Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü

GDM425 – GDM426 Gıda Mühendisliği Laboratuvar

Uygulamaları Kılavuzu

Ankara 2017-2018

ii

Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü

GDM 425-426 Gıda Mühendisliği Laboratuvar Uygulamaları I-II Uygulama ve Değerlendirme Yönergesi

1. Amaç Bu yönergenin amacı, GDM 425-426 kodlu Gıda Mühendisliği Laboratuvar Uygulamaları derslerinin uygulanma ve değerlendirilmesine ilişkin kuralların belirlenmesidir. 2. Tanımlar 2a. GMLU I-II: Gıda Mühendisliği Laboratuvar Uygulamaları I ve II dersleri. 2b. Uygulamalı konu: Analiz, üretim vb.

2c. İlgili Yönetmelik: Ankara Üniversitesi Önlisans ve Lisans Eğitim-Öğretim Yönetmeliği. 3. Kurallar 3a. GMLU I-II dersleri için her öğretim üyesi tarafından önerilmiş olan konular, akademik kurul tarafından belirlenen koordinatör tarafından değerlendirilir ve düzenlenir. 3b. Uygulamalar, rasgele seçilmiş 6 grup halinde yaptırılır. Gruplar arasında yer değiştirme yapılamaz. 3c. Her yarıyılın başında, haftalık uygulama programı hazırlanır ve öğrencilere ilan edilir. 3d. Öğrenciler, katıldığı uygulamaya ilişkin bir rapor hazırlamak ve bunu en geç 1 hafta içinde ilgili öğretim elemanına teslim etmek zorundadır. 3e. Uygulamalarda yoklama alınması zorunludur. Derse gelmeyen öğrenci rapor veremez. Ders yoklamasına imza atıp, rapor vermeyen öğrencinin notu "0" olarak işlenir. 3f. GDM425 örneği: Haftalık ders programında belirtilen 4 ders saati içinde öğrenciler 2 farklı uygulama alırlar. Buna göre, güz yarıyılında 6 bilim dalında (A: Meyve Sebze İşleme Teknolojisi; B: Tahıl Teknolojisi/ Temel İşlemler; C: Yağ Teknolojisi; D: Et Teknolojisi; E: Fermantasyon Teknolojisi; F: Gıda Mikrobiyolojisi) vize öncesi ve vize sonrası olmak üzere toplam 2*6= 12 uygulama alırlar. İlk 6 uygulama vize öncesi, diğer 6 uygulama vize sonrasıdır. Ders, uygulama niteliğinde olduğu için devam zorunluluğu %80'dir. Buna göre 12 uygulama için 2,4⇒ 2 uygulama devamsızlık hakkı vardır. 3 değil. Yarıyıl içinde öğrenciler 2 devamsızlık hakkını istedikleri gibi kullanabilirler (Vize öncesi 2, vize sonrası 2 ya da vize öncesi 1, vize sonrası 1). Geçerli sağlık raporu ve görevlendirmeler devamsızlık olarak sayılmaz. Aşağıda sınav ve değerlendirme konusunda bu konunun ayrıntısı verilmiştir. Bu kuralların tümü GDM426 için de geçerlidir.

4. Sınav ve Değerlendirme 4a. Vizede alınan not (%50) ve vize öncesi 6 uygulama raporu ortalaması (%50) vize notu olarak sisteme işlenir. Aşağıda vize öncesi ödev puanları ile vizede alınan puanın, vize notu olarak işlenmesi örneği vardır.

Öğrenci Vize Ham

A B C D E F Ort Vize

Sistem

Ayşe 70 70 80 90 80 70 90 80 75

Fatma 70 84 Rpr Grv Grm 70 80 234/ 3= 78 74

Süheyla 70 100 Grm Grm 90 Grm= 0 80 270/4= 67,5 69

Ayşe, her uygulamaya girmiştir. Vizeden sonra 2 uygulamaya girmeme hakkı vardır.

iii

Fatma, 1 uygulamada raporlu, 1 uygulamada görevlidir ve 1 uygulamaya girmemiştir. Vize sonrası 1 uygulamaya girmeme hakkı kalmıştır.

Süheyla, 2 uygulamaya girmediği için 3. girmediği uygulamadan 0 almıştır. Vize sonrası girmediği her uygulamadan 0 puan alacaktır. 5. Yürürlük Bu yönerge, Bölüm Akademik Kurulu'nun 25.09.2017 tarih ve 2010-9/1 sayılı kararıyla kabul edilerek yürürlüğe girmiştir.

iv

GDM425 Gıda Müh. Lab. Uyg. I. 2017/ 18 Güz Yarıyılı Programı* Perşembe 0930-1115 ve 1130-1315

Laboratuvar Uygulamaları A-F; Gruplar 1-6 Tarih A B C D E F 21 Eylül 2017 28 Eylül 2017

Grupların belirlenmesi

05 Ekim 2017 1, 2** 2, 3 3, 4 4, 5 5, 6 6, 1 12 Ekim 2017 3, 4 4, 5 5, 6 6, 1 1, 2 2, 3 19 Ekim 2017 5, 6 6, 1 1, 2 2, 3 3, 4 4, 5 26 Ekim 2017 1, 2 2, 3 3, 4 4, 5 5, 6 6, 1 02 Kasım 2017 3, 4 4, 5 5, 6 6, 1 1, 2 2, 3 09 Kasım 2017 5, 6 6, 1 1, 2 2, 3 3, 4 4, 5 16 Kasım 2017 ?? Vize Haftası ?? 23 Kasım 2017 Genel değerlendirme 30 Kasım 2017 Genel değerlendirme 07 Aralık 2017 Genel değerlendirme 14 Aralık 2017 Genel değerlendirme 21 Aralık 2017 Genel değerlendirme 28 Aralık 2017 Genel değerlendirme A: Meyve Sebze İşleme Teknolojisi B: Tahıl Teknolojisi / Temel İşlemler C: Yağ Teknolojisi D: Et Teknolojisi E: Fermantasyon Teknolojisi F: Gıda Mikrobiyolojisi *: Bu dosya öğrenciler tarafından bastırılmalı ya da bilgisayarlarına indirilmelidir. ** : Örneğin 05 Ekim 2017 tarihinde 1. Grup saat 09.30'da Meyve Sebze İşleme Teknolojisi laboratuvarına ve saat 11.30'da Gıda Mikrobiyolojisi laboratuvarına gelecektir. Böylece ilk 3 hafta vize öncesi her grup her laboratuvar uygulamasını almış olacaktır. Vize haftası tarihi kesin değildir. Vizede sadece ilk uygulamadan soru gelecektir. Derse gelmeyen rapor veremez. Geçerli rapor/ mazeret dışında, yarıyıl içinde sadece bir devamsızlık/ uygulama raporu vermeme hakkı vardır, ikinci ve sonraki uygulama raporu vermemeler, 0 not ile değerlendirilecektir. Sevgiyle, Prof. Dr. A. Kadir Halkman GDM425 Koordinatörü

v

KONU Syf A. MEYVE SEBZE İŞELEME TEKNOLOJİSİ 01 A1. Meyve Suyu Durultma Deneyi 01 A2a. Gıdalarda HMF Analizi 09 A2b. Konsantreden Meyve Suyu Hazırlama 14 A3. Konservelerde Fiziksel Analizler 19 A4. Gıdalarda Antioksidan Aktivite Analizi 25 B. TAHIL TEKNOLOJİSİ / TEMEL İŞLEMLER 30 B01. Öğütme Prosesi ve Un Verimi 30 B02. Hamur Reolojik Özellikleri Tayini 36 B03a. Meyve Sebzelerin Kurutulması 41 B03b. Sıvı Seviyesinin Zamana Bağlı Değişiminin Belirlenmesi 45 B04. Ekmek Prosesi ve Kalite Değerlendirmesi 46 C. YAĞ TEKNOLOJİSİ 48 C01. Gaz Kromatografisi (GC) ile Yağ Asitlerinin Belirlenmesi 48 C02a. Sterol Analizi 53 C02b. Sabunlaşma Sayısı Tayini 56 C03a. Peroksit Sayısı (Asetik Asit-kloroform Yöntemi) 57 C03b. İyot Sayısı Tayini 58 C04 Bitkisel Yağların Özgül Soğurma Değerlerinin Belirlenmesi 60 D. ET TEKNOLOJİSİ 61 D01a. Et ve Et Ürünlerinde pH Analizi 61 D01b. Et ve Et Ürünlerinde Titrasyon Asitliği Analizi 62 D02a. Soğuk Ekstraksiyonla Yağ Eldesi 63 D02b. Serbest Yağ Asitliği Analizi 64 D02c. Et ve Et Ürünlerinde Tiyobarbiturik Asit (TBARS) Sayısı Analizi 65 D03a Et ve Et Ürünlerinde Bağ Doku Miktarı (Hidroksiprolin-HP) Analizi 67 D03b. Et ve Et Ürünlerinde Su Tutma Kapasitesi Analizi 69 D04a. Et Ürünlerinde Kalıntı Nitrit Analizi 70 D04b. Et ve Et Ürünlerinde Renk Ölçümü ve Kür Pigment (Nitrozomyoglobin) Miktarı Analizi

73

E. Fermantasyon Teknolojisi 74 E01. Turşu Üretimi ve İzlenmesi 74 E02. Şarap Analizi ve TGK'ne Uygunluğu 77 E03. Sirke Analizi ve TGK'ne Uygunluğu 80 F. GIDA MİKROBİYOLOJİSİ 87 F01. Gıdalarda Toplam Enterobacteriaceae Sayımı 87 F02. Çiğ Sütte Metilen Mavisi ile Hızlı Mikrobiyolojik Analiz 89 F03. İçme Sularında Membran Filtrasyon Yöntemi ile Koliform Grup Bakteri Analizi 91 F04. Yüzeylerde Hızlı Mikrobiyolojik Analiz 93

1

A. MEYVE ve SEBZE TEKNOLOJİSİ A01. Meyve Suyu Durultma Deneyi 1. Genel Bilgi Meyvenin preslenmesiyle elde edilen meyve ham suyu, çoğu çıplak gözle tek tek görülemeyen ancak toplamları meyve suyuna bulanık bir görüntü veren farklı irilikte meyve dokusu parçacıkları, protein-tanen kompleksleri, çözünmeyen proteinler, aktif enzimler, canlı ve ölmüş mikroorganizmalar gibi unsurları süspansiyon yapmış halde içermektedir. Meyve suyunda bu kaba dispers parçacıkların yanında pektin-kalıntı pektin, nişasta, protein gibi kolloidal halde çözünmüş çeşitli maddeler de bulunmaktadır. Bu kolloidler, bizzat bulanıklık nedeni olmasalar da kaba dispers parçacıkları ortamda stabil halde tuttukları, onların meyve suyundan ayrılmalarını engelledikleri için bulanıklığa neden olan esas unsurlardır (Cemeroğlu ve Karadeniz 2004). Buna göre meyve sularının durultulabilmesi için öncelikle kolloid sorunu çözülmelidir. Bu nedenle, meyve sularının durultulması; depektinizasyon ve berraklaştırma olmak üzere iki aşamadan oluşmaktadır.

a) Depektinizasyon (enzim uygulamasıyla pektin, nişasta gibi kolloidlerin parçalanması),

b) Berraklaştırma (bentonit, jelatin, kizelsol gibi durultma yardımcı maddeleri kullanılarak bulanıklık unsurlarının uzaklaştırılması) 2. Depektinizasyon 2.1 Materyal: Materyal olarak "elma suyu" kullanılacaktır. Elma suyuna işlenecek elmalar; taze, olgun, bozulmamış ve asitliği yüksek olmalıdır. Yıkama ve ayıklama aşamalarından sonra; belirtilen özelliklerdeki elmalar, preslemede kullanılacak prese uygun büyüklükte parçalanır ve elde edilen mayşe paketli preste preslenir. Preslemede mayşe kalınlığı 3–5 cm olacak şekilde ayarlanmalı ve basınç kademeli olarak artırılmalıdır. Presten alınan elma ham suyu, santrifüjden geçirilerek kaba katı parçacıklar ayrılır. Daha sonra durultma ve filtrasyon işlemleri uygulanır. 2.2 Kimyasallar Etil alkol (%96), iyot çözeltisi (%10) İyot çözeltisi (%10) :100 mL’lik balonda 0.1 g iyot 10 mL etil alkolde çözündürüldükten sonra, üzerine 2 g potasyum iyodür eklenip, balon damıtık su ile işaretine kadar tamamlanır. 2.3 Gereçler Beher, Pipet 1; 5 ve 10 mL’lik, Test tüpleri 10 mL’lik cam kapaklı, su banyosu, 50°C’de 2.4 İşlem Bu işlemde, presten alınan meyve suyuna; pektolitik ve gerekirse amilolitik enzim eklenerek, koruyucu kolloid olan pektin ve varsa nişasta parçalanır. Pektinin parçalanmasıyla, negatif yüklü pektin kılıfından kurtulan pozitif yüklü proteinler, artık flok oluşturabilme niteliği kazanmıştır.

