ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Transkript

1 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS NARENCİYE VE GEVEN BALLARININ AROMA VE AROMA AKTİF BİLEŞİKLERİNİN BELİRLENMESİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI ADANA, 2011

2 ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ NARENCİYE VE GEVEN BALLARININ AROMA VE AROMA AKTİF BİLEŞİKLERİNİN BELİRLENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Bu tez / / 2011 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği/Çokluğu İle Kabul Edilmiştir Doç. Dr. Serkan SELLİ Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU Yrd. Doç. Dr. Haşim KELEBEK 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-2011-YL-9 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 NARENCİYE VE GEVEN BALLARININ AROMA VE AROMA AKTİF BİLEŞİKLERİNİN BELİRLENMESİ ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman : Doç. Dr. Serkan SELLİ Yıl : 2011, Sayfa: 77 Jüri : Doç. Dr. Serkan SELLİ Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU Yrd. Doç. Dr. Haşim KELEBEK Bu çalışmada süzme narenciye balı ve süzme geven balının aroma maddeleri bileşimi gaz kromatografisi (GC) ve GC-kütle spektrometresi (GC-MS) yardımı ile belirlenmiş ve bu balları karakterize eden aroma-aktif bileşikler GC-MS- Olfaktometri tekniği kullanılarak saptanmıştır. Ballarda aroma maddeleri diklorometan çözgeni kullanılarak sıvı-sıvı ekstraksiyon yöntemiyle ekstrakte edilmiştir. Duyusal analiz (temsili test) sonuçlarına göre bu ekstraksiyon yöntemiyle elde edilen aromatik ekstrakt bal kokusuna oldukça benzer bulunmuştur. Narenciye balında aroma maddelerinin toplam miktarı ve sayısı geven balına göre daha yüksek bulunmuştur. Geven balında aroma maddelerinin önemli bir kısmını aldehitler oluştururken narenciye balında ise terpenler oluşturmuştur. Ballarda aroma-aktif bileşiklerin belirlenmesinde aroma ekstrakt seyreltme analizi kullanılmıştır. GC-MS-Olfaktometri sonuçlarına göre geven balında 23, narenciye balında ise 36 adet aroma aktif bileşik saptanmıştır. Bunlar içerisinde koku seyreltme (KS) değerlerine göre geven ve narenciye balında fenil etil alkol (çiçeksi koku) en güçlü aroma aktif bileşiktir. Anahtar Kelimeler: Geven balı, narenciye balı, aroma, aroma-aktif bileşikler I

4 ABSTRACT MSc THESIS INVESTIGATION OF AROMA AND AROMA ACTIVE COMPOUNDS IN CITRUS AND ASTRAGALUS HONEYS ÇUKUROVA UNIVERSITY INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF FOOD ENGINEERING Supervisor : Assoc. Prof. Serkan SELLİ Year : 2011, Pages: 77 Jury : Assoc. Prof. Dr. Serkan SELLİ Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU Asst. Prof. Dr. Haşim KELEBEK In this study, aroma and aroma-active compounds of astragalus and citrus honeys were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC- MS-O). Liquid liquid extraction with dichloromethane was used for extraction of volatile components. According to sensory analysis (representivaness test), the aromatic extract obtained by liquid liquid extraction was representative of honey odor. The amount of total aroma compounds of citrus honey was higher than astragalus honey. Terpenes in citrus honey and aldehydes in astragalus honey were qualitatively and quantitatively the most dominant aroma compounds. Aroma extract dilution analysis (AEDA) was used for the determination of aroma-active compounds of honey sample. The results of the GC-MS-Olfactometry analysis showed that 23 aroma-active compounds were determined in astragalus honey and 36 aroma-active compounds were determined in citrus honey. On the basis of the flavor dilution (FD) factor, phenyl ethyl alcohol in astragalus and citrus honey most powerful aroma-active compound described as the flowery odour. Key Words: Astragalus honey, citrus honey, aroma, aroma-active compounds II

5 TEŞEKKÜR Bu konuda bana çalışma olanağı sağlayan, araştırmalarım ve tezimin yazımı süresince yol gösteren ve desteğini esirgemeyen danışmanım Doç. Dr. Serkan SELLİ ye, jüri üyesi olarak tezimi değerlendiren sayın hocam Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU na ve Yrd. Doç. Dr. Haşim KELEBEK e, tezimin analizleri sırasında bana yardımcı olan Ar. Gör. Kemal ŞEN e, bal örneklerinin temininde destek olan Binboğa Balı Arıcılık Entegre Tesisleri ve araştırma laboratuvarı sorumlusu Mühendis Mehmet Çürük e ve tüm öğrenim hayatım boyunca maddî, manevî büyük fedakârlıklar yaparak benim bu noktaya gelmemi sağlayan aileme sonsuz teşekkürler sunarım. III

6 İÇİNDEKİLER SAYFA ÖZ I ABSTRACT... II TEŞEKKÜR... III İÇİNDEKİLER...IV ÇİZELGELER DİZİNİ...VI ŞEKİLLER DİZİNİ VIII SİMGELER VE KISALTMALAR... X 1.GİRİŞ ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Balın Genel Bileşimi Balda Bulunan Aroma Maddeleri ve Aroma Aktif Bileşikler MATERYAL VE METOD MATERYAL METOD Bal Örnekleri Üzerinde Yapılan Analizler Kuru madde tayini Su oranı ph ve toplam asitlik Toplam şeker ve invert şeker tayini HMF analizi Renk analizi Balda Aroma Maddelerinin Analizleri Aroma maddeleri ekstraksiyonu GC-MS ve GC-O koşulları Aroma maddelerinin miktarlarının hesaplanması Duyusal Analizler Bal örneklerinin duyusal değerlendirilmesi Temsili (representative) test Sonuçların değerlendirilmesi ve istatistiksel analizler IV

7 4.BULGULAR VE TARTIŞMA Balların Genel Bileşimi Temsili Test Yöntemiyle Aroma Ekstraksiyonunda Kullanılan Yöntemin Belirlenmesi Bal Örneklerinde Bulunan Aroma Maddeleri Bal Örneklerinde Bulunan Aroma-Aktif Bileşikler Bal Örneklerinin Duyusal Analiz Sonuçları SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR ÖZGEÇMİŞ V

8 ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA Çizelge 4.1. Balların genel bileşimi Çizelge 4.2. Aroma ekstraktlarının benzerlik ve aroma yoğunluk testi sonuçları Çizelge 4.3. Balların aroma maddeleri bileşimi Çizelge 4.4. Balların aroma-aktif bileşikleri Çizelge 4.5. Bal örneklerinin duyusal analiz sonuçları VI

9 VII

10 ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA Şekil 3.1. Narenciye ve geven balları Şekil 3.2. Ballarda aroma maddelerinin sıvı-sıvı ekstraksiyonu Şekil 3.3. Azot gazı altında sıvı-sıvı ekstraksiyon sistemi Şekil 3.4. Katı-faz ekstraksiyon sistemi Şekil 3.5. Vigreux damıtma kolonu ile konsantrasyon Şekil 3.6. Analizlerde Kullanılan Agilent GC-MS-O Sistemi Şekil 3.7. Duyusal Analiz Formu Şekil 3.8. Temsili testlerde kullanılan özel kağıt koklama çubukları Şekil 3.9. Duyusal analizlerde kullanılan kahverengi cam şişeler Şekil 4.1. Geven balının aroma maddeleri kromatogramı Şekil 4.2. Narenciye balının aroma maddeleri kromatogramı Şekil 4.3. Duyusal analiz sonuçlarının örümcek ağı diyagramı VIII

11 IX

12 SİMGELER VE KISALTMALAR FID GC MS HPLC UV O : Alev iyonizasyon dedektörü : Gaz kromatografisi : Kütle spektrometresi : Yüksek basınçlı sıvı kromatografisi : Ultraviyole dedektör : Olfaktometri X

