ÖZET Yüksek Lisans Tezi DERİM SONRASI 1-METHYLCYCLOPROPENE UYGULAMALARININ BAZI ELMA ÇEŞİTLERİNİN MUHAFAZASI ÜZERİNE ETKİSİ Özge ÖZÜPEK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. A. İlhami KÖKSAL Çalışma, 2008-2009 yıllarında Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümüne ait Araştırma ve Uygulama Bahçesi ile Soğuk Muhafaza Depoları ve Derim Sonrası Fizyolojisi Laboratuvarında yürütülmüştür. Çalışmada, Cooper 900 ve Gloster elma çeşitlerine ait meyvelerin soğukta muhafazası üzerine derim sonrası dönemde farklı konsantrasyonlarda (625 ve ) yapılan 1-Methylcyclopropene () uygulamalarının etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla ticari derim zamanında derilen meyvelere oda sıcaklığında 24 saat süreyle uygulamaları yapıldıktan sonra meyveler 0±1ºC sıcaklık ve % 85-90 nispi nem koşullarında muhafaza edilmiştir. Kontrol grubu meyveler herhangi bir uygulama yapılmadan muhafaza edilmiştir. Muhafaza süresince her ay alınan meyve örneklerinde solunum şiddeti, etilen üretimi, meyve eti sertliği, meyve kabuk rengi, suda eriyebilir toplam kuru madde kapsamı, şeker kapsamı, titr edilebilir asitlik kapsamı, organik asit kapsamı, ağırlık kaybı, meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık oranı ve şiddeti, duyusal değerlendirmede (Tat ve görünüm) oluşan değişimler belirlenmiştir. Çalışma sonunda her iki elma çeşidinde de uygulamaları her iki yılda da solunum şiddetinden ziyade etilen üretiminin engellenmesinde daha etkili olmuştur. Ayrıca özellikle 625 ppb uygulaması, her iki çeşitte ve her iki yılda da meyve eti sertliğinin korunmasını olumlu etkilemiştir. Çalışmanın her iki yılında da uygulamalarının, kontrol meyvelerine göre titre edilebilir asitlik kapsamında oluşan düşüşü yavaşlattığı, meyve kabuk rengi korunumunu sağladığı, ağırlık kaybını azalttığı ve yüzeysel yanıklık oranı ve şiddetini önemli düzeyde azalttığı gözlenmiştir. Sonuç olarak meyve eti sertliğinin korunumunda daha etkili olduğu için 625 ppb konsantrasyonda yapılan uygulamaları Ankara koşullarında yetiştirilen Cooper 900 ve Gloster elma çeşitlerinde pratik olarak uygulanabilir gibi görünmektedir. Temmuz 2010, 68 sayfa Anahtar kelimeler: Malus communis L.,, meyve eti sertliği, şeker, organik asit, soğuk muhafaza i
ABSTRACT Master Thesis THE EFFECT OF POSTHARVEST 1-METHYLCYCLOPROPENE APPLICATIONS ON STORAGE OF SOME APPLE CULTIVARS Özge ÖZÜPEK Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Horticulture Supervisor: Prof.Dr.A. İlhami KÖKSAL This research was carried out in Research and Training Orchard, Cold Storage Rooms and Postharvest Physiology Laboratory of Ankara University, Faculty of Agriculture, Department of Horticulture during 2008-2009 years. In this research, the effect of 1-Methylcyclopropane () applications at different concentrations (625 and ) after harvest on cold storage of Cooper 900 and Gloster apple cultivars was investigated. For this reason, fruits harvested at the commercial harvest time were stored at 0±1ºC and 85-90 % relative humidity conditions after treatments at room temperature for 24 hours. Control fruits were stored without any treatment. Changes in respiration rate, ethylene production, flesh firmness, fruit skin color, total soluble solid content and sugar content, titratable acidity and organic acid content, weight loss, incidence and severity of superficial scald, sensory evaluation (Taste and appearance) were determined in samples taken monthly intervals during cold storage period. As a result of this research, treatments were more effective on inhibiting ethylene production rather than respiration rate on both cultivars and in both years. Furthermore especially treatment at 625 ppb dose significantly prevented reduction in firmness for both cultivars and for both years. treatments mostly inhibited loss of titratable acidity, obtained keeping fruit skin color, reduced weight loss and incidence and also severity of superficial scald than control fruits. So it seems that treatment at 625 ppb dose could be practically used for Cooper 900 and Gloster apple cultivars grown in Ankara conditions because of its considerable effects on firmness protection. July 2010, 68 pages Key words: Malus communis L.,, flesh firmness, sugar, organic acid, cold storage ii
TEŞEKKÜR Beni bu çalışmaya yönlendirip, tez çalışmamın her anında bana rehberlik edip yardımlarını esirgemeyen değerli hocam sayın Prof. Dr. A. İlhami KÖKSAL a teşekkürlerimi sunarım. Tez çalışmalarımdaki analizlerin yapılması ve yorumlanmasındaki yardımları ile gece gündüz demeden yanımda olan ve desteğini esirgemeyen değerli hocam sayın Doç. Dr. Nurdan TUNA GÜNEŞ e, hayat boyu maddi manevi sonsuz desteklerini sunan annem Semra ÖZÜPEK, babam Ali Fayık ÖZÜPEK ve ağabeyim Özgür ÖZÜPEK e, çok sevgili arkadaşlarım Araş. Gör. Hande TAHMAZ, Zir. Yük. Müh. Gizem KURANEL ve Zir. Yük. Müh. Gözde ÇAKMAK a, değerli hocam Yard. Doç. Dr. Gölge SARIKAMIŞ a, tabletlerini sağlayan Rhom&Haas firması Türkiye distribitörlüğüne teşekkürü bir borç bilirim. Özge ÖZÜPEK Ankara, Temmuz 2010 iii
İÇİNDEKİLER ÖZET i ABSTRACT......ii TEŞEKKÜR....iii SİMGELER DİZİNİ...vi ŞEKİLLER DİZİNİ.....vii ÇİZELGELER DİZİNİ... viii 1. GİRİŞ....1 2. KAYNAK ÖZETLERİ....3 3. MATERYAL ve YÖNTEM..12 3.1 Materyal...12 3.2 Yöntem..13 3.2.1 Solunum hızı..14 3.2.2 Etilen üretimi. 15 3.2.3 Meyve eti sertliği...15 3.2.4 Meyve kabuk rengi...16 3.2.4 Suda eriyebilir toplam kuru madde kapsamı.16 3.2.5 Şeker kapsamı...18 3.2.6 Titre edilebilir asitlik kapsamı.18 3.2.7 Organik asit kapsamı 19 3.2.8 Ağırlık Kaybı.20 3.2.9 Meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık oranı ve şiddeti 20 3.2.10 Duyusal Değerlendirme..20 3.2.11 Deneme deseni.20 4. BULGULAR..22 4.1 Solunum Hızı ve Etilen Üretiminde Oluşan Değişimler...22 4.2 Meyve Eti Sertliğinde Oluşan Değişimler..24 4.3 Meyve Kabuk Renginde Oluşan Değişimler..26 4.4 Suda Eriyebilir Toplam Kuru Madde Kapsamında Oluşan Değişimler 32 4.5 Şeker Kapsamında Oluşan Değişimler..34 4.6 Titre Edilebilir Asitlik Kapsamında Oluşan Değişimler......39 iv
