Bazı Yağlık Zeytin Çeşitlerinin Hasat Sonrası İşlemlere Yönelik Özelliklerinin Saptanması

Transkript

1 223 Bazı Yağlık Zeytin Çeşitlerinin Hasat Sonrası İşlemlere Yönelik Özelliklerinin Saptanması Cihangir SAĞLAM 1, Türkan AKTAŞ 1, Refik POLAT 2 1 Namık Kemal Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Bölümü, Tekirdağ 2 Harran Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Tarım Makinaları Bölümü, Şanlıurfa e-posta: cihangirs@tu.tzf.edu.tr Özet: Bu çalışmada ülkemizde yağlık olarak işlenmekte olan en önemli üç çeşit yani Ayvalık, Gemlik ve Domat zeytin çeşitlerinin özellikle hasat sonrası işlemler açısından önemli olan fiziksel ve fiziko-mekaniksel özelliklerinin saptanması amaçlanmıştır. Üç zeytin çeşidinde de; uzunluk, genişlik, kalınlık, geometrik ortalama çap, küresellik, projeksiyon alanı ve kütle değerleri arasında istatistiksel olarak önemli farklılıkların olduğu belirlenmiştir. Çeşitlerin nem düzeyine bağlı olarak kabuk yırtılma dirençlerinin N arasında değiştiği, en yüksek nem düzeyinde olan Ayvalık çeşidinde kabuğun yırtılması için en fazla kuvvet harcanması gerektiği saptanmıştır. Galvanize sac, ahşap, file yüzey, boyalı sac ve tekstil olmak üzere 5 farklı yüzeyde saptanan sürtünme katsayısı değerinin Ayvalık ve Memecik çeşitleri ile Ahşap yüzey arasında 0.15 olarak en az olduğu, en yüksek değerin ise 0.50 olarak Memecik çeşidi ile file yüzey arasında olduğu saptanmıştır. Tüm çeşitlerde yüzeyler arasındaki fark 0.01 düzeyinde önemli bulunmuştur. Ahşap yüzey ile zeytin arasındaki sürtünme katsayısının her çeşit için oldukça düşük olduğu saptanmış ve özellikle zeytinin taşıma ve iletim işlemleri gibi işlemler için ahşap yüzey kullanılması önerilmiştir. Anahtar kelimeler: Yağlık Zeytin, fiziksel özellikler, sürtünme katsayısı, kabuk yırtılma direnci. Determination of Properties Related With Postharvest Processes of Some Olive Cultivars for Oil Production Abstract: The objective of this study was to determine the physical and mechanical properties that are important for post harvest processes of three olive cultivars that are processed for oil production. These cultivars are Ayvalik, Memecik and Domat. Significant differences were found amongst the three varieties in terms of principle diameters, geometric mean diameter, sphericity, projection area, and mass. Skin rupture resistance values changed between and 21.1 N related to moisture content of cultivars. Ayvalik cultivar had the maximum moisture content. Friction coefficients were determined for 5 different surfaces, namely painted metal sheet, galvanized sheet metal, wood, net, and textile surfaces. Minimum friction coefficient was determined to be 0.15 between wood surface and olive cultivars of Ayvalik and Memecik. Maximum friction coefficient was 0.50 between net surface and olive cultivar of Memecik. Difference between surfaces for all cultivars was found to be important (P<0.01). Friction coefficient between wood surface and olive cultivars was the smallest, therefore wood surface was suggested for especially carrying and conveying of olives. Key words: Olive for oil production, physical properties, friction coefficient, and skin rupture resistance. GİRİŞ Zeytincilik dünyada 35 ülkede 10 milyon hektar alanda, %98 i Akdeniz ülkelerinde olmak üzere yaklaşık 900 milyon ağaç varlığı ile önemli bir