-Elma suyu önce 90 °C’ye ısıtılarak nişasta çirişlendirilir ve nişastaya enzimatik parçalanmaya uygun bir nitelik kazandırılır. Aynı zamanda, ısıtmayla; polifenoloksidaz enzimi inaktive edilmiş, böylece; renk esmerleşmesi önlenmiş olur.

2

-Nişastanın parçalanması için α-amilaz kullanılacaksa, elma suyu 20 °C’ye; amiloglukozidaz kullanılacaksa, 50 °C’ye soğutulur. Sıcaklığın bu sıcaklıklarda sabit tutulabilmesi için elma suyu, su banyosunda tutularak depektinizasyon işlemi gerçekleştirilir (Cemeroğlu ve Karadeniz 2004).

-Durultmada pektolitik ve amilolitik enzimler genellikle aynı anda ve aynı sıcaklıkta uygulanmaktadır.

-Pektolitik ve amilolitik enzimlerin optimum dozajının belirlenmesi için 5 ayrı beherin her birine 100 mL elma suyu konulur.

-Üretici firma tarafından öngörülen dozu da içine alan bir aralık seçilir ve enzim, artan dozda katılır ve karıştırılır. Örneğin; pektolitik enzim için önerilen dozaj 5 g/ton ise, deneme 2–10 g/ton (2, 4, 6, 8 ve 10 g/ton) dozaj; amilolitik enzim için önerilen dozaj 75 g/ton ise, deneme 25–125 g/ton (25, 50, 75, 100 ve 125 g/ton) dozaj aralığında uygulanabilir (Ekşi 1988).

Beher içeriği karıştırıldıktan sonra; her 15 dakikada bir, her bir beherden 5 mL meyve suyu alınarak pektin varlığı alkol testi ve nişasta varlığı ise beherlerin her birinden tekrar 5 mL meyve suyu alınarak iyot testi ile kontrol edilir. Testlerden pozitif olan varsa 15 dakika daha beklenir. Her iki testten de negatif sonuç alındığında, elma suyu berraklaştırma aşamasına hazır demektir. 2.5 Kontrol Testleri Alkol Testi: Bu testle meyve suyundaki pektinin parçalanma durumu izlenebilmektedir. Bunun için;

-Bir tüpe 5 mL meyve suyu alınır.

-Üzerine 5 mL % 96’lık etil alkol, izopropil alkol veya aseton gibi polar bir organik çözücü eklenir.

-Tüpün ağzı kapatılıp, tüp iki kere alt-üst edilir.

** Eğer kalıntı pektin varsa jel oluşumu tüp kendi haline bırakıldıktan sonra birkaç dakika

içinde ortaya çıkmaktadır. Oluşan jel, sıvının üst yüzeyinde bir katman halinde toplanmaktadır. İçinde küçük hava kabarcıkları bulunması tipiktir. Pektin parçalanmışsa bu durum gözlenmez.

İyot Testi: Bu testle meyve suyundaki nişastanın parçalanma durumu izlenebilmektedir. Nişastayı oluşturan amiloz iyot ile mavi, amilopektin ise menekşe renk verir. Nişastanın parçalanma düzeyine bağlı olarak oluşan renk giderek zayıflar ve nişasta tam olarak parçalandığında hiç renk gözlenmez. Bu test sonucunda viyole, mavi ve koyu kahve renk oluşmuşsa, nişastanın parçalanmadığı (iyot testi:+) anlaşılır. Eğer renk sarı (iyot çözeltisinin rengi) ise, nişasta parçalanmış demektir (iyot testi:–). Kahve ve kırmızı renk gibi ara renkler, nişastanın parçalanmasının tam olarak gerçekleşmediğini gösterir. İyot ancak çirişlenmiş nişasta ile renk reaksiyonu verdiğinden meyve suyu önce 90 °C’ye ısıtılır, daha sonra da kullanılan enzim niteliğine göre belli bir sıcaklığa soğutulur. İyot testi için;

-Bir tüpe 10 mL meyve suyu alınır ve tüp yarı yatık konumda tutulurken, tüp duvarının üzerinden birkaç damla iyot çözeltisinin sıvı yüzeyine ulaşması sağlanır.

** Yüzeyde oluşan renk incelenerek nişastanın parçalanma düzeyi hakkında fikir edinilir.

3

İyot testinin başka bir uygulaması da şöyledir: -Bir tüpe 10 mL meyve suyu alınır. -Üzerine 1 mL % 10’luk iyot çözeltisi eklendikten sonra tüp iyice karıştırılır.

** Oluşan renk incelenerek nişastanın parçalanma düzeyi hakkında fikir edinilir.

3. Berraklaştırma 3.1 Kimyasallar Bentonit süspansiyonu (% 0.5), Jelatin çözeltisi (% 1), Kizelsol 30 çözeltisi (% 10)

Bentonit süspansiyonu (%0.5): 0.5 g bentonit bir beherde 50 mL demineralize su ile iyice karıştırılır ve en az 4–6 h şişmeye bırakılır. Daha sonra demineralize su ile 100 mL’ye tamamlanır. Bu süspansiyon 2 ay kullanılabilir. Ancak kullanılmadan önce iyice karıştırılmalıdır. Jelatin çözeltisi (% 0.5): 0.5 g jelatin bir beherde 25 mL demineralize su içinde 15 dak. şişmeye bırakılır. Daha sonra 50 °C’ye kadar ısıtılarak çözünmesi sağlanır ve 100 mL’lik balona aktarılarak demineralize su ile hacme tamamlanır. Kizelsol 30 çözeltisi (% 15): 15 mL kizelsol 30, 100 mL’lik balonda demineralize su ile hacme tamamlanır. Bu çözelti 2 ay kullanılabilir. Ancak katılaşmasından/donmasından kaçınılmalıdır. Kizelsol 30 çözeltisi (% 0.15):% 15’lik kizelsol çözeltisi iyice karıştırıldıktan sonra 100 mL’lik balona 1 mL alınır. Balon damıtık suyla hacme tamamlanır. 3.2 Gereçler Beher ve Mezür 50 mL’lik Erlenmayer ve Balon joje, 100 mL’lik, Pipet 10 mL’lik, Test tüpleri, 10 mL’lik, Su banyosu 50 °C’de, Hassas terazi, Spektrofotometre, 1 cm ışık yollu kuvartz spektrofotometre küveti, Türbidimetre 3.3 İşlem Depektinizasyondan sonraki aşamadır. Bu amaçla meyve suyuna ön deneylerle saptanan dozajlarda "Durultma Yardımcı Maddeleri" eklenir. Bu aşamada floklaşma gerçekleşir. Durultma yardımcı maddesi olarak bentonit, jelatin ve kizelsol kullanılır. Bunlar, suda çözünmüş kolloid nitelikteki bileşiklerdir. Bunlardan;

Jelatin: Meyve suyu pH’sında pozitif yüklü olup, karşılaştığı negatif yüklü fenolik bileşiklerle floklar oluşturup çökerken diğer bulanıklık unsurlarını da beraberinde aşağı sürükler. Kullanılma dozajı meyve suyunun bileşimine bağlı olarak genellikle 100–300 g/ton arasında değişir (Ekşi 1988). Meyve suyuna % 5–10’luk çözelti olarak eklenir. Daima taze olarak hazırlanmalıdır.

Kizelsol: Durultmada jelatin kullanıldığı zaman mutlaka kullanılması gereken bir durultma yardımcı maddesidir. Durultmada aşırı jelatin kullanıldığında aşırı durulma, yani; meyve suyunda çözünmüş jelatin kalması tehlikesiyle karşılaşılabilir. Bu kalıntı jelatin daha sonra meyve suyunda sonradan bulanmaya neden olabilir. İşte meyve suyunun asit ortamında negatif yük kazanan kizelsol, meyve suyunda çözünmüş olarak kalabilecek pozitif yüklü

4

jelatinle flok oluşturarak kalıntı jelatini ortamdan uzaklaştırır. Kullanılacak kizelsol % 15’likse jelatinin 5–10 misli; % 30’luksa jelatinin 3–5 misli kadar olmalıdır.

Bentonit: Meyve suyunda kolloidal olarak çözünen bu maddenin esas etkisi adsorpsiyon gücüne dayanmaktadır. Ancak; meyve suyu pH’sında negatif yüklü olması nedeniyle, meyve suyunun negatif yüklü kolloid özelliğini de zenginleştirmekte ve önemli miktarda fenolik maddeyi de uzaklaştırmaktadır. Kullanılma dozajı meyve suyunun bileşimine bağlı olarak genellikle 250–500 g/ton arasında değişir (Ekşi 1988). Optimum bentonit dozajı sıcak-soğuk testiyle belirlenebilir. Eğer soğuk durultma uygulanacaksa; işlem, 10-20 °C’de bentonit-jelatin kombinasyonu kullanılarak gerçekleştirilir. Eğer sıcak durultma uygulanacaksa; işlem, 45–50 °C’de bentonit-jelatin-kizelsol kombinasyonuyla gerçekleştirilir (Cemeroğlu ve Karadeniz 2004). Berraklaştırma aşamasında optimum bentonit dozajının belirlenmesi için;

-45°–50 °C’deki elma suyundan 6 ayrı deney tüpünün her birine 10 mL alınır. -Üzerlerine 250, 300, 350, 400, 450 ve 500 g/ton dozaj karşılığı bentonit eklenir. Yani %

0.5’lik bentonit süspansiyonundan sırasıyla 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 ve 1.0 mL eklenir (Ekşi 1988).

-Her bir tüp karıştırılır ve berraklık durumu gözlenir. -En iyi berraklığın gözlendiği dozaj, optimum bentonit dozajıdır. -Bu dozaj daha büyük hacimde (100-250 mL) elma suyuna uygulanır ve bu elma suyunda

optimum jelatin dozajı belirlenir. Endüstriyel uygulamalarda ise, daha büyük hacimlerle (1–2 L) çalışılmalıdır. Berraklaştırma aşamasında "optimum jelatin dozajının" belirlenmesi için;

-Belirlenen optimum dozajda bentonit eklenmiş 45°–50 °C’deki elma suyundan 6 ayrı deney tüpünün her birine 10 mL alınır.

-Üzerlerine 50, 100, 150, 200, 250 ve 300 g/ton dozaj karşılığı jelatin eklenir. Yani % 0.5’lik jelatin çözeltisinden sırasıyla 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 ve 0.6 mL eklenir (Ekşi 1988).

-Her bir tüp karıştırılır ve floklaşma için 15 dak. beklenir. -En iyi durulmanın gözlendiği dozaj, optimum jelatin dozajıdır.

** Daha objektif bir değerlendirme için, her tüpteki meyve suyu filtre kağıdından geçirilir ve

her bir filtrat iki ayrı tüpe bölünür. Tüplerden birisine jelatin, diğerine ise kizelsol testi uygulanır. Jelatin çözeltisi damlatıldığında floklaşma oluyorsa dozaj yetersiz, kizelsol damlatıldığında floklaşma oluyorsa dozaj aşırıdır. Uygun dozaj, her iki test sonucunda da floklaşma olmayan jelatin dozajıdır. Birbirini izleyen iki tüpteki durum da yeterli bir durulmayı gösteriyorsa ara dozaj seçilebilir.

Bu dozaj daha büyük hacimde (100–250 mL) elma suyuna uygulanır ve bu elma suyunda optimum kizelsol dozajı belirlenir. Berraklaştırma aşamasında "optimum kizelsol dozajının" belirlenmesi için; -Belirlenen optimum dozajlarda bentonit ve jelatin eklenmiş 45°–50 °C’deki elma suyundan, 7 ayrı deney tüpünün her birine 10 mL alınır. -Üzerlerine 0 (kontrol), 400, 450, 500, 550, 600 ve 650 mL/ton dozaj karşılığı kizelsol eklenir. Yani % 15’lik kizelsol çözeltisinden sırasıyla 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6 ve 0.65 mL eklenir (Ekşi 1988). -Her bir tüp karıştırılır ve floklaşma için 10–20 dak. beklenir. -En iyi durulmanın gözlendiği dozaj, optimum kizelsol dozajıdır (Eğer kontrol tüpünde en iyi durulma gözlendiyse durultmada kizelsol kullanılmaz).

5

-Bu dozaj, aynı zamanda optimum yardımcı madde kombinasyonunu gösterir. 3.4 Kontrol Testleri Jelatin Testi: Bu testle, durultulmuş ve filtre edilmiş meyve suyunda hala jelatinle uzaklaştırılabilecek nitelikte fenolik madde bulunup bulunmadığı kontrol edilir. Bunun için; -Bir tüpe filtre edilmiş meyve suyundan 4–5 mL alınır. -Üzerine hazırlanan jelatin çözeltisinden 3 damla eklenir ve karıştırılır. -10–20 dak. beklenir. ** Süre sonunda eğer tüpte bir bulanma ve floklaşma görülürse, meyve suyunun berraklaşması tamamlanmamış, bir miktar daha jelatin eklenmesi gerekiyor demektir.