4.7 Organik Asit Kapsamında Oluşan Değişimler......41 4.8 Ağırlık Kaybında Oluşan Değişimler.44 4.9 Meyve Kabuğundaki Yüzeysel Yanıklık Oranı ve Şiddetinde Oluşan Değişimler........47 4.10 Duyusal Değerlendirmede Oluşan Değişimler....50 5. TARTIŞMA VE SONUÇ...56 KAYNAKLAR...62 EKLER 66 EK 1 Organik Asit Pikleri.66 EK 2 Şeker Pikleri..67 ÖZGEÇMİŞ 68 v
SİMGELER DİZİNİ 1-Methylcyclopropene ppm Parts Per Million ppb Parts Per Billion gr Gram o C CO 2 kg h Derece Santigrat Karbondioksit Kilogram Saat µl Mikrolitre N Newton mm Milimetre NaOH Sodyumhidroksit H 2 SO 4 Sülfirikasit ml Mililitre DPA Difenil amin vi
ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil 3.1 MM 106 klon elma anacı üzerine aşılı Cooper 900 elma çeşidi......12 Şekil 3.2 MM 106 klon elma anacı üzerine aşılı Gloster elma çeşidi... 13 Şekil 3.3 uygulanması...14 Şekil 3.4 Elmaların solunum kavanozlarına alınması......14 Şekil 3.5 Meyve eti sertliğinin ölçülmesi.....15 Şekil 3.6 CIE L* a* b* renk düzlem......17 Şekil 3.7 Digital masaüstü refraktometre.... 17 Şekil 3.8 HPLC.......18 Şekil 3.9 Otomatik titratör... 19 Şekil 4.1 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin solunum hızı değerlerinde (ml CO 2 /kg h) 1. ve 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler......22 Şekil 4.2 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin etilen üretim değerlerinde (µl kg -1 h -1 ) 1. ve 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.........23 Şekil 4.3 Cooper 900 çeşidine ait meyvelerin soğukta muhafaza başlangıcındaki görünümü..51 Şekil 4.4 625 ppb ve uygulanmış Cooper 900 çeşidine ait meyvelerin 5. Aydaki görünümü......51 Şekil 4.5 Şekil 4.5 Cooper 900 çeşidine ait kontrol grubu meyvelerinin 5. aydaki görünümü........ 51 Şekil 4.6 Gloster çeşidine ait meyvelerin soğukta muhafaza başlangıcındaki görünümü...... 52 Şekil 4.7 625 ppb ve uygulanmış Gloster çeşidine ait meyvelerin 5. aydaki görünümü...... 52 Şekil 4.8 Gloster çeşidine ait kontrol grubu meyvelerin 5. aydaki...52 vii
ÇİZELGELER DİZİNİ Çizelge 4.1 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve eti sertliği değerlerinde (N) 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler......24 Çizelge 4.2 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve eti sertliği değerlerinde (N) 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler......25 Çizelge 4.3 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğu L değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.....26 Çizelge 4.4 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğu L değerlerinde 2.yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...27 Çizelge 4.5 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğu açı ( ) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler..28 Çizelge 4.6 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğu açı ( ) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...29 Çizelge 4.7 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğu kroma değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler..31 Çizelge 4.8 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğu kroma değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...31 Çizelge 4.9 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin suda çözünebilir toplam kuru madde kapsamı (%) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza viii
sırasında oluşan değişimler..33 Çizelge 4.10 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin suda çözünebilir toplam kuru madde kapsamı (%) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.... 33 Çizelge 4.11 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin sakaraoz kapsamı (mg/g) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.34 Çizelge 4.12 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin glikoz kapsamı (mg/g) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...34 Çizelge 4.13 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin fruktoz kapsamı (mg/g) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.35 Çizelge 4.14 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin sakkaroz kapsamı (mg/g) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler. 37 Çizelge 4.15 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin glikoz kapsamı (mg/g) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...37 Çizelge 4.16 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin fruktoz kapsamı (mg/g) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.38 Çizelge 4.17 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin titre edilebilir asitlik kapsamı (% malik asit) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler... 40 Çizelge 4.18 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin titre edilebilir asitlik kapsamı (% malik asit) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler..40 ix
Çizelge 4.19 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin sitrik asit (mg/g) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler..43 Çizelge 4.20 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin sitrik asit (mg/g) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...43 Çizelge 4.21 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin malik asit (mg/g) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...44 Çizelge 4.22 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin malik asit (mg/g) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.44 Çizelge 4.23 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin ağırlık kaybı (%) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler...46 Çizelge 4.24 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin ağırlık kaybı (%) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler....47 Çizelge 4.25 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık oranı (%) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler... 48 Çizelge 4.26 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık oranı (%) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.... 49 Çizelge 4.27 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık şiddeti (%) değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.... 49 x