13 XI

14 1.GİRİŞ 1.GİRİŞ Bal, arılar tarafından bitki nektarı ya da çam salgısından üretilen koyu kıvamlı doğal bir gıda maddesidir. Genel yapısı itibariyle bal, yüksek şeker içerikli, organik asitler, bazı amino asitler ile makro ve mikro besin elementleri gibi biyolojik olarak aktif bileşenlerce zengin besin içeriğine sahip bir üründür (Kayacıer ve ark., 2008). Arıcılık, gerek bal arılarının yaşam biçimi, gerekse hammaddelerini doğadan toplamaları nedeniyle doğaya en bağımlı hayvancılık faaliyetidir. Arıcılığın bu özelliği göz önünde tutulduğunda Asya ve Avrupa kıtalarını birbirine bağlayan bir köprü konumundaki Türkiye, coğrafik konumu ve sahip olduğu doğal zenginlikleri nedeniyle Dünya ülkeleri arasında arıcılık için oldukça avantajlı bir konumdadır. Türkiye nin topografik koşulları nedeniyle çiçeklenmenin bölgeden bölgeye yılın farklı dönemlerinde olması da Türkiye de göçer arıcılık lehine değerlendirilen önemli bir avantajdır. Tüm bu avantajlar göz önünde tutulduğunda Türkiye nin arıcılıkta çok yüksek bir performans sergilemesi beklenir. Oysa Türkiye de arıcılığın genel yapısı, sorunları, arı ürünleri üretimi ve ticaretine ilişkin sayısal veriler değerlendirildiğinde, ülkemizin beklenenin tersine bu avantajları çok iyi değerlendiremediği, bal üretimi ve ticaretinde hak ettiği düzeye ulaşamadığı görülür (Kekeçoğlu ve ark., 2007). Balın oluşumu fizyolojik, kimyasal ve enzimatik faaliyetlere dayanır. Balın bileşimi genelde iki faktöre bağlıdır. En önemli faktör balın elde edildiği nektarın kaynağı, diğeri ise dış faktörlerdir. Dış faktörleri, o bölgenin iklim yapısı, toprağı, yüksekliği ve arıcının üretim metodu oluşturmaktadır. Bal arılarındaki invertaz enzimi yardımı ile sakkaroz invert şekere dönüştüğünden baldaki şekerin büyük bir kısmı invert şeker halindedir. Genellikle tüm bal tiplerinde früktoz en fazla bulunan monosakkarittir. Sadece kolza balı, karahindiba çiçeği balı, mavi büklüm balında glikoz, früktoza oranla biraz daha fazla bulunmaktadır (Hışıl ve ark., 1986). Ballarımızda HPLC yardımıyla arabinoz, früktoz, glikoz, galaktoz gibi monosakkaritler; sakkaroz, turanoz, maltoz, izomaltoz, laktoz, melibiyoz, galaktobiyoz gibi disakkaritler; melezitoz ve rafinoz gibi trisakkaritlerin bulunduğu 1

15 1.GİRİŞ tespit edilmiştir. Öte yandan, çiçek ve salgı ballarındaki disakkaritlerin tipleri ve sayıları arasında farklılıklar olduğu bildirmiştir (Hışıl ve ark., 1986). Baldaki aromanın en önemli kısmını esterler, aldehitler, ketonlar, alkoller ve uçucu asitler oluşturur. Bu bileşikler içerisinde alkoller en önemli yere sahiptir. Aroma maddeleri bala daha çok hammadde olan nektardan gelir. Nektar hangi bitkilerden toplanmış ise o bitkinin aroması elde edilen balda hissedilmektedir (Hışıl ve ark., 1986). Aroma maddeleri gıdalarda tüketici beğenisi ve tercihinin belirlenmesinde önemli bir yere sahiptir. Çeşitli maddelerden oluşan aroma, gıdaların duyusal özelliklerini belirleyen önemli bir kriterdir. Bal aroma bileşenlerince zengin bir profile sahip olup, birçok uçucu bileşik içermektedir. Çeşitli ülkelerde farklı ballar üzerinde aroma bileşiklerinin tespiti ile ilgili çalışmalar yoğun bir şekilde yapılmıştır. Ancak ülkemizde üretilen balların aroma bileşimleri üzerinde sınırlı sayıda araştırmalar yapılmıştır. Soysal (2007) Aydın-Denizli-Muğla illerinde üretilen balların uçucu bileşenlerini gaz kromatografisi-kütle spektrometresi ile araştırmıştır. Çalışmada, bitki orijini değişik ballardaki uçucu bileşenler analiz edilerek balın bitkisel orijinini karakterize edebilecek ve böylece bir bal türünün diğer türlerden ayrılmasını sağlayan işaretleyici niteliğindeki bileşenlerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Bayraktar (2008) Muğla yöresinin 2006 ve 2007 yıllarına ait çam balı örneklerinde bulunan aroma bileşenlerini SPME/GC/MS tekniği ile araştırmıştır. Önalan (2009) bazı bal çeşitlerinde uçucu bileşiklerinin belirlenmesi konulu çalışmasında, Türkiye nin çeşitli yörelerinden temin edilen 8 çeşit bal örneğini kullanmıştır. Bu bal örneklerinin 7 tanesi tek çiçek balı, 1 tanesi karışık çiçek balıdır. Bu ballar sırasıyla: narenciye, kestane, kekik, çam, geven, akasya, yayla balı ve pamuk balıdır. Analiz sonucunda elde edilen bileşiklerin çoğunlukla hidrokarbon, alkol, fenol, aldehit ve keton gruplarına ait aroma maddeleri oldukları belirlenmiştir. Ülkemiz ballarının kokusunu karakterize eden aroma-aktif bileşikler üzerinde bugüne kadar herhangi bir araştırma yapılmamıştır. Bu çalışmada, Çukurova Bölgesinin süzme narenciye balı ve Elazığ ilinin süzme geven balının aroma maddeleri bileşimi gaz kromatografisi (GC) ve GC-kütle spektrometresi (GC-MS) 2

16 1.GİRİŞ yardımı ile belirlenmiş ve bu balları karakterize eden aroma-aktif bileşikler GC-MS- Olfaktometri yöntemi kullanılarak saptanmıştır. 3

17 1.GİRİŞ 4

18 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.1. Balın Genel Bileşimi Bal, başlıca karbonhidrat (glikoz ve früktoz) ve su içeren doğal bir üründür. Bu bileşenlerin yanı sıra protein, enzimler, organik asitler, mineral maddeler ve polen de bulunmaktadır. Bal bileşimini ve özellikle de duyusal niteliğini üretildiği bölgenin florası önemli düzeyde etkilemektedir. Türkiye iklim ve bitki çeşitliliği bakımından yıl boyu arıcılık çalışmalarına olanak sağlamaktadır. Ortalama milyon koloni varlığı ile dünya koloni varlığı içerisindeki % 8 lik paya sahip olan Türkiye de 2008 itibariyle ortalama üretilen bal miktarı tondur (TÜİK, 2008). Dünyada çam balı üretiminin % 92 si Türkiye de üretilmektedir (Yücel ve ark., 2007). Dünya koloni varlığı ve bal üretim kapasitesi olarak ülkemiz önemli konumdadır. Dünya da 62.4 milyon koloni ile 1.4 milyon ton bal üretilmektedir. Koloni başına düşen verim sıralamasında kg ile Çin birinci sırada iken, Türkiye kg ile 7. sıradadır. Türkiye bal üretiminde yıllara bağlı olarak dünyada 4 ile 7. sıralarda yer almaktadır. Bugün itibariyle Türkiye ortalama 4.5 milyon koloni ile üretim yaparken kovan başına düşen bal miktarı son on yılda ortalama kg dır (Kösoğlu ve ark., 2008). Balda yaklaşık olarak 15 adet amino asit saptanmıştır. Bunlar içerisinde tirosin ve triptofan a koyu renkli ballarda rastlanırken, açık renkli ballarda bu iki aminoasite rastlanmamıştır. Öte yandan, ballarda en fazla prolin aminoasiti bulunmuştur (Hışıl ve ark., 1986). Ballar üretim ve/veya pazara sunuluş şekline göre Türk Gıda Kodeksince aşağıdaki gibi sınıflandırılmıştır: -Petekli bal: Kuluçka amaçlı kullanılmamış olan saf balmumundan hazırlanmış temel peteklerin veya arılar tarafından yapılmış peteklerin gözlerinde depolanmış ve tamamı veya büyük bölümü sırlanmış olarak satışa sunulan bal. - Süzme bal: Sırları alınan yavrusuz peteklerden santrifüj yolu ile elde edilen bal. - Petekli süzme bal: Süzme bal içerisinde petekli bal parçaları ile hazırlanmış bal. 5

