan Agilent GC-MS sistemi Resim 3.8. Duyusal analizlerde kullanılan kağıt koklama çubukları Resim 3.9. Duyusal analizlerde kullanılan cam şişeler 24 VIII

11 SİMGELER VE KISALTMALAR FID GC MS GC-MS-O AESA FS : Alev İyonizasyon Dedektörü : Gaz Kromatografisi : Kütle Spektrometresi :Gaz Kromatografisi- Kütle Spektrometresi-Olfactometri : Aroma ekstrakt seyreltme analizi : Flavor seyreltme faktörü IX

12 1. GİRİŞ Elmas Özge SÜRÜCÜ 1. GİRİŞ Dünyada ve ülkemizde ticari olarak yetiştiriciliği yapılan çilekler, botanik olarak sınıflandırıldıklarında Rosales familyası, Fragaria cinsi içinde yer alırlar (Hancock and Luby, 1993). Ticari olarak yetiştiriciliği yapılan kültür çileklerinin büyük bir bölümü Fragaria X ananassa türüne girerler ve bu tür 2 yerli Amerikan türünün (F. chiloensis X F. virginiana) melezlenmesi ile elde edilmiştir (Staudt, 1989). Kendilerine özgü karakteristik aromaları, zengin vitamin ve diğer besin içerikleri nedeniyle en çok tercih edilen meyveler arasında yer alan çilekler, dünyanın bir çok bölgesinde yetiştirilebilmektedir. Dünyanın çilek üretimi 2007 istatistiklerine göre ton olup her yıl bu üretimde önemli artışlar meydana gelmektedir. Çilek üretiminde en önemli üretici ülke ABD olup üretimin yaklaşık %.29.2 sini karşılamaktadır. Geri kalan üretimin büyük bir bölümü ise Avrupa ülkelerinde, özellikle İspanya, Rusya, Türkiye ve Almanya da gerçekleştirilmektedir. Türkiye tonluk çilek üretimiyle dünyada dördüncü sırada (FAO, 2008) yer almakta ve dünya çilek üretiminin %6.25 ini karşılamaktadır. Ülkemizde çilek yetiştiriciliğine olan talep yıllar geçtikçe artmaktadır. Nitekim 1987 de 4620 ha alanda ton olan çilek üretimimiz 2007 yılında ha alanda 6 kat artarak tona ulaşmıştır. Ülkemizde çilek yetiştiriciliğinin yoğun olarak yapıldığı iller sırasıyla İçel, Bursa ve Aydın dır. Özellikle son yıllarda diğer illerde de artışlar görülmektedir. Bu artışın başlıca nedenleri; çilek yetiştiriciliğinin küçük aile işletmeciliğine uygun olması, bitkinin iklim ve toprak adaptasyonunun yüksek olması, birim alandan yüksek kar elde edilmesi ve meyvelerin çok fazla tüketim alanına (taze, meyve suyu, likör, jöle, reçel, marmelat, şarap, dondurma, yoğurt, şurup ve konsantre aroma maddeleri) sahip olmalarıdır (Anonymous, 2000). Çilek sahip olduğu zengin ve mineral madde içeriği ile dikkati çekerken, tat ve aroma maddeleri ile de tüketici tercihini etkilemektedir. Çileklerin bileşiminde bulunan fenolik maddeler ve bunlar içerisinde kırmızı renkten sorumlu antosiyaninler 1

13 1. GİRİŞ Elmas Özge SÜRÜCÜ çileklerin antioksidan kapasitesini artırmakta ve bu sayede insan sağlığında da önemli bir rol oynamaktadır. Çeşitli maddelerden oluşan aroma, gıdaların duyusal özelliklerini belirleyen önemli bir kalite ölçütüdür. Çileklerin sahip olduğu aroma, bir çok sayıda uçucu bileşiğin farklı konsantrasyonlarda bir araya gelmesinden oluşmaktadır. Yapılan çalışmalarda çilek kokusundan sorumlu aroma maddelerinin esterler, aldehitler, alkoller, ketonlar, terpenler ve furanonlardan kaynaklandığı bildirilmiştir. Meyvelerde aroma maddelerinin iz miktarda bulunması, bunların belirlenmesinde güvenilir ve çok duyarlı analiz yöntemlerinin kullanılmasını gerektirir. Aroma maddelerinin analizinde ilk aşama bu maddelerinin örnekten uygun bir yöntemle ayrılması yani ekstraksiyondur. Aroma uçucu bileşiklerinin ekstraksiyonlarında tepe boşluğu teknikleri sıvı-sıvı veya katı-sıvı ekstraksiyon, katı faz mikroekstraksiyon gibi örnek hazırlama yöntemleri kullanılmaktadır. Çilek ıslahında erkencilik ve kaliteli meyve üretimi en önemli ıslah amaçlarındandır. Çilek çeşitlerinin ticari kabulü ise toplam ürün miktarı yanında, meyve iriliğine, meyve şekline ve üretilen meyvelerin satılabilme kalitesine dayanmaktadır. Meyve sertliği, suda çözünebilir toplam kuru madde ve organik asit, yeme kalitesine karar vermede üç önemli kriterdir. Fazla sertlik, aromanın algılanmasında olumsuz etki yapmasına karşın yeterli sertlik, derim ve taşıma esnasında meyve kalitesi açısından temelini oluşturmaktadır. Meyve suyunun çözünebilir kuru madde kısmı temel olarak şekerlerden oluşur ve bu bileşikler tadı etkilemektedir. Organik asitler ise hem tadı hem de renk yoğunluğunu etkilemektedir. Tüketici kabulü büyük oranda suda çözünebilir kuru madde ile asitlerin dengesine bağlıdır (Sistrunk ve Cash, 1973; Deuwer ve Zych,1967 ). Bu çalışmanın amacı Osmanlı, Camarosa ve bu iki çeşidin kontrollü koşullarda melezlenmesi sonucu elde edilen Seyhun çilek çeşitlerinin aroma maddeleri bileşimlerini belirlemek amacıyla ele alınmıştır. 2