Çizelge 4.28 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık şiddeti (%) değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.... 50 Çizelge 4.29 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin görünüm değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.54 Çizelge 4.30 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin görünüm değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.54 Çizelge 4.31 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin tat değerlerinde 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler.....55 Çizelge 4.32 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin tat değerlerinde 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler..55 xi
ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ DERİM SONRASI 1-METHYLCYCLOPROPENE UYGULAMALARININ BAZI ELMA ÇEŞİTLERİNİN MUHAFAZASI ÜZERİNE ETKİSİ Özge ÖZÜPEK BAHÇE BİTKİLERİ ANABİLİM DALI ANKARA 2010 Her hakkı saklıdır
1. GİRİŞ Elma (Malus communis L.), ülkemizde uzun yıllardır yetiştirilen, üretim ve alan bakımından diğer ılıman iklim meyve türlerinin başında gelen bir meyve türüdür. Bu meyve türünde ülkemiz geniş bir çeşit zenginliğine sahip olmasına rağmen bunların çok azı meyve kalitesi ve muhafazaya uygunluk açısından önem kazanmıştır (Küden vd. 1997). Son yıllarda 69,6 milyon tona ulaşan dünya elma üretimi içinde Türkiye, 2,5 milyon ton ile Çin (29,9 milyon ton), A.B.D. (4,4 milyon ton), Polonya (2,8 milyon ton) ve İran (2,7 milyon ton) dan sonra 5. sırada yer alır (Anonymous 2008). Bu üretimin mümkün olan en az kalite kaybı ile tüketiciye ulaşması ve en yüksek kar ile üreticiye geri dönmesi ülke ekonomisine olumlu katkı sağlayacaktır. Elma üretiminde ön sıralarda olmamıza rağmen dünya elma pazarlarında söz sahibi olamamamızın sebeplerinin başında Türkiye de üretilmekte olan çeşitlerin muhafaza koşullarının yeterince incelenmemesi gelmektedir. Bu sorunun çözümü ürünlerin muhafaza periyodunu da içine alan, derimden pazarlamaya kadar geçen sürede fizyolojik durumlarının iyice araştırılması ile mümkün olacaktır. Ancak, muhafaza koşullarının çeşit, ekoloji vb. faktörlere bağlı olarak değiştiği dikkate alınırsa, soğuk muhafazanın başarılı bir şekilde uygulanması her ülkenin kendi koşullarında denemeler yapması gerçeğini ortaya çıkarmaktadır. Bu nedenle, meyve türleri içerisinde muhafaza açısından çok önemli yeri olan elmanın başarılı bir biçimde muhafaza edilebilmesi için kendi koşullarımızda, pratik sonuçları almayı amaçlayan birçok bilimsel araştırmanın yapılması gerekmektedir. Klimakterik meyveler grubunda yer alan elma, derimden sonra olgunlaşma yeteneğine sahiptir. Dünyada uzun yıllardan beri elmada derim sonrası kalite kayıplarını en aza indirmek amacıyla uygun depolama ve pazarlama koşullarının belirlenip geliştirilmesi 1
konusunda çalışılmaktadır. Derimde yeterince özen gösterilmemesi sonucunda oluşan zararlanmalar, hastalık etmenlerini etkin hale getirmekte ve kalite kayıplarını da hızlandırmaktadır. Bu türe ait meyvelerin soğukta muhafazası sırasında oluşan diğer kayıplar ağırlık kaybı, meyve kabuk yanıklığı, aşırı olgunlaşma nedeniyle yumuşama ve çürümeler olarak sıralanabilir. Gaz halinde doğal bir bitki büyüme düzenleyicisi olan etilen, özellikle klimakterik meyve türlerinde olgunlaşmayı hızlandırır. Meyve türlerinde olgunlaşma hızı ortamdaki etilen konsantrasyonu ile doğru orantılıdır. Soğukta muhafaza sırasında etilenin etkilerinin azaltılması ve kalitenin uzun süre korunabilmesi için düşük sıcaklıkta muhafaza, kontrollü atmosferde muhafaza, derim sonrası sıcaklık uygulamaları yanında bazı gümüş tiyosülfat ve 1-methylcylopropene () gibi kimyasal madde uygulamaları kullanılmaktadır. Özellikle uygulamalarının elmalarda soğukta muhafaza sırasında meyve eti sertliğindeki düşüşü ve kabuk yanıklığı oranını azalttığı, ağırlık kayıplarını engellediği pek çok çalışmada belirtilmiştir (Watkins vd. 2009, Dongfang vd. 2003). Ancak her meyve tür ve çeşidinin derim sonrası ömrünün yetiştirildiği ortam koşulları ile yakından ilişkili olduğu göz önüne alındığında bu etkilerin ekolojik koşullara göre değişimi olasıdır. Ancak Ankara koşullarında yetiştirilen elmaların derim sonrası kalite korunumu üzerinde nin etkileri konuşunda bir çalışma mevcut değildir. Bu çalışmada Ankara koşullarında yetiştirilen Cooper 900 ve Gloster elma çeşitlerine farklı konsantrasyonlarda yapılan uygulamalarının derim sonrası soğukta muhafaza sırasında bazı meyve kalite özelliklerine etkisi incelenmiştir. uygulamalarının elmalarda meyve eti sertliğini koruması, yüzeysel yanıklık oranını azaltması, ağırlık kayıplarını engellemesi gibi olumlu etkileri vardır. Bu etkiler tür ve çeşit ile uygulama dönemindeki meyve olgunluğuna göre değişmektedir. 2
2. KAYNAK ÖZETLERİ Yaş meyveler içerisinde önemli bir ekonomik paya sahip olan elmanın üretim koşullarının yanında, çeşitler bazında en uygun hasat sonrası koşullarının da belirlenmesi gerekir. Ayrıca dikkat edilmesi gereken diğer bir konu da ülkemizde üretici ile tüketici arasındaki zincirde meydana gelen yaş meyvelerde yüksek düzeylerdeki kayıp oranlarıdır. Çeşitler bazında en uygun hasat sonrası koşullarının belirlenmesi ile kayıplara ilişkin çözümler, yaş meyvelerdeki kayıp oranlarının düşürülmesine yardımcı olacaktır (Wang ve Dilley 1999). Etilen, meyvelerde doğal olarak meydana gelen, olgunluğun oluşumunda önemli yeri olan bir bitki hormonudur. Meyve olgunluğu meyvedeki etilenin konsantrasyonuna bağlıdır. Etilen, depolanan elmalarda olgunluğu ve yumuşamayı hızlandırması sebebiyle özellikle önemlidir. Yıllar boyunca, etilenin meyvelerdeki etkilerini düzenleyici birçok teknik geliştirilmiştir. Örneğin; kontrollü atmosferde elma depolamayla etilenin olumsuz etkisi azaltılmış ya da önlenmiştir. Benzer şekilde modifiye atmosfer koşulları kullanılarak elmaları taze ve uzun süre saklamak mümkün olmaktadır (James ve Kollman 2003). Klimakterik meyve türlerinde, meyve olgunlaşması, etilenin konsantrasyonu ile paralellik gösterir. Yüksek etilen konsantrasyonu meyvelerde hızlı bir yumuşamaya yol açar ve meyvede uçucu bileşiklerin üretimini ve lezzetin oluşumunu sağlar. etileni bloke edebilen, etilenin meyve kalitesi üzerine yaptığı olumsuz etkileri önleyen bir bileşiktir. Formülü C 4 H 6 ve molekül ağırlığı 54 gr olan, siklopropen türevi bir moleküldür. Fizyolojik hareketlilik açısından etilene benzeyen, normal çevre koşulları altında su ile birleştiğinde gaz haline geçer (Watkins ve Nock 2003). Kuzey Carolina Üniversitesi nden Edward Sisler ve Sylvia Blankenship adlı araştırıcılar tarafından bulunmuş, 1996 da patenti alınmıştır. 3
