www.teknolojikarastirmalar.org ISSN: 1306-7648 Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi 2007 (2) 25-31 TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR Teknik Not Dut Pekmezinin Bazı Fizikokimyasal Özellikleri ve Üretim Teknikleri Mehmet AKBULUT 1, Ali BATU 2, Hacer ÇOKLAR 1 1 Selçuk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü 42075, Konya 2 Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği 03200, Afyonkarahisar ÖZET Önemli geleneksel gıdalar arasında yer alan pekmez üzüm, dut, keçiboynuzu ve incir gibi şeker bakımından zengin meyvelerden üretilebilmektedir. Dut (Morus alba L.) ülkemizin hemen hemen her bölgesinde az çok yetişmekle birlikte en fazla Ankara, Malatya, Erzincan, Erzurum ve Elazığ da yetiştirilmekte ve üretilmektedir. Meyveleri taze olarak veya kurutularak tüketilmekle birlikte bölge halkı tarafından pekmez, pestil gibi tatlı ürünlerin üretiminde de değerlendirilmektedir. Geleneksel dut pekmezi Türkiye de endüstriyel düzeyinde modern üretim teknikleri kullanılarak üretilebildiği gibi yöre halkı tarafında geleneksel metotlar kullanılarak ta üretilmektedir. Her ne kadar farklı metotlar kullanılarak üretilse bile genel olarak meyveler sıkılmak suretiyle suyu çıkarılmakta ve daha sonra kaynatarak veya güneşte bekletmek suretiyle konsantre edilerek üretilmektedir. Bu derlemede dut pekmezinin çeşitli fiziksel, kimyasal bileşimi ve üretim teknikleri açıklanmaya çalışılmıştır. Anahtar kelimeler: Dut, pekmez GĐRĐŞ Türkiye de her yıl 3.554.00 adet dut ağacından yaklaşık 80.000 ton/yıl dut hasadı yapılmaktadır. Türkiye de dut üretimi oldukça yaygın ve önemli düzeyde olup daha çok Doğu Anadolu ve Đç Anadolu bölgelerinde üretilmektedir. Erzincan 7246 ton üretim ile ilk sırada yer alırken bunu sırasıyla 5140 ton ile Ankara, 4329 ton ile Malatya ve 3950 ton ile Elazığ izlemektedir [1]. Üretim miktarları meyveler ticari olarak yeterince değerlendirilemediğinden sınırlı miktarlarda kalmasının yanı sıra üretilen meyvelerde yeterince endüstriyel açıdan değerlendirilememektedir. Dut meyveleri Türkiye de daha çok geleneksel olarak pekmez üretiminde ve kurutularak kuru gıda üretiminde kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra kara dut ve kırmız dut çeşitleri geleneksel ve az da olsa ticari olarak reçel endüstrisinde kullanılmaktadır [2]. Pekmez ülkemizde geleneksel olarak üretilen ve yaygın bir şekilde tüketilen ürünlerden biridir. Ülkemizde andız, incir, harnup, elma, armut, şekerpancarı, tatlı sorgum, kavun, karpuz gibi çeşitli meyvelerden üretilse de en yaygın olarak üzüm ve dut meyvelerinden üretilmektedir. Çizelge 1 de farklı dut çeşitlerinin meyvelerin bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri, Çizelge 2 de ise mineral dağılımları verilmektedir. Ülkemizde pekmez genellikle kahvaltıda doğrudan veya tahin ile karışım yapılarak tüketilmektedir [3]. Yüksek miktarda invert şeker, mineral ve organik asit içermesinden dolayı insan beslenmesi açısından özellikle bebekler ve çocuklar için son derece yararlı bir üründür [4; 5; 6].