14 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Çilekte Aroma Maddeleri ile İlgili Yapılan Çalışmalar Çeşitli maddelerden oluşan aroma, meyvelerin duyusal özelliklerini belirleyen önemli bir kalite ölçütüdür. Bu bileşiklerin en önemli özellikleri, çok az miktarlarda bile duyusal olarak algılanmaları ve kalite üzerinde belirleyici rol oynamalarıdır. Meyvelerdeki aroma maddelerinin sentezi üzerine çeşitlerin, anaçların, meyvelerin yetiştirildiği ekolojinin, yüksekliğin, vejetasyon dönemindeki sıcaklık toplamının, meyvenin olgunluk safhasının, yetiştirme ve depolama koşullarının önemli etkileri olduğu bildirilmiştir (Drawert ve Berger, 1981; Willaert ve ark., 1983). Douillard ve Guichard (1989) 2,5-dimetil-4-hidroksi-3(2H)-furanon (furaneol) ve 2,5-dimetil-4-metoksi-3(2H)-furanon (mesifuran) bileşiklerinin çilek meyvelerinde belirlenen önemli aroma bileşikleri olduğunu ve bu iki bileşiğin tüm yabani çilek çeşitlerinde bulunduğunu, ancak ticari çilek çeşitlerinin tamamında bulunmadığını bildirmişlerdir. Bu iki bileşik tatlı, hoş ve keskin bir kokuya sahiptir. Furaneol ün yüksek konsantrasyonunda bulunması durumunda çileklere karamel, yanık şeker, düşük konsantrasyonda bulunması durumunda ise meyve kokusu verdiği bildirilmektedir (Re ve ark., 1973). Çilek meyvelerinde kaliteyi ve verimi arttırmak amacıyla çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Aroma maddelerinin oluşumu ve buna etki eden faktörler üzerine yapılan çalışmalarda, çileklerde 100 den fazla uçucu aroma maddesi saptanmıştır (Van Straen, 1980). Çilekte aromayı oluşturan maddelerin yoğunluğu ve miktarı çeşitlere göre farklılık göstermesine rağmen, genel olarak terpenler, aldehitler, esterler, alkoller, asitler, karbonil ve kükürtlü bileşiklerin çilekte aromayı oluşturan en önemli maddeler olduğu belirlenmiştir (Honkanen ve ark., 1980). Blanpied ve Black (1990) etilenin meyvelerde aromaya etki eden ve onun değişmesini sağlayan önemli bir bitki hormonu olduğunu belirtmişlerdir. Bu değişim, 3

15 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ nişastanın şekere dönüşümü sırasında olmaktadır. Meyvede olgunluğa bağlı olarak asitlerin azalması, aroma maddelerinin oluşmasına hızlandırmaktadır. Meyve ve sebzelerde kalite kriterleri (aroma, tat v.b) test panelleri ile değerlendirilebilir. Ancak bu değerlendirmeler panelde yer alan kişilere bağlı olduğu için elde edilecek sonuçlar, gerçeği objektif olarak yansıtmamaktadır. Aroma ile ilgili daha sağlıklı ve kesin sonuçlar çeşitli gaz kromatografik tekniklerle, meyvelerde aroma maddelerinin kalitatif ve kantitatif olarak belirlenmesi ile mümkün olmaktadır. Öte yandan, kullanılacak ekstraksiyon yönteminin seçiminde elde edilen aromatik ekstrakta uygulanacak duyusal analiz sonuçlarınında yüksek olması ekstraksiyon yönteminin güvenirliğini artırmaktadır. Çilek aroması çok sayıda uçucu ve uçucu olmayan bileşiklerin etkileşimi sonucu ortaya çıkmaktadır. Uçucu olmayan bileşikler şekerler, asitler, fenolik bileşikler olup, meyvenin tadından sorumludur. Günümüzde çilek meyvelerinin aromasından sorumlu temel bileşiklerin furaneol, etil hekzonat, etil bütanoat, metil bütanol ve cis-3- hekzanal olduğunu bildirmiştir. Ayrıca çilek genotipleri arasında aroma içerikleri bakımından büyük farklılıklar olduğu vurgulanmaktadır (Larsen ve Poll, 1992; Perez ve ark., 1992). Aroma maddelerinin oluşumu üzerine yapılan bir çalışmada, bu bileşiklerin iki şekilde oluştuğu saptanmıştır. Birincil aroma maddeleri taze meyvelerde oldukça önemli rol oynadığı, ikincil aroma maddelerinin ise, daha çok meyvenin suyunda yani işleme sırasında oluştuğu belirtilmiştir. (E)-2-hekzenal, (Z)-3-hekzenal ve (Z)-3- hekzenol gibi maddelerinin ikincil aroma maddeleri olduğu ve bu maddelerin taze meyvelerde bulunmayıp, işlenmiş meyvelerde bulunduğu saptanmıştır (Croft ve ark., 1993). Larsen ve Poll (1992) Senga Sengana çilek çeşidinde duo-trio testlerini kullanarak 24 aroma bileşiğinin algılanma eşik değerlerini belirlemişlerdir. Bileşiklerin eşik değeri ne kadar düşük ise kokuları o kadar etkili olmaktadır. Araştırmacılar çilekte en önemli aroma bileşiklerini etil bütanoat, etil hekzanoat, ve 2,5-dimetil-4-hidroksi-3(2H)-furanon olarak bildirmişlerdir. Bunların sırasıyla koku eşik değerlerini 0.001, , mg/kg olarak saptamışlardır. 4

16 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ Archbold ve ark., (1996) meyvelerde uçucu aroma maddeleri ve Botrytis cinerea ya dayanıklılık arasında bir korelasyon olduğunu saptamışlardır. Araştırmacılar çilek meyvelerinde benzaldehit, metil benzoat, metil salisilat, dihekzenil, dietil asetat, hekzenol, (E)-2-hekzen-1-ol gibi uçucu aroma maddelerinin yoğunluğunun artıkça, Botrytis cinerea ya dayanıklığının da artığını bildirmişlerdir. Çilek aromasının çok sayıda ester, alkol, aldehit ve kükürt bileşiklerinin bir araya gelmesiyle meydana geldiği bildirilmiştir. Çilek meyvelerinde aromanın olgunlaşma dönemi boyunca; karbonhidratlar, proteinler ve yağların parçalanmasıyla meydana geldiği açıklanmıştır (Perez ve ark., 1996). Hamilton-Kamp ve ark. (1996) çileklerde uçucu bileşiklerin oluşum metabolizmasını araştırmışlardır. Çileklerde 3 temel uçucu bileşen grubu belirlemişlerdir. Bunlar alifatik alkolerden oluşan esterler (1), alifatik aldehitlerden oluşan alkoller (2), ve karbonil (aldehit ve ketonlar) bileşikleri (3) dir. Kültürü yapılan çilek çeşitleri, yabani çilek çeşitlerine göre, daha iri ve daha verimli olmalarına karşın, aromatik yönden yabani çilek çeşitlerine göre daha zayıftırlar. Kültür çilek çeşitlerinde meyve iriliğinin artmasıyla, lezzeti oluşturan özellikle tad ve koku bileşiklerinin konsantrasyonlarında azalmalar olduğu bilinmektedir (Zebatakis ve Holden, 1997). Schieberle ve Hofmann (1997) gaz kromatografisi-olfaktometri tekniği ile çilekte aroma aktif bileşiklerini araştırmışlardır. Flavor seyreltme tekniği kullanan araştırmacılar taze çilek suyunda (Z)-3-hekzenal, 4-hidroksi-2,5-dimetil-(2H)- furanon, metil bütanoat, etil bütanoat, metil-2-propanoat ve 2,3-bütanedion un kokunun oluşumunda anahtar bileşikler olduğunu bildirmişlerdir. Günümüzde, aroma bileşiklerinin basit ve tekrarlanabilen sonuçlar veren yöntemlerle yapılması büyük önem taşımaktadır. Son zamanlarda geliştirilen, zaman almayan, çözücü kullanımı gerektirmeyen, ucuz ve duyarlılığı yüksek olan Katı Faz Mikro Ekstraksiyon (SPME), Gaz Kromatografisi (GC) ve Gaz Kromatografisi/Kütle Spektrometresi (GC/MS) tekniklerinin özellikle kompleks aromaya sahip meyvelerde (çilek, muz, mango, ahududu ve böğürtlen gibi) aroma bileşiklerinin belirlenmesinde başarılı sonuçlar verdiği bildirilmiştir (Ibanez ve ark., 1998). 5