Kizelsol Testi: Bu testle meyve suyunda jelatin kalıntısı olup olmadığı belirlenir. Jelatin kalıntısı sonradan bulanmaya yol açtığından meyve suyu endüstrisinde önemlidir. Kizelsol testi için; -Bir tüpe filtre edilmiş meyve suyundan 4–5 mL alınır. -Üzerine seyreltilmiş kizelsol (1 mL kizelsol + 20 mL damıtık su) çözeltisinden 3 damla eklenir ve karıştırılır. -10–20 dak. beklenir.

** Süre sonunda eğer tüpte bir bulanma ve tortu oluşumu görülürse, meyve suyunda jelatin kalıntısı var, bir miktar daha kizelsol eklenmesi gerekiyor demektir. Sıcak-soğuk (Stabilite) Testi: Bu testle ekstrem sıcaklıklarda ve sıcaklık dalgalanmalarında meyve suyunun sıcaklığa duyarlı bileşim unsurlarının bulanma-çökelme yapıp yapmayacağı belirlenir. Sıcak-soğuk testi için; -Bir erlenmayere filtre edilmiş meyve suyundan 30–50 mL alınır. -Erlenmayer içeriği 90 °C üzerine kadar ısıtılır ve yaklaşık 5 dak. bu sıcaklıkta tutulur. -Bu süre sonunda erlenmayer, soğuk su banyosuna daldırılarak hızla –3 °C ile –5 °C’ye soğutulur. -Daha sonra oda sıcaklığına (20 °C) kadar ısıtılır. ** Ne ısıtma ne soğutma sırasında ne de oda sıcaklığında bekletme sonrasında bir bulanma görülmemelidir. Eğer bir bulanma ortaya çıkarsa, meyve suyu dolumdan belli bir süre sonra bulanabilecek nitelikte demektir. Optimum yardımcı madde kombinasyonunun ayrıca bulanıklık, berraklık ve renk ölçümleriyle de doğrulanması gerekmektedir.

Bulanıklık Ölçümü: Bulanıklık ölçümünde türbidimetreden yararlanılmaktadır. Türbidimetre, bulanıklık parçacıklarının kendisine düşen ışığı ne kadar yaydığını ölçer. Türbidimetrenin tüpü filtre edilmiş meyve suyu ile doldurulur ve bulanıklık düzeyi NTU (Nephelometric Turbidity Unit) cinsinden belirlenir.

** Berrak elma suyunda NTU değeri 2’den düşük olmalıdır. Berraklık Ölçümü: Türbidimetreyle bulanıklık ölçümü yapıldıysa ayrıca berraklık düzeyinin belirlenmesine gerek yoktur. Bununla birlikte elma suyu gibi açık renkli meyve sularında pus

6

şeklinde çok sınırlı bir bulanıklık, transmittans (%T) ölçümleriyle yaygın şekilde belirlenmektedir. Transmittans, standart koşullarda spektrofotometre ile ölçülen ve sıvının ışık geçirgenliği yüzdesini gösteren bir değerdir. -Filtre edilmiş meyve suyu 1 cm ışık yollu kuvartz spektrofotometre küvetine aktarılır. -625 nm dalga boyunda suya karşı transmittans değeri okunur. ** Berrak elma suyunda transmittans değeri en az % 90 olmalıdır. Renk Ölçümü: -Filtre edilmiş meyve suyu 1 cm ışık yollu kuvartz spektrofotometre küvetine aktarılır. -440 nm dalga boyunda suya karşı transmittans değeri okunur. ** Berrak elma suyunda transmittans değeri en az % 40 olmalıdır. Düşük değerler, rengin esmerleştiğini göstermektedir. Durultma kontrol kriterleri ve limitleri aşağıda bir defa daha Çizelge 1’de özetlenmiştir: Çizelge 1 Durultma kontrol kriterleri ve limitleri Kontrol Kriteri Kontrol Limiti Bulanıklık (NTU) Maks. 2 Berraklık (%T; 625 nm) Min. %90 Renk (%T; 440 nm) Min. %40 UYGULAMA PLANI Durultma işleminin berraklaştırma aşamasında; optimum yardımcı madde kombinasyonu belirlenirken, yukarıda açıklanan basamakların uygulanması daha doğrudur. Ancak; "Gıda Mühendisliği Laboratuar Uygulamaları" ders süresinin, bu işlemlerin uygulanması için yeterli olmaması nedeniyle aşağıdaki basamaklar uygulanacaktır: 1. Kimyasallar Bentonit süspansiyonu (% 10): 10 g bentonit bir beherde 50 mL demineralize su ile iyice karıştırılır ve en az 4–6 h şişmeye bırakılır. Daha sonra demineralize su ile 100 mL’ye tamamlanır. Hazırlanan süspansiyon kullanılmadan önce iyice karıştırılmalıdır. Jelatin çözeltisi (% 1): 1 g jelatin bir beherde 25 mL demineralize su içinde 15 dak. şişmeye bırakılır. Daha sonra 50°C’ ye kadar ısıtılarak çözünmesi sağlanır ve 100 mL’lik balona aktarılarak demineralize su ile hacme tamamlanır. Kizelsol 30 çözeltisi (% 10): 10 mL kizelsol 30, 100 mL’lik balonda demineralize su ile hacme tamamlanır. Bu çözelti 2 ay kullanılabilir. Ancak katılaşmasından/donmasından kaçınılmalıdır. 2. Gereçler Beher ve Mezür 50 mL’ lik, Erlenmayer ve Balon joje, 100 mL’lik, Pipet 10 mL’lik, Test tüpleri, 10 mL’lik, Su banyosu, 50 °C’de, Hassas terazi

7

3. İşlem

-Depektinizasyonu tamamlanmış 45°–50 °C’deki elma suyu, her birine 500 mL olacak şekilde 3 behere bölünür.

-Bentonit süspansiyonundan birinci behere 5, ikinciye 10, üçüncüye 15 mL eklenir. -Her bir beher için 4 mezüre 100’er mL elma suyu koyulur. -Her beherin; -İlk mezürüne ⇒ 1.5 mL jelatin çöz. + 0.75 mL kizelsol çöz. -İkinci mezürüne ⇒ 2.0 mL jelatin çöz. + 1.0 mL kizelsol çöz. -Üçüncü mezürüne ⇒ 2.5 mL jelatin çöz. + 1.25 mL kizelsol çöz. -Dördüncü mezürüne ⇒ 3 mL jelatin çöz. + 1.5 mL kizelsol çöz. eklenir. Optimum durultma yardımcı maddelerinin kombinasyonunun belirlenmesi için

yapılan deneme planı Şekil 1’de şematik olarak gösterilmiştir. -Her bir mezürün içeriği karıştırıldıktan sonra tortu oluşumu için 30 dak. beklenir. -Süre sonunda tortu oluşumunun en iyi gözlendiği mezürler seçilip kontrol testleri

berraklaştırma bölümünde anlatıldığı şekilde uygulanır. Kaynaklar Cemeroğlu, B. ve Karadeniz, F. 2004. Meyve suyu üretim teknolojisi. Meyve ve Sebze

İşleme Teknolojisi, Cilt I, B Cemeroğlu (ed.), s. 297-654, Bizim Büro Basımevi, Ankara. Ekşi, A. 1988. Meyve Suyu Durultma Tekniği. SAN Matbaası, Ankara

8

500 mL elma suyu

+

5 mL bentonit

500 mL elma suyu

+

10 mL bentonit

500 mL elma suyu

+

15 mL bentonit

1

1.50 mL

jel. çöz.

+

0.75 mL kiz.çöz.

1.50 mL

jel. çöz.

+

0.75 mL kiz.çöz.

2.0 mL

jel. çöz.

+

1.0 mL kiz.çöz.

2.50 mL

jel. çöz.

+

1.25 mL kiz.çöz.

3.0 mL

jel. çöz.

+

1.50 mL kiz.çöz.

1.50 mL

jel. çöz.

+

0.75 mL kiz.çöz.

2.0 mL

jel. çöz.

+

1.0 mL kiz.çöz.

2.50 mL

jel. çöz.

+

1.25 mL kiz.çöz.

3.0 mL

jel. çöz.

+

1.50 mL kiz.çöz.

3.0 mL

jel. çöz.

+

1.50 mL kiz.çöz.

2.50 mL

jel. çöz.

+

1.25 mL kiz.çöz.

2.0 mL

jel. çöz.

+

1.0 mL kiz.çöz.

100

mL

elm

a su

yu

3.4

100

mL

elm

a su

yu

3.3

100

mL

elm

a su

yu

3.2

100

mL

elm

a su

yu

3.1

100

mL

elm

a su

yu

2.4

100

mL

elm

a su

yu

2.3

100

mL

elm

a su

yu

2.2

100

mL

elm

a su

yu

2.1 1

00

mL

elm

a su

yu

1.4

100

mL

elm

a su

yu

1.3

100

mL

elm

a su

yu

1.2

100

mL

elm

a su

yu

1.1

2 3

9

A02a. Gıdalarda HMF Analizi 1. Genel Bilgi Karbonhidratların dehidrasyonu ve ısıl yolla parçalanması sonucunda pentozlardan "2-furaldehit", yani yaygın ismiyle furfural ve heksozlardan "5-hidroksimetil-2-furaldehit", yani yaygın ismiyle, "hidroksimetilfurfural" (HMF) oluşmaktadır. Karbon zincirlerinin parçalanması sonucunda; bu bileşiklerden de; levülinik asit, formik asit, asetol, asetoin, diasetil, laktik asit, pirüvik asit ve asetik asit gibi çeşitli bileşikler oluşmaktadır (Whistler and Daniel 1985). Bu parçalanma ürünlerinin önemli bir bölümü, gıdalarda istenmeyen aroma ve flavor oluşumuna neden olurken, bir kısmı ise gıdalarda arzu edilen flavorun oluşmasına katkıda bulunmaktadır. Furfural ve HMF’nin oluşumu; asit veya baz eşliğinde ve yüksek proses veya depolama sıcaklıklarında hızlanmaktadır. Bu açıklamalara göre, karbonhidrat içeren gıdalara uygulanan her türlü ısıtma sonunda veya depolamada, sıcaklık ve süreye bağlı olarak az veya çok miktarda HMF oluşmaktadır. Örneğin meyve suyu ve bal gibi ürünlerde doğal haldeyken HMF bulunmamasına karşın, bunların işlenmelerinde uygulanan sıcaklık ve süreye bağlı olarak farklı düzeylerde HMF ile karşılaşılmaktadır (Özkan vd. 2007). Benzer şekilde bu ürünlerin depolanması sırasında, sıcaklık ve süreye bağlı olarak da HMF oluşmaktadır. Gıdalarda HMF iki şekilde oluşmaktadır: A. Maillard reaksiyonu sonucu: "Maillard reaksiyon"u, aminoasitlerle reaksiyona giren indirgen şekerlerin oluşturduğu bir reaksiyon olup, reaksiyonun daha sonraki aşamalarında gerçekleşen Amadori dönüşümünden sonra enolizasyona uğraması ile HMF oluşmaktadır (Yaylayan 1990). B. Şekerlerin ısıl yolla parçalanması ve dehidratasyonu sonucu: Asitlerin katalizör olarak görev aldıkları reaksiyonlar sonucunda monosakkarit molekülünden su ayrılmasıyla; pentozlardan furfural, hekzoslardan ise HMF oluşmaktadır (Whistler and Daniel 1985). Bazı araştırmalarda HMF’nin insan sağlığı üzerine sitotoksik (Ulbricht 1984), genotoksik ve mutajenik (Janzowski, 2000) etkilerinin olduğu bildirilmesine karşın, farelerde yapılan çalışmalar günde 450 mg/kg vücut ağırlığı düzeyinde HMF alınmasının sağlık üzerinde bir olumsuzluğa neden olmadığı bildirilmektedir (Whistler and Daniel 1985). Buna rağmen, meyve suyu ve konsantreleri, reçel ve marmelat, pekmez ve bal gibi işlenmiş şekerce zengin ürünlerde, daima HMF analizi yapılmasının nedeni, HMF miktarının, bu ürünlere uygulanan ısı yoğunluğunu ve depolama koşullarını ortaya koyan bir ölçüt olarak kullanılmasındandır. Bunun dışında gıdalarda HMF miktarının belli bir düzeyin üzerinde bulunması; rengin esmerleşme eğiliminde olduğunu, ürünün tat ve kokusunda önemli bozulmaların olduğunu, besin değerinde azalmalar olduğunu ve balda olduğu gibi ürünün tağşiş edildiğinin (invert şeker eklenmek suretiyle) bir ölçüsü olarak da alınmaktadır (Telatar 1985). Yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı, gıda maddelerinde bulunmasına izin verilen HMF miktarları sınırlandırılmıştır. Yürürlükteki Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği’ne göre (http://www.kkgm.gov.tr/mev/kodeks.html), HMF için halen pekmez ve balda sınır değerler belirlenmiştir. HMF üst sınırı; sıvı üzüm pekmezinde 75 mg/kg ve katı üzüm pekmezinde 100 mg/kg (http://www.kkgm.gov.tr/TGK/Teblig/2007-27.html), buna karşın balda 40 mg/kg (http://www.kkgm.gov.tr/TGK/Teblig/2005-49.html) olarak kabul edilmiştir. Türk Standartlarında ise, HMF üst sınırları meyve sularında 5 mg/kg ve meyve suyu konsantrelerinde 25 mg/kg (Anonim 1981), I. Sınıf reçellerde 50 mg/kg ve II. Sınıf reçellerde 100 mg/kg (Anonim 1987) olarak belirlenmiştir. Yürürlükteki Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği’nde meyve suyu ve konsantreleri ile reçellerde HMF üst sınırı bulunmadığı için söz konusu bu ürünlerde yasal bir sınırlama bulunmamaktadır.