Toz formda olan, su veya uygun bir çözelti ile karıştırıldığında, gaz olarak atmosfere karışır. Bahçe bitkileri ürünlerine kapalı bir atmosferde 1-24 saat süreyle uygulandıktan sonra havalandırma yapılmalıdır (Benmhend 2002). Bu molekül ile ilgili olarak zehirlilik testleri yapılmış, hayvanlara ağız ve cilt yoluyla temas ettirilerek uygulanmış, göz ve deride patolojik veya ölümcül hiçbir etkiye rastlanmamıştır. Kapalı bir yerde farelere uygulanan nin, solunum açısından zehirlenmeye sebep olmadığı bildirilmiştir (Hacker 2002). l-mcp belirlenebilir kalıntı bırakmayan güvenli bir ürün olup küçük veya büyük miktarlardaki ürün grupları için rahatlıkla kullanılabileceği belirtilmiştir (Blankenship 2001)., ürünlere uygulandığında, etilen alıcılarına (Reseptörlerine) bağlanarak, etilenin bu bölgeye bağlanmasını engellemekte ve bu nedenle etilen ile ilişkili biyokimyasal tepkimeleri yavaşlatmaktadır. nin reseptörler ile uyuşması, etilenden yaklaşık 10 kat daha fazladır ve etilen ile karşılaştırıldığında çok düşük konsantrasyonlarda dahi aktiftir (Blankenship ve Dole 2003). uygulamasından sonra, meyve etilen üretebildiği halde kaynağına bağımlı olmadığı için tepki gerçekleşmez. Normal olarak etilen, reseptör molekülüne eklenir ve tepki meydana gelir. Reseptöre eklenen etilen, anahtar reseptörün olduğu kilide uyan bir anahtara benzetilir. Etilenin reseptöre eklenmesi durumu kilidin dönüp kapının açılması gibidir. Bu şekilde meyvenin yumuşamaya başlaması, yaprakların sararması veya çiçek dökülmesi gibi birçok kademeli aktivite başlatılır. Ancak, kapıyı açamayan bir anahtarın rolünü üstlenir. anahtarı kilitteyken etilen anahtarının kilide giremez. kapının açılamaması için kilidin dönmesini engeller. Bu yöntemle bitkilerde inhibitör görevi görür (Blankenship 2001)., etilenin etkisini engelleyen bir bileşik olduğu için, etkisi öncelikle yoğun etilen üreten elma, armut, avokado ve muz gibi meyve türlerinde araştırılmış; sebzelerdeki etkisine yönelik çalışmalar ise, etilen üretimi orta düzeyde olmasına karşılık, etilene duyarlılığı yüksek olan domateslerle başlamış ve daha sonra brokoli, hıyar, kavun ve 4
yapraklı sebzeler gibi etilene karşı duyarlılığı yüksek olan türlerle devam etmiştir (Watkins 2006). kullanımı, tüketici için kaliteyi koruma açısından elma depolama teknolojilerinde bir atılım olarak görülmektedir. nispeten kısa sürelerle (2-24 saat) gaz halinde uygulanır, çok düşük konsantrasyonlarda bile çok etkilidir, toksik değildir ve neredeyse hiç kalıntı bırakmaz (Huber vd. 2003). nin, meyve, sebze ve süs bitkilerinde olgunlaşma ve yaşlanmanın yanı sıra etilen üretimi, solunum şiddeti, renk değişimi ve yumuşamayı geciktirdiği belirtilmiştir (Watkins ve Miller 2005). Elmalarda ise meyve eti sertliği, şeker ve titre edilebilir asitlik kapsamı gibi kalite kriterlerinde muhafaza süresince oluşan değişimleri yavaşlatır (Huber vd. 2003). Ancak bu etkinin tür, çeşit ve muhafaza şekline göre değişim gösterdiği bilinmektedir. nin koruyucu etkileri türden türe hatta çeşitten çeşide ve bitki kısımlarına göre farklılık gösterir., bazı ürünlerde etilen üretimini azaltırken (kayısı, çilek, erik ve avokado) bazı ürünlerde (elma çeştlerinden Fuji, Red Delicious ve Granny Smith çeşitlerinde ve bazı çiçeklerde) inhibe etmiştir (Fan vd. 2000, Fan ve Matthesis 2001, Jiang vd. 2001, Dong vd. 2002). Gala, McIntosh, Delicious ve Spigold elma çeşitleri ile yapılan bir çalışmada, meyveler uygulamasından sonra 0ºC sıcaklıkta, farklı sürelerde depolanmıştır. Tüm çeşitlerde, içsel etilen konsantrasyonunda düşüş görülürken, meyve eti sertliğinin korunduğu saptanmıştır (Weis ve Bramlage 2002). Dongfang vd. (2003) tarafından Delicious elma çeşidi meyvelerine yapılan 300 ppb 1- MCP uygulamasının etilen üretimini önemli bir düzeyde engellediği, meyve eti sertliği ve titre edilebilir asitlik düzeyindeki düşüşü geciktirdiği, ancak suda çözünebilir toplam kuru madde kapsamındaki değişimi etkilemediği ortaya konmuştur. 5
Bir diğer çalışmada; Jonagold elma çeşidine 250, 500 ve 1000 ppb dozlarında uygulanmış ve uygulama sonrası meyveler, 0ºC sıcaklıkta depolanmıştır. Çalışma sonunda nin, asitlik ve meyve eti sertlik değerlerindeki düşüşü azalttığı ve meyve kabuğundaki klorofil oranını koruduğu, derim sonrasında oluşan çekirdek evi sulanmasını da azalttığı belirlenmiştir (Sun vd. 2003). Watkins vd. (2009) tarafından yapılan bir çalışmada, 1 ppm Empire elma çeşidine uygulanmış ve meyveler 5 ay boyunca normal atmosferde, 9 ay boyunca da kontrollü atmosfer koşullarında depolanmıştır. nin her iki depolama koşulunda da etilen üretimini ve yumuşamayı engellediği belirlenmiştir. Meyvelerin toplam fenolik madde ve antosiyanin içerikleri incelendiğinde iki farklı depolamada da 1- MCP nin herhangi bir etkisinin olmadığı gözlenmiştir. Elma ve armut meyvelerinin ye tepkisini bazı faktörler etkiler. Bunlar; konsantrasyonu, uygulama süresi, uygulama zamanındaki sıcaklık, hasat ve uygulama arasındaki süredir. nin çok önemli özelliklerinden birisi de düşük konsantrasyonlarda etkili olmasıdır. Elma ve armutta hasatta uygulanan konsantrasyon aralığı 10-1 ppm dir. Büyük depolarda, nin yeterli dağılımını ve meyve ile yeterli teması sağlamak için uzun uygulama süresine (24 saat) gereksinim duyulur. Bununla birlikte hasattan 4 hafta ya da daha uzun süre sonra uygulama yapılan meyvelerde yüzeysel yanıklık gelişmiş ve meyve 2 hafta sonra uygulama yapılanlar ile karşılaştırıldığında, daha düşük meyve eti sertlik ve titre edilebilir asit içeriğine sahip olmuştur (Mattheis vd. 2000). nin istenen özelliklerinden biri, düşük konsantrasyonlardaki etkisidir. Armutlarda olgunlaşma, nin çok düşük konsantrasyonuyla geciktirilebilir, maksimum 1 ppm uygulanması etkilidir. Yapılan çalışmada 0,01, 0,1, 0,5 veya 1 ppm, armutlara uygulandıktan sonra 2 gün 20ºC sıcaklıkta 100 ppm etilene maruz bırakılmıştır. Meyve eti sertliği ve renkteki değişim 2 gün arayla ölçülmüştür. 0,1 ppm uygulaması olgunlaşmayı yaklaşık bir gün geciktirmiştir. Ayrıca meyve eti 6