17 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ Çağlar (1998) 9 çilek çeşidi ve 12 melez çilek çeşit adayı üzerinde yapmış olduğu çalışmada, çileklerin kalite kriterlerinin hasat peryodu süresince değişimini incelemiştir. Bu kalite kriterlerinden özellikle aroma üzerinde durulmuş, çeşit ve çeşit adaylarının aroma içerikleri saptanmıştır. Araştırmacı, uçucu aroma maddesi sayısının fazla olmasının subjektif olarak hissedilme açısından çok önemli olmadığını ve çilek örnekleri arasında Osmanlı çileğinin denemeye alınan diğer çeşit ve çeşit adaylarından daha üstün bir aromaya sahip olduğunu vurgulamıştır. Çilek meyvelerinde aroma maddelerinin analizi, çilek meyvesinde metabolik aktivitenin yüksek olması nedeniyle oldukça karmaşıktır. Çilekte aroma maddeleri hasattan hemen sonra çok çabuk değişebilmektedir. Bu nedenle aroma analizlerinin mümkün olduğunca hızlı yapılması gerekmektedir (Brauss ve ark., 1998). Perez ve ark. (1999) çileklerde aroma maddelerinin linoleik ve linolenik yağ asitlerinin oksidatif parçalanması sonucu oluştuğunu ve lipoksigenaz ve hidroperoksit liyaz enzimlerinin yağ asitlerinin parçalanmasında önemli rol oynadığını bildirmişlerdir. Ducruet ve ark. (2001) çilek şuruplarının cam şişe, PVC ve PET şişelerle paketleyip aroma maddelerindeki değişimi incelemişlerdir. Esterler, aldehitler ve alkoller katı faz mikroekstraksiyon (SPME) ve çözücü ekstraklarla elde edilmiştir. 90 gün sonunda PVC ve PET şişelerle paketlenenlerde metil sinamat, metil antranilat ve metil dihidro jasmonat bileşiklerinde etkili bir azalma gözlemişlerdir. Bu azalma polimer matrisler ile bu bileşiklerin karşılıklı etkileşimleri sonucu olduğu açıklanabilir. Aynı araştırmacılar uzun depolama sürecinde çilek şuruplarının cam şişelerde muhafaza edilmesi aroma bileşiklerini koruduğunu bildirmişlerdir. Urruty ve ark. (2002) Fransa da yetiştirilen 17 farklı çilek çeşidinin aroma maddeleri bileşimini katı faz mikroekstraksiyon tekniği (SPME) ile araştırmışlardır. Araştırmacılar DVB/karboksen fiberi ile kaplı SPME nin çileklerde aroma maddelerinin ekstraksiyonunda etkili olduğunu ve kısa süre içerisinde çileklerin aromatik yönden karekterize edebileceğini saptamışlardır. Esterler çileklerde tanımlanan bileşikler içerisinde en büyük kısmı oluşturmaktadır. Bu bileşikler alkol asil transferaz enziminin etkinliğinde karboksilik asitlerden ve alkollerden esteri, esterifikasyon yoluyla oluştururlar. Bu bileşiklerin 6

18 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ oluşumundaki temel substrat aminoasitlerdir. Çileklerin içerdiği substrat miktarı esterlerin biyosentezi için sınır düzeydedir. In vitro çalışmalarda kültür ortamına ilave edilen substratın ester biyosentezini arttırdığı gözlemlenmiştir (Perez ve ark., 2002). Kafkas ve ark. (2004) Osmanlı çileğinin taze ve dondurulmuş meyvelerinde bulunan aroma maddelerini HS ve Im-SPME tekniği ile belirlemişlerdir. Taze ve dondurulmuş olarak analizi yapılan meyvelerde aroma kompozisyonu bakımından önemli farklılıklar saptamamışlardır. Ancak ester bileşikleri konsantrasyonlarının taze çilek meyvelerinde daha yüksek düzeyde olduğunu bildirmişlerdir. Bu güne kadar yapılan çalışmalarda esterlerin çilek aromasında en etkili grup olduğu bildirilmiştir. Esterler içerisinde etil-2-metil bütanoat, metil bütanoat, etil bütanoat, metil hekzanoat, etil hekzanoat, hekzil asetat ve (E)-2-hekzenil asetat ın önemli aroma aktif esterler olduğu ve çileklere yeşilimsi, tatlı ve meyvemsi kokular kazandırdıkları bildirilmektedir. Öte yandan çok düşük algılanma eşik değerlerine sahip olan furaneol (2,5-dimetil-4-OH-3(2H)-furanon) ve mesifuran (2,5-dimetil-4- metoksi-3(2h)-furanon) ında çilek aromasının karakteristik kokusundan sorumlu iki temel furanon olduğu vurgulanmıştır (Menager ve ark. 2004). Ayala-Zavala ve ark. (2004) Chandler (Fragaria x ananassas) çilek çeşidinin aroma maddeleri oluşumuna depolama süresi ve sıcaklığına bağlı olarak önemli derecede değiştiğini bildirmişlerdir. Araştırmacılar, depolama sırasında etil hekzanoat, hekzil asetat, metil asetat ve bütil asetat ın miktarının artarken, 3-hekzenil asetat ve metil hekzanoat miktarının azaldığını saptamışlardır. Çilek meyvelerinin 5 ve 10 ºC de muhafaza edilmesinin 0 ºC ye göre aroma maddeleri miktarı önemli düzeyde arttığı açıklanmıştır. Uçucu esterler bir çok meyvede aroma maddelerinin önemli bir kısmını oluşturmaktadır. Olgun çilek meyvelerinde 100 ün üzerinde ester bileşiği belirlenmiştir. Çileklerde aminoasitlerde alanin olgunlaşma sırasında etil esterlerin oluşumunda öncül rol oynamaktadır (Beekwilder ve ark., 2004). Azandolu ve ark. (2004) 24 farklı çilek meyvesinin aromatik özelliklerini duyusal ve enstrümental cihazlarla analiz etmişlerdir. Olgunluk aşamasındaki muz örneklerinde metil bütanoat, etil bütanoat, metil hekzanoat, cis-3-hekzenil asetat ve 7