10

HMF; yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) (Bogdanov 2002) ve spektrofotometrik (Winkler 1955, White 1979) yöntemlerle tayin edilebilmektedir. HMF’nin, duyarlı olarak analizi, HPLC yöntemiyle yapılmaktadır. Bununla birlikte hem kısa sürede yapılması hem de maliyetinin düşük olması nedeniyle uygulamada spektrofotomerik yöntemler tercih edilmektedir. Winkler yöntemi olarak bilinen yöntem, görünür bölgede absorbans okumaya dayalı bir yöntem olup; özellikle meyve suyu ve konsantreleri ile pekmez ve reçellerde uygulanmaktadır. White yöntemi ise, UV bölgede absorbans okumaya dayalı bir yöntem olup, özellikle ballarda uygulanmaktadır. Ballarda White yöntemi, doğru sonuç vermesi, kolaylığı ve p-toluidin gibi kansinojenik maddelerin kullanımına ihtiyaç duyulmaması nedeniyle tercih edilmektedir. Winkler ve White yöntemleri ile pekmez ve ballarda uygulanacak olan HMF tayin yöntemleri aşağıda verilmiştir. a) Winkler yöntemi (Görünür bölgede absorbans okumasına dayalı HMF tayini) 2. İlke HMF; barbiturik asit ve p-toluidin ile reaksiyona girerek kırmızı renkli bir bileşik oluşturmaktadır. Oluşan rengin yoğunluğu, HMF miktarına bağlıdır. Eğer ortamda sülfüroz asit (SO2’nin sudaki formu) varsa; HMF, sülfüroz asitle reaksiyona girdiği için, SO2 ile işlem görmüş gıdalar bir ön işlem uygulanarak sülfüroz asit ortamdan uzaklaştırılır. Eğer ortamda 10 mg/L’den daha fazla serbest sülfüroz asit varsa, analiz başlangıcında bunun asetaldehit ile bağlanması gerekmektedir. 3. Kimyasallar Barbiturik asit (C4H4N2O3), p-toluidin (C7H9N) Asetaldehit (C2H4O)

Barbiturik asit çözeltisi, 500 mg/100 mL:500 mg barbiturik asit tartılıp yaklaşık 70 mL damıtık su ile birlikte 100 mL bir ölçü balonuna aktarılır ve balon içeriği bir su banyosunda hafif ısıtılarak çözündürülür. Soğuduktan sonra balon hacim işaretine kadar damıtık su ile tamamlanır. Buzdolabında saklanması durumunda, çözelti uzun süre dayanıklı kalır.

p-toluidin özetlisi, 10 g/100 mL:10 g p-toluidin tartılıp yaklaşık 50 mL isopropanol ile 100 mL bir ölçü balonuna aktarılır. 10 mL glasial asetik asit eklenerek çözündürüldükten sonra balon isopropanol ile hacim işaretine kadar tamamlanır. Çözelti, kahverenk bir cam şişeye doldurulup buzdolabında saklanırsa 1 ay dayanıklı kalır.

Asetaldehit çözeltisi, %1 :1 g asetaldehit tartılıp bir miktar suda çözündürüldükten sonra 100 mL’lik bir ölçü balonuna aktarılır ve balon hacim işaretine kadar damıtık su ile tamamlanır. 4. Gereçler Spektrofotometre, vorteks (tüp karıştırıcı), Test tüpleri, 10 mL’lik cam kapaklı 5. İşlem Sülfüroz asit bulunmayan örneklerde:

-Bir behere yaklaşık 20 g pekmez tartılıp yeni kaynatılmış damıtık su ile, cam kapaklı 100 mL’lik bir ölçü balonuna aktarılır. Çalkalanarak iyice karıştırıldıktan sonra filtre edilir.

-Bu şekilde seyreltilerek hazırlanmış örnekten, cam kapaklı 2 test tüpüne pipetle 2’şer mL aktarılır.

-Her iki tüpe 5’er mL p-toluidin çözeltisi eklenip tüpler iyice çalkalanır.

11

-Tüplerden şahit olarak kullanılacak olan birinci tüpe 1.0 mL damıtık su, deney tüpü olan ikinci tüpe ise 1.0 mL barbiturik asit çözeltisi eklenir. Tüplerin cam kapakları yerleştirilip, tüp karıştırıcıda (vorteks) karıştırılır. Tüplere konan çözeltiler Çizelge 2’de bir defa daha özetlenmiştir. Çizelge 2 İşlem tablosu

Tüplere konan çözeltiler Birinci tüp (şahit) İkinci tüp (deney)

Seyreltilmiş örnek çözeltisi 2.0 mL 2.0 mL

p-toluidin çözeltisi 5.0 mL 5.0 mL

Barbiturik asit çözeltisi – 1.0 mL

Su 1.0 mL – -p-toluidin ve barbiturik asit çözeltilerinin tüplere eklenmesi 1–2 dak. içinde gerçekleştirilmelidir. -İkinci tüpün absorbansı 1 cm’lik küvette ve 550 nm’de şahide karşı okunarak saptanır. Absorbans, barbiturik asidin eklenmesinden 3–4 dak. sonra maksimum değerine ulaşır. Sonra genellikle hızla azalır. Hesaplamada, absorbansın saptanmış olan maksimum değeri kullanılır.

Sülfüroz asit bulanan örneklerde :

Eğer HMF tayin edilecek örnekte 10 mg/L’den daha fazla serbest sülfüroz asit varsa, aşağıdaki önişlem uygulandıktan sonra analiz yapılır. -Bir pipetle 20 mL örnek alınıp, 100 mL’lik bir ölçü balonuna aktarılır. -Üzerine 2 mL %1’lik asetaldehit eklendikten sonra balon damıtık su ile hacim işaretine kadar tamamlanıp gerekirse filtre edilir. -Hazırlanmış bu seyreltik örnekten 2 mL alınarak yukarıda "sülfüroz asit bulunmayan örneklerde" başlığı altında verilen işlemler aynı şekilde uygulanır. 6. Hesaplama ve değerlendirme Hesaplama için, öncelikle standart eğrinin oluşturulması gerekmektedir. Standart eğrinin oluşturulması ile ilgili bilgiler kaynak kitaplarda bulunabilir (Özkan vd. 2007).

Standart eğri hazırlamada kullanılacak HMF’ın stabilitesinin çok düşük olması veya standart eğri hazırlanmaksızın örnekteki HMF miktarı, aşağıdaki eşitlik yardımıyla da yeterli bir duyarlıkla hesaplanabilmektedir.

HMF, mg/L = 162 (A) Sonuç, virgülden sonra tek hane olarak verilir. b) White yöntemi (UV bölgesinde absorbans okumasına dayalı HMF tayini) Aşağıda açıklanan yöntem AOAC tarafından (1990) balda uygulanmak üzere önerilmektedir. 2. İlke Belli miktarda örnek seyreltildikten sonra, Carrez çözeltisiyle durultulup filtre edilir. Filtrata NaHSO3 eklendikten sonra 234 nm ve 336 nm dalga boylarında absorbans ölçülür. HMF’ın molekül ağırlığı ve absorptivitesi (ekstinksiyon katsayısı) ile deneydeki seyreltme faktörünü kapsayan bir eşitlik yardımıyla, örneğin HMF içeriği hesaplanır.

12

3. Kimyasallar Potasyum ferrosiyanid (K4Fe(CN)6.3H2O) çinko asetat [Zn(CH3COO)2.H2O] Sodyum bisülfit

(NaHSO3)

Carrez-I çözeltisi:15 g potasyum ferrosiyanid (K4Fe(CN)6.3H2O) 100 mL’lik bir balonda damıtık suda çözündürüldükten sonra, balon damıtık su ile işaretine kadar tamamlanır.

Carrez-II çözeltisi:30 g çinko asetat [Zn(CH3COO)2.H2O] 100 mL’lik bir balonda damıtık suda çözündürüldükten sonra balon damıtık su ile çizgisine kadar tamamlanır.

Sodyum bisülfit çözeltisi; %0.2’lik:0.2 g NaHSO3, 100 mL’lik bir balonda damıtık su ile çözündürülür ve balon damıtık su ile işaretine kadar tamamlanır. Sodyum bisülfit çözeltisi günlük hazırlanmalıdır.

4. Gereçler Spektrofotometre, vorteks (tüp karıştırıcı), Test tüpleri, 10 mL’lik cam kapaklı 5. İşlem

-Küçük bir behere yaklaşık 5 g bal, duyarlı bir şekilde tartılıp, 50 mL’lik bir balona yaklaşık 25 mL damıtık su ile kayıpsız olarak aktarılır. -Önce 0.50 mL Carrez-I çözeltisi eklenip iyice karıştırıldıktan sonra, 0.50 mL Carrez-II çözeltisi eklenir ve karıştırılır. -Balon damıtık su ile işaretine kadar tamamlanır. Bu sırada köpük oluşmuşsa bunu kırmak için etil alkol damlatılabilir. -Balon iyice çalkalanıp, bir filtre kağıdından filtre edilir. İlk 10 mL’lik filtrat atılır. -2 test tüpün her birine 5’er mL filtrat alınır. -Tüplerden birine 5.0 mL damıtık su eklenir (örnek tüpü) ve Vortex karıştırıcı yardımıyla iyice karıştırılır. -Diğer tüpe ise 5.0 mL NaHSO3 çözeltisi eklenir (şahit tüp) ve Vortex karıştırıcı yardımıyla iyice karıştırılır. -Örnek tüpünün absorbansı 1 cm’lik küvet kullanılarak, şahide karşı 284 ve 336 nm’de okunur. Eğer absorbans 0.6’dan büyük okunmuşsa, örnek çözeltisi damıtık su ile, şahit çözeltisi ise %0.1’lik NaHSO3 çözeltisiyle aynı oranda seyreltildikten sonra absorbans okumaları yapılır. Seyreltme oranı dikkate alınarak okunan absorbans değeri düzeltilir, yani absorbans farkı (A284 – A336) yeni seyreltme faktörüyle çarpılır.

6. Hesaplama ve değerlendirme Aşağıdaki eşitlik yardımıyla örnekteki HMF miktarı hesaplanır. Sonuç virgülden sonra tek hane olarak belirtilir.

HMF, mg/ kg = (A284 – A336) (149.7) 1.497 faktörü HMF’ın molekül ağırlığı, molar absorpsiyon katsayısı ve örnek miktarı gibi çeşitli unsurları kapsayan aşağıdaki eşitlikten hesaplanmıştır.

126 1000 1000 Faktör = (

16830 ) (

10 ) (

5 ) = 149.7

Burada ; 126: HMF’ın molekül ağırlığı

13

16830: HMF’ın 284 nm’de molar absorpsiyonu (ε) 1000: mg/g 10: Santilitre/L 1000 :Sonuç 1 kg örnekte belirtildiği için 5: Alınan örnek miktarı, g Kaynaklar

Anonim. 1981. Vişne suyu standardı, TS 3631. Türk Standartları Enstitüsü. Ankara.

Anonim. 1987. Vişne reçeli standardı, TS 3958. Türk Standartları Enstitüsü. Ankara.

AOAC. 1990. Official Methods of Analysis. Method:980.23, 15th ed., Association of Official Analytical Chemists, Arlington, VA, U.S.A.

Bogdanov, S. 2002. Harmonised methods of the International Honey Commission. http:// www.apis.admin.ch/host/doc/pdfhoney/IHCmethods. Erişim tarihi:07.11.2005.

http://www.kkgm.gov.tr/mev/kodeks.html. Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği. 16.11.1997. Resmi gazete, sayı no:23172. Erişim tarihi:12.06.2009.

http://www.kkgm.gov.tr/TGK/Teblig/2005-49.html. Bal tebliği. 17.12.2005. Resmi Gazete, sayı no:26026. Tebliğ no:2005/49. Erişim tarihi:12.06.2009.

http://www.kkgm.gov.tr/TGK/Teblig/2007-27.html. Üzüm pekmezi tebliği. 15.06.2007. Resmi Gazete, sayı no:26553. Tebliğ no:2007/27. Erişim tarihi:12.06.2009.