sertliği ve rengin korunması da uygulanan meyvelerde kontrol meyvelerine göre daha belirgin olmuştur (Mattheis vd. 2000). Bazı elma çeşitlerinin uygulamasına kısmi cevap vermesi bağlanmanın tam olmadığını göstermektedir. Örneğin McIntosh elma çeşidi, yüksek konsantrasyonlarına ihtiyaç duyar (Watkins vd. 2000). den tam bir etki elde edilebilmesi için uygulama süresi 12 ile 24 saat arasında olmalıdır. Elmalarda 20 saat, 1 ppm konsantrasyonda uygulaması olgunlaşmanın geciktirilmesinde etkili olmuştur. Uygulama sürelerinin belirlenmesinde çeşit de göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin Empire elmaları Cortland elmalarına göre daha kısa bir uygulama süresine gereksinim duyar (Watkins vd. 2000). Meyve kabuğunda meydana gelen yüzeysel yanıklığın hasat sonu depolama süresince gelişmesi risktir. Yüzeysel yanıklığın engellenmesinde diphenylamine (DPA) kullanımı yaygındır. Sıcak suya daldırma uygulaması da yüzeysel yanıklığın kontrolü yönüyle etkili olmuştur. Diğer etkili yöntemler ise soğuk muhafazada etanol veya bileşiklerinin uygulanması olarak tespit edilmiştir (Westercamp vd. 2003). uygulanması ile Bartlett ve d Anjou armut çeşitlerinde 2 haftadan daha uzun süre yüzeysel yanıklık önemli derecede azaltılmıştır. Bu etki özellikle Bartlett armut çeşidinin olgunlaşmasının hızlı olduğu koşullarda önemlidir. Kısmen olgun meyveler, nin yüksek konsantrasyonuna cevap vermemiştir. Armutlar nin çeşitli konsantrasyonlar kullanılarak -1ºC de 180 gün depolanmıştır. 0,2 ppm lik etkisi, soğuk muhafazada 6 hafta sonra kaybolmuş ve 0,4 ppm olgunlaşmayı yaklaşık 8-10 hafta ertelemiştir. Meyveye 0,5 ppm uygulandığında 12 hafta ve üzerinde armutlarda renk değişimini azaltırken, yumuşamadaki etki 18 hafta ve daha fazla sürmüştür. 1 ppm uygulanmış ve 1ºC de 12 hafta depolanmış armut meyvelerinde sararma azalmıştır (Mattheis vd. 2000). 7
Leverentz vd. (2002) Golden Delicious elmalarında yaptığı çalışmada uygulanan meyvelerde, kontrol meyvelerine göre daha az çürümenin görüldüğünü ortaya koymuştur. uygulaması Delicious ve Gala elma çeşitlerinde kırmızı renkteki parlaklığın korunmasında da etkili olmuştur. Elmanın görünümü üzerine nin etkisi Granny Smith için arzu edilen, Golden Delicious için istenmeyen kabuktaki klorofil ve yeşil rengin kaybolmasının geciktirmesi ile yorumlanmıştır. nin etkisindeki bir diğer önemli faktör hasat ve uygulama arasındaki süredir. Maksimum etki hasattan hemen sonra uygulama ile başarılmıştır. Örneğin Granny Smith elma çeşidinde hasattan hemen sonraki gün uygulanmış ve elmalar normal atmosferde 180 gün boyunca depolanmıştır. uygulanmış meyvelerde yüzeysel yanıklık görülmemiştir. iki hafta gecikmeli uygulamayla 180 gün sonunda meyvenin % 10 unda yüzeysel yanıklık görülürken, 4 hafta ya da daha fazla gecikme olan meyvelerde % 100 yüzeysel yanıklık belirtileri görülmüştür. hasattan hemen sonra uygulanarak ve kontrollü atmosfer ortamı sağlanarak yüzeysel yanıklığın engellenmesinde maksimum sonuçlar alınmaktadır. Uzun süreli depolananlarda bu sonuç daha açık görülmüştür (Mattheis vd. 2001). Anna elma çeşidine hasattan hemen sonra 0.01, 0.1, ve 1 ppm lik konsantrasyonları 20ºC de 4-24 saat uygulanmış ve meyvenin olgunlaşması 20ºC de 12 gün boyunca izlenmiştir. 0.01 ppm uygulanmış elmaların olgunlaşması kontrol elmalarına benzer olmuştur. 0.1 ve 1 ppm uygulanmış elmalarda solunum, etilen üretimi, meyve eti sertlik ve asitlik kaybının daha az olduğu; meyve kabuk renginin yeşilden sarıya değişiminin azaldığı görülmüştür. 1 ppm uygulanmış elmalar olgunlaşma periyodunca daha az olgunlaşmışlardır. Anna elmasının raf ömrü süresince hem olgunlaşmanın ertelenmesi hem de depolama kalitesi yönüyle olumlu bir etki sağlamıştır (Pre-Aymard vd. 2003). Delicious elma çeşidinde hasat sonrasında uygulanmasının etilen üretimi, içsel etilen konsantrasyonu, meyve eti sertliği, titre edilebilir asitlik ve suda çözünebilir 8
toplam kuru madde üzerindeki etkileri 0 ºC depolama süresince incelenmiştir. Sonuçta 300 ppb uygulanması önemli derecede etilen üretimini engellemiş, etilen artışı ertelenmiş ve meyve eti sertliği ve titre edilebilir asit miktarlarındaki azalmalar geciktirilmiştir. Bununla birlikte toplam çözünebilir kuru maddede uygulaması ile herhangi bir değişim olmamıştır (Dongfang vd. 2003). nin şeker içeriği ve nişasta bozulmasındaki etkisi sertlikteki kadar etkili bulunmamıştır. nin aroma üzerine etkisinde 1 ppm den büyük konsantrasyonlarda aroma üretiminde düşüş görülmüştür (Beaudry ve Watkins 2001). nin uygulama süresi ile sıcaklık arasında bir ilişki olduğu belirtilmiştir. Elmalarda uygulamasının 3 o C de etkin olabilmesi için 9 saatlik bir uygulama süresine gerek varken yüksek sıcaklıklarda bu süre 6 saate düşmüştür (DeEll vd. 2002). Genel olarak uygulaması solunum hızını Fuji, Granny Smith ve Red Delicious çeşitlerinde azaltmış, solunum hızındaki artışları geciktirmiştir (Fan vd. 2000, Tian vd. 2000). Lezzet, tat ve aromanın bir birleşimidir ve uçucu gaz üretimi etilenden çok etkilenir. Bu nedenle, uygulanmış meyvelerde azalmış ve/veya değişmiş uçucu gaz üretimi, uygulama yapılmayan elma, kayısı, muz ve mango ile karşılaştırıldığında, tüketiciler tarafından ürün kabulünü etkileyebilir (Fan vd. 2000, Botondi vd. 2003, Lalel vd. 2003). Aroma gelişimi, açık bir şekilde etilene bağlı bir prosestir. Genellikle uygulaması ile aroma maddelerinin miktarında bir gerileme görülmüştür. uygulanmış eriklerde aromanın azalması ve propilen uygulamasının aromayı yeniden ortaya çıkarması bunun bir ispatıdır (Abdi vd. 1998). Anna elmalarında yapılan bir çalışmada, uygulama yapılmamış elmalar, uygulanmış elmalara göre daha olgun ve meyve kokusu daha baskın olmuştur (Lurie vd. 2002). uygulaması Fuji ve Gala elmalarında toplam alkol ve toplam ester oluşumunu engellemiş ancak Fuji elmalarında hegzanol üretimi etkilenmemiştir (Fan ve Matthesis 2001). 9