19 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ linalol ün önemli aroma maddeleri olduğu belirlenmiştir. Aroma maddeleri analizinde 6 farklı fiber kullanılarak tepe boşluğu SPME yöntemi uygulanmıştır. Analizlerde en iyi sonuçlar DVB/CAR/PDMS ve PDMS fiberleri ile elde edilmiştir. Gıdalarda aroma maddelerinin iz miktarda bulunması, bunların belirlenmesinde güvenilir ve çok duyarlı analiz yöntemlerinin kullanılmasını gerektirir. Aroma maddelerinin analizinde ilk aşama bu maddelerin gıdadan uygun bir yöntemle ayrılmasıdır. Bu amaca yönelik çeşitli ekstraksiyon yöntemleri geliştirilmiştir. Aroma analizlerinde tercih edilecek analiz yöntemi seçiminde de birtakım unsurlar göz önünde tutulmalıdır. Aroma maddelerinin belirlenmesinde ekstraksiyon sırasında kullanılan organik çözücülerin de önemi büyüktür. Uçucu aroma maddelerinin tayininde en çok kullanılan çözücüler 1) Dietil eter, 2) Dietil eter/pentan karışımı 3) Freonlar, ve 4) Diklorometandır. Son yıllarda dietileter ve diklorometanın uçucu aroma maddelerinin tayininde en çok tercih edilen organik çözücü oldukları bilinmektedir. Özellikle diklorometanın, furaneol ve benzeri bileşiklerin belirlenmesinde kulllanılan en iyi çözücü olduğuna işaret edilmektedir (Altın ve Yüceer, 2005). Buettner ve Mestres (2005) çileklerde bulunan aroma maddelerinden etil bütanoat, etil-3-metil butanoat, etil hekzanoat, ve (Z)-3-hekzenil asetatın çileklere meyvemsi kokular ve β-ionun ise menekşe kokusu kazandırdığını bildirmişlerdir. Aubert ve ark. (2005) hızlı ve kolay bir metot olan sıvı sıvı mikroekstraksiyon (LLME) yöntemini meyve ve sebze sularındaki uçucu bileşiklerin belirlenmesi amacıyla geliştirmişlerdir. Ekstraksiyon verimliliği üzerine tuz kullanımı, konsantrasyonu ve ekstraksiyon zamanının etkili olduğunu belirlenmiştir. Araştırmacılar bu yöntemi çilek, şeftali, kavun ve domateste bulunan aroma maddelerini ekstrakte etmek için kullanmışlardır. Mara des Bois çileklerinde bu yöntemle toplam 28 adet aroma maddesi izole edilmiştir. Bu bileşikler içerisinde miktar olarak en fazla mesifuran, hekzanoik asit, etil bütanoat, 2-metil-bütanoik asit ve linalol bulunmuştur. Kafkas ve ark. (2005) İsrail de ticari olarak yetiştiriliciği yapılan 3 çilek çeşidinde (Tamar, Yael, Malach) uçucu aroma kompozisyonlarını incelemişlerdir. Aroma bileşikleri tepe boşluğu katı faz mikro ekstraksiyon (HS-SPME) ve sıvı sıvı 8

20 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ ekstraksiyon tekniği olmak üzre 2 farklı ekstraksiyon tekniğiyle ekstrakte etmişler ve GC-MS ile belirlemişlerdir. Malach çeşidinin diğer çeşitlere göre ester ve furanon içerikleri bakımından daha zengin olduğunu bildirmişlerdir. Denemede faklı ekstraksiyon teknikleri kullanıldığından aroma profillerinde de farklılıklar olduğu dikkati çekmiştir. HS-SPME tekniğinin çok uçucu ve polar olmayan esterlerin tanımlanması için uygun olduğu, sıvı-sıvı ekstraksiyon tekniğinin ise daha çok polar ve uçuculuğu az olan furanon bileşiklerinin tanımlanması için uygun olduklarını saptamışlardır. Nuzzi ve ark. (2008) gaz kromatografisi-olfaktometri tekniği ile İtalya da yetiştirilen Darselect, Eva, ve VR4 çilek çeşitlerinin aroma aktif bileşiklerini araştırmışlardır. Çilek örneklerinde esterler toplam uçucu maddelerinin % ni oluşturmuştur. Aroma maddeleri içerisinde metil bütanoat, dimetil disülfit, dimetil trisülfit, γ-heptalakton ve γ-dekalakton GC-O yöntemiyle aroma aktif bileşikler olduğu saptanmıştır. Öte yandan, araştırmacılar GC-O yönteminin oldukça zaman alıcı bir teknik olduğunu ve rutin analizlerde kullanılamayacağını bildirmişlerdir. Zhang ve ark. (2009) Xingdu 1 ve Xingdu 2 çilek çeşidinin uçucu bileşiklerini incelemişlerdir. Uçucu bileşikler katı faz mikroekstraksiyon ve gaz kramotografisi kütle spektrofometresi ile analiz edilmiştir. Xingdu 1 çeşidinde toplam 50 bileşik, Xingdu 2 çeşidinde 71 aroma bileşiği belirlenmiştir. Li ve ark. (2009) Aroma ekstrakt seyreltme (AEDA) analizi yöntemi ve gaz kromatografisi-olfaktrometre (GC-O) yardımıyla çilek meyvesindeki aroma-aktif bileşiklerini belirlemişlerdir Çileklerin Kimyasal Bileşimi İle İlgili Yapılan Çalışmalar Asitler; çilek meyvelerinde lezzeti doğrudan etkilemeleri yanında özellikle işlenmiş ürünlerde aromanın zayıflamasına ve pektinlerin jelleşmesine neden olmaktadırlar. Çilek meyvelerinde en fazla bulunan asitler, sitrik ve malik asit olup çok az miktarda glikolik ve şikimik asit bulunmaktadır. Ayrıca çilekler askorbik asit bakımından da zengindirler (Lundergan ve ark., 1975; Woodward, 1972). 9

21 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ Olgun çilek meyvelerinde sakkaroz, glikoz ve fruktoz toplam şekerlerin % 99 dan fazlasını içermekle birlikte çok az miktarlarda sorbitol ve ksiloz olduğu belirlenmiştir (Makinen ve Söderling, 1980). Streif (1981) uçucu aroma maddeleri, şeker, asit içeriği ve şeker/asit dengesinin çilek meyvelerinin, meyvelerin yeme kalitesini oluşturan en önemli kalite kriterleri olduğunu bildirmiştir. Çilek meyvelerinde lezzetin; şeker, asitlik ve aromanın etkileşimi sonucu ortaya çıktığı bilinmektedir. Genelde lezzetli çilek çeşitlerinde gerek suda çözülebilir kuru madde ve gerekse titre edilebilir asit içeriklerinin yüksek olduğu bildirilmiştir (Kader, 1991). Hemphill ve Martin (1992) olgun çilek meyvesinin yaklaşık % 90 ının su ve % 10 unun suda çözünebilir kuru madde miktarı ile insan sağlığı ve beslenmesinde önemli bir yer tutmakta olduğunu belirtmişlerdir. Aynı araştırıcılar taze çilek meyvesinde 70 mg/g karbonhidrat (toplam), 6 mg/g protein, 4 mg/g yağ (toplam), 0,14 mg/g kalsiyum, 0,10 mg/g magnezyum, 0,19 mg/g fosfor, 1,66 mg/g potasyum bulunduğunu, çinko, bakır ve mangan içeriğinin ise 5 mg/kg ın altında bulunduğunu bildirmişlerdir. Çilek meyvelerinde en fazla bulunan asidin sitrik asit olduğu ve bu asidin olgun meyvelerinde toplam asitlerin %88 ini oluşturduğu ve malik asidin ise; ikinci sırada yer aldığı bildirilmiştir (Kim ve Moon, 1993). Margareta ve ark. (1995) Finlandiya da ve yılları arasında meyvelerde ve üzümlerde C vitamini içeriğini araştırmışlardır. Taze kuş üzümlerinde C vitamini içeriği 100 g meyvede ortalama 136±16.6 mg bulunurken; taze çileklerde ise 60± 3.6 mg olarak bulunmuştur yılında yetiştirilen çilek çeşitlerinde ise C vitamini içeriği 100 g taze ağırlıkta mg arasında değişmiştir. Perkins-Veazie ve ark. (1997) olgun çilek meyvelerinde fruktoz şekerinin diğer şekerlerden daha yüksek konsantrasyonlarda bulunduğunu, bazı araştırıcılar ise bu durumun çilek genotiplerine göre değişebildiğini bildirmişlerdir (Netsby, 1998 ; Hakala ve ark. 2002). Kahkönen ve ark. (1999) fenolik madde içeren bir çok meyve ekstraklarının antioksidan aktivitelerini incelemiş ve bu meyvelerden çileklerin fenolik madde 10