Janzowski, C., Glaab, V., Samimi, E., Schlatter, J. and Eisenbrand, G. 2000. 5-Hydroxymethylfurfural:assessment of mutagenicity, DNA-damaging potential and reactivity towards cellular glutathione. Food and Chemical Toxicology, 38(?), 801-809.

Özkan, M., Kırca, A. ve Cemeroğlu, B. 2007. Gıdalara uygulanan bazı özel analiz yöntemler. Gıda Analizleri, B Cemeroğlu (ed.), s. 129-186, Bizim Büro Basımevi, Ankara.

Telatar, Y. 1985. Elma suyu ve konsantrelerinde hidroksimetilfurfural (HMF). I. Farklı elma çeşitlerinin elma suyu ve konsantresine işlenmesi sürecinde HMF oluşumu. Gıda, 10(4), 195-201.

Ulbricht, R.J., Northup, S.J. and Thomas, J.A. 1984. A review of 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) in parenteral solutions. Fundamental and Applied Toxicology, 4, 843-853.

Whistler, R.L. and Daniel, J.R. 1985. Carboyhdrates. In Food Chemsitry, O.R. Fennema (ed.), 2nd ed., pp 69-137, Marcel Dekker, Inc., New York.

Winkler, O. 1955. Beitrag zum Nachweis und zur Bestimmung von Oxymethylfurfural in Honig und Kunsthonig. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -Forschung A (European Food Research and Technology), 102(3), 160-167.

White, J.W. 1979. Spectrophotometric method for hydroxymethylfurfural in honey. Journal of the Association of Official Analytical Chemists, 62, 509-514.

Yaylayan, V. 1990. In search of alternative mechanism for the Maillard reaction. Trends in Food Science and Technology, 1, 20-22.

14

A02b. Konsantreden Meyve Suyu Hazırlama 1. Genel Bilgi Meyvelerin, kısa süren üretim sezonlarında büyük miktarlarda işlenmesi ve bunların tüketici ambalajına doldurulmaları çok büyük dolum ve depolama tesisleri gerektirmektedir. Bu nedenle meyve suları ve pulplarının ekonomik bir yöntemle kitle halinde muhafaza edilip, depolanması ve pazar talebine bağlı miktarlarda yıl boyunca ambalajlanması daha doğru bir yoldur. Günümüzde, üretilen meyve suları en yaygın olarak konsantre haline getirilmekte veya aseptik dolumla tank/varillerde muhafaza edilmektedir. Meyve suyu konsantresi; meyveden berrak meyve suyu üretilmesinden sonra fiziksel olarak evaporasyonla suyunun uçurulup, briks derecesinin, yani suda çözünmüş madde miktarının, % 68–72’ye getirilmesi ile üretilmektedir. Suda çözünmüş madde düzeyinin en az % 68’e kadar yükseltilmesi, yüksek düzeyde mikrobiyolojik stabilite sağlamaktadır. Konsantrasyon, su aktivitesinin düşmesine neden olarak bu stabiliteyi sağlamaktadır. Meyve suları elde edildiğinde meyveye bağlı olarak %10–20 arasında değişen miktarlarda suda çözünebilir kuru madde içerdiklerine ve konsantreye işlenince bu oran % 68–70’e yükseltildiğine göre, 100 kg meyve suyundan yaklaşık 15–30 kg arasında konsantre üretilebilmektedir. Buna göre, konsantreye işlemekle meyve sularının hacimleri veya ağırlıkları 3–7 misli azaltılmış olmaktadır. Böylece, konsantreye işlenmek suretiyle meyve suları; sadece mikrobiyolojik stabilite kazanmamakta, ayrıca; ambalajlama, depolama ve taşıma giderleri de önemli ölçüde azaltılabilmektedir. Üretilen meyve suyu konsantresi bir ara üründür ve uluslararası meyve suyu ticareti daha çok konsantre olarak yapılmaktadır. Meyve suyu ambalajlayan tesislerde, konsantrelere üretim sırasında uzaklaştırılmış unsurlar, yani; su ve aroma geri verilerek doğal haline dönüştürülür. Bu işleme ayarlama, restorasyon ve hatta rekonstitüsyon gibi isimler verilmektedir. Yasal sınırlandırmalara uymak koşuluyla, standart bir ürün pazarlamak ve tüketici isteklerini karşılamak amacıyla konsantreden meyve suyu hazırlanırken; briks derecesi ve titrasyon asitliği değerleri dikkate alınmalıdır. Ayarlamada, gerekli katkı maddeleri dikkatle hesaplanmalı ve bir hataya olanak verilmemelidir. Bir meyve suyunun lezzeti üzerine; kuru madde ve asit oranı ayrı ayrı etkili olmakla birlikte, ikisinin bir uyum halinde bulunması gerekir. Kuru maddenin aside oranı, bu hususta önemli bir değerdir. "Ratio" olarak adlandırılan bu değer çeşitli meyve sularında farklıdır. Meyve suyu üretiminde Türk Gıda Kodeksi (TGK) "Meyve Suyu ve Benzeri Ürünler Tebliği" dikkate alınmak zorundadır. Bu tebliğ, 30.12.2006 tarih 26392 sayılı Resmi Gazete’de Tebliğ No:2006/56 Tebliği numarası ile yayımlanmıştır (http://www.kkgm.gov.tr/TGK/Teblig/2006-56.html). 2. İlke Konsantreden meyve suyu hazırlanırken; briks derecesi ve titrasyon asitliği değeri bilinen konsantreye, ilave edilmesi gereken su ve aroma miktarı belirlenir. Ancak; her meyve, meyve suyu üretimi için elverişli değildir. Meyvenin asitliğinin az ya da fazla olması, aroma dengesi veya kıvamının meyve suyu üretimine uygun olmaması durumunda, bu meyvelerden meyve nektarı üretilmektedir. Kayısı, şeftali ve vişne gibi meyvelerden elde edilen meyve suları doğrudan tüketilemeyecek niteliktedirler. Bu nedenle, bu tür meyvelerin konsantresinden

15

meyve nektarı hazırlanırken; konsantreye, su ve aroma dışında tadın düzeltilip dengelenmesi amacıyla şeker ve asit de eklenebilmektedir. 3. Kimyasallar Sitrik asit (C6H8O7), sakaroz (C12H22O11)

Sitrik asit çözeltisi, 25 g/50 mL: 25 g sitrik asit bir behere tartılıp ve üzerine yaklaşık 15 mL damıtık su eklenir ve bir manyetik karıştırıcıda çözündürülür. Beher içeriği 50 mL’lik bir ölçü balonuna 1–2 kez 2–3 mL su ile yıkanarak alınır ve balon hacim işaretine kadar damıtık su ile tamamlanır. Böylece %50 (w/v) asit içeren sitrik asit çözeltisi hazırlanmış olur. Şeker şurubu, %68 (w/v): Bu amaçla, şeker şurubu tablosu (Tablo 4.33, Cemeroğlu ve Karadeniz 2004) kullanılır. Buna göre, 1 L %68 (w/v) şeker içeren şurup hazırlanması için, 907.6 g şeker ve 427.1 mL su gerekir. 427.1 mL suya, 907.6 g şeker bir manyetik karıştırıcı üzerinde yavaş yavaş eklenir ve şekerin iyice çözülmesi sağlanır. Elde edilen şeker şurubu kaba filtre kâğıdından filtre edilir ve kaynatılıp, soğutulduktan sonra kullanılır. Böylece % 68 (w/v) sakaroz içeren şeker şurubu hazırlanmış olur. 4. Gereçler Manyetik karıştırıcı 5. İşlem

-Önce, nektar miktarı hesaplanır. Bu amaçla TGK’de verilen meyve oranı değerinden yararlanılır. TGK’ne (2006) göre, konsantreden seyreltilerek elde edilen vişne nektarı için, minimum vişne suyu miktarı (meyve oranı) % 35 (% v/v)’dir.

-Daha sonra konsantre üzerine, kütle denkliklerinden hesaplanan miktarlarda sitrik asit çözeltisi, şeker şurubu ve su eklenerek vişne nektarı elde edilir.

-Konsantrenin geri sulandırılmasında, o konsantrenin üretilmesi sırasında ayrılan miktara eşit aroma konsantresi ilave edilmektedir. Bu bakımdan ilave edilecek aroma konsantresi miktarı da hesaplama ile bulunabilir. Aroma konsantresinin elde edilme yöntemi ve eklenecek miktar bu konuda yazılmış temel kaynaklarda bulunabilir (Cemeroğlu ve Karadeniz 2004). Bu uygulamada aroma konsantresi eklenmeyecektir. 6. Hesaplama ve değerlendirme Bu üretimi yansıtan diyagram Şekil 1’de gösterilmiştir. -Vişne nektarı hazırlanmasında gerekli şeker, asit ve su miktarları kütle dengelerine ilişkin eşitliklerden hesaplanır. Aşağıda vişne suyu konsantresinden, vişne nektarının nasıl hazırlanacağını anlatan bir örnek verilmiştir.

16

Şekil 1 Vişne suyu konsantresinin rekonstitüsyonu

Örnek: % 64 KM ve % 6.5 asit içeren 150 g vişne suyu konsantresinden vişne nektarı hazırlanacaktır. Şeker, % 68’lik şeker içeren şurup olarak, sitrik asit ise % 50’lik (w/v) çözelti olarak ilave edileceğine göre, ilave edilmesi gereken şeker şurubu, sitrik asit ve su miktarlarını hem "g" hem de "mL" olarak hesaplayınız. Sitrik asit çözeltisinin (% 50, w/v) yoğunluğu 1.17 g/cm3’tür. Ek bilgi: Vişne suyu konsantresi % 15 KM içeren vişnelerden elde edilmiştir. TS 11914 numaralı "Vişne Nektarı Standardı"nda, hazırlanacak vişne nektarının kimyasal özelliklerinde "titrasyon asitliğinin (malik asit cinsinden) en az 7 g/L" olması gerektiği belirtilmektedir. TS 11914 numaralı "Vişne Nektarı Standardı"nda vişne nektarı aşağıdaki gibi tanımlanmıştır. "Sağlam ve olgun vişnelerden (TS 793) (Prunus cerasus L.) tekniğine uygun olarak elde edilen vişne suyuna veya vişne suyu konsantresine içilebilir nitelikte su (TS 266), Türk Gıda Kodeksi Şeker Tebliği’ne uygun şeker, beyaz şeker (TS 861), fruktoz şurubu ve/veya bal (TS 3036) ve limon suyu veya gerektiğinde sitrik asit (TS 2600) ilavesi ile hazırlanan ve ısıl işlem uygulanarak dayanıklı hale getirilen içecek." Çözüm: -Önce, nektar miktarı hesaplanır. Bu amaçla Türk Gıda Kodeksinde verilen meyve oranı değerinden yararlanılır. TGK’ne (2006) göre, konsantreden seyreltilerek elde edilen vişne nektarı için, minimum briks derecesi %14, vişne suyu miktarı (meyve oranı) ise, % 35 (% v/v)’dir. -Vişne nektarı ile vişne suyunun yoğunluğu 1 g/cm3 olarak kabul edilmiş ve buna göre hacim oranı kütle oranına eşit olarak kabul edilerek hesaplama yapılmıştır. -Öncelikle150 g vişne suyu konsatresinin kaç g vişne suyundan üretildiği hesaplanır. (64 / 15) x 150= 640 g vişne suyu -Meyve oranı dikkate alınarak nektar miktarı hesaplanır.

100 g vişne nektarı 35 g vişne suyu X 640 g vişne suyu

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– X = 1829 g vişne nektarı

Ayarlama tankı

Nektar

KM, %14

Asit, 7 g L–1

Konsantre

Şeker şurubu,

(X)

Sitrik asit

çözeltisi,

(Y)

Su, (Z)

17

-%14 kuru madde içeren nektarın yoğunluğu, aşağıdaki çizelgeden (Cemeroğlu ve Karadeniz 2004) interpolasyon işlemi yapılarak hesaplanır. Suda çözünür kuru madde Yoğunluk (g/cm3)

14.01 1.057 %14 14.24 1.058

(1.057 – 1.058)

δ%14 = ––––––––––––– (14.01 – 14) + 1.057 (14.01 – 14.24)

δ%14 = 1.057043 g/mL

-%14 kuru madde içeren nektarın hacmi aşağıdaki eşitlikten hesaplanır. 1829 g

1.057043 g/mL = ––––––– V

V = 1730 mL vişne nektarı (14°Briks)

-Asit çözeltisi %w/v olarak verilmiştir. Kütle denkliklerinde %w/w oranları kullanılması gerektiğinden, asit çözeltisinin konsantrasyonu %w/w olarak ifade edilir. m

1.17 g/mL = –––––––– 100 mL

m = 117 g sitrik asit çözeltisi 117 g sitrik asit çözeltisi 50 g sitrik asit 100 g sitrik asit çözeltisi X

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– X = %42.7 (w/w)

-Vişne nektarı hazırlanmasında gerekli asit, şeker ve su miktarları aşağıda verilen kütle dengelerine ilişkin eşitliklerden hesaplanır.

