ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Transkript

1 ÇUKUROV ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSNS TEZİ Ömür IŞIK PSTÖRİZSYON SICKLIĞININ KOZN YERLİSİ VE HMLİN PORTKLLRINDN ÜRETİLEN MEYVE SULRININ KLİTESİ ÜZERİNE ETKİSİ GID MÜHENDİSLİĞİ NBİLİM DLI DN, 2008

2 ÇUKUROV ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ PSTÖRİZSYON SICKLIĞININ KOZN YERLİSİ VE HMLİN PORTKLLRINDN ÜRETİLEN MEYVE SULRININ KLİTESİ ÜZERİNE ETKİSİ Ömür IŞIK YÜKSEK LİSNS TEZİ GID MÜHENDİSLİĞİ NBİLİM DLI Bu tez.../.../... Tarihinde şağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Oyçokluğu İle Kabul Edilmiştir. İmza... İmza İmza.... Yrd. Dr.Doç.siye KYILDIZ Prof. Dr.Hasan FENERCİOĞLU Prof.Dr.Turgut YEŞİLOĞLU DNIŞMN ÜYE ÜYE Bu tez Enstitümüz Gıda Mühendisliği nabilim Dalında hazırlanmıştır. Kod No: Prof. Dr. ziz ERTUNÇ Enstitü Müdürü İmza ve Mühür Bu çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel raştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir. Proje No: ZF2007YL64 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. II

3 ÖZ YÜKSEK LİSNS TEZİ PSTÖRİZSYON SICKLIĞININ KOZN YERLİSİ VE HMLİN PORTKLLRINDN ÜRETİLEN MEYVE SULRININ KLİTESİ ÜZERİNE ETKİSİ Ömür IŞIK ÇUKUROV ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GID MÜHENDİSLİĞİ NBİLİM DLI Danışman: Yrd. Doç. Dr. siye KYILDIZ Yıl : 2008, Sayfa: 131 Jüri : Yrd. Doç. Dr. siye KYILDIZ Prof. Dr. Hasan FENERCİOĞLU Prof. Dr. Turgut YEŞİLOĞLU Bu çalışmada, Kozan Yerlisi ve Hamlin çeşitlerine ait portakal sularına 3 farklı sıcaklıkta pastörizasyon uygulanmış (75, 80 ve 85 o C) ve renk, hidroksimetilfurufural (HMF), antioksidan aktivite, askorbik asit, toplam fenolik madde, fenolik ve karotenoid bileşikleri ve duyusal özellikleri üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Renk değerlendirmesinde çeşitler kendi aralarında değerlendirildiğinde kontrol grubuna göre pastörizasyon uygulamaları ile aralarında önemli farklılıklar görülmemiştir. En yüksek HMF değeri Kozan yerlisi çeşidinde 85 o C de pastörize edilenlerde bulunmuştur. ntioksidan aktivite değerlerinin çeşitler ve uygulamalar arasındaki farklılıkları önemli bulunmamıştır. Hamlin çeşidine ait askorbik asit miktarları ile mg/l arasında, Kozan Yerlisi çeşidinde ile mg/l arasında bulunmuştur. naliz sonuçlarına göre Hamlin çeşidine ait örneklerde narinjin in ( mg/l) başlıca flavonoid olduğu belirlenmiştir. Kozan Yerlisi çeşidinde ise başlıca flavonoid hesperindir ( mg/l). Hamlin ve Kozan Yerlisi çeşitlerinin portakal sularında başlıca karotenoidler sırasıyla ksantofil αα (% 36) ve β-karoten (% 33) dir ve pastörizasyondan sonra en fazla kayba uğrayan karotenoidler sırasıyla β-karoten (% 18.2) ve β-apokarotenal (% 19.6) dür. Duyusal değerlendirme sonucunda Kozan yerlisi en çok beğeniyi kazanmıştır. nahtar Kelimeler: Hamlin, Kozan Yerlisi, Fenolik Madde, Karotenoid, skorbik asit. III

4 BSTRCT MSc THESIS EFFECTS OF THERML PSTEURIZTION ON QULITY OF KOZN YERLİSİ (KOZN LOCL ORNGE) ND HMLİN ORNGE JUICES Ömür IŞIK DEPRTMENT OF FOOD ENGINEERING INSTITUTE OF NTURL ND PPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROV Supervisor: sist. Prof. Dr. siye KYILDIZ Year : 2008, Pages: 131 Jury : sist. Prof. Dr. siye KYILDIZ Prof. Dr. Hasan FENERCİOĞLU Prof. Dr. Turgut YEŞİLOĞLU t this work, we researched that effects of different pasteurization temperatures (75, 80 and 85 o C) on carotenoids, phenolic compounds, ascorbic acid, antioxidant activity, sensory quality, total phenolic compound, hydroxyl methyl furfural (HMF) and color parameters of Hamlin and Kozan Yerlisi (Kozan Local Orange) orange juice. ccording to results of color analyses, there was not found important differences between control and pasteurized juice samples when varieties of orange juice were evaluated in different groups. The highest value of HMF was found in pasteurized at 85 o C of Kozan Yerlisi (Kozan Local Orange) orange juices. The differences of antioxidant activity samples were not evaluated as important between varieties and applications. scorbic acid content were between and mg/l in Hamlin orange juices and between and mg/l in Kozan Yerlisi orange juices. ccording to results, naringin was found as major flavonoid in Hamlin orange juices ( mg/l) but in Kozan Yerlisi (Kozan Local Orange) orange juices, hesperidin was determined as major flavonoid ( mg/l). The major carotenoids of Hamlin and Kozan Yerlisi (Kozan Local Orange) orange juices were xantophyll αα (% 36) ve β-carotene (% 33), respectively and the principal losses among carotenoids were observed in β-carotene (% 18.2) and β-apo-carotenal (% 19.6), respectively. In accordance with sensory analyses, Kozan Yerlisi (Kozan Local Orange) was the most desirable variety. Key Words: Hamlin, Kozan Yerlisi, phenolics, carotenoids, scorbic acid. IV

5 TEŞEKKÜR Lisans ve lisanüstü eğitimim boyunca, araştırmanın gerçekleştirilmesi ve değerlendirilmesi sırasında ve her türlü konuda bana yol gösteren ve beni destekleyen, danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. siye KYILDIZ a teşekkürlerimi sunarım. Bu araştırmanın gerçekleştirilmesinde ve değerlendirilmesinde katkı ve desteklerini esirgemeyen ayrıca jüri üyesi olarak da tezimi değerlendiren sayın hocam Prof. Dr. Hasan FENERCİOĞLU na teşekkür ederim. Jüri üyesi olarak tezimi değerlendiren Sayın Prof. Dr. Turgut YEŞİLOĞLU na, Renk analizlerimde her türlü bilgilerini ve yardımlarını esirgemeyen Sayın Prof. Dr. İbrahim HYOĞLU na ve rş. Gör. Mehmet KÖTEN e, Çalışmalarım süresince ilgi ve yardımlarını esirgemeyen rş. Gör. Haşim KELEBEK e, rş. Gör. Kemal ŞEN e, rş. Gör. Feyza KIROĞLU ZORLUGENÇ e, çalışmanın her aşamasında, maddi ve manevi desteklerini cömertçe sunan değerli arkadaşlarım Erdal ĞÇM, Emine KRC, Seda ÖZKNDN, Melek Lora SKRLI, Fatma OR a ve ismini yazamadığımız emeği geçen herkese, tez yazımı sırasında bana yardımcı olan arkadaşım Gülden GÜNEŞ e, Çalışmalarımı birlikte yürüttüğüm, aynı tez içeriğine sahip, farklı portakal çeşitlerinde çalışan, her türlü sıkıntımı paylaştığım çalışma arkadaşım Namık Kemal BİÇGEL e, Yaşamım boyunca bana her konuda sevgi, ilgi ve desteklerini sunan değerli İLEM ile tüm yakınlarım ve sevdiklerime, Destek ve katkılarından dolayı; Ç. Ü. Bilimsel raştırma Projeleri Birimine, Ç. Ü. Fen Bilimleri Enstitüsüne ve Ç.Ü. Ziraat Fakültesi raştırma ve Uygulama Çiftliği Bahçe Şubesine, Teşekkürlerimi sunarım. V