Teknolojik Araştırmalar : GTED 2007 (2) 25-31 Dut Pekmezinin Bazı Fizikokimyasal Özellikleri ve Üretim Teknikleri 2. Dut Meyvesinin ve Pekmezinin Bazı Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Çizelge 1 de farklı dut meyvesi çeşitlerine ait bazı fizikokimyasal özellikler verilmektedir. Dut meyvelerinin suda çözünür kuru madde içerikleri %16.8-21.6 arasında oldukları görülmektedir. Bu kuru maddenin yaklaşık % 80-90 lik kısmı şekerden oluşmaktadır. Görüldüğü gibi şeker bakımından yüksek olması bu meyvelerin pekmez üretimi için oldukça değerlendirilebileceğine işarettir. Dut meyveleri toplam fenolik madde bakımından da zengin meyveler arasında görülmektedir. Dut meyvelerinin fenolik madde miktarları 1143-3545 mg/kg arasında değişmektedir (Çizelge 1). Askorbik asit (C vitamini) bakımından da hatırı sayılır bir meyve olduğu anlaşılmaktadır (74.8-105.4 mg/kg) [2]. Çizelge 1. Farklı dut çeşitlerinin bazı fitokimyasal özellikleri [2] Dut Çeşitleri Fitokimyasal Özellikler Kara Dut Kırmızı Dut Beyaz Dut A (Çekirdeksiz) Beyaz Dut B o Briks 16.8 (0.2)* 18.0 (0.2) 21.2 (0.2) 21.6 (0.4) T.Kuru Madde (%) 29.5 (0.3) 21.4 (0.4) 22.9 (0.5) 23.2 (0.2) ph 5.41 (0.01) 3.50 (0.05) 6.01 (0.01) 5.76 (0.04) Toplam Asitlik (%) 0.27 (0.02) 1.19 (0.03) 0.23 (0.02) 0.24 (0.01) T.Fenolik Madde 3545 2377 (17.0) 1143 (66.4) 1373 (45.2) ToplamAntosiyanin 227.0 (14.2) 184.3 (16.9) -** - Renk L* 10.80 (2.69) 15.74(2.00) a* 0.47 (0.13) 10.15 (2.84) b* 0.42 (0.20) 1.91 (0.46) Toplam Şeker (%) 14.35 (0.42) 12.75 (0.83) 17.44 (0.45) 18.04 Đnvert Şeker (%) 13.23 (0.32) 11.9 (0.26) 16.19 (0.34) 16.53 Sakaroz (%) 1.12 (0.08) 0.85 (0.04) 1.25 (0.05) 1.51 (0.07) Kül (%) 2.76 (0.08) 3.43 (0.08) 2.99 (0.10) 3.54 (0.03) Protein (%) 2.64 (0.06) 2.86 (0.07) 1.94 (0.02) 2.28 (0.04) Yağ (%) 2.5 (0.02) 2.6 (0.03) 1.7 (0.01) 2.80 (0.04) Askorbik Asit 105.4 124.5 74.8 79.6 Parantez içindekiler Standart Sapma değerleridir. ** Bulunamadı Dut meyveleri mineral bakımından da zengin meyvedir. Potasyum, kalsiyum, fosfor, magnezyum, kükürt ve demir bakımından zengin bir meyve olduğu açıktır (Çizelge 2). Dut meyvesinde olduğu gibi dut pekmezi de besin bileşenleri açısından son derece önemli öğelere ve miktarlara sahip olduğu görülmektedir (Çizelge 3). Suda çözünür kuru madde dut pekmezinde oldukça yüksek olduğu belirtilmektedir. Aksu ve Nas [7] dut pekmezi üzerine yaptıkları geniş bir çalışmada toplam kuru madde içeriğinin % 63.1-%76.0 arasında değiştiğini, ortalama % 70 olarak belirlemişlerdir. Pekmez örneklerinin kurumadde miktarının çok geniş bir aralıkta olmasının nedenini pekmez üretimi sırasında konsantre işleminin kontrollü şekilde yapılmadığından kaynaklanabileceğini vurgulanmıştır. Dut pekmezi şeker bakımından da oldukça zengindir. Şengül ve ark. [8] dut pekmezinin toplam şeker miktarının % 60.22 olduğunu, bu şekerinde yaklaşık % 91 inin indirgen şekerlerden ibaret olduğunu vurgulamışlardır. Aksu ve Nas [7] ın yaptıkları çalışmada da benzer bulgulara rastlanmıştır. Bu değerler diğer meyvelerden elde edilen bazı pekmezlerle benzerlik göstermektedir [5; 9-11] 26