üretim koludur. Türkiye de ise zeytin, işlenen tarım alanlarının %4.2 sine, meyve ve uzun ömürlü bitkilerin yetiştirildiği alanın %37 sine sahiptir (Tunalıoğlu, 1995). Günümüzde, birçok ülkede olduğu gibi ülkemizde de zeytin yetiştiriciliği geleneksel yapıdan daha modern bir yapıya doğru değişim içindedir. Ülke zeytinciliğinde % 67 lik ağaç varlığıyla en büyük paya sahip olan Ege Bölgesi nde, son yıllarda oluşturulan entansif tesislerin sayısı gittikçe artış göstermektedir (Anonim, 2000). Zeytin meyvesi sofralık ve yağlık olmak üzere iki şekilde değerlendirilmektedir. Bu çalışmada kullanılan ülkemizde yaygın olarak fidan üretimi yapılan Ayvalık, Memecik ve Domat zeytin çeşitleri genel olarak yağlık

2 224 amaçlı üretilen çeşitlerdendir. Ayvalık çeşidi farklı yörelerde Edremit yağlık, Midilli ve Şakran olarak da adlandırılmaktadır. Ege bölgesinin kuzeyinde Körfez yöresinde Balıkesir in Edremit, Ayvalık, Havran, Burhaniye ilçelerinde, İzmir de ve Çanakkale de yoğun olarak bulunmaktadır. Meyveleri orta iriliktedir ve %24.7 oranında yağ içermektedir. Genellikle yağlık olarak değerlendirilmektedir. Yağı kimyasal ve duyusal özellikleri bakımından diğer çeşitlerden elde edilen yağlar içinde birinci sırada yer almaktadır. Memecik çeşidi ise farklı yörelerde Taş arası, Aşı yeli, Tekir, Gülümbe, Şehir, Yağlık olarak da bilinmektedir. Ege bölgesinin güneyinde yoğun olarak bulunmaktadır. İzmir, Aydın, Muğla, Manisa, Denizli, Antalya, Sinop, Kahramanmaraş ve Kastamonu ya kadar uzanan geniş bir coğrafi dağılımı vardır. Sofralık ve yağlık olarak değerlendirilmektedir. Kimyasal ve duyusal özellikler bakımından Ayvalık çeşidi yağlarından sonra ikinci sırada yer almaktadır. Domat çeşidi ise sofralık dolgulu zeytin olarak da işlense de %20.6 oranında yağ içermekte ve Manisa nın Akhisar, Turgutlu, Saruhanlı; İzmir in Kemalpaşa, Bornova, Selçuk ve Aydın ın Söke, Karacasu, Kuyucak ilçelerinde yetiştiriciliği yaygın olan önemli bir çeşittir (Anonim, 2002). Yağlık olarak değerlendirilen zeytinin yağa işlenmesi için öncelikle zeytin parçalanmak suretiyle macun haline getirilmekte, sıcak su yardımıyla yumuşatılan hücre duvarları bir pres ile parçalanmakta ve yağ+su posadan ayrılmaktadır. Suyun yağdan uzaklaştırılması ile naturel yağ elde edilmiş olur. Elde edilen yağın verim ve kalitesinde özellikle hasat sonrası işlemler önem taşımaktadır. Örneğin zeytinin hasadının ve işletmeye taşıma işlerinin yanlış yöntemlerle yapılması yağın doku dışına çıkarak bakteri ve mantarların kolaylıkla faaliyet göstermesine yol açmaktadır. İlkel teknolojiye sahip işletmelerin büyük bir kısmında, bahçeden gelen zeytin, çuvalın içindeki diğer yabancı maddeler (yaprak, taş, toprak v.b.) ile birlikte hiçbir ayıklama veya yıkama işlemine tabi tutulmadan doğrudan değirmene gitmektedir (Özkaya, 2007). Zeytin tesislerinde çeşit seçimi hala hiçbir araştırmaya dayanmadan yapılmakta ve bunun sonucunda zeytinliklerden çoğu kez beklenen randıman alınamamaktadır. Çeşit seçiminde verimliliğin yanı sıra biyotik ve abiyotik faktörlere dayanıklılık, budama kolaylığı, mekanik hasada uygunluk, sulama ve gübrelemeye iyi cevap verme, modern yetiştirme yöntemlerine elverişlilik ve ayrıca işleme teknolojisi ve tüketici tercihlerine uygunluk gibi hususlar dikkate alınmalıdır. Bir çok ülkede dağınık halde bulunan çok sayıdaki bitki materyali