19 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR -Sızma bal: Süzme bal elde edilirken alınan sırlardan ve balı alınmış peteklerden sızdırılarak toplanan bal. -Pres balı: Yavrusuz peteklerin doğrudan veya 45 C yi aşmamak üzere ısıtılarak preslenmesi ile elde edilen bal. -Filtre edilmiş bal: Yabancı organik ve/veya inorganik maddelerin filtrasyon yolu ile uzaklaştırılması sırasında polen içeriği önemli ölçüde azalmış bal (TGK, 2005). Güler (2005) farklı florası ile bilinen Karadeniz bölgesinde üretilen balların kimyasal ve duyusal özelliklerini üç yıl süresince incelemiştir. Ballarda rutubet, invert şeker, sakkaroz, hidroksi metil furfural ve ph gibi nitelikler belirlenmiş ve elde edilen sonuçlara göre, bal örnekleri arasında kimyasal niteliklerin büyük farklılıklar göstermediği ancak duyusal bakımından belirgin bir değişim gösterdikleri saptanmıştır. Balın şeker kompozisyonu üzerine depolama sıcaklığı ve sürenin etkisinin araştırıldığı çalışmada, genel olarak depolama süresi boyunca monosakkaritlerde azalma, di ve trisakkaritlerde artma gözlenmiştir. 35 ºC de depolanan örneklerde önemli farklar belirlenirken, 4 ºC de depolanan örneklerde çok küçük değişimler görülmüştür (Hışıl ve ark., 1994). Karkacıer ve ark. (2000) saf olarak üretilen şeker balı ile yaygın olarak üretimi yapılan salgı ve çiçek ballarını ayırt etmek amacıyla HPLC metodu kullanarak şeker içeriklerini belirlemişlerdir. Bal örneklerinin tamamında en yüksek düzeyde belirlenen şeker früktoz olup (% ), bunu glikoz (% ) takip etmiştir. Bal örneklerinde ayrıca sakkaroz, maltoz, galaktoz, riboz ve ksiloz da saptanmıştır. Şeker balı yüksek glikoz oranı ile dikkat çekmiştir. Çalışmada şeker içeriklerinden faydalanılarak balların ayırımı mümkün olmadığı belirtilmiştir. Yılmaz ve ark. (2003) Güneydoğu Anadolu bölgesinin bal örneklerindeki proteinleri jel elektroforez (SDS-PAGE) metodu ile belirlemişlerdir. Bal örneklerinde molekül ağırlığı yaklaşık arasında olan 12 farklı protein bandı saptanmıştır. Erzurum'da üretilen balların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin araştırılması amacıyla yapılan bir araştırmada, bal üreticilerinden alınan 20 adet bal örneği kullanılmıştır. Bal örneklerinin refraktif indeks değerleri , nem içerikleri 6

20 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR % % arasında değişmiştir. On sekiz örneğin % % arasında, iki örneğin ise % 20'den fazla nem içeriğine sahip olduğu tespit edilmiştir. Bal örneklerinin toplam şeker içerikleri % % 86.49, indirgen şeker içerikleri % % 78.29, sakkaroz içerikleri ise % % bulunmuştur (Şengül ve ark., 2006). Castro-Vazquez ve ark. (2008) balların fizikokimyasal parametreleri, uçucu bileşikleri ve şeker bileşikleri üzerine depolamanın etkisini araştırmışlardır. Analiz sonucunda yüksek sıcaklıklarda uzun süre depolanan balın HMF içeriğinde önemli artış gözlemlenmiştir. 10 ºC de 12 ay depolanan balda HMF içeriği 23.3 mg/kg iken 40 ºC de 12 ay depolanan balda HMF içeriği mg/kg a yükselmiştir. Duman Aydın ve ark. (2008) Kars ili piyasasında perakende satışa sunulan balların, Türk Standartları (TS 3036) ve Türk Gıda Kodeksi Bal Tebliğine uygunluğu bakımından incelemişlerdir. Yürütülen analizler sonucunda test edilen 20 örnekten 10 u ticari glikoz içermesinden 13 ü diastaz sayısından ve 1 i de sahip olduğu hidroksi metil furfural değerinden dolayı uygun özellik taşımadıklarını belirlemişlerdir. Bunun yanında, örneklerden 19 unun ph değeri, 4 ünün invert şeker ve 4 ünün de sakkaroz miktarının standart ölçütlerinde bildirilen limitlerin dışında olduğu saptanmıştır. Kahraman ve ark. (2010) Marmara Bölgesi ve Doğu Anadolu Bölgelerinin bal örneklerinin fizikokimyasal özelliklerini araştırmışlardır. 70 örnekte nem, toplam asitlik, diastaz aktivite, hidroksi metil furfural, invert şeker, sükroz, kül, ticari glikoz ve nişasta analizleri yapılmıştır. 70 örnekten 10 u nem, diastaz aktivite, invert şeker ve sükroz değerleri bakımından Türk Gıda Kodeksi ve Avrupa Birliği Komisyonu tarafından belirlenen kriterlere uygun bulunmamıştır. Analiz sonuçlarına göre bal örneklerinin % 85.7 si iyi kalitedir. Araştırmacılar balın kalitesini iyileştirmek için arıcılık teknikleri, üretim yöntemi ve depolama işlemlerinin rasyonalizasyonu ve standardizasyonunu sağlamanın önemli olduğunu vurgulamışlardır. Kocayemiş balı karakteristik acı tadı nedeniyle en tipik Akdeniz ballarından biridir. Yapılan araştırmalar sonucunda homojentisik asit bu balda olası işaretleyici (marker) olarak tespit edilmiştir. Bu çalışmada, kocayemiş balı HPLC-DAD-MS/MS ile analiz edilmiş ve izole edilen bileşiklerden ikisi 2-cis,4-trans-absisik asit ve 2-7

21 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR trans,4-trans-absisik asit olarak tanımlanmıştır. Bu sonuçlara göre, homojentisik asit yanında bu iki bileşiklerde kocayemiş balının belirlenmesinde işaretleyici bileşikler olarak kullanılabileceği bildirilmiştir (Tuberoso ve ark., 2010). Martos ve ark. (2010) Meksika nın Tabasco bölgesinde farklı tarımsal ekosistemlerde üretilen ve küçük üreticilerden toplanan 10 farklı bal örneğinin aroma profilini, şeker kompozisyonunu ve fizikokimyasal özelliklerini araştırmışlardır. Fizikokimyasal analizler sonucunda bal örneklerinde: ph 3.63; nem % 19.25; briks şeker 78.8; kül % 0.64 ; elektriksel iletkenlik 0.25 ms/cm ve su aktivitesi 0.58 olarak belirlenmiştir. Renk parametrelerine dayalı olarak Tabasco balı koyu ballar grubunda yer alabilir. Analiz edilen örneklerde şekerler olarak; früktoz (% 39.45), glikoz (% 35.74) ve sakkaroz (% 2.93) saptanmıştır. Yardibi ve Gumus (2010) Türkiye nin Trakya bölgesinden alınan ayçiçeğinden üretilen balların fizikokimyasal özelliklerini araştırmışlardır. Balların Türkiye Bal Standardı, Türk Gıda Kodeksi (TS 3036) ve Avrupa Birliği Komisyonu tarafından belirlenen kriterlere uygunluğu değerlendirilmiştir. Analiz sonuçlarına göre, Tekirdağ, Malkara, Hayrabolu ve Muratlı balları için belirlenen ortalama değerler sırasıyla: hidroksi metil furfural % 6.67, 6.06, 8.43, 7.89 ; diastaz aktivitesi 15.02, 23.98, 18.61, 17.61; sakkaroz % 2.01, 2.39, 2.36, 1.69 ; invert şeker % 75.26, 73.78, 75.50, ; asitlik 23.38, 34.92, 31.70, meq/kg ; kül değerleri % 0.16, 0.25, 0.31, 0.13 ; su içeriği % 18.13, 18.21, 17.52, dir. Rodriguez ve ark. (2010) Sierra Morena narenciye balını melisopalinolojik, fizikokimyasal ve duyusal analizlerle incelemişlerdir. Balların renk değerleri L= , a= ve 1.05, b= , C= , H= ; hidroksi metil furfural ı 10 mg/kg; serbest asitliği 28 meq/l ve nemi % 18.5 olarak saptanmıştır. 8