Akbulut M., Batu A., Çoklar H. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2007 (2) 25-31 Çizelge 2. Farklı dut meyve çeşitlerinin mineral içerikleri [2] Mineraller Kara Dut Kırmızı Dut Beyaz Dut A (Çekirdeksiz) Beyaz Dut B Al 29.71 2.53 73.91 17.88 108.82 17.41 57.5 4.25 B 33.25 0.44 35.17 0.45 47.54 2.91 46.70 7.84 Ba 4.81 0.02 3.01 0.77 3.33 0.45 3.51 0.33 Ca 3044.18 52.09 4437.52 1200.26 2927.26 252.12 1873.65 5.14 Cr 0.63 0.24 1.44 0.12 0.60 0.10 0.94 0.10 Cu 4.07 2.02 6.45 0.42 6.79 1.19 25.43 3.79 Fe 37.17 6.62 121.81 20.60 52.85 8.27 24.06 2.93 K 10859.65 287.0 15268.62 322.08 13101.71 53.25 14127.49 90.31 Li 0.67 0.09 0.68 0.01 0.99 0.21 0.91 0.40 Mg 958.77 34.38 1033.11 111.91 904.48 61.17 994.54 32.36 Mn 5.02 0.0 6.06 0.41 6.39 0.40 5.43 0.58 Na 115.29 7.30 218.40 28.89 214.82 23.11 252.33 27.21 Ni 2.85 0.11 4.52 0.01 5.46 0.40 4.03 0.20 P 1831.46 17.29 2329.20 95.39 1850.97 76.61 2166.68 205.76 S 493.35 24.23 642.25 82.95 617.83 17.10 554.28 27.14 Sr 17.34 0.19 6.65 1.11 5.87 0.91 8.02 0.77 Zn 9.62 0.56 11.63 2.41 8.97 0.94 9.74 0.74 Çizelge 3. Dut pekmezini bazı fizikokimyasal özellikleri [7] Parametreler Değerler Toplam Kuru Madde (%) 74.33 Suda Çözünür Kuru Madde (%) 72.0 Toplam Şeker (%) 60.22 Đnvert Şeker (%) 59.56 Sakaroz (%) 0.66 Kül (%) 2.02 Protein (%) 0.36 Hidroksimetilfurfural (HMF) (mg/l) 6.34 ph 5.15 Titrasyon Asitliği 0.52 Renk L*: 19.27, a*: +15.91, b*: -0.14 Mineral maddeler bakımından da dut pekmezleri zengin olduğu görülmektedir (Çizelge 4). Dut meyvesinde olduğu gibi pekmezinde de en fazla Potasyum, kalsiyum, fosfor, magnezyum, kükürt ve demir minerallerine rastlanmaktadır [9]. Potasyum 5852.63-8146.26 mg/kg olarak dut pekmezinde belirlenen en yüksek mineraldir. 3. Dut Pekmezi Üretim Teknikleri 3.1. Endüstriyel Üretim Tekniği Pekmez üretimi yöresel olarak geleneksel boyutta yapılmakla birilikte endüstriyel ölçekte de üretim az da olsa yapılmaktadır. Geleneksel ve endüstriyel metotlar temelde birbirine benzemekle birlikte konsantrasyon aşamalarında farklılıklar söz konusudur. Ülkemizde pekmez üretiminde kullanılan meyvelerin türleri dikkate alınarak farklı teknikler kullanılarak üretilmektedir. Dut pekmezi üretimi genellikle taze meyveler kullanılmakla birlikte bazen kurutulmuş dutlardan da üretilebilmektedir. Kuru duttan pekmez üretimi sırasında taze duttan farklı olarak kuru dutlar 1-2 gün su içerisinde bekletmek suretiyle kısmi ekstraksiyon yapılmaktadır. Şekil 1. de endüstriyel ölçekte dut pekmezi üretim akım şeması verilmektedir. Dut pekmezi üretiminde öncelikle taze meyveler yıkanıp ayıklandıktan sonra 27