6 İÇİNDEKİLER SYF ÖZ... III BSTRCT... IV TEŞEKKÜR... V İÇİNDEKİLER... VI ÇİZELGELER DİZİNİ... IX ŞEKİLLER DİZİNİ... X EKLER DİZİNİ. XII 1. GİRİŞ ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Portakal Sularının Pektin Metil Esteraz ktivitesi Portakal Sularının Hidroksimetilfurfural (HMF) İçerikleri Portakal Sularının Fenolik Bileşenleri Flavonoidler Fenolik sitler Portakal Sularının Karotenoid Bileşenleri Portakal Sularının skorbik sit İçerikleri Portakal Sularının ntioksidan ktiviteleri Portakal Sularının Rengi Portakal Sularının Duyusal Değerlendirilmesi MTERYL VE METOT Materyal Metot Uygulanan Teknolojik İşlemler VI

7 Uygulanan nalizler Pektin Metil Esteraz ktivitesi Tayini ph Tayini Titrasyon sitliği Tayini Suda Çözünür Kuru Madde Tayini Toplam Kuru Madde Tayini Yüzer Pulp Tayini Renk Tayini Hidroksimetilfurfural (HMF) Tayini ntioksidan ktivitesi Tayini skorbik sit Tayini Toplam Fenolik Madde Tayini Fenolik Bileşenlerin Belirlenmesi Karotenoid Bileşenlerinin Belirlenmesi Duyusal Değerlendirme İstatistiksel Değerlendirme RŞTIRM BULGULRI VE TRTIŞM Portakal Çeşitlerinin Meyve Özellikleri Pastörizasyon Sıcaklığı ve Süresinin Seçiminde Pektin Metil Esteraz (PME) ktivitesi Pastörizasyon Sıcaklığına Çıkış Süreleri Portakal Sularının ph Değerleri Portakal Sularının Titrasyon sitliği Değerleri Portakal Sularının Suda Çözünür Kuru Madde Değerleri Portakal Sularının Toplam Kuru Madde Değerleri Yüzer Pulp Oranı Portakal Sularının Renklerinde Oluşan Değişmeler L* Değerindeki Değişimler a* Değerindeki Değişimler b* Değerindeki Değişimler C* Değerindeki Değişimler 75 VII

8 Hue* Değerindeki Değişimler Portakal Sularında Hidroksimetilfurfural (HMF) Değerleri Portakal sularında ntioksidan ktivite Değerleri Portakal Sularının skorbik sit İçerikleri Portakal Sularının Toplam Fenolik Madde İçerikleri Portakal Sularının Fenolik Bileşen İçerikleri Portakal Sularının Karotenoid Bileşen İçerikleri Portakal Sularının Duyusal Değerlendirmesi Renk Değerlendirmesi Bulanıklık Değerlendirmesi Koku Değerlendirmesi Tat Değerlendirmesi Genel Değerlendirme SONUÇ VE ÖNERİLER KYNKLR ÖZGEÇMİŞ VIII

9 ÇİZELGELER DİZİNİ SYF Çizelge 2.1. Ülkemizde Üretilen Portakal Çeşitlerinin Nitelikleri... 6 Çizelge 2.2. Hamlin Portakal Çeşidinin Meyve Özellikleri Çizelge 2.3. Hamlin Çeşidinin Flavanon Glikozit İçeriği (mg/l).. 25 Çizelge 2.4. Hamlin Çeşidine it Portakal Suyunun Fenolik sit İçeriği (mg/l) Çizelge 2.5. Turunçgil Sularının Özellikleri. 30 Çizelge 2.6. Portakal sularının 7 Hafta Depolama Sonundaki Karotenoid İçeriklerindeki Değişimler Çizelge 2.7. Turunçgil Suyunda skorbik sidin Parçalanma Kinetiği Değerleri Çizelge 2.8. Turunçgil Suyunda skorbik sidin Isıl Parçalanması için Sıcaklık, k ve D İzotermal Kinetik Parametreleri. 41 Çizelge 2.9. Citrus aurantium Portakal Çeşidine it Kalite Değerleri 42 Çizelge Hamlin Çeşidine it Portakal Suyunun skorbik sit İçeriği ve Toplam Fenolik Madde Miktarı 43 Çizelge 3.1. Fenolik Bileşen nalizinin Yürütücü Faz Oranları. 58 Çizelge 4.1. Hamlin ve Kozan Yerlisi Portakallara it Meyve Özellikleri. 61 Çizelge 4.2. Farklı Sıcaklık ve Sürede Uygulanmış Pastörizasyon İşleminin Portakal Sularının Kalıntı PME ktivitesi Üzerine Etkisi Çizelge 4.3. Hamlin ve Kozan Yerlisi Portakal Sularının Belirlenen Pastörizasyon Sıcaklıklarına Çıkış Süreleri. 63 Çizelge 4.4. Portakal Sularının Hidroksibenzoik sit İçerikleri Çizelge 4.5. Portakal Sularının Hidroksisinamik sit İçerikleri Çizelge 4.6. Portakal Sularının Flavanoid İçerikleri 96 Çizelge 4.7. Portakal Sularının Karotenoid İçerikleri. 100 IX

10 ŞEKİLLER DİZİNİ SYF Şekil 2.1. Hesperidin' in Yapısı Şekil 2.2. Narinjin' in Yapısı Şekil 2.3. Kafeik sit 'in Yapısı Şekil 2.4. p-kumarik asit ' in Yapısı. 16 Şekil 2.5. β-karoten' in Yapısı Şekil 2.6. Zeaksantin' in Yapısı 27 Şekil 2.7. skorbik sit in Yapısı.. 36 Şekil 3.1. Kozan Yerlisi Portakal Çeşidi.. 50 Şekil 3.2. Hamlin Portakal Çeşidi 51 Şekil 3.3. Pastörize Edilmiş Portakal Suyu Üretim Şeması. 52 Şekil 3.4. HMF tayini Şekil 3.5. Shimadzu LC-20T HPLC Cihazı.. 59 Şekil 4.1. Portakal Sularının ph Değerleri Şekil 4.2. Portakal Sularının Titrasyon sitliği Değerleri Şekil 4.3. Portakal Sularının Suda Çözünür Kuru Madde Değerleri Şekil 4.4. Portakal Sularının Toplam Kuru Madde Değerleri Şekil 4.5. Portakal Sularının Yüzer Pulp Oranları Şekil 4.6. Portakal Sularının L* Renk Değerleri Şekil 4.7. Portakal Sularının a* Renk Değerleri.. 73 Şekil 4.8. Portakal Sularının b* Renk Değerleri.. 74 Şekil 4.9. Portakal Sularının C* Renk Değerleri. 76 Şekil Portakal Sularının Hue* Renk Değerleri Şekil Portakal Sularının HMF Değerleri 79 Şekil Portakal Sularının ntioksidan ktivite Değerleri Şekil Portakal Sularının skorbik sit İçerikleri. 83 Şekil Portakal Sularının Duyusal Değerlendirmedeki Renk Değerleri 101 X

11 Şekil Portakal Sularının Duyusal Değerlendirmedeki Bulanıklık Değerleri 102 Şekil Portakal Sularının Duyusal Değerlendirmedeki Koku Değerleri. 103 Şekil Portakal Sularının Duyusal Değerlendirmedeki Tat Değerleri. 104 Şekil Portakal Sularının Duyusal Değerlendirmedeki Genel Değerlendirme Değerleri XI

12 EKLER DİZİNİ SYF Ek 1. Duyusal naliz Değerlendirme Formu Ek 2. Duyusal naliz Düzeni Ek 3. Kozan Yerlisi Portakal Suyu Fenolik Bileşenlerinin HPLC Kromatogramı (280 nm) 126 Ek 4. Kozan Yerlisi Portakal Suyu Fenolik Bileşenlerinin HPLC Kromatogramı (320 nm) 127 Ek 5. Hamlin Portakal Suyu Fenolik Bileşenlerinin HPLC Kromatogramı (280 nm) Ek 6. Hamlin Portakal Suyu Fenolik Bileşenlerinin HPLC Kromatogramı (320 nm) Ek 7. Kozan Yerlisi Portakal Suyu Karotenoid Bileşenlerinin HPLC Kromatogramı Ek 8. Hamlin Portakal Suyu Karotenoid Bileşenlerinin HPLC Kromatogramı XII