22 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR 2.2. Balda Bulunan Aroma Maddeleri ve Aroma Aktif Bileşikler Aroma maddeleri iz miktarlarda bulunduğundan, bu maddelerin belirlenmesinde güvenilir ve çok duyarlı analiz yöntemlerinin kullanılması gerekmektedir. Aroma maddeleri analizlerinin ilk aşamasını aroma maddelerinin üründen uygun bir ekstraksiyon yöntemiyle alınması işlemi oluşturur. İkinci aşama, elde edilen çözgen ve aroma maddeleri karışımındaki çözgenin hassas bir konsantrasyon yöntemiyle, yani aroma maddeleri kayıpları olmadan ekstrakttan mümkün olduğunca uzaklaştırılmasıdır. Bu nedenle aroma maddelerinin analizinde özellikle en hassas nokta ekstraksiyon yönteminin seçimidir (Vila ve ark., 1999; Ebeler ve ark., 2000). Bir ekstraksiyon yöntemi seçiminde analizi yapılacak örnekte herhangi bir aroma maddesi kaybının engellenmesi, analiz hassasiyetinin yükseltilmesi, safsızlık maddelerinin uzaklaştırılması ve analizin kısa sürede tamamlanması amaçlanır (Etievant ve Maarse, 1986). Bir gıda maddesinde yüzlerde aroma maddeleri bulunmasına rağmen, bunlardan çok az bir kısmı o gıdanın karakteristik aromasının oluşumunda rol oynamaktadır. Karakteristik aromanın oluşumundan sorumlu bileşiklere aroma-aktif bileşikler denir. Bu bileşiklerin belirlenmesinde GC-Olfaktometri adı verilen çok hassas bir enstrümental cihaz kullanılır. Olfaktometri analizlerinde en hassas ve kritik aşama aroma ekstraktlarının elde edildiği en uygun ekstraksiyon yönteminin seçimidir. Ekstraksiyon sonucu elde edilen ekstraktların aromasının mümkün olduğunca elde edildiği gıdanın aromasına yakın olması gerekir. Bu amaçla öncelikle duyusal bir analiz yöntemi olan temsili (representative) test teknikleri kullanılarak en uygun ekstraksiyon yöntemi belirlenir (Le Guen ve ark., 2000; Selli ve ark., 2006). Aroma ekstraktlarının değerlendirilmesinde çok farklı temsili testler kullanılabilir. Bunlar içerisinde üçlü test, karşılaştırma testi, benzerlik testi ve yoğunluk testi en sık kullanılan testlerdir (Etiévant ve ark, 1994). Bu konu ile ilgili olarak Mehinagic ve arkadaşları 2003 yılında elmadan vakum altında buharlı damıtma yöntemiyle elde ettikleri aroma ekstraktlarında, farklı temsili testler (üçlü test, benzerlik testi, 9

23 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR yoğunluk testi) uyguladıktan sonra aroma aktif bileşikleri GC-O tekniği ile saptamışlardır. Aroma-aktif bileşiklerinin belirlenmesi aroma çalışmalarında çok önemli bir konudur yılında Acree ve ark. Charm analizi denilen bir teknikle aromaaktif bileşiklerin belirlenmesine olanak sağlamışlardır. Bu teknik, koku aktivite değeri (odor activity value) yüksek olan bileşiklerin belirlenmesi üzerine yoğunlaşmıştır. Diğer bir yöntem ise aroma ekstrakt seyreltme faktörü (AEDA; aroma extract dilution analysis) denilen bir tekniktir. Bu teknik flavor seyreltme (FD; flavor dilution) faktörü ile ifade edilir. Yöntem, aromatik ekstrakt aşama aşama seyreltilerek gaz kromatografisi-olfaktometri analizinde koku hissedilmeyinceye kadar koklanarak uygulanır. FD değeri en yüksek aroma bileşiği o gıdada en güçlü aroma-aktif bileşik olarak ifade edilir (Grosch, 2001). Gaz kromatografisi-olfaktometri tekniği temel olarak 3 farklı yöntemle gerçekleştirilir. Bunlar; 1- Aroma maddesinin algılanma konsantrasyonunun belirlenmesi (AEDA ve CHARM teknikleri). 2- Aroma maddesinin belirlenme sıklığının saptanması ve 3- Yoğunluğun ifade edilmesidir. Bu yöntemler içerisinde algılama konsantrasyonu yöntemlerinden biri olan aroma ekstrakt seyreltme tekniği olfaktometrik analizlerde en sık kullanılan yöntemdir. Uygulanması basit olan bu yöntemin en büyük avantajı olfaktometrik analizlere katılan panelist sayısının diğer yöntemlere göre düşük olmasıdır (Ferreira ve ark., 2002). Darcy ve ark. (1997) Avustralya ballarının uçucu bileşenlerini çözgen ekstraksiyonu yöntemiyle araştırmışlardır. Ekstraktlardaki bileşikler gaz kromatografisi (GC) ve gaz kromatografisi- kütle spektrometresi (GC-MS) yardımıyla analiz edilmiştir. Bu işlemler sonucunda norisoprenoidler, monoterpenler, benzen türevleri, alifatik bileşikler ve Maillard reaksiyonu ürünleri içeren 55 bileşik tanımlanmıştır. Ayrıca, 13 bileşik balda ilk kez tanımlanmıştır. Bunlar; dört izomerik 3,4-dihidro-3-okzoaktinidol, 8,9-dehidrotheaspiron, iki izomerik 3-okzoretro-α-ionol, megastigm-4-en-3,9-dion, 1-fenilbutan-2,3-diol, 1-fenilbutan-2,3-dion, 18-hidroksi 10

24 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR oleik asit lakton, 3,5-dihidroksi-2-metil-4H-piran-4-on, ve 2,5-dimetil-2,4- dihidroksi-3(2h)-furanon dur. Guyot ve ark. (1998) ıhlamur ve kestane ağacı kökenli ballarda bazı belirli uçucu bileşikleri belirlemişlerdir. Bal örneklerinin aroma ekstraksiyonu için Likens- Nickerson buharlı damıtma/çözgen ekstraksiyonu ve diklorometan ekstraksiyon yöntemi kullanılmıştır. Gaz kromatografisi yardımıyla 400 adet uçucu bileşik bulunmuştur. Kestane ballarında yüksek konsantrasyonda asetofenon, 1-feniletanol ve 2-aminoasetofenon saptanmıştır. Ihlamur ağacı ballarında ise etil metil fenol izomer, 4-bütilfenol, estragol, p-metilasetofenon mentol, timol, 8-p-menten-1,2-diol, karvakrol ve metil benzen belirlenmiştir. Zhou ve ark. (2002) karabuğday balının karakteristik aroma bileşenlerini duyusal ve enstrümantal teknikler yardımıyla araştırmışlardır. Uçucu bileşenlerin aroma yoğunluğu aroma ekstrakt seyreltme analizi uygulanarak gaz kromatografisiolfaktometri tekniği ile belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, 3-metil butanal, 3- hidroksi-4,5-dimetil-2(5h)-furanon ve (E)-β-damasenon karabuğday balındaki en kuvvetli aroma-aktif bileşikleri olduğu saptanmıştır. 3-metil butanal belirgin malt aromasından sorumlu bileşik olmakla birlikte, diğer önemli aroma-aktif bileşikler metil propanal, 2,3-bütandion, fenil asetaldehit, 3-metil butirik asit, maltol, vanilin, metional, kumarin ve p-kresol dur. Moreira ve ark. (2002) kaju ve marmeleiro olarak bilinen iki Brezilya balının aroma bileşenlerini kolon ekstraksiyon tekniği ile belirlemişlerdir. Kaju ve marmeleiro ballarında toplamda sırasıyla 59 ve 36 uçucu bileşen tanımlanmıştır. Furfural merkaptan, benzil alkol, δ-oktalakton, γ-dekalakton, öjenol, benzoik asit, izovalerik asit, fenil etil alkol ve 2-metoksifenol kaju balında etkili uçucu bileşikler olarak belirlenmiştir. Marmeleiro balında ise izovalerik asit, γ-dekalakton, benzoik asit ve vanilin güçlü koku veren aroma bileşikleri olarak saptanmıştır. Balın uçucu bileşenlerinin bilinmesi farklı botanik kökenli ballar arasındaki ayırımı kolaylaştırmaktadır. Bu amaçla balın uçucu bileşenlerini ekstrakte etmek için, n-pentan: dietil eter organik solvent ve ultrason destekli su banyosu kullanılarak yeni bir yöntem geliştirilmiştir. 4 adet narenciye çiçeklerinden (limon, portakal, ekşi portakal, mandalina) elde edilen ekstraktların analizi sonucunda linalol en baskın 11