22 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ miktarı ve antioksidan aktivitesinin bir çok meyveden daha düşük olduğunu bildirmişlerdir. Sone ve ark. (1999) çilek meyvelerinde derim mevsimi boyunca askorbik asit içeriğinin değişimini incelemişlerdir. Çilek çeşitlerinin askorbik asit içeriği derim dönemlerine göre farklılık göstermiştir. Askorbik asit içeriği ile SÇKM arasında yüksek bir korelasyon bulunurken organik ve malik asit içeriği arasında zayıf bir korelasyon olduğu sonucuna varılmıştır. Aynı zamanda sakkaroz/toplam şekerler ve glikoz/fruktoz oranları arasında pozitif bir ilişki olduğu gözlenmiştir. Hakkinen ve ark. (2000), çilekte yaptıkları çalışma ile toplam fenolik bileşiklerin % 51 inin ellajik asitten oluştuğunu belirlemişlerdir. Çilek meyvelerindeki ellajik asit miktarlarının çeşitlere göre ve hasat olgunluğuna göre değişmekte olduğu bildirilmiştir (Mass ve ark., 1991). Koşar ve ark. (2004) olgun çilek meyvelerinde yaptıkları çalışmada Camarosa da 0.36 mg/100 g, Dorit te 0.11 mg/100 g, Chandler de 0.42 mg/100 g ve Osmanlı çeşidinde 0.52 mg/100 g ellajik asit saptamışlardır. Kepenek ve ark. (2002) Camarosa çilek çeşidinin 2000 ve 2001 yıllarına göre ph değerinin , SÇKM değerinin % , titre edilebilir asitlik değerinin % arasında değiştiğini belirlemişlerdir. Abonyi ve ark. (2002) 5 farklı bölgeden almış oldukları Totem çeşidi çileklerde renk ölçümleri yapmışlardır. Çalışmalarında Minolta Chroma CR-200 renk ölçeri kullanmışlar ve örneklerin L değerini 36.1 ± 1.0, a değerini 25.6 ± 0.6, b değerini 19.8 ± 0.9, Hue değerini 37.8 ve kroma değerini 32.4 olarak belirtmişlerdir. Wang ve ark. (2002) çileklerin zengin C vitamini kaynağı olduğunu ve çileklerde askorbik asit içeriğinin, diğer antioksidan bileşiklerle aktiviteyi arttırdığını bildirmişlerdir. Ayrıca C vitamininin biyolojik fonksiyonunun elektron verebilme yeteneğine bağlı olduğunu, bunun da biyokimyasal reaksiyonlarda hücre içi ve hücreler arası kuvvetin azalmasını sağladığını bildirmişlerdir. Törrönen ve Maatta (2002) çileklerin renkli ve renksiz fenol bileşikleri olarak antosiyaninleri, flavanolleri, kateşinleri ve proantosiyaninleri içerdiğini ve miktarsal açıdan en önemli grubun antosiyaninler olduğunu bildirmişlerdir. Araştırıcılar 11

23 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Elmas Özge SÜRÜCÜ çileklerde antioksidan aktivitesinin diğer üzümsü meyvelere göre daha az olduğuna da dikkat çekmişlerdir. Hakala ve ark. (2003) geleneksel yetiştiricilikte elde edilen 6, organik yetiştiricilikte elde edilen 3 çilek çeşidinin mineral madde içeriklerini incelemişlerdir. Meyvelerin mineral içeriği çeşitlere ve uygulamalara göre fazla değişmemekle birlikte organik yetiştiricilikteki çeşitlerin mineral içerikleri geleneksel yetiştiriciliğe göre daha değişken bulunmuştur. Çilek meyvelerinin özellikle potasyum ( mg/g), magnezyum ( mg/g) ve kalsiyum ( mg/g) bakımından zengin olduğunu belirten araştırıcılar manganın mg/kg, demirin arasında değiştiğini, kurşun miktarının genelde mg/kg ın (limit değeri), kadmiyum içeriğinin ise mg/kg ın altında olduğunu tespit etmişlerdir. Akbulut ve ark. (2006) Tokat bölgesinden toplanan 4 farklı çilek (Gökal1, Gökal2, Maraline ve F.vesca) ve Konya-Akşehir bölgesinden toplanan 1 çilek çeşidinin (Fragaria arten) fitokimyasal özellikleri, antioksidan kapasitesi ve mineral madde dağılımlarını belirlemişlerdir. Çileklerde en yüksek antosiyanin miktarı mg/kg ile F.arten den tespit edilirken en düşük değer mg/kg ile Gökal 1 de belirlemiştir. Askorbik asit ve fenolik madde bakımından da zengin olan çileklerin en yüksek askorbik asit miktarına mg/100 g ile F.vesca (Dağ Çileği) da saptamışlardır. Toplam fenolik madde içerikleri ise mg/kg (Gökal 1) mg/kg (F.arten) arasında bulmuşlardır. Antioksidan kapasitesi bakımından da zengin olan çileklerin içerisinde en yüksek antioksidan kapasiteye sahip çilek çeşidini F.arten olarak tesbit etmişlerdir. Meyveler mineral bakımından da zengin olup en yüksek mineral maddeler sırasıyla K, P, Ca, Mg, Na ve Fe olarak belirlemişlerdir. 12

24 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ 3. MATERYAL ve METOD 3.1. Materyal Hammadde Bu çalışmada 2008 yılı Osmanlı, Camarosa, Seyhun (Osmanlı x Camarosa melezi) çilek çeşitleri kullanılmıştır. Çilek örnekleri Adana da faaliyet gösteren özel bir çilek üreticisi firmadan (Yaltır A.Ş.) temin edilmiştir. Analizler öncesi günlük olarak toplanan çilek örnekleri özel plastik kaplar içerisisinde Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü Biyoteknoloji laboratuvarına getirilmiştir. Denemelerde her bir çilek örneğinden analizler için ortalama 3 kg kullanılmıştır. Osmanlı çileği: Kendine özgü hoş koku ve aroması ile bilinen, ve yüksek SÇKM içeriğine sahip bir çeşittir. Meyvelerin güneş gören yanları açık pembe, görmeyen kısımları ise krem rengindedir. Meyve şekli basık, bazen yuvarlak veya basık koniktir. Meyveleri küçüktür ve ticari çeşitlerine göre daha geç zamanda olgunlaşır. Meyve eti beyaz veya açık krem renkte ve oldukça yumuşaktır. Kendine özgü güzel aromaya sahip olan bu çeşidin akenleri meyve yüzeyine batık, meyve içi, boşluğu olmayan sulu özellik göstermektedir (Dokuzoğuz, 1963). Resim 3.2.Osmanlı çilek çeşidinin meyvelerine ait bir görünüm 13