13 1.GİRİŞ Ömür IŞIK 1. GİRİŞ Portakal, turunçgiller içindeki önemli cinslerden biri olup Citrus sinensis olarak tanımlanır. Taze olarak tüketiminin yanında; meyve suyu, konsantre, reçel, marmelat olarak çeşitli ürünlere işlenebildiği gibi kabuklarından da esans elde edilebilmektedir. Gelişmiş ülkelerde işlenmiş turunçgil sularının tüketimi, sofralık tüketimden daha büyük bir artış göstermektedir. yrıca modern işleme tesislerinin bulunması, tüketiminin daha kolay olması, nakliye ve depolama koşullarının uygun olması gibi faktörler gelişmiş ülkelerde işlenmiş turunçgil ürünlerinin tüketimini de artırmaktadır (Cemeroğlu, 2004; Hasdemir, 2007) yılı itibariyle dünya yaş meyve sebze üretiminin yaklaşık % 21 ini turunçgiller oluşturmaktadır. Dünyada yine aynı yıl itibariyle 72.8 milyon ton olan turunçgil meyvelerinin üretimi, 7.5 milyon hektar alanda yapılmaktadır. Portakal dünyada 61.8 milyon ton ile turunçgil meyveleri üretiminin yaklaşık % 75 gibi büyük bir oranını oluşturmaktadır (FO, 2007). Dünyada en fazla portakal üreten üç ülke sırasıyla Brezilya (17.85 milyon ton), merika Birleşik Devletleri (BD) (8.393 milyon ton) ve Meksika (4.11 milyon ton) dır. Türkiye 1.45 milyon tonluk portakal üretimi ile dünyada yaklaşık % 2.4 lük paya sahip olup 10. sırada yer almaktadır (FO, 2007) yılı istatistiklerine göre dünyada Brezilya ve BD ürettikleri portakalların sırasıyla % 88 ve % 75 ini portakal suyu olarak değerlendirmektedirler (FO,2007). 2004/05 döneminde dünyada portakal suyu üretimi 2.10 milyon ton olarak hesaplanmıştır. ynı döneme ait Brezilya nın üretimi 1.14 milyon ton ve BD nin üretimi tondur. 2004/05 dönemi boyunca başlıca üretici ülkelerden portakal suyu ihracatı 1.5 milyon tondur, Brezilya 1.23 milyon ton ile dünya pazarında portakal suyu ihracatı bakımından % 81 lik bir paya sahiptir. Başlıca portakal suyu tüketicisi ve üretici olmasına karşın BD ihracatta tonluk ihracat hacmi ile oldukça küçük paya sahiptir. 2004/05 dönemi boyunca BD de portakal suyu tüketimi 1.0 milyon ton iken, dünyanın en büyük portakal üreticisi olan Brezilya da bu oran ton düzeyinde kalmıştır (non, 2005). 1

14 1.GİRİŞ Ömür IŞIK 2005 yılı itibari ile Türkiye nin meyve suyu ve konsantresi üretimi 370 bin ton, tüketim ise 255 bin ton düzeylerindedir. Ülkemizde 37.8 bin ton portakal meyve suyuna ve 1.5 bin ton portakal suyu da konsantreye işlenmektedir. Türkiye nin dünya meyve suyu ve konsantresi ihracatı içindeki payı değer olarak %1 dolaylarındadır yılında 553 bin ton dondurulmuş portakal suyu ve milyon ton diğer biçimlerde portakal suyu ithal edilmiştir (non, 2007a) yılı itibariyle Türkiye turunçgil üretiminin % 47 sini portakal, % 25 ini mandarin, % 22 sini limon, % 6 sını ise altıntop oluşturmaktadır. Üretimde büyük paya sahip olan kdeniz Bölgesinde turunçgil üretiminin % 70 i Çukurova da yapılmaktadır (Hasdemir, 2007). Ülkemizde üretilen portakalların yaklaşık % 50 den fazlasını Navel cinsi portakallar (Washington navel, Thompson navel vb.), %10 kadarını Yafa portakalları, % kadarını ise diğer normal portakallar (Valensiya, Dörtyol Yerlisi, Kozan Yerlisi, lanya Yerlisi vs.) oluşturmaktadır (ltan, 1991). Ülkemizde portakal suyu ve konsantresine işlenen başlıca çeşitler; Valensiya, Navel, Shamouti, Hamlin, Kan Portakalları ve Yerli Çeşitler (Dörtyol Yerlisi, Kozan Yerlisi, lanya Yerlisi) dir. ncak genelde ülkemizde meyve suyu endüstrisine uygun nitelik ve miktarda yeterli oranda portakal yetiştirilmemektedir. Bu nedenle de portakal suyu ve konsantresi üretimi nitelik ve miktar açısından yetersizdir (Cemeroğlu, 2004). dana ili ülkemizin narenciye üretimi yapılan en önemli merkezlerin başında gelmektedir. Ülkemiz üretiminin % 30 undan fazlası yani ton civarında üretim dana ilinde gerçekleştirilmektedir. Bu üretimin tonu portakaldır. Ülkemiz ve Bölgemiz ekonomisi içinde böylesine önemli yere sahip olan narenciye üretimi son yıllarda diğer tüm tarım ürünlerinde olduğu gibi büyük sıkıntılar yaşamaktadır. Ülkemizde üretilen narenciye ürünleri maliyetinin altında satılmaktadır. Bölgemizde birçok narenciye bahçesinde ürünler dalında çürümeye terk edilmekte ve alıcı bulamamaktadır. Narenciye üretimi ile işleme sanayi arasındaki bütünleşme zayıftır. İşleme sanayinin narenciye üretimine istikrarlı bir talep yaratması, katma değerin bölgede/yurtiçinde kalması ek istihdam ve gelir yaratması bakımından son derece önemlidir. Ülkemizde narenciyenin 2

15 1.GİRİŞ Ömür IŞIK standardizasyon, paketleme, konserve, meyve suyu ve konsantresi gibi işleme oranı oldukça düşüktür (non, 2006). Meyve suyu endüstrisi yıllık 10 milyar $ yı aşan ticaret hacmi ile dünya tarımsal ekonomisinde önemli bir paya sahiptir (Kanitsar, 2001). Portakalın meyve suyu ve konsantreye işlendikten sonra geriye kalan kabuk, çekirdek, posa vb. gibi artıklar pek çok amaçla değerlendirilebilmektedir. vrupa ve merika da bu artıklar kozmetik ve ilaç sanayinde hammadde olarak kullanılarak hem değerlendirilmekte hem de ekonomiye milyonlarca dolarlık katkı sağlamaktadır. ncak ülkemizde atıkların değerlendirilmesine yönelik yürütülen çalışma ve faaliyetler yeterli ve verimli düzeyde değildir. Türkiye'de her yıl 40 bin ton portakalın kabuğu sanayi atığı olarak çöpe gitmektedir. Oysa portakal kabuğundaki yağ kozmetik ve aroma sanayinde değerlendirilebilmektedir (non, 2006). Turunçgiller C vitamini, karotenoidler ve fenolik bileşikler gibi birçok sağlıklı ve yüksek besinsel içeriğe sahip bileşenlere sahiptir. Bu bitkisel kimyasallar antioksidan kapasiteye sahip olup serbest radikallerin neden olduğu oksidatif zarara karşı hücreleri korumaktadır. Bu durum portakal suyunda doğal olarak bulunan antioksidanların önemli bir bölümü ile ilişkilendirilmiştir. Fenolik asitler antioksidan davranışı ve çeşitli hastalıklarda sağlığı destekleyici etkileri ile çok daha fazla dikkati çekmektedir. skorbik asit () beslenme için önemli bir bileşiktir ve antioksidan kapasitesi nedeniyle çoğu gıdada katkı maddesi olarak kullanılmaktadır (Polydera ve ark., 2004; Burdurlu ve ark., 2006; Dhuique-Mayer, 2007; Xu ve ark., 2007). Fenolik bileşikler, insanların beslenme düzeninin zorunlu bir parçasıdır ve antioksidan özelliklerine bağlı olarak oldukça ilgi uyandırmaktadırlar. Bu bileşikler bir ya da daha fazla hidroksil grup taşıyan aromatik halka takımı olup basit fenolik molekülden kompleks yüksek molekül ağırlıklı polimere değişen yapıya sahiptir. Fenolik bileşiklerin antioksidan aktivitesi, yapısı, özellikle hidroksil grupların sayısı ve konumu ve aromatik halkalar üzerindeki yer değiştirmelerin durumuna bağlıdır (Balasundram ve ark., 2006). Turunçgil suları özellikle de portakal suyunda yüksek C vitamini içeriği ve lezzetli tadı nedeniyle birçok ülkede oldukça fazla tüketilen ürünlerdir. Her ne kadar 3