botanik tanımlama açısından, agronomik ve teknolojik özellikleri yönünden yeterince tanınmamaktadır (Fiorino ve Piquer, 1981). Tarımsal ürünlerin fiziksel ve fiziko-mekaniksel özelliklerinin bilinmesi bu ürünlere ait hasat ve hasat sonrası işlemler için kullanılacak ekipmanların tasarım parametrelerine veri olması açısından oldukça önemlidir. Özellikle farklı malzemeler ile zeytin taneleri arasında oluşacak olan sürtünme değerlerinin bilinmesi özellikle iletim ve depolama özelliklerinin belirlenmesi açısından bilinmesi gereken verilerdir. Ayrıca sürtünme katsayılarının farklı yüzeyler üzerinde çeşitli tarımsal ürünler için belirlenmesi güç kaynağının seçiminde ve buna bağlı olarak gerçek boyutların hesaplanmasında da etkili olmaktadır (Öztürk ve ark., 1995). Son zamanlarda bazı araştırmacılar badem (Arslan ve Vursavuş, 2006), antepfıstığı (Polat ve Ülger, 2001), kayısı ve çekirdeği (Gezer ve ark, 2002) ve fındık (Aydın, 2002) gibi bazı tarımsal ürünün fiziksel ve mekaniksel özellikleri üzerinde çalışmalar yürütmüşlerdir. Bu çalışmada özellikle yağ üretiminde değerlendirilen 3 farklı zeytin çeşidinin yağ kalitesinin etkileyecek hasat sonrası işlemlerde (taşıma, iletim, depolama, temizleme, presleme vb.) kullanılabilecek sistemlerin tasarımı ve optimizasyonunda kullanılabilecek bazı fiziksel ve fiziko-mekaniksel

3 225 özelliklerin saptanması amaçlanmıştır. MATERYAL VE YÖNTEM Materyal Bu çalışmada bitkisel materyal olarak farklı bölgelerden hasat edilmiş olan Ayvalık, Gemlik ve Domat zeytin çeşitleri kullanılmıştır. Denemede kullanılan bu zeytin çeşitlerine ilişkin bazı özellikler Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1. Ayvalık, Gemlik ve Domat zeytin çeşidi meyvelerine ait bazı özellikler (Haluk ve ark. 2005; Anonim 2007) Özellikler Ayvalık Gemlik Domat Büyüklüğü Orta Orta İri Şekli Boyuna Simetri Enine Simetri Olgun Meyve eti sertliği Ağırlığı (100 meyve) Hacmi (100 meyve) Yöntem Yuvarlağa yakın silindirik Yuvarlağa yakın silindirik Silindirik Simetrik Simetrik Simetrik Simetrik Simetrik Simetrik Orta sertlikte Orta sertlikte Orta sertlikte gr gr gr 360 cm cm cm 3 % Et Oranı % Yağ Oranı Denemeler iki aşamada yürütülmüştür. Birinci aşamada, üç çeşit dikkate alınarak boyutsal özellikler 50şer adet zeytin meyvesi için saptanmıştır. Bu özellikler uzunluk, genişlik, kalınlık, geometrik ortalama çap, küresellik, projeksiyon alanı, hacim ve kütle özellikleridir. Boyut özelliklerinin saptanması amacıyla belirlenmesinde 0.01 mm hassasiyete sahip dijital kumpas kullanılmıştır. Kütle ölçümleri 0.01 g hassasiyetli hassas terazi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Geometrik ortalama çap (D g ) ve küresellik değerleri ( ) aşağıda yer alan eşitlikler kullanılarak hesaplanmıştır (Mohsenin, 1980; Özcan ve Aydın, 2004). 1/3 D g ( L* W * T) (1) 1/3 (( L* W * T) / L) *100 (2) Bu eşitliklerde L uzunluk, W genişlik, T kalınlık boyutlarını göstermektedir. Zeytin meyvelerinin projeksiyon alanlarını saptamak amacıyla zeytin meyveleri bir tarayıcıda taranmıştır. Daha sonra tarayıcıdan elde edilen görüntü üzerinden 50 adet zeytin için projeksiyon alanları planimetre kullanılarak ölçülmüştür. Bu ölçümleri kalibre etmek amacıyla öncelikle projeksiyon alanı bilinen bir bilyada aynı işlem gerçekleştirilmiş ve elde edilen kalibrasyon katsayısı ile planimetrede ölçülen değerler