25 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Camarosa çileği: Amerika da Kaliforniya Üniversitesinde melezleme ıslahı sonucu elde edilmiş bir çilek çeşididir. Meyveleri konik, silindirik konik şekilli, orta erkenci bir çeşittir. Meyve dış rengi kardinal kırmızısı olup, meyve içi rengi koyu kırmızıdır. Meyveleri parlak, meyve eti oldukça sert, iri meyveli, aroması zayıf, akenleri yüzeyde, meyve içi boşluğu yoktur. Meyvelerin orta derecede suludur (Anonymous, 1996). Resim 3.1.Camarosa çilek çeşidinin meyvelerine ait bir görünüm Seyhun çileği: Seyhun çileği Osmanlı ve Camarosa çileklerinin melezlenmesi sonucu elde edilmiş yeni bir çeşittir. Meyveleri konik, silindirik-konik şekilllidir. Meyve dış rengi kırmızı olup, meyve içi rengi açık kırmızıdır. Resim 3.3.Seyhun çilek çeşidinin meyvelerine ait bir görünüm 14

26 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ 3.2. Metod Çileklerde Yapılan Genel Analizler Toplam Asit Tayini Toplam asit tayininde, çilek örneklerinden elde edilen meyve suyundan 1 ml alınmış ve üzerine 50 ml saf su eklenmiştir. Daha sonra N/10 luk NaOH ile ph değeri 8.1 olana kadar titre edilmek suretiyle toplam asitlik belirlenmiştir. Sonuçlar g/l olarak verilmiştir (Kallio ve ark. 2000) ph Tayini Çilek örneklerinin ph sı doğrudan cam elektrotlu ph-metre (ORION 3-Star, USA) kullanılarak ölçülmüştür SÇKM (Briks) ve ark. 2000). Çileklerin SÇKM değeri el refraktometresi yardımıyla belirlenmiştir (Kallio Kül Tayini Kül tayini 525±25 ºC de kül fırınında yapılmıştır (Ough ve Amerine, 1988) Şeker Tayini Çileklerde şeker ve organik asitlerin analizleri Sturm ve ark. (2003) a göre yapılmıştır. Analizler için her bir taze çeşitten 100 g örnek alınmış ve mekanik bir parçalayıcı ile parçalandıktan sonra devir/dakikada 4ºC de santrifüj edilmiş ve üstteki berrak kısım alınıp 0.45 µm lik filtrelerden geçirilerek süzülmüştür. Daha 15

27 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ sonra elde edilen ekstrakt doğrudan Shimadzu LC-20AD model SPD-20A UV ve RID-10A reaktif indeks dedektörlü HPLC ye enjekte edilerek örneklerdeki şeker miktarları belirlenmiştir. Taşıyıcı faz olarak 5 nm lık sülfürik asit çözeltisi kullanılmış ve akış hızı 1 ml/dakika olarak ayarlanmıştır. Örneklerdeki şeker konsantrasyonlarının belirlenmesinde dış standart yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla glikoz, früktoz, sakkaroz (Sigma&Aldrich-USA) standartlarından 5 farklı konsantrasyonda kalibrasyon çözeltileri hazırlanıp, HPLC analizleri yapılmış ve elde edilen veriler doğrusal regresyon analizi uygulanarak, eğriyi tanımlayan eşitlik hesaplanmıştır (Perez ve ark. 1997). Bu eşitlik kullanılarak, çilek ekstraktlarındaki şeker miktarları belirlenmiştir. HPLC Koşulları Sistem: Shimadzu LC-20AD model SPD-20A UV ve RID 10 Enjekte edilen miktar: 20 µl Kolon: Aminex HPX-87H, 300 mm. X 7.8 mm. Taşıyıcı faz: 5mM lık sülfürik asit Akış hızı 1 ml/ dak. Dedektör tipi: RID dedektör Antosiyanin Tayini Antosiyaninlerin tayininde, bu pigmentlerin sodium bisülfit iyonu ile birleşerek renklerini kaybetmelerini temel alan bir yöntemden yararlanılmıştır. Bisülfit katılan örnek ile bisülfit katılmamış örnek arasındaki optik yoğunluk farkı, daha önce hazırlanmış standart eğriye uygulanarak, sonuçlar elde edilmiş ve mg/l olarak verilmiştir (Ribereau-Gayon ve ark., 2000). 16

28 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Çileklerde Aroma Madde Analizleri Aroma Maddelerinin Analizi ve Tanımlanması Aroma analizlerinde sıvı-sıvı ekstraksiyon tekniği uygulanmıştır. Ektraksiyon her bir örnekte üç kez tekrarlanmak üzere dietil eter çözgeni ile yapılmıştır. Aroma maddelerinin ekstraksiyon aşamaları Şekil 3.1. de verilmiştir. Her ekstraksiyon işleminde 100 g çilek püresi kullanılmıştır. Başlangıçta çilek meyvelerinin yeşil yaprakları çıkarılmış ve ince dilimler halinde kesilmiştir. Daha sonra bu blender içerisinde 1 dakika süre ile karıştırılarak homojen püre haline getirilmiş ve bu püreden 100 g alınmıştır. Çilek örneği içerisine 50 ml dietil eter çözgeni ve 30 µg iç standart (4-nonanol) eklenerek, 500 ml lik bir erlene alınmıştır. Erlendeki karışım azot gazı altında 4-5 C de 1 saat süreyle manyetik karıştırıcı da karıştırılmıştır (Priser ve ark., 1997). Bu işlem sonucu, erlen içeriği 4 ºC de 10 dakika (6000 rpm de) santrifüj edilmiştir. Santrifüj işleminden sonra aroma maddelerini içeren çözgen fazı alınarak, Vigreux konsantratör (Resim 3.5.)ile 40 C de 3 ml kalıncaya kadar ve daha sonra mikro konsantratör (Resim 3.6.) ile 0.5 ml ye kadar konsantre edilmiştir. Aroma maddelerinin miktar tayininde, Agilent 6890 marka alev iyonlaşma dedektörlü (FID) gaz kromatografisi kullanılmıştır (Resim 3.7). Aroma maddelerinin ayrımı DB-WAX kapiler kolon (30 m 0.25 mm 0.25 µm) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Enjektör sıcaklığı 220, dedektör sıcaklığı 250 ºC, kolon sıcaklığı 40 ºC, da 4 dakika beklemeden sonra, dakikada 2 ºC artarak 90 ºC ye ve daha sonra dakika da 3 ºC artarak 130 ºC ye ve en son 4 ºC artarak 240 ºC çıkacak ve bu sıcaklıkta 12 dakika sabit kalacak şekilde programlanmıştır. Cihaza her bir çilek ekstraktından 3 µl enjekte edilmiştir. Taşıyıcı gaz olarak He kullanılmış ve akış hızı 3 ml/dakika olarak ayarlanmıştır. Kütle spektrometresinin iyonlaşma enerjisi 70eV, iyon kaynağı sıaklığı 250 ºC, kuadrupol sıcaklığı 120 ºC tutularak, 1 saniye aralıklarla kütle/yük(m/e) arasında tarama yapılmıştır. Piklerin tanısı, standardı bulunan bileşikler için standart çözelti enjekte edilerek, standardı olmayan bileşikler için kütle spektrumunun bilgisayar hafızasındaki kütle spektrumlarıyla 17