16 1.GİRİŞ Ömür IŞIK asit konsantrasyonu ve meyve sularının düşük ph ı patojenik bakterilere karşı koruyucu olabilirse de, bu faktörler tek başına ürün güvenliğini sağlayamamaktadır. Taze portakal suları sınırlı raf ömrüne sahiptir. Pastörizasyon portakal suyunun raf ömrünü ve güvenliğini geliştirmek için zorunlu işlemdir (García ve ark., 2001, Jordán ve ark., 2003) Isıl pastörizasyon hem ürünün raf ömrünü arttırmakta hem de istenen taze lezzet özelliklerinin kaybını önleyebilmektedir. Portakal suyunun pastörizyonu, enzimleri ve mikrobiyal bulaşanları inaktive etmektedir. Serum-pulp ayrımını önlemek için pektin metil esterazı inaktive edilmelidir. Portakal suyu endüstriyel anlamda boru şeklinde veya plakalı ısı değiştiricilerde genellikle 92 C de 30 saniye süresi ile hızlı bir şekilde ısıtılmaktadır (Cisneros-Zevallos, 2008). Ultrayüksek-basınç uygulaması (UHP), dondurarak konsantre etme (FCOJ) gibi ısıl olmayan işlemler ısıl pastörizasyonda kullanılandan daha düşük sıcaklık değerlerinde gıdaların işlenmesini sağlamakta ve böylece tat, zorunlu besinler ve vitaminler işleme boyunca çok az değişime uğramakta ya da hiçbir değişme oluşmamaktadır (García ve ark., 2001). Portakal suyunun endüstriyel işlenmesindeki başlıca yenilik sıkıldıktan hemen sonra sıvı azot kullanarak portakal suyunu dondurmaktır, böylece hem portakal suyu uzun süre dayanmakta hem de organoleptik özellikleri (renk, tat, koku vs.) ve önemli besin bileşikleri düzeyleri (karotenoid, askorbik asit, antioksidan aktivite vs.) korunmaktadır. Bu endüstriyel uygulamanın sonucu olarak ürünün istenen özelliklerinin korunması sağlanmıştır (Meléndez-Martínez ve ark., 2007). Portakal suyu endüstrisinde, Hamlin (C.sinensis) en önemli erken (Kasım- Ocak ayları aralığında) portakal çeşitlerinden biridir. Hamlin çeşidi meyve suyu rengi, aroma ve tüm kalite açısından üstün özelliklere sahip olmamasına rağmen, ticari portakal sularının meyve suyu miktarını arttırmak için diğer çeşitlerle karıştırılmaktadır (Lee ve Castle, 2001). Bu çalışmada, Çukurova bölgesinde yetiştirilen Kozan Yerlisi ve Hamlin çeşitlerine ait portakallardan elde edilen meyve sularına üç farklı pastörizasyon sıcaklığı uygulanmıştır (75, 80 ve 90 o C). Taze ve ısıl işlem uygulanmış portakal sularına ph, suda çözünür kurumadde, titrasyon asitliği, toplam kuru madde, yüzer pulp oranı, renk, HMF, antioksidan aktivitesi, askorbik asit içeriği, toplam fenolik madde, fenolik bileşik ve karotenoid bileşikleri analizleri ve duyusal değerlendirme 4

17 1.GİRİŞ Ömür IŞIK analizleri uygulanmıştır ve uygulanan ısıl işlemlerin ürün bileşenleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. 5

18 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK 2. ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ülkemizde Dörtyol Yerlisi, Kozan Yerlisi, Kozan Misket, lanya Yerli Portakalı gibi bir takım portakal çeşitleri yetiştirilmekte ve meyve suyuna daha çok bunlar işlenmektedir. ncak genelde ülkemizde meyve suyu endüstrisine uygun nitelik ve miktarda portakal yetiştirilmemektedir. Bu nedenle de portakal suyu ve konsantresi üretimi nitelik ve miktar açısından yetersizdir. Bununla birlikte Çizelge 2.1 de ülkemizde üretilen yerli ve yabancı çeşit portakallardan birkaç örneğe ait bazı özellikler verilmiştir (Cemeroğlu ve ark., 2004). Çizelge 2.1. Ülkemizde Üretilen Portakal Çeşitlerinin Nitelikleri * (Cemeroğlu ve ark., 2004) Nitelikler Çeşitler Dörtyol Yerlisi Kozan Yerlisi Valensiya Hamlin Meyve ğırlığı Meyve Suyu Randımanı, % Briks Titrasyon sitliği, g/100 ml Briks: asit oranı skorbik sit, mg/100 ml * 3 yıl süreli çalışmada alınan sonuçların ortalaması Meyve suyu nitelikleri açısından portakallarda aranılan başlıca özellikler (ltan, 1991); 1- tat dengesi (kuru madde/asit oranı), 2- renk, 3- acılık maddesi (limonin) içermemesi, 4- askorbik asit içeriği ve 5- esansiyel yağ içeriği, bulanıklık derecesi ve stabilitesi ile çökelen pulp miktarı gibi diğer bazı özelliklerdir. Nicelik açısından ise meyve suyu verimi ve çözünür kuru madde miktarı önemlidir. İyi bir portakal suyu; turuncu renkte, taze ve olgun portakalların tipik lezzetine bütünüyle sahip ve her türlü lezzet kusurlarından arındırılmış olmalıdır (ltan, 1995). 6

19 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK Portakal sularının görünüşüne etki eden faktör portakal suyunun doğal bulanıklığı ve stabilitesidir (ltan, 1981). Portakal suyunun bulanıklığı; hücre duvarı parçacıkları, yağ damlacıkları, kromoplastlar ve hesperidin kristalleri gibi farklı parçacıkların oluşturduğu heterojen bir karışımdır (Crandall ve ark., 1983). Portakal sularına bulanıklık veren bu parçacıkların bir kısmı, çökerek tabanda tortu yapma eğilimindedirler. Portakallarda doğal olarak bulunan ve meyvenin sıkılması ile portakal suyuna geçen pektik maddeler, bu ürünlere belli bir yoğunluk veren kolloidal stabilizatörler olup, bulanık görünüm oluşturan parçacıkların süspansiyon halinde kalmalarını sağlamaktadırlar (ltan, 1981). Portakal meyvesinin bileşiminin 100 g ında karbonhidrat g (şekerler 9.14 g, diyet lif 2.4 g), yağ 0.21 g, protein 0.70 g, B1 vitamini mg, pantotenik asit mg, C vitamini 45 mg, kalsiyum 45 mg, magnezyum 10 mg ve potasyum 169 mg oranlarında bulunmaktadır (non, 2007b) Portakal Sularının Pektin Metil Esteraz ktivitesi Pektin, bitki hücreleri arasında doğal bir harç maddesi olarak görülmektedir. Pektinin parçalanması sonucunda turunçgil sularında veya meyve eti içeren nektarlarda bulanıklık stabilitesinin sağlanması olanaksız olup, bu ürünlerde kısa sürede tortu ve serum gibi iki faza ayrılma olayı görülmektedir. Bu nedenle ham maddede veya son üründe pektin parçalayan pektin metil esteraz (PME) aktivitesinin belirlenme ihtiyacı doğmaktadır. Turunçgillerde PME aktivitesi çok yüksektir, bu enzim pektin zincirindeki esterlenmiş karboksil gruplarındaki metoksil gruplarından ayırarak, pektin esterleşme derecesini düşürmektedir ve ortamdaki iki değerli iyonlarla, özellikle Ca +2 iyonu ile birleşerek stabilitesini kaybetmektedir. Bunun sonucunda, turunçgil sularında zamanla serum ayrılarak tortu oluşmakta, konsantrelerde ise jelleşme görülmektedir. Turunçgil suyu ve konsantresi üretiminde bu enzim olabildiğince inaktive edilerek, neden olduğu olumsuzluklar sınırlandırılmaya çalışılmaktadır. Bununla birlikte üretilen üründe daima PME aktivite kalıntısı bulunmaktadır. Kalıntı PME aktivitesi düzeyinin saptanması, ürünün stabilitesi hakkında önemli veriler ortaya koymaktadır (Cemeroğlu, 2007). 7