Teknolojik Araştırmalar : GTED 2007 (2) 25-31 Dut Pekmezinin Bazı Fizikokimyasal Özellikleri ve Üretim Teknikleri Mineraller Çizelge 4. Bazı dut pekmezlerinin mineral dağılımları [9] Kara Dut Kırmızı Dut Pekmez Beyaz Dut A (Çekirdeksiz) Beyaz Dut B Al 2.18±0.09 10.77±0.40 15.28±1.28 23.47±17.43 B 14.86±0.77 14.24±0.36 22.16±1.76 19.80±1.80 Ba 1.29±0.12 0.47±0.07 0.30±0.03 0.23±0.03 Ca 135.76±15.84 207.71±6.98 445.01±8.90 575.81±8.62 Cr 0.18±0.09 0.38±0.05 0.20±0.02 0.28±0.05 Cu 0.91±0.28 3.64±0.71 3.60±0.35 15.76±2.17 Fe 5.22±0.04 12.96±0.71 4.18±0.01 5.48±1.65 K 5852.63±171.80 6952.87±109.96 6965.97±288.20 8146.26±394.68 Li 0.57±0.07 0.49±0.01 0.70±0.03 0.69±0.07 Mg 187.96±14.59 214.34±22.03 252.08±5.42 389.86±26.57 Mn 0.44±0.02 0.43±0.04 1.53±0.38 1.15±0.18 Na 20.40±1.34 28.00±0.74 43.55±7.33 42.18±3.58 Ni 0.49±0.05 1.05±0.04 1.27±0.32 0.81±0.08 P 285.10±18.88 432.96±61.22 427.23±53.16 517.72±75.57 S 121.21±1.46 202.46±18.39 303.57±19.69 270.18±7.70 Sr 3.57±0.14 0.75±0.08 1.43±0.17 1.73±0.19 Zn 3.17±0.14 4.08±0.09 2.97±0.12 3.31±0.06 yaklaşık 20-30 kg dut meyvesine 10 kg kadar su ilave edilir ve uygun bir değirmenden geçirilerek meyveler parçalanır. Daha sonra uygun bir presle ezilmiş olan meyveler preslenir. Presten elde edilen ham dut suyu açık kazanda 1 saat kadar kaynatılarak safsızlıklarından uzaklaştırılmış olur. Kaynatma sırasında oluşan köpükler sık sık uzaklaştırılır. Bir saat sonra kaynar haldeki dut suyu 40-50 o C ye kadar soğutulur ve berrak dut suyu elde edilmesi için filtre edilir. Daha sonra dut suyu tekrar açık kazana alınarak suda çözünür kuru madde oranı % 65-75 olana kadar kaynatılarak konsantre edilir. Endüstriyel boyutlu olarak konsantrasyon işlemi aynı zamanda 65-70 oc de ve 500-550 mmhg basınç altında yapılabilmekte ve böylece yanma, karemelizasyon oluşumu ile HMF miktarıda mümkün olduğunca düşük düzeyde gerçekleşmektedir [12]. Dut pekmezi üretiminde üzüm pekmezinin aksine pekmez toprağı olarak bilinen asit giderici ve durultmaya yardımcı olan beyaz toprak kullanılmamaktadır. Konsantre edildikten sonra elde edilen pekmez yaklaşık 30-40 o C ye kadar soğutulur ve uygun ambalajlara dolum yapıldıktan sonra oda sıcaklığında depolanır. Dut pekmezi ambalajı olarak genellikle ticari olarak cam kavanozlar kullanılmakla beraber plastik ambalajlarda kullanılmaktadır [7; 8]. 3.2. Geleneksel Üretim Tekniği Geleneksel olarak ülkemizde üretilen dut pekmezinin büyük bir çoğunluğu başta Malatya olmak üzere Erzincan, Erzurum, Elazığ ve Adıyaman gibi Doğu Anadolu da bulunan bu illerde gerçekleştirilmektedir. Bölgeler arasında geleneksel dut pekmezi üretiminde farklılıklar olmakla beraber temelde benzer üretim aşamaları kullanılmaktadır. Malatya yöresinde üretilen dut pekmezi üretiminde kullanılan üretim tekniği Şekil 2. de görülmektedir. Bu geleneksel üretim yöntemine göre hammadde olarak çoğunlukla taze dut kullanılmakla birlikte dut hızlı bozulabilen bir meyve olduğundan kapasiteyi aşan hammadde kurutularak depolanmakta ve daha sonra bu kurutulmuş dutlar pekmez üretimi için hammadde olarak kullanılmaktadır. Yeni hasat edilen dut meyveleri fazla bekletilmeden geniş kaplara konularak içerisine karışmış olan dal, yaprak ve diğer yabancı unsurlar ayıklanır. Dut meyvelerinin üzerine ağırlıkları kadar su ilave edilerek ezme haline getirilir. Bu sayede dutların özünün bir kısmı meyve daha preslemeye girmeden suya geçmek suretiyle presleme randımanı artırılmış olur. Daha sonra ezme haline gelen meyveler (mayşe) uygun ketenden yapılmış çuvallara doldurulur. 28