çarpılmıştır. Porozite (P) (%) değerleri oluşturulan zeytin yığınlarının hacimsel yoğunluklarından (q b ) (%) ve gerçek yoğunluklarından (q t ) (%) yararlanılarak aşağıdaki eşitlik yardımıyla hesaplanmıştır (Özarslan, 2002). P = (1-q b /q t) 100) (3) Zeytin tanelerinin statik sürtünme katsayıları beş farklı yüzeyde (galvanize sac, ahşap, file yüzey, boyalı sac ve tekstil üzerinde) eğimli deney düzeneği kullanılarak saptanmıştır. Bu düzenekte farklı yüzeylerin değiştirilebildiği eğik bir platform vidalı düzenek yardımıyla sabit hızda yavaş yavaş kaldırılmaktadır. Zeytinin hareketlendiği andaki yükseklik skaladan okunmuş ve aşağıdaki eşitlikten yararlanılarak statik sürtünme katsayısı değerleri hesaplanmıştır (Mohsenin, 1980). =tg (4) Bu eşitlikte ( ) sürtünme katsayısı ve eğim derecesidir. Zeytin çeşitlerinin kabuklarının yırtılmaya başladığı andaki kuvvetin saptanması amacıyla Lutron marka

4 g kapasiteli ve uygun problu bir kuvvet ölçüm cihazı kullanılmıştır. BULGULAR VE TARTIŞMA Fiziksel boyutlara ilişkin sonuçlar Yapılan ölçümler ve hesaplamalar sonucunda farklı 3 çeşitteki zeytinlerin fiziksel özellikleri arasında istatiksel olarak düzeyinde fark olduğu saptanmıştır (Tablo 1). Bu çeşitlere ilişkin hasat sonunda ölçülmüş olan nem oranlarının da oldukça farklı olduğu saptanmıştır. Ayvalık, Memecik ve Domat çeşidi zeytinlerin nem yüzdeleri sırasıyla %38.83, ve olarak saptanmıştır. Çizelge 1. Zeytin çeşitlerinin bazı fiziksel özellikleri (50 örnek ortalamaları) Ölçülen Önem Ayvalık Memecik Domat Karakteristikler Seviyesi Uzunluk, mm *** Genişlik, mm *** Geometrik Ortalama Çap, *** mm Küresellik, % *** Projeksiyon alanı, cm *** Kütle, g *** Porozite ** ** P<0.05, *** P<0.001 Sürtünme Katsayılarına İlişkin Sonuçlar Çizelge 2 de farklı zeytin çeşitlerinin farklı yüzeyler üzerindeki sürtünme katsayılarına yönelik sonuçlar verilmiştir. Çizelge 2. Farklı yüzeylerde oluşan sürtünme katsayılarına ilişkin tablo ( 50 örnek ortalamaları) Yüzey Ayvalık Memecik Domat Genel Ort. Boyalı Sac 0.33 b 0.35 b 0.34 b 0.34 b Ahşap 0.15 a 0.15 a 0.16 a 0.15 a Bez Yüzey 0.38 c 0.43 cd 0.42 c 0.41 c File Yüzey 0.47 d 0.50 d 0.49 d 0.49 d Saç Levha 0.36 ba 0.40 bc 0.41 c 0.39 c Genel Ort a 0.37 b b a,b,c,d harfleri istatiksel farklılıkları göstermektedir. Çizelge 2 den de anlaşılacağı gibi çeşitler açısından bakıldığında sürtünme katsayıları Ayvalık çeşidi için 0.34, Memecik çeşidi için 0.37 ve Domat çeşidi için ise 0.36 olarak saptanmıştır. Yüzeyler açısından bakıldığında ise sürtünme katsayısı boyalı sac için 0.34, ahşap yüzey için 0.15, bez yüzey için 0.41, file yüzey için 0.49 ve sac levha için 0.39 ortalama değerleri bulunmuştur. Çeşit ve yüzey interaksiyonları incelendiğinde ise en küçük sürtünme katsayısı değerinin Ayvalık ve Memecik çeşitleri ile Ahşap yüzey arasında 0.15 olduğu, en yüksek değer ise 0.50 olarak Memecik çeşidi ile file yüzey arasında saptanmıştır. Çizelge 3 de varyans analiz sonuçlarında görüldüğü gibi çeşitler arasındaki fark istatistikî açıdan 0.05 önem düzeyinde önemli bulunmuş, yüzeyler arasındaki fark ise 0.01 düzeyinde oldukça önemli bulunmuştur. Çizelge 3. Sürtünme katsayılarına ait varyans analiz sonuçları Kaynak S.D. H.K.T H.K.O. F p Çeşit * Yüzey ** Çeşit x Yüzey **0.01, *0.05, S.D. Serbestlik Derecesi, H.K.T. Hata Kareler Toplamı ve H.K.O. Hata Kareler Ortalamasıdır.