20 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK Polydera ve ark. (2005), pastörizasyon koşullarının seçiminde pektin metil esteraz inaktivasyon kinetiklerini dikkate almışlardır. Bu şartlarda PME aktivitesinin yaklaşık % 95 i inaktive edilmiş ve kalan % 5 enzim aktivitesinin ise uzun süre depolama döneminden sonra bulanıklık kaybına neden olabilen ısı direnci daha fazla olan izoenzimle ilgili olduğunu ifade etmişlerdir. Isıl işlemin yoğunluğunu arttırmak ise daha fazla PME inaktivasyonunu sağlarken duyusal özellikleri büyük ölçüde etkilediğini ve bu koşulların aynı zamanda portakal suyunun mikrobiyal stabilitesi için gerekli işlemden fazla olduğunu vurgulamışlardır. Sentandreu ve ark. (2005), portakal, mandarin ve melezlerden elde edilen meyve sularını taze tat ve kalıntı pektinmetilesteraz aktivitesi üzerinde uygulamanın etkisini değerlendirmek için farklı koşullarda plaka değiştiricide ısıl işleme tabi tutmuşlardır. maçları, yeterli enzim inaktivasyonu ve mümkün olan en yüksek taze tadı yakalamaktır. 50 ve 60 o C ler deki uygulamaların mikrobiyal veya enzim aktivitelerini azaltmak için uygun olmadığını belirlemişlerdir. Taze meyve suyu tadındaki kaybın, 50 o C de ısıl işlem uygulanmış meyve suyu örneklerinin, 70 o C de ısıl işlem uygulanmış meyve suyu örneklerinden daha az olduğunu bildirmişlerdir. 70 o C de 10 saniye çok hafif ısıl işlem uygulamasını, PME aktivitesinin istenen düzeyde düşüşüne neden olamadığını ve fark edilebilir bir taze tat kaybına neden olduğunu belirtmişlerdir. Taze tadın 70 o C den 90 o C ye 10 saniyelik ısıtma aralıklarında sabit kaldığını, ancak 95 o C de taze tat kaybının tekrar arttığını gözlemlemişlerdir. Her durumda, taze meyve suyu tadının, bu sıcaklık aralıklarındaki en uygun enzim inaktivasyon zamanına bağlı olduğunu bildirmişlerdir. Kalıntı PME aktivitesini 70 o C de 5, 10 ve 20 saniye ve 80 o C de 5 ve 10 saniye ısıl işlem uygulanmış örneklerde yaklaşık % 20 olarak bildirmişlerdir. Kalıntı aktivitenin yaklaşık % 3 e düşüşünü 85 o C de 15 saniyede elde etmişlerdir. % 0 1 minimum enzim aktivitesine 95 o C de muamele edilen örneklerde rastlamışlardır. Duyusal ve kalıntı enzim analizlerinin sonuçlarını dikkate alarak, 85 o C de 10 saniye ısıl işlem uygulamasını uygun bulmuşlardır. Bu ısıl işlem koşullarında taze tadı, daha düşük sıcaklıklarda işlem görmüş meyve sularınkiyle benzer olarak ifade etmişlerdir, ancak kalıntı enzim aktivitesinin daha düşük olduğunu bildirmişlerdir. 8

21 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK Daha hafif koşullarda kalıntı aktivitesinin çok yüksek düzeylerde olduğunu ve daha ileri koşullarda taze tatta önemli kayıplar meydana geldiğini bildirmişlerdir Portakal Sularının Hidroksimetilfurfural (HMF) İçerikleri Monosakkaritlerin dehidrasyonu yani yoğun asit ortamlarda kaynatılmakla monosakkarit molekülünün üç molekül su kaybetmesi olayı sonucunda pentozlardan furfural, heksozlardan 5 hidroksimetilfurfural (HMF) oluşur. İndirgen şekerler (glukoz ve fruktoz) ve aminlerle başlayan Maillard reaksiyonlarında, çeşitli karmaşık reaksiyonlar sonucu oluşan ketozaminlerin parçalanmasıyla ortaya çıkan dikarbonat türevlerinden ısı ve asit etkisiyle hidroksimetilfurfural (HMF) oluşmaktadır. Birçok şekerli üründe bulunan HMF miktarı, üretiminde ona yüklenen ısı düzeyinin bir indeksi olarak değerlendirilmektedir. Meyve sularında 5 mg/l, meyve suyu konsantrelerinde 10 mg/kg dan fazla HMF aşırı bir ısı yüklemesinin belirtisi olarak kabul edilir. Turunçgil suları, ısıl işlem veya depolama süresince tat, koku ve renkte değişimlere uğramaktadır. Furfural (FUR) ve 5 hidroksimetilfurfural (HMF) turunçgil endüstrisinde bozulmada kalite indeksi olarak kullanılmaktadır (Li ve ark., 1988 Cemeroğlu ve ark., 2004). Pastörizasyon, kızartma veya kurutma gibi ısıl işlemler gıdaları korumanın en yaygın yöntemleridir. Uygun koşullar altında, gıdalar beklenen organoleptik ve besinsel özelliklerini korumakta; ancak, aşırı işlemenin bileşenlerin zarar görmesine ve besinsel değerlerin azalmasına neden olabilmektedir. HMF enzimatik olmayan esmerleşmenin bilinen bir göstergesi ve gıdaların aşırı ısıtma ve/veya depolama boyunca meydana gelen bozucu değişimlerin bir işareti olarak kullanılmaktadır. Taze gıdalarda HMF değerinin sıfıra yakın olup işlenmiş gıdalarda önemli düzeylere ulaşması nedeniyle kalite göstergesi olarak kullanılmaktadır (rena ve ark., 2001). Yuan ve Chen (1998), HPLC-PD (Fotodiyot Dizin Dedektör) ile meyve suları ve içkilerde furanik bileşiklerin eş zamanlı ayırma ve tanımlamasını yapmışlardır. 5-HMF, furfural, ve 2-furoik asidi analiz edilmiş bütün örneklerde 9

22 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK saptamışlardır. Portakal sularında HMF miktarını 4.2 mg/l, furfural miktarını ise 3.7 mg/l olarak belirlemişlerdir. Göğüs ve ark. (2000), 45, 60 ve 75 o C de konsantre edilen portakal suyunda % 1.5 ksantin gam ve % 0.5 mikrokristal selüloz gibi bazı hidrokolloidlerin varlığında ve yokluğunda 5-hidroksimetil furfural (HMF) birikimini ve esmer pigment oluşumunu çalışmışlardır. Enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonların oranlarının meyve suyu ya da konsantrelerde var olan toplam çözünür madde miktarına bağlı olduğunu bu yüzden konsantre portakal suyunda taze portakal suyundan daha kolayca enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarının meydana geldiğini vurgulamışlardır. % 1.5 ksantin gam ve % 0.5 mikrokristal selüloz içeren örneklerin en düşük esmer pigment ve HMF birikimi gösterdiğini, oysa saf portakal suyunda esmer pigment ve HMF birikiminin bütün sıcaklıklarda en yüksek olduğunu bildirmişlerdir. En yüksek esmer pigment ve HMF birikiminin 0.30 ve 0.75 su aktivitesinde, en düşüğünün ise 0.80 su aktivitesinde meydana geldiğini bulmuşlardır. rena ve ark. (2001), 5-hidroksimetil-2-furankarboksialdehit (HMF) oluşumunu kan portakalı ve farklı asidik ph değerleri ve sıcaklarında fruktoz, glukoz ve sükroz un model sistemlerinde HPLC ile kinetik olarak çalışmışlardır. NFC (konsantreden olmayan) ve RFC (yeniden sulandırılmış) portakal suları için HMF, sırasıyla ortalama olarak 0.58 mg/l ve 0.54 mg/l olarak bulmuşlardır. Bu yüzden, konsantrasyon işleminin şeker dağılımını değiştirmediğini ve HMF düzeyini arttırmadığını bildirmişlerdir. ncak, özellikle konsantre portakal suyunda depolama süresince HMF nin arttığını ifade etmişlerdir. Kinetik sonuçların kan portakalı suyunda HMF oluşumunun sadece şeker konsantrasyonuna bağlı olduğunu, böylece kan portakalında ısıl işlem süresince Maillard reaksiyonunun istisna olabileceğini bildirmişlerdir. Shinoda ve ark. (2004), şeker, askorbik asit ve sitrik asit içeren portakal suyunun örnek çözeltisini hazırlamışlar ve depolama boyunca portakal suyunun esmerleşmesini çalışmışlardır. skorbik asidin esmerleşmeye en çok katkıda bulunan bileşen olduğunu, arginin ve prolin gibi amino asitlerin, sitrik asitin ve metallerin esmerleşmeyi hızlandırdığını bildirmişlerdir. Portakal suyunda depolama sonucu oluşan beş tane ayrışma ürünü belirlemişler ve 3-hidroksi-2-prone (3OH2P), HMF ve 10