McIntosh ve Delicious elmalarında toplam uçucu madde miktarı etkilenmemiştir (Rupasinghe vd. 2000). Aromada oluşan değişim, özellikle aroması önemli olan çeşitler için önem arz etmektedir. Bazı ürünler için belirli aromalar fazla olgunlaşma ile ilgilidir veya yüzey ve asit/şeker oranlarından daha az önemli olabilir. uygulamaları asetat ve bütrat esterlerin olgunlaşma ile ilgili artışlarını ve Anna elmalarının alkolleri ve aldehidlerindeki düşüşü azaltmıştır (Pre-Aymard vd. 2003) nin Delicious ve Golden Delicious elma çeşitlerinin aroma maddelerine etkisinin araştırıldığı bir çalışmada uygulanan meyvelerin aroma madde miktarlarının kontrol meyvelerine göre daha düşük olduğu belirlenmiştir (Kondo vd. 2005) uygulanmış meyvelerde elma dokusu özelliklerinin, uygulanmayan meyvelere göre daha az değiştiği belirlenmiştir (Baritelle vd. 2001). Bazı elma çeşitleri, uygulandıktan sonra meyve eti sertliklerini korumuştur. uygulamasının kontrollü atmosfer depolanmasına göre elmalarda sertliği daha iyi koruduğu belirtilmiştir (Rupasinghe vd. 2000, Fan vd. 2000, Watkins vd. 2000, Mir vd. 2001). Watkins vd. (2000) ve kontrollü atmosfer kombinasyonunun tek başına kullanılmalarından daha iyi olduğunu bildirmişlerdir. uygulamalarının ürünlerin suda çözünebilir toplam kuru madde ve titre edilebilir asitlik miktarı üzerine etkisi belirgin değildir. Elmalarda görülen farklılıklar çeşitler ya da kullanılan diğer çalışma koşullara bağlı olabilir. Watkins vd. (2000) 1- MCP uygulanmış McIntosh ve Law Rome elmalarında kontrol meyvelerine göre çözünebilir toplam kuru madde miktarının daha az olduğunu, Delicious ve Empire elma çeşitlerinde ise daha yüksek bulunduğunu bildirmişlerdir. nin çeşitli bozukluklar ve hastalıklar üzerindeki etkisi, türlere özgü bulgularla tutarsızlık göstermektedir. Bazı ürünlerde uygulaması bozukluk ve hastalıkları 10
azaltmıştır. Örneğin elmalarda yüzeysel kabuk yanıklığını azaltmıştır (Fan vd. 1999). 1- MCP nin depolama sırasında kabuk yanıklarını McIntosh elmalarında % 30 ve Delicious elmalarında da % 90 oranında baskıladığı belirlenmiştir (Rupasinghe vd. 2000). Granny Smith elmalarında 1- MCP, alfa farnaseni baskılamış, oksidasyon ürünlerinin miktarını azaltmış ve yanıkları azaltmıştır (Fan vd. 1999). Kabuk yanıklıkları ayrıca Delicious, Law Rome ve Cortland elmalarında da baskılanmıştır (Watkins vd. 2000). Ayvalarda etkinliğinin incelendiği bir araştırmada, 1000 ppb lik konsantrasyonunun ayva çeşitlerinin organik asit içeriğinin korunmasında etkili olduğu belirlenmiştir (Gunes vd. 2010). Zhang vd. (2008) Starking elma çeşidinin depolama süresi boyunca 0,5 ppm dozunda nin toplam fenolik madde ve toplam flavanoid miktarlarının korunmasında 0,2 ppm dozunda den daha etkili olduğunu belirtmişleridir. Elmalara uygulamasıyla, modifiye atmosfer ve kontrollü atmosferde elma depolamasının karşılaştırıldığı bir çalışmada uygulanmış meyvelerin kalite parametrelerinin diğer depolama şekillerinden alınan meyvelerin kalite kriterleriyle benzer sonuçlar verdiği belirlenmiştir (Crouch, 2003). 11
3. MATERYAL VE YÖNTEM Çalışma 2008-2009 yıllarında 2 yıl tekrarlamalı olarak Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümü Araştırma ve Uygulama Bahçesi ile Derim Sonrası Fizyolojisi Laboratuvarı nda yürütülmüştür. 3.1 Materyal Çalışmada bitkisel materyal olarak MM106 anacına aşılı 15 yaşındaki ağaçlardan derilen Cooper 900 ve Gloster elma çeşitlerine ait meyveler kullanılmıştır (Şekil 3.1, 3.2). Meyveler ticari derim zamanında derilmiştir. Bu zamanda Cooper 900 çeşidi meyvelerinin suda eriyebilir toplam kuru madde kapsamı % 13,12, titre edilebilir asitlik kapsamı ise % 3,61 olarak kaydedilmiştir. Bu değerler Gloster çeşidine ait meyvelerde sırasıyla % 13,48 ve % 8,16 olarak ölçülmüştür. Şekil 3.1 MM 106 klon elma anacı üzerine aşılı Cooper 900 elma çeşidi 12
Şekil 3.2 MM 106 klon elma anacı üzerine aşılı Gloster elma çeşidi 3.2 Yöntem Meyveler derimden hemen sonra Bahçe Bitkileri Bölümü Hasat Sonrası Fizyolojisi Laboratuvarı na getirilen meyveler, boylanmış, mekanik zararlanmaya uğramış olanlar ayrılmıştır. Soğukta muhafazaya uygun meyveler kasalanmış, meyve kasaları polietilen ambalaj materyali ile sarılmış ve 24 saat süresince, oda sıcaklığında 625 ppb ve 1250 ppb olmak üzere iki farklı konsantrasyonda uygulamaları gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.3). Uygulama süresi sonunda havalandırılan meyveler, hemen 0±1 C sıcaklık ve %85-90 nispi nem koşullarında 5 ay muhafaza edilmiştir. Kontrol meyveleri hiçbir uygulama yapılmaksızın depolanmıştır. Çalışmada olarak SmartFresh SM isimli ticari preparat kullanılmıştır. Uygulamalar 1m 3 lük kapalı hacimlerde gerçekleştirilmiştir. 13
Şekil 3.3 uygulanması Soğukta muhafaza süresince birer aylık aralıklarla alınan meyve örneklerinde aşağıdaki analizler gerçekleştirilmiştir. 3.2.1 Solunum hızı Meyvelerin solunum hızı kapalı atmosfer yöntemine göre belirlenmiştir. Bu amaçla 1 saat süresince kapalı kavanozlar içerisinde bekletilen meyvelerin (Şekil 3.4) dışarı verdikleri CO 2 miktarı Serwomex marka CO 2 analizatörü ile dijital olarak okunmuş, meyvelerin ağırlık ve hacim değerlerinden de yararlanarak sonulum hızı ml CO 2 kg -1 h -1 olarak hesaplanmıştır. Şekil 3.4 Elmaların solunum kavanozlarına alınması 14
3.2.2 Etilen üretimi Solunum hızının belirlenmesi amacıyla kapalı kavanozlarda 1 saat bekletilmesinden sonra kavanoz atmosferinden alınan 1 ml lik gaz örneğinin gaz kromatografisinde (Thermo Quest 2000) analiz edilmesi ile belirlenmiştir. Analizler sırasında aktive edilmiş alüminyum oksit dolgu maddeli çelik kolon (1 m, 80/100 mesh, Supelco 120-99) kullanılmıştır. Dedektör, fırın ve enjeksiyon sıcaklıkları sırasıyla 120, 100 ve 100 C olarak uygulanmıştır. Sonuçlar, elde olunan piklerin 10 ppm konsantrasyonda dışsal etilen standardı (Alltech) ile karşılaştırılarak, µl kg -1 h -1 olarak hesaplanmıştır. 3.2.3 Meyve eti sertliği Meyve eti sertliği değerleri, Effegi marka penetrometre ile 11.1 mm çapında delici uç kullanılarak, her meyvenin ekvatoral bölgesinin üç farklı yerinden kg olarak belirlenmiş ve Newton a dönüştürülmüştür (Şekil 3.5). Şekil 3.5 Meyve eti sertliğinin ölçülmesi 15