29 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ (Wiley 7.0., Nist ve Flavor 2L) karşılaştırılarak yapılmıştır. Piklerin tanısından sonra aroma maddelerinin konsantrasyonları iç standart yöntemiyle hesaplanmıştır (Schneider ve ark., 2001). 100gr Çilek Püresi 50 ml çözgen İlavesi 5 μl İç standart (4-nonanol) ilavesi Manyetik Karıştırıcıda Karıştırma (0 C de 30 dk.) Fazların Ayrılması Konsantrasyon (45 C de 1 ml ye kadar) GC-MS e Enjeksiyon Şekil 3.1. Aroma maddelerinin ekstraksiyon aşamaları 18

30 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Resim 3.4. Aroma maddeleri ekstraksiyon düzeneği Resim 3.5. Vigreux konsantrasyon düzeneği 19

31 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Resim 3.6. Mikro konsantrasyon düzeneği GC-MS Koşulları Sistem: Agilent 6890N GC ve 5975B MS Kolon: DB-Wax kolon (30 m x 0.25 mm i.dx 0.5 µm, J&W Scientific-Folsom,USA) Enjeksiyon sıcaklığı: 250 o C Kolon sıcaklığı: 40 o C de, 10 dakikada ve bir 4 o C artış göstererek 220 o C ye ayarlanacak Taşıyıcı gaz: Helyum (3 ml/dakika) Elektron enerji: 70 ev Kütle aralığı: m/z 20

32 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Hesaplama Piklerin tanısından sonra aroma maddelerinin konsantrasyonları, iç standart yöntemiyle aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanmıştır. Ci=(A i / A st ) X C st X RF X HF Ci :Bileşiğin konsantarsyonu A i A st C st RF HF : Bileşiğin pik alanı : İç standartın pik alanı : İç standartın konsantrasyonu (34 µg/100 ml) :Cevap faktörü (Cevap faktörü 1 olarak alınmıştır) :Hesaplama faktörü (Örnek miktarının litreye çevrilmesi için faktör:10) Resim 3.7. Analizlerde kullanılan Agilent GC-MS sistemi 21

33 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ 3.3. Duyusal Analizler Çilek Örneklerinin Duyusal Olarak Değerlendirilmesi Çilek örneklerinin duyusal olarak değerlendirilmesinde, önceden belirlenen her bir özellik için 10 puanlık skala kullanılmış ve sonuçlar örümcek ağı diyagramında gösterilmiştir. Duyusal analiz 10 kişiden oluşan uzman bir panelist grubu tarafından değerlendirilmiştir (Amerine ve ark., 1965). Örümcek ağı testinde, çilek örnekleri sırasıyla jüri üyelerine sunulmuş ve örneklerin çeşitli özelliklerine göre 10 puan üzerinden puanlandırılması istenmiştir. Analizlerde kullanılacak form Şekil 3.2 de verilmiştir. Analizlerden elde edilecek sonuçlar istatistiksel olarak da değerlendirilmiştir. Adı Soyadı: Tarih: Renk En düşük En yüksek Doku Aroma Tat dengesi (ekşilik-tatlılık) Genel izlenim Şekil 3.2. Duyusal Analiz Formu 22

34 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Temsili Represantative Test ile Aroma Ekstraksiyonunda Kullanılan Çözgenin Seçimi Araştırmada kullanılacak çilek çeşitlerinin aroma maddelerinin belirlenmesinde kullanılacak olan çözgen seçimi temsili (representative) test kullanılarak yapılmıştır. Çilek örneklerinin ve bunların ekstraktlarının duyusal analizleri 10 kişilik panelist grubu tarafından yapılmıştır. Çilek örnekleri mekanik parçalayıcı ile ayrı ayrı parçalandıktan sonra her bir çilek örneğinden 1.5 g alınmış ve 25 ml lik kahverengi kapaklı cam şişeler içerisinde özel olarak kodlandıktan sonra panelistlere sunulmuştur. Resim 3.8. Duyusal analizlerde kullanılan kağıt koklama çubukları Çileklerde aroma maddeleri ekstraksiyonunda üç farklı çözgen (diklorometan, pentan/diklorometan ve dietileter) kullanılmıştır. Bu çözgenlerle elde edilen ekstraktlar özel kağıt koklama çubuklarına (SARL H.Granger-Veyron, France) absorbe edildip 1 dakika bekletildikten sonra çözgenlerin uçması sağlanmıştır (Resim 3.8). Daha sonra bu koklama çubukları da, çilek örnekleri gibi üç farklı 25 ml lik 23

35 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ kahverengi kapaklı cam şişeler içerisine konularak panelistlere sunulmuştur (Resim 4.9). Resim 3.9. Duyusal analizlerde kullanılan kahverengi cam şişeler. uygulanmıştır. Kullanılacak çözgenin saptanmasında benzerlik testi ve aroma yoğunluk testi a. Benzerlik Testi Benzerlik testinde panalistlerden çilek örnekleri ile bu örneklere ait aroma ekstraklarının birbirine ne kadar benzer olduğunun belirlemeleri istenmiştir. Bunun için Şekil 3.3 deki "Benzerlik skalası" kullanılmıştır. Skalanın sağına doğru işaretleme yapılırsa örnek ile ekstraktının kokusu birbirine daha çok benzediği bildirilmektedir (Van Ruth ve ark., 1995). 24

36 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ Koku çok farklı Koku çok benzer Şekil 3.3. Benzerlik testinde kullanılan skala b. Aroma Yoğunluk Testi Aroma yoğunluk testinde çilek örnekleri ile bu örneklere ait aromatik ekstrakt kokularının yoğunluklarının karşılaştırılması istenmiştir. Bunun için Şekil 3.4 deki "Aroma yoğunluk skalası" kullanılmıştır. Skalanın sağına doğru işaretleme yapılırsa örnek ile ekstraktının kokusu birbirine daha çok benzediği bildirilmektedir. Koku az yoğun Koku çok yoğun Şekil 3.4 Aroma yoğunluk testinde kullanılan skala 3.4. Sonuçların Değerlendirilmesi ve İstatistiksel Analizler Araştırmadan elde edilen sonuçların istatistiksel olarak değerlendirilmesinde SPSS (versiyon 12.0) istatistik paket programı kullanılmıştır (Özdamar, 1999). 25