23 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK furfuralın esmerleşmeye katkıda bulunduğunu ifade etmişlerdir. Depolama boyunca HMF, furfural, 5-hidroksimaltol ve 2-furoik asidin yavaş yavaş artmasına karşın 3OH 2 P ın önce artıp sonra azaldığını belirtmişlerdir. Bununla birlikte 3OH 2 P ın portakal suyunun esmerleşme indikatörü olduğunu ortaya çıkarmışlardır. Shinoda ve ark. (2005), portakal suyunun depolanması boyunca esmerleşmeyi etkileyen faktörleri ve 3-hidroksi-2-prone (3OH 2 P), HMF ve furfural gibi ayrışma ürünlerinin oluşumunu araştırmışlardır. mino asit ve sitrik asit tarafından uyarılan ve şelatlar ve radikal yakalayıcılar tarafından bastırılan askorbik asidin esmerleşme için gerekli olduğunu bildirmişlerdir. 3OH2P ve furufuralın askorbik asitten türediğini ve oluşumlarının şekerler tarafından uyarıldığını, sitrik asit, şelat ajanları ve radikal yakalayıcılar tarafından bastırıldığını belirtmişlerdir. HMF nin ise fruktozdan türediğini bildirmişlerdir. Gıdalardaki HMF nin nicel belirlemesi klasik yöntemlerde spektrofotometrik ölçümlerle yapıldığını bildirmişler ancak kendi çalışmalarında diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında geliştirişmiş doğruluk, duyarlılık ve özgünlüğe sahip HPLC yöntemini uygulamışlardır. 36 ticari ve geleneksel yöntemlerle üretilmiş 7 meyve konsantresi, 17 kaynatılmış meyve suyu, 12 biber ve domates salçası üzerinde HMF analizi yapmışlardır. Örnek hazırlarken durultma amacıyla Carrez I ve Carrez II çözeltilerini kullanmışlardır. Konsantre örneklerdeki HMF konsantrasyonunu ppm arasında, kaynatılmış olanlarda 12.8 ile 3500 ppm arasında, salçalarda ise ppm arasında bulmuşlardır. Portakal konsantresinde suda çözünen kuru madde miktarını 65±0.2 o Briks ve HMF konsantrasyonunu 3.5±0.2 ppm olarak bulmuşlardır Portakal Sularının Fenolik Bileşenleri Rapisarda ve ark. (1999), portakal suyunun toplam fenoller, antosiyaninler, flavanonlar, hidroksisinamik asitler ve askorbik asit içeriklerini belirlemişlerdir. Valensiya geç ve Washington Navel çeşitlerinde Folin-Ciocalteu yöntemi ile belirlenen toplam fenol düzeylerini sırasıyla 488±19.7 μg/ml ve 361.4±16.9 μg/ml Ferulik asit eşdeğeri olarak belirlemişlerdir. Valensiya geç ve Washington navel çeşitlerinde, toplam flavanon içeriğini (hesperidin ve narirutin baskın), toplam 11

24 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK hidroksisinamik asit (ferulik, kafeik, sinapik, ve p-kumarik asitler) ve askorbik asit içeriğini sırasıyla 244.1±19.6 μg/ml ve 202.3±21.3 μg/ml, 56.9±4.8 μg/ml ve 33.4±4.9 μg/ml 576.8±30.5 μg/ml ve 417.0±18.3 μg/ml olarak ifade etmişlerdir. Chun ve ark. (2005), toplam fenolikleri spekrometrik yöntemle Folin Ciocalteu fenol reaktifi kullanarak belirlemişlerdir. Toplam fenol içeriğini taze ağırlık üzerinden açıklanan gallik asit eşdeğeri (GE mg/100 g) olarak açıklamışlardır. Poratakal da toplam fenolik içeriğini ±4.50 mg GE/100g olarak belirlemişlerdir. Meyve ve sebzelerde genellikle çok az miktarda bulunan ve fakat bunların işlenmelerinde değişik sorunlara neden olan önemli bileşim öğelerinden birisi fenolik bileşiklerdir. Fenolik bileşiklerin önemli bir bölümü, bu ürünlerin lezzetinin oluşmasında, özellikle ağızda buruk bir izlenim bırakmasında etkilidir. Bunlara ek olarak, birçok fenolik madde, polifenoloksidazın (fenoloksidaz-ppo) katalize ettikleri reaksiyonlarla, meyve ve sebzelerden elde edilen ürünlerin esmerleşmesine neden olabilmektedirler. Portakal, limon gibi bazı meyvelerin rengi, kesilince veya suyu çıkarılınca bir değişikliğe uğramamaktadır. Bunun nedeni ise; bu tip ürünlerde bulunan fenolik bileşiklerin esmerleşme reaksiyonuna katılacak nitelikte olmaması, PPO aktivitesinin bunlarda çok düşük olması ve/veya askorbik asit içeriğinin yüksek olması gibi faktörlere dayanmaktadır (Cemeroğlu ve ark., 2004). Fenolik bileşikler, benzen halkası içeren maddelerdir. En basit fenolik bileşik bir tane hidroksil grubu içeren benzen, yani fenoldür. Diğer tüm fenolik maddeler bundan türemişlerdir. Fenolik bileşikler, flavonoidler ve fenolik asitler (hidroksisinamik asitler ve hidroksibenzoik asitler) olmak üzere iki gruba ayrılır (Cemeroğlu ve ark., 2004). Fenolik bileşiklerden fenolik asitler ve flavanoidler; sebzeler, meyveler, çekirdekler, çaylar, şaraplar ve meyve sularında bulunmaktadırlar. Fenoliklerin dağılımı, türlerin, ekim, olgunlaşma derecesi ve yetiştirme, olgunlaşma ve depolamanın bir fonksiyonu olarak hem nicel hem de nitel farklılıkları göstermektedir. Bundan başka, fenolikler renk, acılık, sertlik ve lezzet üzerinde etkileri nedeniyle meyve ve meyve suyunun duyusal kalitesine katkıda 12