25 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR bileşik olarak saptanmıştır. Narenciye balından elde edilen ekstraktlarda ise linalol türevlerinin baskın olduğu belirtilmiştir. (E)-2,6-dimetil-2,7-oktadien-1,6-diol miktar olarak en yüksek oranda bulunurken, önemli oranlarda 2,6-dimetil-3,7-oktadien-2,6- diol ve (Z)-2,6-dimetil-2,7-oktadien-1,6-diol bileşikleri de saptanmıştır (Alissandrakis ve ark., 2003). Castro ve ark. (2003) biberiye balının aroma bileşenlerinin ekstraksiyonunda eş zamanlı ekstraksiyon-distilasyon, sıvı-sıvı ekstraksiyon ve katı-faz ekstraksiyonu olmak üzere üç farklı ekstraksiyon tekniklerini karşılaştırmışlardır. Gaz kromatografisi-kütle spektrometresi analizi sonucunda 122 adet aroma bileşiği saptanmıştır. Bu bileşikleri alkoller, ketonlar, aldehitler, asitler, esterler, terpenler, hidrokarbonlar, fenol, furan ve piran bileşikleri oluşturmuştur. Eş zamanlı ekstraksiyon ve distilasyondan elde edilen ekstraktlar, terpen ve ester bakımından zengin iken, diğer iki teknik ısıtma yoluyla meydana gelen maddelerin oluşumunu önlemiştir. Kocayemiş balının aromatik profilini karakterize etmek için, Sardinya bölgesinden alınan 10 adet kocayemiş bal örneklerinde dinamik tepe boşluğu (DHS) ekstraksiyonu ve gaz kromatografisi-kütle spektrometresi (GC-MS) kullanılmıştır. Toplamda 28 aroma bileşik tespit edilmiş ve bunlardan sadece a-izoforon, b-izoforon ve 4-oksoizoforon gibi norisoprenoid bileşiklerinin kocayemiş balının özel çiçek kökenli belirleyicisi olarak kabul edilmiştir (Bianchi ve ark., 2005). Balın botanik kökeninin belirlenmesinde marker bileşiklerinin bulunması en etkili yoldur. Bu amaçla, Yunan pamuk balının aroma maddeleri araştırılmıştır. Bu bal tipinin karakteristik özelliğini gaz kromatografisi/kütle spektrometresi ile tanımlanan 35 ten fazla uçucu fenolik bileşikler oluşturmuştur. Kökeni farklı dokuz bal karşılaştırıldığında, 15 bileşik pamuk balı için güçlü marker olarak gösterilmiştir. Bunlar; sinamaldehit, sinamil alkol, sinamik asit, neril ve geranil nitril, benzen propanol, homovanilil alkol, (E)-(Z)-p-metoksi-sinamik asit, ferulik asit, skopoletin ve skoparon dur (Alissandrakis ve ark., 2005a). Balın coğrafik ve botanik kökeninin belirlenmesinde uçucu bileşenlerinin analizi yararlı bilgi sağlar. Ancak elde edilen sonuçlar ekstraksiyon prosedürüne göre değişebilir. Bu amaçla dört farklı teknik karşılaştırılmıştır. Bunlar: hidrodistilasyon 12

26 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR (HD), mikro-eşzamanlı buhar distilasyonu-solvent ekstraksiyon (MSDE), ultrason destekli ekstraksiyon (USE) ve katı faz mikroekstraksiyon (SPME) teknikleridir. Elde edilen verilerden, USE ve SPME yöntemleri marker bileşiklerin izolasyonu için en uygun teknik olarak belirlenmiştir. HD ve MSDE ağır ekstraksiyon koşulları nedeniyle duyarlı bileşiklerin bozulması ve karışıklıklara yol açması gibi olumsuzlukları bulunmaktadır. (Alissandrakis ve ark., 2005b). Moreira ve Maria (2005) Cambara balının aromasından sorumlu bileşikleri araştırmışlardır. Adsorptif kolon kromatografisi ile sulu ekstrakt ya da tepe boşluğundan izole edilen uçucu bileşikler, aseton ile çözündürülmüş ve GC-FID, GC-O ve GC-MS ile analiz edilmiştir. Fenil asetik asit, dietilen glikol ve benzaldehit sulu ekstraktlarda en yoğun uçucu bileşikler olarak saptanırken, benzaldehit ve benzonitril bileşikleri ise tepe boşluğu fraksiyonunda en baskın bulunmuştur. Benzaldehit, 2,3-metil butanoik asit ve benzonitril tepe boşluğu ve sulu ekstraktlarda en güçlü bileşikler olarak saptanmıştır. 2-fenil etanol bileşiği sadece tepe boşluğu ekstraktında saptanmıştır. Fenil-1,2-propandion, benzoik asit ve fenil asetik asit sadece sulu ekstraktlarda GC-O ile aroma aktif bileşikler olarak belirlenmiştir. Baroni ve ark. (2006) çiçek kökenli balın uçucu organik bileşiklerini araştırmışlardır. Çiçek kökenli bal örneklerinden 5 tanesi tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyon-gaz kromatografisi-kütle spektrometresi yardımıyla analiz edilmiştir. Analiz sonucunda 35 uçucu organik bileşik belirlenmiştir. Bu bileşiklerden en önemlileri oktanal, benzen asetaldehit, 1-oktanol, 2-metoksifenol, nonanal ve 2-H-1-benzopiran-2-on olarak tanımlanmıştır. Castro-Vazquez ve ark. (2006a) mazı meşesi, meşe ve ormandan elde edilen salgı ballarının aroma maddelerini buharlı damıtma-ekstraksiyon yöntemi ile izole etmişler ve bu bileşikleri gaz kromatografisi-kütle spektrometresi ile tanımlamışlardır. Ballarda toplam 66 adet uçucu bileşen belirlenmiştir. Meşe odunu kokusu veren trans-meşe lakton salgı ballarının karakteristik bir uçucu bileşeni olduğu ve bu balların belirlenmesinde bir marker olarak kullanılabileceği bildirilmiştir. Diğer yandan, aminoasetofenon ve propilanisol meşe mazısından elde edilen salgı balının karakteristik iki aroma bileşeni olarak kabul edilebilir. Öte yandan, toplam 15 uçucu bileşiğin koku aktivite değerleri (OAV) 1 den büyük 13