5 227 Çeşitler açısından her çeşit için sürtünme katsayısı ve yüzeyler arasındaki ilişkiler ayrı ayrı incelenerek elde edilen varyans analiz sonuçlar Çizelge 4 de verilmiştir. Varyans analiz tablosundan görüldüğü gibi tüm çeşitlerde yüzeyler arasındaki fark 0.01 düzeyinde önemlidir. Yüzey ve sürtünme katsayıları arasındaki korelasyon her üç çeşit içinde yüzeyler ve sürtünme katsayıları arasındaki ilişkinin pozitif yünde olduğu ve 0.05 düzeyinde önemli olduğu saptanmıştır. Korelasyon katsayıları (r) Ayvalık, Memecik ve Domat çeşitleri için sırasıyla 0.641, ve olarak bulunmuştur. Duncan testleri sonucunda elde edilen gruplama Çizelge 2 de verilmiştir. Çizelge 4. Çeşitlerin Sürtünme katsayısı için Varyans Analizi Sonuçları Kaynak S.D. H.K.T. H.K.O. F P Ayvalık çeşidi Yüzey ** Hata Toplam Memecik çeşidi Yüzey ** Hata Toplam Domat çeşidi Yüzey ** Hata Toplam **P< 0.01 Kabuk yırtılma dirençlerine ilişkin sonuçlar Varyans analizi sonucuna göre, çeşitlere bağlı olarak kabuk yırtılma dirençleri arasındaki fark istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (P<0.01). Ayrıca çeşitlerin nem düzeyine bakıldığında nem içeriğinin fazla olduğu, Ayvalık çeşidinde kabuk yırtılma direncinin 21.1 N ile maksimum olduğu saptanmıştır. Nem düzeyi daha düşük olan Domat çeşidinin kabuğunun yırtılması için ortalama N yeterli olmuştur. En düşük nem içeriğine sahip olan memecik çeşidinde ise bu değer N olarak diğerlerine göre oldukça düşük saptanmıştır. Bu durum, nem içeriğindeki artışa bağlı olarak bir yumuşama olması ve nemli olan etli kısmın kabuğa bir tampon etkisi oluşturması ile açıklanabilmektedir. SONUÇ ve ÖNERİLER Sonuç olarak ülkemizde yaygın olarak kullanılan üç çeşit yağlık zeytin çeşidi ile araştırma yürütülmüş ve elde edilen sonuçlar incelendiğinde sürtünme katsayısı açısından çeşitler arasında fark görülmekle beraber yüzeyler arasındaki farkın önemli olduğu saptanmıştır. Çeşitler arasındaki farklılıkların çeşitlerin boyut özelliklerindeki farklılıklarla açıklamak mümkündür. Özellikle Domat çeşidi tane iriliği açısından öne çıkmış dolayısıyla projeksiyon alanının ve sürtünme yüzeyinin fazla olması sürtünme katsayısının da artmasına sebep olmuştur. Sürtünme katsayısı açısından özellikle ahşap yüzeyde saptanan değerlerin tüm çeşitlerde en düşük düzeyde olduğu saptanmıştır. Bu durum sofralık zeytin için saptanan değerlerle paralellik göstermektedir (Sağlam ve Aktaş, 2006). Buna gerekçe olarak sert ve temizlenmiş ahşap yüzeyin yağı emme özelliğini de göz önüne alarak denemeler boyunca daha da kayganlaşması ve bunun sonucunda oldukça düşük bir sürtünmenin ortaya çıkması olarak açıklanabilir. Diğer taraftan en yüksek sürtünme katsayısı değerleri tüm çeşitler için gözenekli yapısından dolayı file yüzeylerde ve bunu takiben bez yüzeyde saptanmıştır. Özellikle zeytinlerin yüklenme ve taşınması sırasında kabuk yırtılma dirençlerinin göz önüne alınması yağlık üretim için fabrikada bekleyecek zeytinin daha az zarar görmesi ve kalite kaybının önlenmesi açısından önemliyken yağ üretim aşamasında ise sistemdeki parçaların tasarımında dikkate alınması gereken önemli olan bir parametredir. Zeytinin hasattan sonra yağlık amaçlı işlenmesi aşamalarının uygun bir şekilde gerçekleştirilebilmesi