Akbulut M., Batu A., Çoklar H. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2007 (2) 25-31 HAMMADDE YIKAMA VE AYIKLAMA SU ĐLAVESĐ PARÇALAMA Posa PRESLEME HAM DUT SUYU DOLUM VE AMBALAJLAMA SOĞUTMA Köpük KAYNATMA ( 1 saat) DEPOLAMA KONSANTRASYON (65-70 o Briks) FĐLTRASYON SOĞUTMA (40-50 o C) Şekil 1. Endüstriyel dut pekmezi üretim akış şeması Yaklaşık 1/3 ü kadar meyve doldurulmuş bu çuvallar ağaçtan yapılan ızgara biçimindeki tezgahlar üzerine konulup temiz hijyenik çizmeler giymiş kişiler tarafından ayaklanmak suretiyle preslenir. Presten çıkan ham dut suyu açık kazanlarda 1 saat kadar kaynatılmak suretiyle içerisinde mevcut yabancı unsurlar kaynatmanın etkisiyle köpük halinde yüzeyde toplanmakta ve bu köpükler kaynatma süresince uzaklaştırılmaktadır. Ancak açık kazanda yüksek sıcaklıkta konsantre edilen pekmezlerin renkleri çok koyu ve HMF içerikleri de çok yüksek düzeydedir. Batu [12] nun yapmış olduğu bir araştırmada açık kazan ve vakum pekmezleri bu durumu en belirgin bir şekilde ortaya koymuştur. Ayrıca Koca ve ark. [13] nın özellikle geleneksel yöntemlere göre üretilmiş pekmez örnekleri üzerine yapmış olduğu araştırmada HMF değerlerinin çok yüksek olduğu saptanmıştır. Kaynatmadan sonra şıra, pamuktan imal edilen ince gözenekli çuvallardan süzdürülmek suretiyle açık berrak bir hal almaktadır. Son olarak bu şıra geniş yayvan metal kaplara konularak açık şekilde toz ve kirlerden uzak temiz yerlerde güneş altında 2-3 gün kadar tutularak suda çözünür kuru maddesi yükseltilir. Konsantre hale gelen bu dut şırasına dut pekmezi denilmektedir. 4. Sonuç Geleneksel ürünlerimiz arasında yerini almış olan dut pekmezi Türkiye de üzüm pekmezi kadar yaygınlaşamamıştır. Üzümün daha yaygın olarak yetiştirilmesi ve işlenmesinin de dut pekmezi kadar zahmetli olmaması yaygınlaşmasında önemli olmuştur. Fakat dut pekmezini üzüm pekmezinden daha kaliteli kılan en önemli unsur aşırı yüksek ısıda ve uzun süre pişirilme sırasında maillard reaksiyonu sonucu şekerin parçalanarak hidroksimetilfurfural oluşmasının daha düşük düzeyle sınırlı kalmasıdır. Dut pekmezi geleneksel yöntemle üretilmede kaynatarak konsantrasyon yerine solar evaporasyon olarak adlandırılabilecek güneşte konsantrasyon yöntemiyle kuru maddesinin yükseltilmesi HMF oluşumunuda sınırlı düzeyde kalmasını sağlamaktadır. Güneşte enerjisinden faydalanarak konsantre edilen bu pekmeze Malatya yöresinde halka arasında Gün pekmezi olarak anılmasını sağlamıştır. Her ne kadar geleneksel metotla HMF sınırlı düzeyde kalsa da açık havada yapılan bu işlemle ürüne dışarıdan yabancı maddelerin bulaşma riski söz konusudur. Daha modern ve kontrollü üretim teknikleri geliştirmek ve kullanmak suretiyle geleneksel lezzetlerimiz arasındaki bu ve buna benzer gıdaları daha sağlıklı ve daha geniş tüketilebilir hale getirmek mümkündür. 29