25 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK bulunmaktadır (Merken ve Beecher, 2000; Kanitsar ve ark., 2001; Belajová ve Suhaj 2004) Flavonoidler Flavonoidlerin yüksek antioksidan ve radikal yakalama aktivitesi ve birçok kronik hastalığa yakalanma riskini azaltıcı, bazı kardiyovasküler düzensizlikleri ve kanseri önleyici etkiler gösterdiği bildirilmiştir. yrıca, kanser nedeni olduğundan kuşku duyulan nitrosaminlerin vücutta oluşumunun, sinamik asitlerce engellendiği ileri sürülmektedir. Flavonoidler ayrıca antiviral, antimikrobiyal ve antiiltihaplandırıcı aktiviteler, kılcal damar kırılganlığı üzerinde önleyici etkiler sağladığı ve trombosit kümeleşmesini inhibe edici, antiülser ve antialerjik özellikler gösterdiği ifade edilmiştir. yrıca turunçgil flavonoidlerinden hesperidininin potansiyel canlı doku metabolitlerinde indirgenmiş oksidatif stresten deri fibroblastlarını koruduğu yapılan son çalışmalarla kanıtlanmıştır (Proteggente ve ark., 2003; Cemeroğlu ve ark., 2004 ). Serbest radikaller lipidler, proteinler ve nükleik asitler de oksidatif zararlara neden olur, bu yüzden antioksidanlar kanser, kardiyo ve serebovaskülerin (beyin kan damarları ile ilgili) görülüş ve ölüm oranlarını azaltıcı ve önleyici korumasında asıl öneme sahip olan serbest radikallerin etkisizleştirilmesinde kullanılırlar. Meyve veya sebzelerin antioksidan kapasitesinin çoğunluğu, antioksidanlar veya antikanserojenik veya kardiyokoruyucu etkiye katkıda bulunan diğer mekanizmaların ajanları gibi davranan C, E vitaminleri veya β-karoten ve bitki fenollerinden (flavonoller, flavanoller, antosiyaninler ve fenilpropanoidler) kaynaklanabilir. Bu bileşiklerin antioksidan potansiyeli, hidroksil grupların düzenlemesi ve sayısı, yapısal birleşme boyutu, aynı zamanda zincir yapısında elektron-alan ve elektron-veren atomların varlığına bağlıdır. Portakal suyundaki polifenollerin sağlıkla ilgili özellikleri onların antioksidan aktivitesine dayanır. Portakal suyunun fenolik profili, derimler, yetiştirmenin çevresel koşulları ve meyve olgunluğunun bir fonksiyonu olarak nicel farklılıklar gösterdiğinden dolayı antioksidan kapasitesi de değişebilir (Rapisarda ve ark., 1999; Proteggente ve ark., 2003). 13

26 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK Flavonoidler, difenilpropan iskeletine dayanan (C 6 C 3 C 6 ) bir kimyasal yapıda olan sekiz binden fazla farklı fenolik bileşiğinin yarısından daha fazlasını oluşturan bileşiklerdir (Balasundram ve ark., 2006). 12 tane alt sınıfı da kapsayan bilinen 5000 den fazla flavonoid vardır (Merken ve Beecher, 2000). Turunçgil türlerinde bulunan flavonoidler; flavon, flavonol, flavanon ve antosiyanlardır. Turunçgillerde bulunan flavonoidlerden acı olanlar; neohesperidin, ponsirin ve narinjin dir. Özellikle turunçların karakteristik acılığında rolü olan neohesperidin alkol ve suda çözünebilen bileşiktir ve çoğunlukla greyfurt (altıntop) ve turunç da bulunmaktadır. Molekül esasına göre hazırlanan çözeltileri karşılaştırıldığında neohesperidinin acılığı narinjeninin 1/10 u kadardır. Diğer bir acı flavanon glikozid olan ponsirin üç yapraklılar ile altıntopların kabuğunda ve meyve suyunda bulunmaktadır. Limon, misket limonu, mandarin ve portakal gerçekte rutinozitleri özellikle de hesperidin i içerirler (ltan, 1983a; Proteggente ve ark., 2003). Turunçgil çeşitleri flavanoid çeşitlerinden en az birini içermelidirler. Bunun nedeni, flavonoidler, turunçgil sularındaki farklılıkların belirlenmesinde kullanılmaktadır. Narinjin (Şekil 2.2), hesperidin (Şekil 2.1) ve neohesperidin turunçgil sularının başlıca flavanoid belirleyicisidir. Bu flavonoidlerin kromatografik profili, özgünlük ve meyve sularının kalite değerlendirilmesi için önemli bilgiler içermektedir. Portakal suyunda önemli miktarda hesperidin bulunurken greyfurtta (altıntop) narinjin önemli flavanoiddir. (Belajová ve Suhaj, 2004; Xu ve ark., 2007). Limon ve portakal sularında, hesperidin istenmeyen bulanıklıkla sonuçlanan çökelme oluşumuna katkıda bulunabilir, oysa narinjin greyfurt (altıntop) ve bergamot suyunun acılığını belirgin bir şekilde etkilemektedir Limon suyunun baskın flavanon glikoziti narirutin iken az miktarda hesperidin de (yaklaşık 14.5 mg/l) bulunmaktadır. Genelde, tipik flavanoidlerin en yüksek konsantrasyonları taze sıkılmış meyve sularında tanımlanmıştır (Belajová ve Suhaj, 2004; Gattuso ve ark., 2007). 14

27 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK Şekil 2.1. Hesperidin' in Yapısı (non, 2008a). Şekil 2.1. Narinjin' in Yapısı (non, 2008b). Turunçgil meyvelerinde bulunan diğer flavonoidler çoğunlukla glikozid biçimindedirler. Glikozidik yapıyı oluşturan şekerler genellikle ramnoz ve glikozdur. Turunçgil çeşitleri flavanonların oldukça zengin bir kaynağıdır. Flavanonlar glikozitler çoğunlukla pozisyon 7 ye bağlı rutinozitler (6-O-α-L-ramnosil-Dglukozitler) ve neohesperidozlar (2-O-α-L-ramnosil-D-glukozitler) olarak bulunmaktadırlar (Belajová ve ark., 2004; Proteggente ve ark., 2003; Cemeroğlu ve ark., 2004). Flavanon aglikonlar, narinjin, hesperidin, eriyodiktiol ve izosakuranetin arasında en yaygın olanları olup onlar glikozitlerden daha küçük miktarlarda bulunmaktadır (Klimczak ve ark., 2007). Polimetoksillenmiş flavonların meyve suyundaki daha düşük miktarlarına karşı turunçgil kabuğunda en yüksek konsantrasyonları bulunmaktadır. (Rouseff ve ark., 1987; Kanes ve ark., 1993). Polimetoksillenmiş flavonlardan tangeretin ve nobiletin en fazla turunçgillerde bulunurlar, en yoğun olarak da tatlı ve acı portakal kabuğunda da mevcutturlar (Green ve ark., 2007). 15

28 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK Fenolik sitler Fenolik asitler, serbest ve bağlı formda bulunurlar. Bağlı fenolikler ester, eter ve asetal bağları ile çeşitli bitkisel bileşiklere bağlanmış olabilirler (Xu ve ark., 2007). Fenolik asitlerden, hidroksisinamik asitler grubundaki bileşiklerin yapısı, C 6 -C 3 iskeletine dayanmaktadır. Portakal ve portakal suyunda en yaygın bulunan hidroksisinamik asitler (HS), kafeik (Şekil 2.3), p-kumarik (Şekil 2.4) ve sinapik asitlerle, daha sınırlı olan ferulik asitin bir esteridir. En yaygın sinamik asit türevi, kafeik asidin, quinik asit ile yaptığı ester olan klorojenik asittir (Cemeroğlu ve ark., 2004; Kanitsar ve ark., 2001). Şekil 2.2. Kafeik sit' in Yapısı (non, 2008c). Şekil 2.3. p-kumarik sit' in Yapısı (non, 2008d). Hidroksisinamik asitler flavonoidlerin biyosentez sürecine katılıp, portakalın duyusal özelliklerini zenginleştirmekte etkili antioksidanlardır. Metoksi- ve hidroksi- yerine geçen hidroksisinamik asitlerin [R=(ferulik+sinapik)/(kafeik+p-kumarik)] 16