3.2.4 Meyve kabuk rengi Herbir meyvenin ekvatoral bölgesindeki üç farklı kesimden CR-200 Minolta marka renk ölçer ile CIE L*, a* ve b* renk düzleminde ölçülmüştür (Şekil 3.6). a* ve b* değerleri daha sonra açı (h) (tan -1 (b*/a*)) ve kroma ( dönüştürülmüştür (McGuire 1992). )değerlerine 3.2.4 Suda eriyebilir toplam kuru madde kapsamı Suda eriyebilir toplam kuru madde kapsamı, meyvelerin önce katı meyve sıkacağında sıkılması, daha sonra filtre kağıdından süzülmesi ile elde edilen meyve suyunda masa üstü dijital abbe refraktometresi (Leica Mark II) ile % olarak belirlenmiştir (Şekil 3.7). 16
+b* (Sarı) Açı -a* (Yeşil) +a* (Kırmızı) -b* (Mavi) Açı C* (Kroma) Açı +a* (Kırmızı) Şekil 3.6 CIE L* a* b* renk düzlemi Şekil 3.7 Digital masaüstü refraktometre 17
3.2.5 Şeker kapsamı Elma meyveleri kesildikten sonra her bir tekerrürden 10 g lık örnek alınarak 20 ml lik çift distile su içerisinde homojenize edilmiş, daha sonra 45 dakika 1 ºC sıcaklıkta 15000 rpm de santrifüj edilmiştir. Elde üst kısımdan alınan örnek, 0.45 mm delik çapına sahip olan filtrelerden süzüldükten sonra yüksek basınçlı sıvı kromatografisinde (Shimadzu LC 10 AT VP) refraktif indeks dedektörü (Shimadzu RID 10 A) kullanılarak analiz edilmiştir (Şekil 3.8). Analiz sırasında monosakkarit kolonu (Phenomenex Rezex RCM), taşıyıcı faz olarak ultra saf su ünitesinden alınan ultra saf su kullanılmıştır. Analiz sırasında kolon sıcaklığı, 80ºC, taşıyıcı faz akış hızı ise 0.6 ml dakika -1 olarak uygulanmıştır. Sakaroz, glikoz ve fruktoz piklerinin tanımlanmasında dışsal standartlar kullanılmıştır. Şekil 3.8 HPLC 3.2.6 Titre edilebilir asitlik kapsamı Titre edilebilir asitlik kapsamı, suda eriyebilir toplam kuru madde kapsamı tayinleri için kullanılan meyve sularında otomatik titratör (Metler Toledo DL 50 Graphix) (Şekil 3.9) kullanılarak belirlenmiştir. Bu amaçla 5 ml süzülmüş meyve suyu 50 ml saf su ile 18
karıştırılmış ve titratörde 0,1 N sodyum hidroksit (NaOH) kullanılarak ph= 8.1 oluncaya değin titre edilmiştir. Sonuçlar % malik asit olarak hesaplanmıştır. Şekil 3.9 Otomatik titratör 3.2.7 Organik asit kapsamı Şeker kapsamı için meyveler parçalanarak hazırlanan örnek, organik asit molekülleri dışındaki diğer bileşiklerin tutulması amacıyla, önce metil alkol (MeOH) sonra 0,01 N H 2 SO 4 ile şartlandırılmış olan C 18 seppak kartuşlardan geçirildikten sonra, yüksek basınçlı sıvı kromatografisinde (Shimadzu LC 10 AT VP) fotodiyodarray (Shimadzu DAD SPD M10 AVP) dedektör kullanılarak analiz edilmiştir (Şekil 3.8). Organik asitlerin ayrımında organik asit kolonu (Phenomenex Rezex ROA), taşıyıcı faz olarak 0,01 N H 2 SO 4 kullanılmıştır. Analizler sırasında kolon 35ºC sıcaklıkta tutulmuş, taşıyıcı faz akış hızı 0.5 ml dakika -1 olarak uygulanmıştır. Elde edilen sitrik ve malik asit piklerinin tanımlanmasında dışsal standartlar kullanılmıştır. 19
3.2.8 Ağırlık kaybı Soğukta muhafaza sırasında meyvelerde oluşan ağırlık kayıpları, her ay yapılan analizlerde aynı meyvelerin tartılması ve bu değerlerin başlangıç ağırlığına oranlanması ile % olarak belirlenmiştir. 3.2.9 Meyve kabuğundaki yüzeysel yanıklık oranı ve şiddeti Yüzeysel yanıklık oranı, her bir analiz tarihinde soğuk hava deposundan alınan meyvelerde, yanıklık belirtileri gösteren meyve sayısının, tüm meyve sayısına oranlanması ile saptanmıştır. Yüzeysel yanıklık şiddeti ise her bir meyvenin çıplak göz ile incelenip 0 (yok), %1-10 (Çok az), %11-33 (Orta), %34-66 (Fazla), %67-100 (çok fazla) puanları kullanılarak belirlenmiştir (Zanella 2003). 3.2.10 Duyusal değerlendirme Meyvelerde duyusal değerlendirme tat ve görünüm olarak iki farklı şekilde değerlendirilmiştir. Meyve tadı, 5 kişilik jüri tarafından her analiz döneminde yapılan değerlendirmelerle 5 (Çok iyi) ve 1 (Çok kötü) skalası kullanılarak belirlenmiştir. Meyve görünümü ise her analiz döneminde soğuk depodan alınan meyvelerde, meyve sapının rengi, canlılığı, meyve kabuk rengi, su kaybı ve buruşma durumlarının çıplak gözle incelenmesi sonucunda 5 (Çok iyi) ve 1 (Çok kötü) skalası kullanılarak saptanmıştır. 3.2.11 Deneme deseni Çalışma, tesadüf parselleri deneme desenine göre 3 tekerrürlü ve her tekerrür 10 meyve kullanılarak ve 2008-2009 yıllarında, iki yıl tekrarlamalı olarak yürütülmüştür. Çalışma sonunda elde olunan değerlere, varyans analizi Minitab Paket Programı ile uygulanmış 20
ve ortaya çıkan önemli farklılıklar Duncan testi ile % 5 hata sınırı esas alınarak saptanmıştır. Farklılıklar harfler yardımıyla gösterilmiştir. 21
Solunum Hızı (ml CO2/kg h) Solunum Hızı (ml CO2/kg h) Solunum Hızı (ml CO2/kg h) Solunum Hızı (ml CO2/kg h) 4. BULGULAR 4.1 Solunum Hızı ve Etilen Üretiminde Oluşan Değişimler Çalışmanın her iki yılında da her iki çeşit ve tüm uygulamalarda solunum hızı depolama süresi boyunca 3. ay sonuna değin artış 4. ve 5. ayda alınan örneklerde ise düşüş eğilimi göstermiştir (Şekil 4.1). Ancak her iki çeşitte de kontrol meyveleri daha yüksek sonumun hızı değerlerine sahip olmuştur. Genel olarak her iki çeşit meyvelerinde 1250 ppb uygulanan meyvelerin solunum hızı değerleri diğer uygulamalardan daha düşük olarak belirlenmiştir. Ancak uygulamalarının solunum maksimumunu geciktirdiğine dair bir veriye ulaşılamamıştır. 12 10 8 6 4 2 0 a Kontrol 625 ppb 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi (Ay) 12 10 8 6 4 2 0 b 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi (Ay) c d 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi (Ay) 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi (Ay) Şekil 4.1 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin solunum hızı değerlerinde (ml CO 2 /kg -1 h -1 ) 1. ve 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler a: Cooper 900 elma çeşidi meyvelerinin 1. yıl solunum hızı, b: Gloster elma çeşidi meyvelerinin 1. yıl solunum hızı, c: Cooper 900 elma çeşidi meyvelerinin 2. yıl solunum hızı, d: Gloster elma çeşidi meyvelerinin 2. yıl solunum hızı Etilen üretim değerleri çalışmanın her iki yılında ve her iki çeşitte de düzenli bir değişim göstermemiştir. Şekil 4.2 den de izlenebileceği gibi bazı uygulamalardan 22