Teknolojik Araştırmalar : GTED 2007 (2) 25-31 Dut Pekmezinin Bazı Fizikokimyasal Özellikleri ve Üretim Teknikleri HAMMADDE TAZE DUT SU ĐLAVESĐ EZME PRESLEME Posa KAYNATM KURUTULMUŞ DUT EKSTARKSĐYON Köpük SÜZME DEPOLAMA DOLUM VE AMBALAJLAMA SOLAR EVAPORASYON (65-75 o Briks) Şekil 2. Geleneksel dut pekmezi üretim akış şeması 5. Kaynaklar 1. Anonymous. 1995. Tarımsal Yapı ve Üretim. Devlet Đstatistik Enstitüsü (DĐE), Ankara. 2. Akbulut, M; Çetin, Ç., ve Çoklar, H. 2006. Farklı dut çeşitlerinin bazı kimyasal özellikleri ve mineral madde içeriklerinin belirlenmesi. II. Ulusal Üzümsü Meyveler Sempozyumu 14-16 Eylül, 2006, Tokat, pp. 176-180. 3. Alpaslan M. ve Hayta M. 2002. Rheological and sensory properties of pekmez (grape molasses)/tahin (sesame paste) blends. Journal of Food Engineering 54 (1): 89-93. 4. Demirözü B., Sökmen M., Uçak A., Yılmaz H. ve Gülderen S. 2002. Variation of copper, iron, and zinc level pekmez products. Bulletion Environment Contaminant Toxicicology 69: 330-334. 5. Akbulut, M. ve Özcan, M.M. 2007. Some physical, chemical and rheological properties of sweet sorghum (Sorghum bicolor (L) Moench) pekmez (molasses).international Journal of Food Properties, 30(4): Basımda. 6. Batu, A. 1993. Kuru Üzüm ve Pekmezin Đnsan Sağlığı ve Beslenmesi Açısından Önemi. Gıda. 18(5):303-307. 7. Aksu, I. ve Nas, S. 1996. Dut pekmezi üretim tekniği ve çeşitli fiziksel-kimyasal özellikler. Gıda, 21:83-88. 8. Şengül, M., Ertugay, M.F. ve Şengül, M. 2005. Rheological, physical and chemical characteristics of mulberry pekmez. Food Control, 16:73-76. 9. Akbulut, M. Ve Özcan, M.M. 2008. Comparison of mineral contents of mulberry (Morus spp.) fruits and their pekmez (boiled mulberry juice) samples. Journal of Food Science and Technology (Mysore). Basımda. 30
Akbulut M., Batu A., Çoklar H. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2007 (2) 25-31 10. Kayahan, M. 1982. Üzüm şırasının pekmeze işlenmesinde meydana gelen terkip değişmeleri üzerine araştırmalar. Ankara Ünv. Zir. Fak. Yayınları, 797, Ankara. 11. Velioğlu, S. ve Artık, N. 1993. Bazı pekmez örneklerinin standarda (TS 3742) uygunluğunun belirlenmesi üzerine araştırma. Ekonomik ve Teknik Dergi Standart 32(376):51-54.) 12. Batu, A., 1991. Farklı Iki Yönteme Göre Üretilen Kuru Üzüm Pekmezinde Oluşan Kimyasal Değişmeler Üzerine Bir Araştırma. Tokat Ziraat Fakültesi Dergisi. 7(1):179-189. 13. Koca, Đ., Koca, A.F., Karadeniz, B. ve Yolcu, H. 2007. Karadeniz Bölgesinde Üretilen Bazı Pekmez Çeşitlerinin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri. Teknolojik Araştırmalar, GTED 2 (2): (Baskıda) xx-xx. 31