Toplam kütle dengesi : 0.15 + X + Y + Z = 1.829 (1) X + Y + Z = 1.679

Kuru madde dengesi : 0.15 (0.64) + X (0.68) + Y (0.427) = 1.829 (0.14) (2) 0.68 X + 0.427 Y = 0.16006

Asit dengesi : 0.15 (0.065) + Y (0.427) = 1.829 (0.007) (3) 0.427 Y = 3.053 x 10–3

18

-Asit miktarı 3 No’lu asit dengesinden hesaplanır.

0.427 Y = 3.053 x 10–3 Y = 7.15 x 10–3 kg Y = 7.15 g asit çözeltisi (%42.7’lik)

-Şeker şurubu miktarı, 2 No’lu KM dengesinden hesaplanır. 0.68 X + 0.427 (7.15 x 10–3) = 0.16006

X = 0.23 kg X = 230 g şeker şurubu (%68’lik)

-Şeker şurubu, % 68’lik şeker şurubu olarak ekleneceği ve şurubun da hacim olarak eklenmesi daha kolay olacağı için, gerekli şeker şurubu miktarı, % 68 şeker içeren şeker şurubunun yoğunluğu dikkate alınarak aşağıda verilen yoğunluk eşitliğinden hesaplanır. Tablo 4.33’den %68 kuru madde içeren şeker şurubunun yoğunluğunun, δ%68, 1.3347 kg/L olduğu bulunur. 230 g

1.3347 g/mL = –––––– V

V = 172 mL şeker şurubu (%68)

-Su miktarı 1 No’lu TK dengesinden hesaplanır. X + Y + Z = 1.679 0.23 + 7.15 x 10–3 + Z = 1.679 Z = 1.442 kg veya L su Kaynaklar

Cemeroğlu, B. ve Karadeniz, F. 2004. Meyve suyu üretim teknolojisi. Meyve ve Sebze

İşleme Teknolojisi, Cilt I, B. Cemeroğlu (ed.), s. 297-654, Bizim Büro Basımevi, Ankara. http://www.kkgm.gov.tr/TGK/Teblig/2006-56.html. Meyve Suyu ve Benzeri Ürünler Tebliği.

Tebliğ no:2006/56. Türk Gıda Kodeksi. Erişim tarihi:05.03.2009. TS. 2003. Vişne nektarı standardı. TS 11914. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.

19

A03. Konservelerde Fiziksel Analizler 1. Genel Bilgi Konserveler, tüketicilere ulaştırılmadan önce fabrikalarda kalite kontrolü amacıyla incelemeye alınırlar. Yapılmış hatalar varsa bunlar tespit edilir ve bir sonraki üretim için gerekli önlemler alınır. Yapılan incelemeler belli bir forma rapor olarak işlenir. 2. Konservede fiziksel analizler Kutuların genel durumu Kutuların dış görünüşü incelenerek, çarpmaya bağlı "ezilme", gövdede içeri "göçme" (aşırı vakum sonucu) veya kapaklarda "şişme" (çok düşük vakum veya sterilizasyonda aşırı iç basınç oluşması sonucu) olup olmadığı kaydedilir. Bu kusurlar kenedin zedelenmesine neden olarak daha sonra mikrobiyolojik bozulmaların ortaya çıkmasına yol açabilirler. Vakum düzeyinin ölçülmesi Vakum; kutu, kavanoz ve şişe gibi hermetik olarak kapatılmış kapların tepe boşluğundaki mutlak basınç ile atmosfer basıncı arasındaki farktır ve birimi mm Hg’dır. Vakumun kutu konserveciliğinde çok önemli anlamları vardır. En önemli iki tanesi:

-Vakumun varlığı ticari sterilitenin kanıtlarından biridir. -Vakum miktarı (eğer kapatma sırasında buhar enjeksiyonu uygulanmamışsa) dolum

sıcaklığı hakkında bilgiler verir. Kaplardaki vakumun ölçülmesinde bu amaçla üretilmiş "vakummetreler" kullanılmaktadır. Eğer kutu içeriğine daha sonra mikrobiyolojik analizler uygulanacaksa, vakum aseptik koşullarda ölçülmelidir. Vakummetrenin sivri ucu, kapağın kenarına yakın bir yerden olmak üzere sokulur ve vakum ölçülür. Eğer, kapağın tam ortasından vakum ölçülmeye çalışılırsa kapağa uygulanan basınç nedeniyle kapak deforme olabilir ve vakum yanlış ölçülmüş olur. Vakum ölçülmesi sırasında kutu sıcaklığı laboratuvar koşullarında olmalıdır. Eğer kutu, laboratuvar sıcaklığından daha soğuksa vakum yüksek, fazla ise düşük olarak saptanır. Tepe boşluğunun ölçülmesi Tepe boşluğu; bir kutunun kenedinin üstünden veya kavanozun ağız kenarının üstünden kapta bulunan gıdanın yüzeyi arasındaki dik mesafedir. Bu mesafe aslında "brüt tepe boşluğu" olarak bilinir. Eğer bu mesafeden kenet yüksekliği (ortalama 4-5 mm) çıkarılırsa "net tepe boşluğu" kalır. Kutu doldurma oranının saptanması Bir kutunun kendi toplam kapasitesinin % 90’ından daha az doldurulmaması temel bir kuraldır. Doldurma oranının hesaplanması için önce "net tepe boşluğu" ile ""kutu iç yüksekliğinin" hesaplanması gerekir. Net tepe boşluğunun nasıl hesaplandığı yukarıda anlatılmıştı. Kutu iç yüksekliği ise kutunun dıştan dışa yüksekliğinden alt ve üst kenet kenet uzunluğunun toplamı olan 9-10 mm çıkarılmasıyla bulunur. Net tepe boşluğu ve kutu iç yüksekliği bulunduktan sonra aşağıdaki eşitlik kullanılarak dolum oranı hesaplanır. (Kutunun İç Yüksekliği, mm) – (Net Tepe Boşluğu, mm) Dolum Oranı, % = ------------------------------------------------------------------------------ Kutunun İç Yüksekliği, mm Bu yolla saptanan dolum oranının doğru sonuç vermesi, kutunun kesit alanının yüksekliği boyunca aynı olmasıyla olanaklıdır. Kutuda herhangi bir deformasyon var ise (ezilme ve göçme gibi) saptanacak dolum oranı olması gereken değerden farklı olur.

20

Brüt ve net ağırlığın saptanması Bir konservenin brüt ağırlığı, kabın darası ve kap içeriğinin ağırlığının toplamından oluşur. Net ağırlık ise kabın darasının brüt ağırlıktan çıkarılmasıyla bulunan değerdir. Süzme ağırlığı saptanması Süzme ağırlığı, konserve kabı içeriğinin standart bir elek üzerine boşaltılıp bir süre süzülmesi beklendikten sonra elek üzerinde kalan kısmının ağırlığıdır. Süzme ağırlığı tayini sadece katı parçacıklar içeren konservelerde yapılır. Bu nedenle salça ve reçel gibi gıdaların konservelerinde süzme ağırlığı söz konusu değildir. Süzme ağırlığının ölçülmesi için; uygun standartta bir elek ve tepsilere gereksinim vardır. Bunun için 20 cm çapında yuvarlak ISO No 7 elekler kullanılır. Bu eleklerde göz aralığı 2.8 x 2.8 mm’dir. Elek göz aralığı süzme ağırlığı saptanacak konserveye göre değişiklik gösterebilir. İşlem sırasında, elek tepsi üzerine bir tarafı 5 cm kadar yüksek olacak şekilde yerleştirildikten sonra, kutu içeriği elek üzerine yavaşça dökülür ve eleğin tüm yüzeyine yayılması sağlanır. Bu şekilde konserve dolgu sıvısının tamamen süzülmesi beklendikten (yaklaşık 2-3 dakika) sonra elek ayrı bir tepsi üzerine alınır ve bu haliyle terazide tartılır. Daha sonra tepsi ve eleğin daraları tespit edilip toplam ağırlıktan çıkarılınca "süzme ağırlığı" bulunmuş olur. Metal Kutularda Kapatmanın Kontrolü (Kenet Analizleri) Kenet oluşumu Kapatma işlemi sırasında "kapak kıvrımı" ile "gövde kıvrımı" birbirini sararak kavrarlar ve böylece mekaniksel yönden güçlü bir bağlantı oluşur. Bu yapıya kenet denir (Şekil 1). Kenet genellikle "birinci operasyon" ve "ikinci operasyon" denen ardarda iki aşamalı bir işlemle oluşturulur.

Şekil 1. Bir kenedin kesiti Birinci operasyon:Bu işlemde kapak kıvrımı ile gövde kıvrımı birbirlerini belli bir düzeyde kavrar. Kenedin son halinin kusursuz olması için birinci operasyon kenedinin de kusursuz olması gerekir (Şekil 2). İkinci operasyon: İkinci operasyon sırasında normal bir kenet oluşur (Şekil 3).

21

Şekil 2. Birinci operasyon kenedi Şekil 3. İkinci operasyon kenedi Kenedin dıştan ölçülebilen özellikleri Gövde kıvrımı (flanş): Silindir haline getirilmiş kutu gövdesinin uç kısımlarının, dışa doğru belli bir açı ile hafif bir şekilde kıvrılmış olan kısmına "gövde kıvrımı" veya "gövde ağzı kıvrımı" veya "flanş" denir. Kapak kıvrımı: Kapak çevresinin içeri doğru dairesel bir oluk yapacak şekilde kıvrılmış halidir. İç derinlik: Kenedin tepe noktasından, kapağın kenet iç duvarına en yakın yerdeki yüzeyine kadar olan yüksekliğe "iç derinlik" (tepe derinliği) denir (Şekil 4). Kenet kalınlığı: Kenedin kenedi oluşturan katmanlara dik olarak ölçülen maksimum kalınlığına kenet kalınlığı denir (Şekil 5). Kenet yüksekliği: Kenedin kenedi oluşturan katmanlara paralel olarak ölçülen maksimum yüksekliğine kenet yüksekliği (kenet genişliği) denir (Şekil 6).

22

Kenedin iç karakteristikleri Gövde ve kapak çengeli: Kenet oluşumunda flanş gövde çengelini, kapak kıvrımı ise kapak çengelini oluşturur (Şekil 7).

Şekil 7. Gövde ve kapak çengelleri Kavrama: Gövde ve kapak çengellerinin üst üste binme derecesine kavrama denir (Şekil 8).

Şekil 8. Kavrama Kenet sıklığı: Kenet sıklığı kapak çengelindeki buruşukluğa göre yorumlanır ve önemli olan buruşukluğun uzunluğudur (Şekil 9).

Şekil 9. Kenet Sıklığı Bitişme yeri kenedi: Kenette kapak çengeliyle gövde kenetinin üst üste geldiği kısım olup, yaklaşık olarak 1 cm kadar bir genişliği kapsar (Şekil 10).

Şekil 10. Bitişme yeri kenedi

23

Kenet İçyapısının Kontrolü Gereçler Mikrometre, İç derinlik ölçme aleti, kapak kesme aleti, kerpeten, kargaburun, teneke makası, demir testeresi ve eğe Kenedin Sökülmesi ve Ölçülmesi - Kesme aletiyle kapak kenedi zedelemeden çevrede ince bir çember bırakacak şekilde

yuvarlak bir parça halinde kesilip çıkarılır. - Kenet iki yerden testere ile kesilerek kesiti alınır ve bir büyüteç yardımıyla incelenir. - Kutu tepesinde kapaktan arta kalan çember bir kerpeten yardımıyla çekilerek çıkarılır. - Bu şekliye kenedin kapak ve gövde çengeli uzunlukları kenet boyunca birkaç yerden

ölçülür. Ölçümlerden minimum ve maksimum olanlar alınıp kaydedilir. - Sayısal olarak saptanan bu değerler ilgili kutu spesifikasyonları ile karşılaştırılarak bazı

sonuçlara varılır.

Sökülmüş kenedin incelenmesi Sökülmüş kenette basınç sırtı, bitişme yeri kenedinin iç yapısı ve kapak buruşukluğu gibi başlıca özellikler incelenir.