27 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR olduğu ve bunlar içerisinde fenil asetaldehit ve β-damasenon en yüksek koku aktivite değerine sahip olduğu bildirilmiştir. Jerkovic ve ark. (2006) tek çiçekli Salvia officinalis L. balının uçucu bileşenlerini ilk kez araştırmışlardır. 10 adet Salvia bal örnekleri pentan kullanılarak USE yöntemi ile ekstrakte edilmiş ve GC ve GC/MS ile 54 uçucu bileşen tanımlanmıştır. İzole edilen uçucu bileşenlerin miktarı mg/kg arasında değişmiştir. Salvia balı yüksek oranda benzoik asit özellikle fenil asetik asit içeriğiyle ayırt edilmektedir. Salvia balının uçucu bileşen markerları: benzoik asit, fenil asetik asit, p-anisaldehit, α-izoforon, 4-ketoizoforon, dehidrovomifoliol, 2,6,6- trimetil-4-oksosikloheks-2-en-1-karbaldehit, 2,2,6-trimetilsiklohekzan-1,4-dion ve kumaran dır. Sunay ve Boyacıoğlu (2006) yöreye veya bitki orijinine göre isimlendirilen Türk ballarının, duyusal karakteristiklerinin tanımlayıcı analiz tekniğiyle belirlenmesini araştırmışlardır. 24 farklı bal numunesi incelenen çalışmada özellikle çam ve çiçek ballarının birbirinden çok farklı tanımlayıcı duyusal nitelikler taşıdığını ve balların duyusal profillerinin hem monoflora hem de poliflora ballarda orijin tespitinde kullanılabileceğini göstermiştir. Castro-Vazquez ve ark. (2006b) katı faz ekstraksiyon (SPE) yöntemini kullanarak gaz kromatografisi-kütle spektrometresi yardımıyla okaliptüs balının uçucu bileşenlerini araştırmışlardır. En iyi sonuçlar 60 ml diklorometan ve 20 g bal ile elde edilmiştir. Analiz sonucunda okaliptüs balında 35 adet uçucu bileşen (terpenler ve türevleri, furan ve piran bileşikler, ketonlar, benzen bileşikleri, asitler ve norisoprenoidler) bulunmuştur. Wolski ve ark. (2006) çok çiçekli, funda, karabuğday ve ıhlamur-salgı ballarında katı faz mikroekstraksiyon yöntemini kullanarak ve gaz kromatografisikütle spektrometresi yardımıyla toplamda 86 bileşik tespit etmişlerdir. Bu bileşikleri farklı kimyasal sınıftan (alkoller, fenoller, ketonlar, organik asitler, esterler ve hidrokarbonlar) aroma maddeleri oluşturmuştur. Yapılan analizler sonucunda ballarda aroma profillerinin farklı olduğu ve uçucu bileşenler yardımıyla balların karakterize edilebileceği bildirilmiştir. 14

28 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Yunanistan da tek çiçek Yunan balı olarak bilinen kekik balının aromatik profili katı faz mikroekstraksiyon yöntemiyle ve gaz kromatografisi-kütle spektrometresi sistemiyle araştırılmıştır. Analiz sonucunda toplamda 62 bileşik izole edilmiş ve en fazla fenil asetaldehit bileşiğine rastlanmıştır (Alissandrakis ve ark., 2007a). Aroma gıdalarda önemli bir kalite faktörüdür. Uçucu bileşenin kompozisyonuna bağlı olan balın aroması nektar kompozisyonu ve çiçek kaynağından etkilenir. Tek çiçek kökenli bal genellikle daha yüksek ticari değere sahiptir, bu yüzden tek çiçek balının çiçeğinin belirlenmesi ve belgelenmesi kalite kontrolünde önemli bir rol oynar (Cuevas-Glory ve ark., 2007). De La Fuente ve ark. (2007a) botanik orijinli İspanyol bal örneklerinin uçucu bileşenlerini gaz kromatografisi-kütle spektrometresi yardımıyla araştırmışlardır. Analiz sonucunda 100 uçucu bileşen tanımlanmıştır. Özellikle söğüt balında metil salisilat, badem balında 2,6,6-trimetil-2,4-sikloheptadien-1-on ve kocayemiş balında izoferon karakteristik aroma maddesi olarak belirlenmiştir. De la Fuente ve ark. (2007b) botanik orjinli okaliptüs balının markerları olarak 2-hidroksi-5-metil-3-hekzanon ve 3-hidroksi-5-metil-2-hekzanon bileşiklerinin oluşumunu araştırmışlardır. 22 adet İspanyol okaliptüs balının uçucu bileşenleri SPME-GC-MS ile analiz edilmiş ve analiz sonucunda tüm örneklerde bu iki bileşik saptanmıştır. Bu bileşikler için ticari standartlar olmadığından, enzimatik olarak sırasıyla izovaleraldehit, pirüvik asit, α-ketoizokaproik asit ve asetaldehitin maya piruvat dekarboksilaz ile katalize edilmiş reaksiyonlar kullanarak sentezleri yapılmıştır. 19 farklı çiçek kökenli 165 adet bal örneğinde bu bileşikler bulunmadığı için okaliptüs balı için bu iki bileşik temel markerlar olarak gösterilebilir. Jerkovic ve ark. (2007) pentan: eter (1:2) ile ultrason destekli ekstraksiyon (USE) ve hidrodistilasyon (HD) yöntemlerini karşılaştırarak Robinia pseudoacacia L. ve Castanea sativa L. iki çiçekten elde edilen balın uçucu bileşenlerini araştırmışlardır. HD ile izole edilen aroma maddelerinin birçoğunda ısıl işlem sonucunda değişmeler meydana gelmiştir. USE metodu, balda uçucu bileşenlerinin en temsili profilini vermiştir. Ayrıca, USE düşük molekül ağırlıklı yarı uçucu markerların izolasyonu yapılırken, HD yönteminde bu bileşikler izole edilememiştir. 15

29 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Bundan dolayı benzoik asit, vanilik asit ve fenil asetik asit sadece USE ekstraktlarında belirlenmiştir. Yunan narenciye balının aroma maddeleri SPME-GC/MS analizi ile araştırılmıştır. Toplamda 61 bileşik tanımlanmıştır ve lilak aldehitler en baskın bileşik olarak bulunmuştur. Bu bileşikler narenciye balında en güçlü marker olarak belirlenmiştir. Ayrıca iki izomerik dehidroksi linoloksit, lavender lakton, dileter, dört izomer 1-p-menten-9-al, metil antranilat ve nerolidol bulunmuştur. Balda 5 ana bileşik tanımlanmıştır. Bunlar; trans- ve cis-dehidroksi linaloloksit, 1,8-mentadien-4- ol, limonen-10-ol ve metil N-metilantranilat dır (Alissandrakis ve ark., 2007b). İspanyol narenciye balında 66 uçucu bileşik GC-MS yardımıyla belirlenmiştir. Bazı bileşikler bu çiçek kaynağından elde edilen ballarda karakteristik olarak bulunmuştur. Özellikle yüksek konsantrasyonlarda terpenler ve türevleri, örneğin linalol, (Z)-(E)-linalol oksit, α-terpinol, terpinal, lilak alkol ve lilak aldehit saptanmıştır. Bu bileşikler sahip oldukları koku aktiflik değerleriyle (OAV) narenciye ballarında karakteristik aromaya güçlü bir katkı sağlamıştır (Castro- Vazquez ve ark., 2007). Mannaş ve Altuğ (2007) kekik balı ve saf kekik balının uçucu bileşenlerini katı faz mikroekstraksiyon-gc-ms ile analiz etmişlerdir. Kekik bitkisinden elde edilen aşırı miktardaki uçucu bileşen örneğin timol ve karvakrol bileşikleri ticari örneklerin kekik uçucu yağı ile tağşişini göstermektedir. Duyusal aroma profil analizi ile belirlenen saf kekik balının içerdiği aromaların tatlı, bal, acı, leylak, badem, kekik, menekşe, balmumu, ekşi, zencefil, karamel ve gül karakterlerinin olduğunu göstermiştir. Karışık bal, yoğun kekik aroması içeren en tatlı örnek olarak tespit edilmiştir. Diğer tek çiçekli ballarda bulunmayan 3,4,5-trimetoksi benzaldehit uçucu bileşeni, olası marker olarak görülmektedir, ancak bu bileşiğin kanıtlanması için sertifikalı kekik bal örnekleri ile daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir. Tananaki ve ark. (2007) çam balının aroma bileşenlerini belirlemek amacıyla 22 si Türkiye den ve 22 si Yunanistan dan olmak üzere toplam 44 adet çam balı örneği kullanmışlardır. Toplamda 77 bileşen izole edilmiş ve tanımlanmıştır. Bunlardan 3-karen ve tanımlanamayan bir bileşen Türk ballarına özgü olarak 16