29 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK konsantrasyonları arasındaki oran pigmentli portakal suyunu pigmentsiz portakal suyundan ayırt etmek için kullanılmaktadır (Di Mauro ve ark., 2002) Son yayınlanmış makaleler, turunçgil fenolik bileşiklerinin belirlenmesinde PD detektörlü HPLC yi öncelikle önermektedirler. Bu bileşikler ayrıca başarılı bir biçimde UV ve elektrokimyasal olarak da belirlenmektedir. Karmaşık fenolik bileşik karışımları için, HPLC gradient elüsyonu bu bileşiklerin ayrımını daha başarılı bir biçimde gerçekleştirmektedir. Fenolik bileşiklerin tanımlaması alıkonma zamanlarında standart çözeltilerin pikleri ve örnek pikleri karşılaştırılarak gerçekleştirilmektedir. İncelenen bileşiklerin saflıkları, pik elüsyonunun başlangıcı ve bitişi, pik spektrasının taranması ile kontrol edilebilmektedir. Fenolik bileşiklerin konsantrasyonunun hesaplanması (mg/l) kalibrasyon eğrisi kullanarak dış standart yöntemiyle yapılmaktadır. Her bir fenolik bileşiğin UV spektrası, PD detektörle nm aralığında kaydedilmiştir (Belajová ve Suhaj, 2004). Rouseff ve ark. (1987), 52 turunçgil çeşidinden elde ettikleri meyve sularında narirutin, hesperidin, naringin ve neohesperidin konsantrasyonlarını HPLC kullanarak belirlemişlerdir. Narinjin ve neohesperidinin portakallarda (Citrus sinensis) bulunmadığını ancak turunçlarda (Citrus aurantium) değişen oranlarda ( ppm ve ppm) bulunduğunu bildirmişlerdir. Bu yüzden portakal sularının içinde greyfurt (altıntop) suyunun varlığının tespiti için narinjinin tek gösterge olarak kullanamayacağını ifade etmişlerdir. Vanamala ve ark. (2006), farklı markalara ait 12 adet konsantreden üretilmiş ve 5 adet konsantreden üretilmemiş greyfurt suyunda biyoaktif flavonoidlerin içeriklerindeki değişimleri ters faz HPLC ile çalışmışlardır. Markalar arasında, C ve E vitaminleri içeren antioksidan eklenmiş portakal suyu çeşitlerini, antioksidan eklenmemiş portakal suyu çeşitleriyle karşılaştırdıklarında flavonoid içeriği açısından daha üstün bulmuşlardır. Konsantreden üretilmiş portakal sularının toplam flavonoid içeriklerinin (53 mg/100 ml) konsantreden üretilmemiş portakal sularınkinden (36.5 mg/100 ml) önemli ölçüde daha yüksek olduğunu bildirmişlerdir. Portakal suyundan hesperidininin birincil flavonoid, narirutin ve didiminin ikincil flavonoid olduğunu ifade etmişlerdir. Konsantreden üretilmemiş portakal sularında didimin 17

30 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK konsantrasyonunun konsantreden üretilmiş portakal sularındaki ile karşılaştırıldığında oldukça daha yüksek olduğunu belirtmişlerdir. Dhuique-Mayer ve ark. (2005), kdeniz turunçgil çeşitlerine (Salustiana, Hamlin, Shamouti, Pera, Valensiya, Maltaise, Sanguinelli ve Cara-cara) ait portakal suların hesperin miktarını mg/l ve narirutin miktarını ise mg/l aralığında bulmuşlardır. Klimczak ve ark. (2007), polifenol analizlerinde yaygın olarak kullanılan yüksek özgüllük, duyarlılık ve basitliği nedeniyle ters-faz yüksek-performans sıvı kromatografisini (RP-HPLC) kullanmışlardır. ncak, HPLC kolonuna enjeksiyondan önce örneğe yapılan uygulamaların polifenol içeriğini önemli ölçüde etkilediğini, ayrıca polifenollerin karmaşıklığına bağlı olarak, izolasyon ve kantitatif analizlerinin çoğunlukla zor olduğunu, fenoller ve diğer bileşikler arasındaki girişimlerin HPLC analizlerini etkilediğini ifade etmişlerdir. Bu nedenlerle C 18 kartuşlu katı-faz ekstraksiyonunu (SPE) polifenollerin ayrılması, izolasyon, saflaştırma ve biyolojik materyaldeki mevcut organik bileşiklerin ön konsantrasyonu için hızlı ve kolay bir işlem olarak önermişlerdir Pupin ve ark. (1997), portakalların asıl örneklerini, pulpu yıkanmış ve dondurularak konsantre edilmiş portakal suyunu ve taze sıkılmış portakal suyunun perakende satılanı ve dondurulmuş konsantre portakal suyu örneklerini Brazilya nın çeşitli bölgelerinden toplamışlar ve UV detektörlü ters faz HPLC ile narirutin ve hesperidin flavonon glikozitleri (FG) ile analiz etmişlerdir. Elle sıkılmış meyveden elde edilen portakal suyunda sırasıyla mg/l ve mg/l konsantrasyonlarında narirutin ve hesperidin olduğunu belirlemişlerdir. Hesperidinin narirutine oranının çeşitlere göre yüksek farklılık gösterdiğini bulmuşlardır. Dondurularak konsantre edilen portakal suyunun (12 o B e seyreltildikten sonra) 62 den 84 mg/l ye değişen oranlarda narirutin ve 531 den 690 mg/l ye değişen oranlarda yüksek miktarda FG içerdiğini bildirmişlerdir. Narirutin ve hesperidin konsantrasyonları dondurularak konsantre edilmiş portakal sularında, elle sıkılmış portakal sularından daha yüksek bulmuşlardır. Hesperidin/narirutinin ortalama oranlarını Pera, Natal, Valensiya, Hamlin, Baìa ve Lima çeşitleri için elde etmiş olup: sırasıyla 8.4; 5.5; 5.3; 4.2; 3.6; 6.4 dür. Pera çeşidinin analiz edilen örnekler 18

31 2.ÖNCEKİ ÇLIŞMLR Ömür IŞIK arasında en yüksek oranı gösterdiğini belirlemişlerdir. Pulpu yıkama yapılmış ve dondurulmuş konsantre portakal suyunun, narirutin oranının mg/l ve hesperidin oranının mg/l aralığında olduğunu rapor etmişlerdir. Brezilya pazarlarından elde edilen taze sıkılmış 23 örneğin FG içeriği (narirutin; mg/l ve hesperidin; mg/l) asıl örneklerle benzerlik göstermiştir. Endüstriyel ürünlerde daha düşük standart sapma bulunması, bu ürünlerin farklı çeşit ve kaynaktan büyük miktarda portakallardan üretiliyor olmasından kaynaklanabileceğini bildirmişlerdir. Mouly ve ark. (1998), turunçgil meyve türlerinde yaygın olarak bulunan iki flavonoid bileşik ailesinin, flavanon glikozitlerin (FG) ve polimetoksillenmiş flavonların (PMF) sıvı kromatografik yöntemlerle ayrımını incelemişlerdir. ltı adet FG (narirutin, narinjin, hesperidin, neohesperidin, didimin, ponsirin) ve altı adet PMF (sinensetin, hekzametoksiflavon, nobiletin, skutellareyin, heptametoksiflavon ve tangeretin) ölçümü yapmışlardır. Flavanon glikozitlerin (FG) turunçgil çeşitleri ve türlerini ayırt etmek için yaygın olarak kullanıldığını bildirmişlerdir. Bu amaçla, turunçgil suyunun polifenolik profilini tanımlamak için kullanılan bu tekniği, greyfurt ve portakal sularında flavonoid bileşiklerin belirlenmesine uygulamışlardır. Meyvenin sarı kısımlarına yerleşmiş polimetoksillenmiş flavonların (PMF) portakal (C. sinensis) ve mandarin (C. reticulata) ayırımı yapmak için kalite kontrolünde yaygın bir biçimde kullanıldığını bildirmişlerdir. Polifenolik profillerin turunçgil sularının parmak izini gösteren ve çeşitleri veya pulp yıkantısı eklenmiş maddeleri tanımlamak için kullanılabildiğini belirtmişlerdir. Polifenolik profil ve flavonoid içeriğini kullanarak portakal çeşitlerini ve tangor (mandalina ve tatlı portakal hibriti) içeren karışımları ayırt etmek için elde etmişlerdir. FG için en yüksek absorbsiyon 280 nm de, PMF için ise 330 nm de elde edildiği için en yüksek taramayı 260 ile 350 nm arasında yapmışlar ve farklı dalga boylarında absorbe edilmiş polifenol profilleri elde etmişlerdir. Portakal sularındaki PMF ler ve greyfurttaki (altıntop) hesperidin, neohesperidin ve didimin bu yöntemin ölçüm sınırlarının 0.1 mg/l nin altında olduğunu göstermiştir. Navel çeşitlerini narirutin, didimin bakımından zengin olarak tanımlamışlardır. 19