6 228 için zeytin çeşitlerinin fiziksel özellikleri yanında farklı yüzeylerde oluşturduğu sürtünme direnci değerlerinin ve kabuk yırtılma dirençlerinin bilinmesi şarttır. Bu amaçla yürütülen bu araştırmada, özellikle yağlık amaçlı kullanılan zeytin meyvesinin hasat sonrası işlemlerinde kullanılabilecek sistemlerin tasarımında kullanılabilecek parametreler elde edilmiştir. KAYNAKLAR Anonim, 2000, VIII. Beş Yıllık Kalkınma Planı, Meyve Grubu Özel İhtisas Grubu, Zeytin, Bornova-İzmir. Anonim, bahce_bitkileri_yetistiriciligi_iv_orta.htm. Anonim, Arslan, S., K. Vursavuş Bir Badem İşleme Makinesi Tasarımı İçin Gerekli Bazı Fiziksel ve Mekanik Özelliklerin Belirlenmesi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi 2 (3), , Aydın, C Physical properties of hazel nuts, Biosystems Engineering 82 (3), pp Fiorino, P., Piquer, G. 1981, Proposal for a Cooperative programme on the genetic Resources of the olive tree. Report of the Fourth Sessin of the FAO Olive Production Committee held jountly with the minetteenth meeting of the Technical Committee of the International Olive Oil Council pp Hela in Madrid, Spain June FAO-ROME. Gezer, İ., H. Hacıseferoğulları, F. Demir Some physical properties of Hacıhalilogˇlu apricot pit and its kernel, Journal of Food Engineering 56, pp Haluk A. A., F. Sefer, E. Özahçı, N. Ersoy, H. Özyılmaz, B. Ersoy Bazı Önemli Yerli Ve Yabancı Zeytin Çeşitlerinin Ege Bölgesi Koşullarına Adaptasyonu. GAP IV. Tarım Kongresi. Şanlıurfa Bildiri Kitabı Eylül, Mohsenin, N.N., Physical Properties of Plant and Animal Materials. Gordon and Breach Science Publishers, New York. Özarslan, C., Physical Properties of Cotton Seed. Biosystems Engineering, 83 (2), Özcan, M., C. Aydın, Physıco-mechanical Properties and Chemical Analysis of Raw and Brined Caperberries. Biosystems Engineering. 89(4), Özkaya, M. T., ( Downloads/zeytin%20ekitap.pdf Öztürk, R., A. Çolak ve Y. Sabahoğlu, Bazı Yumru Bitkilerin Sürtünme Katsayılarının Belirlenmesi. Uludağ Üniversitesi Tarımsal Mekanizasyon 16. Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı, Bursa. Polat, R., Ülger, P Antepfıstığı Meyvesinin Fiziko- Mekaniksel Özelliklerinin Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma. Tarımsal Mekanizasyon 20. Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı. Şanlıurfa, s: , Eylül Sağlam, C., T. Aktaş, Bazı Sofralık Zeytin Çeşitlerinin Fiziksel ve Fiziko-Mekaniksel Özellikleri (Olea Europaea L. Gemlik. Edincik Su Ve Uslu). Ulusal Zeytin Ve Zeytincilik Sempozyumu ve Sergisi Eylül, Izmir. Tunalıoglu, R Önemli Zeytin Üreticisi Ülkelerin Zeytinciligi ile Türkiye Zeytinciliginin Bazı Yönlerden Karsılastırılması. Basılmıs Doktora Tezi. EİB:Yayın:1.İzmir.