37 3. MATERYAL ve METOD Elmas Özge SÜRÜCÜ 26

38 4. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Elmas Özge SÜRÜCÜ 4. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA 4.1. Çileklerin Genel Bileşimi Osmanlı, Camarosa, ve Seyhun çilek çeşitlerinin genel bileşimleri Çizelge 4.1. de verilmiştir. Çizelge 4.1. Çileklerin Genel Bileşimi ANALİZLER OSMANLI CAMAROSA SEYHUN SÇKM (%) (Briks) 8.77 ± ± ± 0.06 Toplam Asitlik* (%) 1.10 ± ± ± 0.55 ph 3.65± ± ± 0.00 C-vitamini (mg/100g) 59 ± ± ± 0.06 Toplam antosiyanin (mg/100g) 15 ± ± ± 0.38 Kül (g/kg) 1.37 ± ± ± 0.06 *Sitrik asit cinsinden Çilek örneklerinin suda çözünür kurumadde içerikleri (SÇKM) içerikleri 8.07 ile 8.23 arasında bulunmuştur. Akbulut ve ark. (2006) farklı yabani ve kültür çilek çeşitlerinin SÇKM değerlerini aralığında saptamışlardır. Menager ve ark. (2004) Fransa da GariguettexEarliglow çileklerinden melezleme sonucu elde ettikleri Cigaline çileğinin SÇKM sinin meyve beyazken % 6.7, pembeye dönüştüğünde % 7.0 ve meyvenin tamamı kırmızı renge sahip olduğunda ise % 9.9 olduğunu bildirmişlerdir. Araştırmacılar meyvede SÇKM de meydana gelen artışa paralel olarak toplam asitliğinde doğrusal olarak azaldığını bildirmişlerdir. Çilek çeşitlerinin toplam asitliği ve ph sı Camarosa da % 1.27 ve 3.38, Osmanlı da % 1.10 ve 3.65 ve Seyhun da ise % 0.81 ve 3.77 olarak belirlenmiştir. Örnekler içerisinde Camarosa en yüksek asitliğe sahip çilek çeşididir. Wrolstad ve ark. (1970) çilek meyvelerinde mevsim boyunca ortalama ph nın 3.21 ile 3.81 arasında değiştiğini belirtmişlerdir. Kallio ve ark. (2000) 1997 ve 1998 yılları arasında Finlandiya da yetiştirilen Senga Sengana, Jonsok, Korona, Polka, Honeoye ve Bounty çilek çeşitlerinin ph sının 3.20 ile 3.66 arasında ve toplam asitliğin ise % 27

39 4. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Elmas Özge SÜRÜCÜ 0.74 ile % 1.16 arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Benzer şekilde Kepenek ve ark. (2002) ise Camarosa çilek çeşidinin 2000 ve 2001 yıllarında ph değerinin arasında değiştiğini vurgulamışlardır. Çilek çeşitlerinin C vitamini içeriği Camarosa da 54 mg/100 ml, Osmanlı da 59 mg/100ml ve Seyhun da 61 mg/100 ml olarak belirlenmiştir. Klopotek ve ark. (2005) çileklerde C vitamini miktarının mg /100 ml arasında olduğunu bildirmişlerdir. Öte yandan, Odriozola-Serrano ve ark. (2008) İspanya da yetiştirilen Camarosa çileğinde C vitamini miktarını 65.2 mg/ 100 ml olarak saptamışlardır. Antosiyanin içeriği açısından Camarosa (50 mg/100 g) en zengin çilek örneği olup, bunu sırasıyla Seyhun (29 mg/100 g) ve Osmanlı (15 mg/100 g) izlemiştir. Cordenunsi ve ark. (2005) çileklerde (Dover, Campineiro ve Oso Grande) antosiyanin miktarlarının mg/100 g arasında değiştiğini ve depolama süresine bağlı olarak bu bileşiklerin miktarının arttığını bildirmişlerdir. Benzer şekilde Lopes da Silva ve ark. (2007) çileklerde (Fragaria X ananassa Dutch.) toplam antosiyanin miktarının mg/100g arasında değiştiğini saptamışlardır. Bu veriler ışığında denemelerde kullanılan çilek örneklerinin antosiyanin içeriği bu sınırlara oldukça yakın bulunmuştur Çileklerin Şeker İçerikleri Çileklerde HPLC kullanılarak yapılan şeker analizlerinin sonuçları Çizelge 4.2 de verilmiştir. Çileklerde sakkaroz, früktoz, glikoz olmak üzere 3 farklı şeker belirlenmiştir. Çizelge 4.2. Çileklerin Şeker İçerikleri (g/kg) Şekerler Camarosa Osmanlı Seyhun Sakkaroz (g/kg) ± ± ± 0.05 Glikoz (g/kg) ± ± ± 0.12 Fruktoz (g/kg) ± ± ± 0.97 Toplam Şeker (g/kg) 64.5 ± ± ±

40 4. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Elmas Özge SÜRÜCÜ Sturm ve ark. (2003) 13 farklı çilek çeşidinin şeker içeriklerini HPLC metoduyla incelemişler ve sonuçta çileklerde sakkarozun g/kg arasında, glikozun g/kg arasında ve früktozun g/kg arasında olduğunu saptamışlardır. Kafkas (2004) Osmanlı çeşidinin früktoz miktarını 42.2 g/kg, sakkarozu 0.34 g/kg ve glikozu 26.6 g/kg olarak, Camarosa da ise früktozu 21.8 g/kg, sakkarozu 1.75 g/kg, glikozu ise 13.3 g/kg olarak bildirmiştir. Şekerler içerisinde her üç çilek örneğinde de früktoz miktar olarak en fazla bulunan şeker olup bunu glikoz izlemiştir. Osmanlı çilek çeşidinin şeker miktarının diğer iki çeşide göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir Temsili (Represantative) Test ile Aroma Ekstraksiyonunda Kullanılan Çözgenin Belirlenmesi Aroma maddelerinin ekstraksiyonunda kullanılacak çözgenin seçiminde aroma benzerliği ve yoğunluğunu içeren temsili testler kullanılmıştır. Bu testlerde 3 farklı çözgenle (dietil eter, diklorometan, ve pentan/diklorometan) elde edilen aroma ekstrakları, elde edildikleri çilek örneği ile panelist grubu tarafından kıyaslanmıştır. Duyusal değerlendirmeler Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği bölümünde gerçekleştirilmiştir. Duyusal analizler 10 kişilik panelist grubu tarafından yapılmış ve sonuçlar Çizelge 4.3 de verilmiştir. Çizelge 4.3. Aroma Ekstraklarının Benzerlik ve Aroma Sonuçları Testler Dietil eter Diklorometan Pentan/Diklorometan Aroma Benzerliği 86.8 a 66.2 b 49.4 b Aroma Yoğunluğu 87.9 a 59.7 b 54.4 b Aynı satırda gösterilen değerler arasında %5 önem düzeyinde fark vardır. (P < 0.05) Çizelge 4.3 de görüldüğü gibi çilek örnekleri için yapılan temsili testler sonucunda hem benzerlik hem de aroma yoğunluk değerleri açısından dietil eter çözgeni ile yapılan sıvı-sıvı ekstraksiyon, diklorometan ve pentan/diklorometan çözgenlerine göre daha yüksek puanlar almıştır. Dietil eterle elde edilen aroma 29