Sonuçlarının yorumu Kenet kalınlığı: Kenedin ne kadar sıkı oluştuğu hakkında bilgi verir. Kenet yüksekliği: Kavramanın hesaplanmasında yararlanmak üzere ölçülür. Örneğin teneke kalınlığı 0.25 mm ise ideal kenet yüksekliği 3.0 mm olmalıdır. Kapak ve gövde çengelleri: Çengellerin uzunluğu, yeterli bir kavrama için gereklidir. Çengel uzunluklarının çoğu zaman 1.85 mm ve en çok 2.29 mm olması istenir. Kapak çengeli buruşma derecesi: Kapak çengeli buruşukluk derecesi %50’den fazla olmamalıdır. Kavrama: Kavrama, kapak ve gövde çengelleri uzunluğu, teneke kalınlığı ve kenet yüksekliğinin bir fonksiyonudur ve aşağıdaki eşitlikle hesaplanır. Kavrama uzunluğu= KU+GU+TK-KY Burada; KU: Kapak çengeli uzunluğu,

24

GU: Gövde çengeli uzunluğu, TK: Teneke kalınlığı, (0.1 alınabilir) KY: Kenet yüksekliği. Kenet Terminolojisi

Kaynaklar

Cemeroğlu, B. ve Acar, J. 1986. Meyve ve sebze işleme teknolojisi. Gıda Teknolojisi Derneği

Yayınları, Ankara. Cemeroglu, B., Karadeniz, F. ve Özkan, M., 2003. Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi 3. Gıda Teknolojisi Derneği Yayınları No:28. Ankara

25

A04. Gıdalarda Antioksidan Aktivite Analizi 1. Genel Bilgi Antioksidanlar oksidatif zincir reaksiyonlarının başlamasını veya gelişmesini inhibe ederek; lipitlerin, protein ve DNA gibi biyolojik moleküllerin oksidasyonunu engelleyen veya geciktiren bileşiklerdir (Javanmardi et al. 2003). Oksijen tüketen organizmaların tümünde; biyolojik moleküllerin oksidasyonunu önleyen enzimatik veya enzimatik olmayan çeşitli antioksidan bileşikler bulunmaktadır. Süperoksit dismutaz (SOD, Superoxide dismutase), glutatiyon peroksidaz (GSHPx, Glutathione peroxidase) ve katalaz en önemli antioksidan enzimlerdir. Enzimatik olmayan antioksidan bileşiklerin başında ise; askorbik asit, E vitamini, karotenoidler ve polifenoller gelmektedir. Bu bileşiklerin antioksidan özellikleri, okside olabilir çift bağ içermeleri veya hidroksil grupları içermeleri ve bu yapıların da elektronca zengin olmalarından kaynaklanmaktadır. Askorbik asit, E vitamini ve karotenoidler oksijenin reaktif formlarını inaktive etmek suretiyle antioksidan etki göstermektedir. Buna karşın fenolik maddeler ise, serbest radikalleri bağlayarak, demir ve bakır gibi serbest metal katyonlarıyla kelat oluşturarak ve lipoksigenaz enzimini inaktive etmek suretiyle bu etkiyi göstermektedir (Frankel 1999). Reaktif oksijen (RO) formları ya da türleri denildiğinde, oksijen radikalleri ile oksijenin radikal olmayan türevleri anlaşılmaktadır. Bu tanımın kapsamındaki oksijen radikalleri; süperoksit anyon (O2), hidroksi (HO*), peroksi (ROO*), alkoksi (RO*) ve hidroperoksi (HOO*) radikalleridir. Radikal olmayan reaktif oksijen türevleri ise; hidrojen peroksit (H2O2), ozon (O3) ve singlet

oksijendir (1O2) (Choe and Min 2005). Gerek vücutta gerekse gıdalarda çeşitli nedenlerle oluşan RO türleri öncelikle bulundukları ortamda bulunan antioksidanları okside ederler. Böylece biyolojik moleküller, oksidatif hasardan korunarak yapısal ve fonksiyonel nitelikleri bozulmadan kalır. Antioksidanlar, oksidatif zincir reaksiyonlarının "başlamasını önleyen primer antioksidanlar" ve "gelişimini önleyen ikincil veya koruyucu antioksidanlar" olmak üzere 2 ana başlık altında incelenmektedir (Apak et al. 2007). Antioksidanların oksidatif zincir reaksiyonlarını önleme mekanizmaları 1, 2 ve 3 No’lu eşitliklerde gösterilmiştir.

R* + AH → RH + A* (1) ROO* + AH → ROOH + A* (2) RO* + AH → ROH + A* (3)

Bu reaksiyonlar sonucunda, antioksidanlar, ya lipit radikali (R*) ile reaksiyona girerek lipit oksidasyonunun başlamasını (1) ya da peroksi (ROO*) veya alkoksi (RO*) radikaller ile reaksiyona girerek oksidasyonunun gelişimini (2 ve 3) önlerler. Antioksidanların bu etkileri nedeniyle; aralarında kalp ve damar hastalıkları ile kanser, katarakt gibi hastalıkların da bulunduğu pek çok hastalığı önleyici etki gösterdikleri ve yaşlanmayı geciktirme gibi olumlu etkiler yarattığı düşünülmektedir. Gıdaların antioksidan kapasitelerinin belirlenmesinde farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerin bir bölümü elektron transferi reaksiyonuna (ET, Electron Transfer) dayanmakta, diğer bölümü ise, hidrojen atomu transferi (HAT, Hydrogen Atom Transfer) reaksiyonuna dayanmaktadır. ET’ne dayalı yöntemler, antioksidan tarafından indirgenen oksidanın renginde meydana gelen değişimleri ölçmektedir. ET’nin esas alındığı yöntemde; renkli oksidan bir bileşik (radikal) ile antioksidan maddenin redoks reaksiyonu söz konusudur. Radikal, antioksidandan elektron alarak indirgenmekte ve rengi değişmektedir. Renkteki değişim ile örnek içinde bulunan antioksidan miktarı arasında ilişki bulunmaktadır Absorbanstaki değişim, antioksidan konsantrasyonuna karşı grafiğe aktarılmakta, elde edilen kurvenin eğimi antioksidanın indirgeme kapasitesini göstermektedir. Gıdanın antioksidan kapasitesi, Troloks veya gallik asit eşdeğeri olarak ifade edilmektedir. ET’ne dayalı yöntemler

26

arasında; troloks eşdeğer antioksidan kapasitesi (ABTS/TEAC), difenil-1-pikrilhidrazil radikal tutma kapasitesi (DPPH, 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging capacity assay), ferrik iyon indirgeme antioksidan parametresi (FRAP, Ferric ion Reducing Antioxidant Parameter) ve N,N-dimetil-p-fenilendiamin analizi (DMPD, N,N-dimethyl-p-phenylenediamine assay) yöntemleri bulunmaktadır. HAT’ne dayalı antioksidan aktivite ölçüm yöntemlerinde; antioksidan (AH, Antioxidant) ve substrat, yani lipit (LH, Lipid), azo bileşiklerinin parçalanması ile oluşan peroksi radikalleri için yarışmaktadır. Bu reaksiyonlar 4 ve 5 No’lu eşitliklerde verilmiştir. Antioksidanlar peroksi radikali (ROO*) ile reaksiyona girerek okside olmakta ve bu sırada da lipitlerin peroksidasyonunu önlemektedirler.

ROO* + AH → ROOH + A* (4) ROO* + LH → ROOH + L* (5)

HAT’ne dayalı yöntemler arasında; oksijen radikal absorbans kapasitesi (ORAC, Oxygen Radical Absorbance Capacity) ile toplam radikal tutma antioksidan parametresi (TRAP, Total Radical trapping Antioxidant Parameter) yöntemleri bulunmaktadır. Gerek ET’ne gerekse HAT’ne dayalı yöntemlerle ilgili ayrıntılı bilgiler bölümümüzde yapılan tez çalışmalarında verilmiştir (Erge-Burdurlu 2007, Apaydın 2008). Bu uygulamada, DPPH (2,2-diphenyl-1-pcyrylhydrazyl) yöntemi kullanılarak nar sularının antioksidan aktivitesi belirlenecektir. DPPH yöntemi, kolay uygulanabilir olmasından dolayı özellikle meyve ve sebze sularının antioksidan aktivitelerinin ölçülmesinde sıklıkla kullanılmaktadır. 2. İlke Mor renkli stabil bir bileşik olan DPPH* radikalinin, test bileşiği ile reaksiyonundan sonra indirgenmesi sonucu, renkte meydana gelen azalmanın (mordan sarıya dönüşüm) spektrofotometrede 517 nm dalga boyunda ölçülmesine dayanmaktadır. Yoğun mor renkli DPPH* radikal çözeltisi, antioksidan aktiviteye sahip ekstrakt ile karıştırılınca, antioksidan bileşen ortama bir hidrojen atomu vermekte ve stabil, radikal olmayan DPPH formuna dönüşmektedir. Bu dönüşüm sırasında eş zamanlı olarak yoğun mor renk (DPPH•) kaybolmakta ve indirgeme sonucu sarı renk (DPPHH) oluşmaktadır. Bu reaksiyon kısaca Şekil 2’de özetlenmiştir (Molyneux 2004). 3. Kimyasallar Metanol, 2,2-diphenyl-1-pcyrylhydrazyl (DPPH), standart antioksidan madde (askorbik asit veya troloks)

DPPH* radikal çözeltisi, 1 mM:100 mL’lik bir radikal çözeltisi hazırlamak için 0.03943 g DPPH

tartılır, bir miktar metanol içinde çözündürülerek kayıpsız şekilde 100 mL’lik bir ölçü balonuna aktarılır ve metanol ile balon hacmine tamamlanır. Böylece, 1 mM’lık 100 mL DPPH* radikal çözeltisi hazırlanmış olur. Bu çözelti, her gün taze olarak hazırlanmalı ve ölçüm yapılmadığı anlarda alüminyum folyoya sarılı bir şekilde, karanlık bir ortamda ve +4°C’ de muhafaza edilmelidir.

27

O2N N

NO2

NO2

N O2NHN

NO2

NO2

N

2,2-difenilpikril hidrazil(DPPH.)

(mor renkli serbest radikal)+ AH 2,2-difenilpikril hidrazin(DPPHH)

(sari renkli radikal olmayan form)+ A

.

.

Şekil 2 DPPH* radikalinin indirgenmesi 4. Gereçler Spektrofotometre 5. İşlem -Meyve veya sebze gibi doku içeren bir materyalde analiz yapılacaksa, önce örnekteki antioksidan bileşiklerin ekstrakte edilmesi gerekmektedir. Bu amaçla 25 g numune üzerine 50 mL % 80'lik aseton ilave edilerek önce blender daha sonra da homojenizatör ile 3'er dak. homojenize edilir. Meyve suyu veya konsantresi gibi sıvı örneklerde ise, sırasıyla 25 mL veya 5 g örnek alınır ve üzerine 25 mL % 80'lik aseton ilave edilerek homojenizatör ile 1 dak. süreyle homojenize edilir. Daha sonra, karışım Buchner hunisi yardımı ile Whatman 1 No’lu filtre kağıdından filtre edildikten sonra, filtre keki bir kez daha % 80'lik aseton ile ekstrakte edilir. Elde edilen filtrat, döner evaporatör balonuna aktarılarak 45 °C’de ortamdaki asetonun % 90’ı uzaklaştırılır. Kalan sulu ekstrakt 10 mL'ye % 80’lik aseton ile tamamlanıp filtre edilerek tercihen hemen analiz edilir ya da kahverengi şişelerde analize kadar dondurularak muhafaza edilir. -Analiz için 5 tane test tüpü alınarak, her birine DPPH* radikal çözeltisinden 600 µL (0.6 mL) alınır. -Örnek ekstraktından, farklı hacimlerde (20–40–60–80–100 µL) alınarak, içlerinde radikal çözeltisi bulunan tüpler üzerine ilave edilir. -Tüp içeriklerinin toplam hacmi 6 mL’ye metanolle tamamlanır. -Tüpler karıştırıldıktan sonra, oda sıcaklığında karanlık bir ortamda 15 dak. süreyle inkübasyona bırakılır. -Şahit ise, 600 µL DPPH* radikal çözeltisi üzerine 5.4 mL metanol eklenerek hazırlanır. Şahit tüpü de, oda sıcaklığında karanlık bir ortamda 15 dak. süreyle inkübasyona bırakılır. -İnkübasyon süresi sonunda, spektrofotometrede 517 nm dalga boyunda gerek örnek gerekse şahit tüp içeriklerinin absorbans değerleri okunur. Şahit için elde edilen absorbans değeri dikkate alınarak, "hesaplama" bölümünde verilen eşitliğe göre 5 farklı örnek hacmine karşılık gelen yüzde inhibisyon değerleri hesaplanır. 6. Hesaplama ve değerlendirme Her bir örnek hacmine karşılık gelen yüzde inhibisyon değerleri, aşağıda verilen eşitliğe göre, hesaplanmaktadır.