30 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR bulunmuş ve bu bileşenlerin Türk orijinli çam balı örnekleri için karakteristik marker olarak düşünülebileceği bildirilmiştir. Pontes ve ark. (2007) çok çiçekli Portekiz ballarının dört türünde uçucu bileşenleri araştırmak amacıyla GC-MS ve dinamik tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyon yöntemini kullanmışlardır. Beş ticari SPME fiberlerinin performansı karşılaştırılmıştır: 100 µm polidimetilsiloksan, PDMS; 85 µm poliakrilat, PA; 50/30 µm divinilbenzen/karboksipolidimetilsiloksan, DVB/CAR/PDMS; 75 µm karboksi/polidimetilsiloksan, CAR/PDMS ve 65 µm karbovaks/divinilbenzen, CW/DVB. Toplam uçucu bileşenlerin en iyi ekstraksiyonu ve maksimum sinyal DVB/CAR/PDMS fiber ile elde edilmiştir. Bu yöntem kullanılarak farklı biyosentetik yollara ait yüzden fazla uçucu bileşik tanımlanmıştır. Bu bileşikler; monoterpenler, C13-norisoprenoidler, seskuiterpenler, yüksek alkoller, etil esterler ve yağ asitlerinden oluşmaktadır. HS-SPME analizi sonucu bal örneklerinin ana bileşenleri etanol, hotrienol, benzen asetaldehit, furfural, translinalol oksit ve 1,3-dihidroksi-2-propan olarak bulunmuştur. Castro-Vazquez ve ark. (2008) depolamanın balın uçucu bileşikleri ve duyusal özellikleri üzerine etkisini araştırmışlardır. 10 veya 20 ºC de depolanan balda çiçek, taze, sitrik ve taze meyve aromasının korunduğunu ancak yoğunluklarının azaldığı gözlemlenmiştir. 40 ºC de 12 saat boyunca depolama sonucunda hoş olmayan tıbbi, tütsülenmiş, kızarmış ekmek, pişmiş sebze ve olgunlaşmış meyve gibi kokuların oluştuğunu bildirmişlerdir. Çeşitli çiçekli bitkilerden toplanan balın uçucu bileşenleri nektar kaynağına bağlıdır. Bu yüzden bazı uçucu bileşenler bal kaynağının göstergesi olabilir. Yapılan çalışmada faklı botanik kaynaklı 15 adet bal örneğinin uçucu profilleri karakterize edilmiştir. Uçucu bileşenler SPME yöntemi ile ekstrakte edilmiş ve GC/MS yardımıyla analiz edilmiştir. Toplamda 93 bileşik balda tanımlanmıştır. Bunlar farklı sınıflara ait kimyasal bileşikleri kapsamaktadır: alkoller, ketonlar, aldehitler, asitler, terpenler, hidrokarbonlar, benzen ve furan türevleridir. Benzaldehit ve benzen asetaldehit bileşikleri sadece 15 adet bal örneğinde bulunmuştur. Dimetil sülfit, pentanen nitril, benzil nitril 14 adet balda tanımlanmıştır; izobütan, oktanoik ve nonanoik asit 13 örnekte; furfural, linalol ve nonanal 12 örnekte; oktanal, lilak 17

31 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR aldehit C, hotrienol ve dekanal 11 örnekte ve 2-metil butanan nitril 10 örnekte bulunan uçucu bileşenlerdir (Kaskoniene ve ark., 2008). Soria ve ark. (2008) sekiz farklı botanik kaynaklı (okaliptüs, kekik, narenciye, biberiye, funda, lavanta, çok çiçekli ve salgı) yirmi iki ticari balın uçucu bileşenlerini GC-MS yardımıyla araştırmışlardır. Toplamda 100 adet uçucu bileşen karakterize edilmiştir ve bunlardan 18 tanesi balda ilk kez belirlenmiştir. Çiçek nektarı veya salgı kaynağından ekstrakte edilen uçucu bileşenler örneğin terpenler ve furan türevleri balın işlenmesi ve depolanması, diğer bileşikler ise mikrobiyal veya çevresel kontaminasyon ile ilgili olabileceğini bildirmişlerdir. Alissandrakis ve ark. (2009) tek çiçekli Yunan kekik balının uçucu bileşenlerini ultrason destekli ekstraksiyon yöntemiyle ve GC-MS yardımıyla araştırmışlardır. Analiz sonucunda en fazla uçucu fenolik bileşikler saptanmıştır ve bunu kısa zincirli yağ asitleri takip etmiştir. Toplamda 14 bileşik kekik balı için etkili botanik marker olarak belirlenmiş ve bunlardan 12 sini uçucu fenolik bileşikler oluşturmuştur. Bu bileşiklerden 3-hidroksi-4-fenil-2-butanon ve 3-hidroksi-1-fenil-2- butanon bileşikleri en önemlileri olup, balda ortalama konsantrasyonları 35 mg/kg ın üzerindedir. Düşük miktarlarda saptanan uçucu fenol bileşikleri ise fenil asetonitril, vanilin, 4-hidroksi fenil etanol, 4-hidroksi fenil asetonitril ve 2-hidroksi asetofenon dur. Diğer ballarda bulunan fenil asetaldehit, kekik balında yüksek konsantrasyonlarda olduğu saptanmıştır. Uçucu fenoller dışında kekik balında yüksek oranlarda bulunan diğer bileşikler ise 2-metil propionik asit, 4-3-büten-2-on ve norisoprenoid tir. Escriche ve ark. (2009) endüstriyel ısıl işlem proses uygulamasının balın uçucu bileşenlerini etkileyip etkilemediğini araştırmışlardır. Araştırmada, İspanyol balının 4 türü çalışılmıştır: üç adet çiçek kökenli (narenciye, biberiye ve çok çiçekli) ve bir tanesi salgı balından alınmıştır. Her bir bal örneği üç bölüme ayrılmıştır: biri işlem görmemiş, biri sıvılaştırılmış (45 ºC de 48 saat) ve diğeri hem sıvılaştırılmış hem de pastörize edilmiştir (80 ºC de 4 dk). Analiz edilen tüm örneklerin melisopalinolojik, fizikokimyasal ve uçucu profilleri belirlenmiştir. Uçucu bileşenlerin çeşidine bal türünün, ısıl işleme göre daha etkili olduğu bulunmuştur. Her bir bal türünün genel uçucu profili botanik kökenli balların sınıflandırılmasına 18