Etilen Üretimi Etilen Üretimi Etilen Üretimi Etilen Üretimi alınan gaz örneklerinde etilen miktarı gaz kromatografisinin belirleme sınırının altında kalmıştır. Ancak her iki yıl için de 5 aylık muhafaza süresi sonunda alınan örneklerin etilen üretim miktarı her iki çeşitte de en yüksek kontrol grubu meyvelerde saptanmıştır. Cooper 900 çeşidine ait meyvelerde 1. yıl 625 ppb uygulanan (2,28 µl kg -1 h -1 ) 2. yıl ise uygulanan (3,88 µl kg -1 h -1 ) meyvelerin etilen üretim değerleri daha düşük olmuştur. Gloster çeşidi meyvelerinde 1. ve 2. yıllarda uygulanan meyvelerin etilen üretim değerleri daha düşük olarak ölçülmüştür. Bu değerler sırasıyla 1,29 µl kg -1 h -1 ve 1,58 µl kg -1 h -1 olarak kaydedilmiştir (Şekil 4.2) 35 30 25 20 15 10 5 0 a Kontrol 625 ppb 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi ( Ay) 10 8 6 4 2 0 b 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi (Ay) c d 20 12 15 10 8 10 6 5 4 2 0 0 1 2 3 4 5 0 0 1 2 3 4 5 Muhafaza Süresi (Ay) Muhafaza Süresi (Ay) Şekil 4.2 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin etilen üretim değerlerinde (µl kg -1 h -1 ) 1. ve 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler a: Cooper 900 elma çeşidi meyvelerinin 1. yıl etilen üretimi, b: Gloster elma çeşidi meyvelerinin 1. yıl etilen üretimi, c: Cooper 900 elma çeşidi meyvelerinin 2. yıl etilen üretimi, d: Gloster elma çeşidi meyvelerinin 2. yıl etilen üretimi 23
4.2 Meyve Eti Sertliğinde Oluşan Değişimler Çalışmada meyve eti sertliği değerleri, her iki yılda da ve her iki çeşitte de muhafaza süresinin ilerlemesine paralel olarak düzenli düşüş göstermiştir (Çizelge 4.1 ve 4.2). Çalışmanın 1. yılında elde edilen meyve eti sertliği değerlerinin değişimi üzerine muhafaza süresi, çeşit ve uygulama interaksiyonlarının etkisi istatistiksel düzeyde önemli bulunmuştur (P 0.05). Genel olarak her iki çeşit ve tüm uygulamalarda istatistiksel düzeyde en düşük meyve eti sertlik değerine muhafaza süresinin bitimi olan 5. ay sonunda ulaşılmıştır. Çeşitler arasındaki farklılıklar incelendiğinde özellikle 3. ay sonundan itibaren, tüm uygulamalarda Gloster çeşidine ait meyvelerin Cooper 900 çeşidi meyvelerine göre daha düşük değerlere sahip olduğu gözlenmiştir. Her iki çeşitte de 625 ppb uygulaması yapılan meyveler 3. ay sonundan itibaren istatistiksel düzeyde daha yüksek değerlere sahip olmuştur. beş aylık muhafaza süresi sonunda 625 ppb uygulanan Cooper 900 ve Gloster çeşidi meyveleri sırasıyla 73,87 N ve 65,05 N luk meyve eti sertliği değerlerine sahip olmuştur. Çizelge 4.1 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve eti sertliği değerlerinde (N) 1. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler Muhafaza süresi (Ay) Kontrol Cooper 900 625 ppb Kontrol Gloster 625 ppb 85,64±0,32 0 85,64±0,65 86,29±0,00 86,29±0,00 86,62±0,32 86,29±0,00 1 1 83,35±0,56 85,97±0,65 85,64±0,32 82,04±0,32 85,97±0,32 85,31±0,00 b, a, b b, b, b b, a, a 2 82,37±0,56 84,01±0,32 83,68±0,32 80,08±0,32 84,66±0,32 84,33±0,00 c, a, b b, a, a b, a, a c, b, b b, a, a c, a, a 3 69,95±0,32 79,43±0,00 77,79±0,32 60,14±0,65 77,47±0,00 76,49±0,00 d, a, c c, a, a c, a, b d, b, c c, b, a d, b, b 4 65,70±0,00 76,16±0,32 74,20±0,32 55,57±0,32 71,58±0,00 71,58±0,00 e, a, c d, a, a d, a, b e, b, b d, b, a e, b, a 5 63,08±0,32 73,87±0,32 71,91±0,32 50,99±0,56 65,05±0,32 61,12±0,32 f, a, c e, a, a e, a, b f, b, c e, b, a f, b, b 1 p 0,05 düzeyinde, birinci sıra harflendirmeler her bir çeşit ve her bir uygulamada için muhafaza ayları, ikinci sıra harflendirmeler her bir uygulama ve her bir muhafaza ayı için çeşitler arasındaki, üçüncü sıra harflendirmeler her bir muhafaza ayı ve her bir çeşit için uygulamalar arasındaki farklılıklar göstermektedir 24
Araştırmanın 2. yılında da meyve eti sertlik değerlerinin değişimi üzerinde muhafaza süresi, çeşit ve konsantrasyonlarının etkisi önemli olmuştur (Çizelge 4.2). Bu yılda da meyve eti sertlik değerleri muhafaza süresi ile birlikte istatistiksel düzeyde önemli düşüş göstermiş ve en düşük değerlere 5. ay sonunda ulaşılmıştır. Çizelge 4.2 Farklı konsantrasyonlarda uygulaması yapılan Cooper 900 ve Gloster elma çeşitleri meyvelerinin meyve eti sertliği değerlerinde (N) 2. yılda soğukta muhafaza sırasında oluşan değişimler Muhafaza süresi (Ay) 0 85,28±0,03 1 83,58±0,06 2 81,52±0,11 3 72,51±0,11 4 67,94±0,14 e, a, c 5 62,72±0,20 f, a, c Cooper 900 Kontrol 625 ppb 85,45±0,15 a, a, b 1 a, a, b 84,81±0,15 b, a, c b, a, a 83,71±0,29 c, a, c c, a, a 79,77±0,05 d, a, c d, a, a 76,16±0,32 e, a, a 72,53±0,03 f, a, a 86,04±0,14 84,08±0,22 b, a, b 83,22±0,42 c, a, b 78,86±0,24 d, a, b 75,90±0,29 e, a, b 71,87±0,31 f, a, b Kontrol 84,81±0,03 a, b, a 81,75±0,06 b, b, c 79,90±0,02 c, b, c 70,54±0,35 d, b, c 62,46±0,00 e, b, b 55,36±0,25 f, b, b Gloster 625 ppb 84,83±0,03 a, b, a 83,72±0,08 b, b, b 81,54±0,24 c, b, b 77,78±0,17 d, b, a 71,51±0,11 e, b, a 65,48±0,40 f, b, a 84,93±0,03 a, b, a 84,05±0,24 b, a, a 81,91±0,22 c, b, a 77,30±0,09 d, b, b 71,59±0,12 e, b, a 65,40±0,37 f, b, a 1 p 0,05 düzeyinde, birinci sıra harflendirmeler her bir çeşit ve her bir uygulamada için muhafaza ayları, ikinci sıra harflendirmeler her bir uygulama ve her bir muhafaza ayı için çeşitler arasındaki, üçüncü sıra harflendirmeler her bir muhafaza ayı ve her bir çeşit için uygulamalar arasındaki farklılıklar göstermektedir Genellikle Gloster çeşidi meyvelerinin meyve eti sertlik değerleri, uygulamasının 1. ay sonunda alınan örnekler (84,05 N) dışında daha düşük değerlere sahip olmuştur. Cooper 900 çeşidi için depolama başlangıcında uygulamasında istatistiksel düzeyde daha yüksek olan meyve eti sertliği değeri (86,04 N), diğer aylarda alınan örneklerde 625 ppb uygulamasında daha yüksek olarak kaydedilmiştir. Bununla birlikte en düşük sertlik değerleri tüm muhafaza süresi boyunca kontrol meyvelerinde ölçülmüştür. Gloster çeşidi meyvelerinde ise depolama başlangıcında aynı istatistiksel grupta yer alan meyve eti sertlik değerleri içinde en yüksek değerler 1. ve 2. ay sonunda alınan örneklerde uygulanan meyvelerde, 3. ay sonunda alınan örneklerde ise 625 ppb uygulanan meyvelerde 25