32 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR yardımcı olmuş ve genel olarak ham, sıvılaştırılmış ve pastörize edilmiş bal örneklerinde belirgin bir fark görülmemiştir. Bu bulgular kontrollü şartlar altında gerçekleştirilen endüstriyel proseslerde balın aromasını önemli ölçüde değiştirmediğini ortaya koymuştur. Soria ve ark. (2009) farklı botanik orijinli 40 adet bal örneğinin uçucu bileşenlerini SPME ve GC-MS ile analiz etmişlerdir. Analizlerde bal aromasının genel karakterizasyonunu belirlemek amacıyla iki farklı SPME fiber kaplama kullanılmıştır. İki farklı fiberle ballarda toplamda 193 uçucu bileşen tanımlanmıştır. CAR/PDMS fiberi balda düşük molekül ağırlıklı bileşiklerin izolasyonu için en uygun fiber olmuştur. Poliakrilat fiber polar yarı uçucu bileşiklerin ekstraksiyonu için en iyi fiber olmuş ve farklı 120 bileşiğin izole edilmesini sağlamıştır. Bal örneklerinde limonen, linalol gibi tipik nektar bileşikleri yanında, fermentasyon, işleme ve kovan işlemi sonucu elde edilen farklı bileşikler tespit edilmiştir. Castro-Vazquez ve ark. (2009) farklı botanik kökenli 49 adet İspanyol bal örneğinin uçucu profilini GC-MS ve duyusal analizler ile araştırmışlardır. Narenciye ballarında GC-MS ile yüksek miktarlarda linalol türevleri, limonil alkol, sinensal izomerler ve α-4-dimetil-3-siklohekzan-1-asetaldehit, duyusal analizlerde ise taze meyve ve turunçgil kokusu; okaliptüs balında hidroksiketonlar, p-simen türevleri, 3- karen-2-ol ve spatulenol; peynir ve saman kokuları saptanmıştır. Jerkovic ve ark. (2009a) tek çiçekli Paliurus spina-christi bal örneğinde tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyon ve ultrasonik solvent ekstraksiyonu yöntemini kullanarak GC-MS yardımıyla, uçucu ve yarı uçucu bileşenlerini araştırmışlardır. Tepe boşluğu modelinde en fazla bulunan bileşikler nonanal, dört izomer lilak aldehit, dekanal, metil nonanoat, hekzanoik ve 2-etil hekzanoik asittir. Jerkovic ve ark. (2009b) Amorpha fruticosa bal örneklerinde uçucu organik bileşikleri tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyon ve ultrasonik solvent ekstraksiyonu ile izole etmişler ve GC-MS ile ballarda aroma maddelerini tanımlamışlardır. Balın tepe boşluğu ekstraktlarında 2-fenil etanol baskın bulunurken, diğer ana bileşikleri trans ve cis- linalol oksitler, benzaldehit ve benzil alkol oluşturmuştur. Öte yandan, 2-fenil etanol ve metil siringat ultrasonik solvent 19

33 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ekstraktlarının ana bileşikleri olup, küçük yüzdelerde linalol, benzen ve benzoik asit türevleri, alifatik hidrokarbonlar, alkoller ve furan türevleri de bulunmuştur. Castro-Vazquez ve ark. (2010) farklı alanlarda üretilen kestane balının duyusal özellikleri ve coğrafik kökeninin uçucu bileşenlerinin kompozisyonu üzerine etkisini araştırmışlardır. İspanya kuzey-doğu bölgesinden alınan örneklerde otsu, odunsu ve baharat kokularını içeren yüksek konsantrasyonlarda aldehitler, alkoller, laktonlar ve uçucu fenoller belirlenmiştir. Kuzey-batı bölgesinden alınan kestane ballarında üst seviyelerde balımsı, çiçek ve meyvemsi kokularını içeren terpenler, esterler ve bazı benzen türevleri belirlenmiştir. Hırvat asıllı Salix spp. nektar balının uçucu bileşenleri tepe boşluğu katı-faz mikroekstraksiyon ve ultrasonik solvent ekstraksiyon yöntemi ile izole edilmiş ve GC-MS ile analiz edilerek sonuçlar salgı balı ile karşılaştırılmıştır. Özellikle ballar arasında pinosembrin, 8-hidroksi-4,7-dimetil kumarin, fenil asetonitril, norisoprenoidler, 3-metil propanoik asit, 3-metil butanoik asit, 2-metil pentanoik asit ve 3-metil pentan-1-ol ve linalol gibi bileşiklerde farklılıklar belirlenmiştir (Jerkovic ve ark., 2010a). Jerkovic ve ark. (2010b) Sardinya bölgesinden alınan tek çiçekli sulla balının uçucu bileşenlerini araştırmak amacıyla ultrasonik solvent ekstraksiyonu yönteminde iki solvent sistemi kullanmışlardır. Bunlar; 1) 1:2 pentan ve dietil eter karışımı ve 2) diklorometan dır. Ekstraktların tümü, GC ve GC/MS ile analiz edilmiş ve sonuçta 56 bileşik tanımlanmıştır. Norisoprenoidler her iki ekstraktta ana bileşik olmuş ve vomifoliol en baskın bileşik olarak saptanmıştır ve düşük miktarlarda α-izoferon, 4- ketoizoferon, 3-okso-α-ionol veya 3-okso-α-ionon gibi norisoprenoid bileşikleri tanımlanmıştır. Jerkovic ve ark. (2011a) Sardinya bölgesinde bulunan petekten alınan balın su ile seyreltilmesi ile elde edilen abbamel isimli geleneksel ürünün aroma bileşiklerini araştırmışlardır. Abbamel üretiminde uygulanan uzun ısısal işlem çok yüksek HMF içeriğine neden olmuştur. Isıl işlem kaynaklı furan türevleri ve terpenler tepe boşluğundaki uçucu bileşenler arasında bol miktarda bulunmakta ve özellikle abbamel üretimi sırasında narenciye kabuğundan elde edilen limonen örneklerde bulunmuştur. 20

34 2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Polonya ballarının (kolza, akasya, ıhlamur, karabuğday, funda, çok çiçekli ve salgı balları) uçucu bileşenleri katı faz mikroekstraksiyon yöntemi ve GC/MS yardımıyla analiz edilmiştir. Toplamda 200 bileşik tanımlanmıştır. Bunlar; alifatik ve aromatik asitler, aldehitler, ketonlar, alkoller, fenoller, terpenoidler ve furan ve piran türevleridir (Plutowska ve ark., 2011). Alissandrakis ve ark. (2011) kestane ve okaliptüs ballarında ultrason destekli ekstraksiyon yöntemi ile uçucu bileşikleri araştırmışlardır. 1-fenil etanol ve 2- aminoasetofenon bileşiklerini kestane balının en güçlü botanik belirleyicisi olarak saptamışlardır. Ayrıca, cis-sinamil alkol ve p-hidroksi asetofenon bileşiklerini de sadece kestane balında saptanan aroma maddeleri olarak bildirmişlerdir. Kestane çiçeklerinden elde edilen ekstraktın 1-fenil etanol, nonanal, benzil alkol ve nonanoik asit bakımından zengin olduğu belirlenmiştir. Öte yandan, 2-hidroksi-5-metil-3- hekzanon ve 3-hidroksi-5-metil-3-hekzanon un yanında ekzo-2-hidroksisineol ve bilinmeyen bir norisoprenoid bileşiğinin okaliptüs balında karakteristik olduğu bildirilmiştir. Buna ek olarak, okaliptüs ballarında yüksek konsantrasyonlarda asetoin, nonanal, metil nonanoat ve dehidro vomifoliol bileşikleri de saptanmıştır. Bayraktar ve Onoğur (2011) Türkiye nin Marmaris, Datça ve Fethiye bölgelerinde üretilen 24 adet çam balı örneklerinin uçucu bileşenlerini katı faz mikroekstraksiyon /GC-MS ile araştırmışlardır. Sonuçlar varyans analizi ve Duncan testleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Toplamda 8 ortak uçucu bileşen nonanal, nonanol, dekanal, oktanal, 16-oksosalutaridin, dodekanal, nonadekan ve pentadekan üç bölgede belirlenmiştir. Ortak uçucu bileşenlerin toplam alanları % 73.01, % ve % sırasıyla Marmaris, Datça ve Fethiye bölgelerinde bulunmuştur. Üç farklı bölgeden alınan çam balı örneklerinde belirlenen ortak uçucu bileşenler arasında önemli farklar bulunmamıştır. Çam balı aromasında öncül bileşikler nonanal, nonanol, dekanal ve oktanal olmuştur. Bianchi ve ark. (2011) deve dikeni balının uçucu bileşenlerini karakterize etmek için tepe boşluğu katı-faz mikroekstraksiyon ve dinamik tepe boşluğu ekstraksiyon metotlarını karşılaştırmışlardır. Analizlerde DVB/CAR/PDMS fiberi kullanılmıştır. Ekstraksiyon zamanı, süresi ve tuz ilavesinin ekstraksiyon verimi üzerine etkisi değerlendirilmiştir. Ballarda farklı kimyasal sınıflara ait toplamda 40 21