% İnhibisyon = [(ADPPH – Aekstrakt) / ADPPH] x 100

28

Burada;

ADPPH :DPPH* şahit örneğinin absorbans değeri Aekstrakt :Örnek ekstraktının absorbans değeri

Yukarıdaki eşitliğe göre belirlenen inhibisyon değerleri, örnek hacimlerine karşı bir grafiğe aktarılıp linear regresyon analizi uygulanmak suretiyle, örneğe ilişkin eğriye ve bu eğriyi tanımlayan eşitliğe ulaşılır. Bu eşitlik kullanılarak da, örneğe ilişkin EC50 değeri hesaplanmaktadır. Eğer örneğe seyreltme uygulandıysa, hesaplamada seyreltme faktörü de dikkate alınmalıdır. EC50 değeri, "ortamda bulunan DPPH radikalinin % 50’sini inhibe eden antioksidan madde konsantrasyonu" olarak ifade edilmektedir. Bu değer ne kadar küçük olursa, antioksidan aktivite o kadar yüksek demektir. Örnek: Nar suyunun antioksidan kapasitesinin belirlendiği bir çalışmada, 2 mL nar suyu 10 mL’lik ölçü balonunda metanol ile seyreltilmiştir (Sf = 5). Daha sonra yukarıda anlatıldığı şekilde analiz yürütülerek faklı örnek hacimlerine karşılık gelen yüzde inhibisyon oranları hesaplanmıştır (Çizelge 3). Örnek hacimlerine karşı belirlenen yüzde inhibisyon değerleri, linear regresyon analizi uygulanarak bir grafiğe aktarılınca örneğe ilişkin eğriye (Şekil 3) ve bu eğriyi tanımlayan eşitliğe ulaşılmıştır. Buna göre nar suyu örneğinin antioksidan kapasitesini belirleyiniz. Hesaplama Şekil 3’de verilen inhibisyon eğrisinin denklemi kullanılarak EC50 değeri (radikalin %50’sinin inhibisyonunu sağlayan konsantrasyon) hesaplanır. Hesaplamada, örneğe uygulanan seyreltme işlemi de (Sf = 5) dikkate alınmalıdır.

% inhibisyon = (0.8339 x örnek hacmi) + 5.7043 Yukarıdaki eşitlikte "% inhibisyon" değeri yerine,% 50 değeri konularak radikalin % 50’sinin inhibisyonunu sağlayan örnek hacmi, yani nar suyunun antioksidan kapasitesi hesaplanır.

% 50 = (0.8339 x örnek hacmi) + 5.7043 Örnek hacmi = [(50 – 5.7043) / 0.8339] / 5 = 10.62 µL ya da 0.0106 mL nar suyu

Çizelge 3 Seyreltilmiş nar suyu hacmine karşılık sağlanan inhibisyon değerleri Örnek hacmi (µL ) %İnhibisyon

20 24.64 40 43.20 60 58.71 80 73.55 100 84.30

29

y = 0.8339x + 5.7043, R2 = 0.9823

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120

Örnek çözeltisi hacmi (µL)

% İ

nhib

isyo

n

Şekil 3 Seyreltilmiş nar suyundaki antioksidan bileşiklerin konsantrasyonunun, DPPH*

radikalinin inhibisyonu üzerine etkisi Kaynaklar

Apak, R., Güçlü, K., Demirata, B., Özyürek, M., Çelik, S.E., Bektaşoğlu, B., Berker, K.I. and Özyurt, D. 2007. Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds with the CUPRAC assay. Molecules, 12, 1496-1547.

Apaydın E. 2008. Nar suyu konsantresi üretim ve depolama sürecinde antioksidan

aktivitedeki değişimler. Yüksek lisans tezi (basılmamış), Ankara Üniversitesi, 64 s, Ankara. Choe, E. and Min, D.B. 2005. Chemistry aand reactions of reactive oxygen species in

foods. Journal of Food Science, 70(9), R142-R159. Erge-Burdurlu, H.S. 2007. Domateste (Lycopersicum esculentum) karotenoid madde

dağılımı ve antioksidan aktivite. Doktora tezi (basılmamış), Ankara Üniversitesi, 91 s, Ankara. Frankel, E.N. 1999. Natural phenolic antioxidants and thier impact on health. Antioxidant

Food Supplements in Human Health, 385-392. Javanmardi, J., Stushnoff, C., Locke, E. and Vivanco, J.M. 2003. Antioxidant activity and

total phenolic content of Iranian Ocimum accessions. Food Chemistry, 83, 547-550. Molyneux, P. The use of the stable free radical diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) for

estimating antioxidant activity. Songklanakarin Journal of Science and Technology, 26(2), 211-219.

30

1. Genel bilgi

ak daha objektif olarak da tayin

materyal temin edilmi 70) gerekir. Aksi halde

olur.

gerekir.

birer kriter iyi

iyidir.

31

100)] edilir. i Ekstraksiyon Kent-

l

olorimetresi ile

krozeleri

W= A [(F2-F1) / (100-F2)]

Burada;

1 F2

32

Pearling indeks (PI) (%) Tavlama rutubeti (%) 16-20 16.5 21-25 16.0 26-30 15.5 31-35 15.0 36-40 14.5 41-45 14.0 45-50 13.5

30 dak. daha devam edilir. Bu arada vals

UN UN UN UN UN UN

KEPEK SHORT

33

4. Hesaplama ve

rutubeti %

g kg/h

Rutubet % PI % Pasaj verimleri (g) B1 B2 B3 C1 C2 C3 Toplam un

% verimi %

derecesi % Toplam unun % Un verimi (%) = B1 + B2 + B3 + C1 + C2 + C3 + (B1 + B2 + B3 +

incelme derecesi (%) = (C1 + C2 + C3 +

34

Toplam unun

Un Verimi (%) 72 < 68-72 62-68 Orta 62 >

Laboratuvardan

erilen gerekir.

Pasaj A Pasaj

B

Ektraksiyon % (**)

C Total

Ekstraksiyon %

D

% E

B x D F

Toplam B x D

G Ortalama

% F / C

** :Toplam unun % si olarak elde edilen un

ve iyidir.

Kurve indeksi = L 2D

35

Burada; L: D:

Kaynaklar

l und Brot. 5. Erweiterte Auflage.

Im Verlag Moritz Scheafer, Detmold, Germany. No:30. Ankara.

36

B02 Hamur Reolojik Özellikleri Tayini 1. Genel bilgi Hamurun reolojik özelliklerinden hammadde kalitesinin tespitinde, farklı çeşitlerden istenen un tipinin hazırlanmasında, değişik katkı maddelerinin etkilerinin araştırılmasında, ürün kontrolünde veya hamurun mekanizasyona veya otomasyona uygunluğunun belirlenmesinde geniş ölçüde yararlanılır. Ayrıca sanayide, materyale uygun makine dizayn edileceği zaman da reolojik özellikler dikkate alınır. Gıda sanayi içerisinde reoloji biliminin en yaygın uygulandığı alanlardan birisi tahıl ürünleri sanayidir. Çünkü una su ve katkı maddeleri ilave edilerek oluşturulan hamur çok kompleks yapıda bir karışımdır ve kullanılan ham maddeye, katkıların cins ve miktarlarına, uygulama koşullarına ve proses aşamalarına bağlı olarak bunun kolloidal ve fizikokimyasal özellikleri çok değişir. Bu değişim de doğrudan ürün kalitesini etkiler. Hamurun reolojik özelliklerini etkileyen en önemli faktör glutendir. Bunun yanında nişasta, lipidler vb. gluten olmayan komponentlerin de etkileri vardır. Gluten viskoelastik yapıda bir maddedir ve glutenin mekanik özellikleri bunu oluşturan iki bileşenine (gliadin ve glutenin) bağlıdır. Molekül ağırlığı 30 000-80 000 arasında olan gliadin, glutene viskoz özelliği veren basit bir proteindir. Glutene elastik özellik veren glutenin komponenti ise molekül ağırlığı 100 000 – birkaç milyon olan, basit polipeptit zincirlerden oluşmuş moleküllere ilaveten, birbirlerine disülfit bağları (-S-S-) ile çapraz bağlanmış oldukça farklı alt birimlerden (subunit) meydana gelmiş değişik polipeptitlerin bir kompozisyonudur. Bu iki komponentin etkisi ile gluten viskoelastik bir yapı kazanır. Hamurda gluten proteinlerinin kendi aralarındaki etkileşimleri yanında, gluten proteinleri ile gluten olmayan moleküller arasındaki etkileşimler sonucu bu moleküller film, fibril veya miseller halinde bir araya gelerek (H bağları, hidrofilik interaksiyon, -S-S- bağlantıları vb.) hamurun mekanik ve reolojik özelliklerini oluştururlar. Hamurun reolojik özelliklerinin tespiti için değişik cihazlar geliştirilmiştir. Bunların bir kısmı yoğurma sırasında hamur gelişiminin değişik aşamalarında materyalin mekaniksel özelliklerin tespitine (farinograf, miksograf vb.), bir kısmı da belli koşullarda ve belli konsistenste hazırlanmış hamurun bir kuvvetin etkisi altında iken gösterdiği deformasyonun veya buna gösterdiği davranış biçiminin tespitine (ekstensograf, alveograf vb) dayalı olarak çalışan cihazlardır. 2. Farinogram özellikleri tayini Farinograf, undan belli konsistenste hamur elde edilmesi için gerekli suyun miktarı yanında, unun standart koşullarda (standart palet biçimi, standart hız, sıcaklık vb) yoğrulması sırasında yoğurmanın değişik aşamalarında hamurun kolloidal ve fizikokimyasal yapısında meydana gelen değişmelere bağlı olarak artan ve azalan gücün ölçülmesine ve kaydedilmesine yarayan bir cihazdır. 2.1. Gereçler Brabender farinograf ve termostatı (hızlı paletin hareketi 90 dev. /dak., yavaş paletin hareketi 60 dev./dak., kağıt hareketi 1 cm/ dak.), büretten suyun akış hızı 135-225 mL/ 10-12 dak. terazi, plastik spatül

37

2.2. İşlem Unun rutubet miktarı tayin edilir. Çalışmaya başlamadan en az 1 saat öncesi aletin termostatı çalıştırılarak gerekli yerlerin sıcaklığının 30 °C ye gelmesi sağlanır. Aletin sıcaklığı kontrol edilir ( 30 ± 0.2 °C ). Undan %14 rutubete göre 50 g tartılıp yoğurma kabına konur. Büret 30 °C deki su ile doldurulur. Yazıcının mürekkebi tamamlanarak ucu 9 çizgisi üzerine getirilir. Paletler hızlı devirde çalıştırılarak un 1 dakika karıştırılır. Yazıcının ucu 0 çizgisi hizasına gelince büretten su verilmeye başlanır. Yoğurucunun kenarındaki bulaşıklıklar bir spatülle hamura dahil edildikten sonra kurve, 500 konsistens çizgisini ortalayıncaya kadar büretten su verilir. Harcanan su miktarı saptanır (0.1 mL hassasiyette). Kurve bu durumda bir süre kalır, sonra düşmeye başlar. Kurve 500 konsistens çizgisinden düşmeye başladığında alet durdurulup yoğurma başlığı temizlenir. İkinci kez aynı miktar un tartılarak önceden saptanan su miktarı 25 s içerisinde verilir ve kurve çizilir. Kurvenin tepe noktasından itibaren 12 dakika sonrasına kadar çizmeye devam edilir. 2.3. Hesaplama ve değerlendirme

-Varış süresi (VS): Kurve başlangıcından kurvenin üst kısmının 500 konsistens çizgisine

ulaştığı noktaya kadarki süredir (dakika). Bu süre materyalin hidrasyon özellikleri ile ilgilidir. Kısa varış zamanı hidrasyonun hızlı gerçekleştiğini, uzun varış zamanı ise undaki bazı komponentlerin suyu bir süre tutarak gluten oluşmasını geciktirdiğini gösterir.

-Gelişme (yoğurma) süresi (G): Kurve başlangıcından kurvenin 500 konsistens çizgisini ortaladığı ve maksimum yüksekliği aldığı noktaya kadar geçen süredir, (dakika). Protein miktar ve kalitesi yüksek olan unların gelişme süresi fazla çıkar. -Stabilite (S): Yoğurma sırasında unun kalitesine bağlı olarak hamurun paletlere gösterdiği direnç bir süre değişmeden kalır. Yani kurve bir süre 500 konsistens çizgisi üzerinde çizilir. Kurvenin 500 konsistens çizgisine ulaştığı nokta ile 500 konsistens çizgisinden ayrıldığı nokta arasındaki süre stabilite değeridir (dakika).

-Yoğurma tolerans sayısı (Yts): Kurvenin tepe noktasının 5 dakika sonunda düştüğü mesafedir (B.U.: Brabender ünitesi)

12d GVs

S 5d Yts Y

DAKİKA

38

-Yumuşama derecesi (Y): Kurvenin tepe noktasından itibaren 12 dakika sonra, kurve ortasının 500 konsistens çizgisine olan uzaklığıdır (B.U. ). -Valorimetre değeri: Kurvenin özel şablonu ile değerlendirilmesi sonucunda ortaya çıkan bir değer olup hamur kalitesi hakkında fikir verir. Ekmeklik kalitesi iyi olan unlarda valorimetre değeri yüksek çıkar. Gelişme süresi ve stabilitesi ne kadar yüksek ve yumuşama derecesi ne kadar düşük olursa valorimetre değeri o kadar büyük çıkar. Not: - % 14 rutubet esasına göre tartılacak 50 g un miktarı aşağıdaki formülle bulunur. 100-14 ------------------------ x 50 100 – un rutubeti -% 14 rutubet miktarına göre su kaldırma oranı aşağıdaki formülle bulunur Su kaldırma oranı (%) = 2 (x+y-50) x:kurvenin 500 konsistens çizgisini ortalaması için gerekli olan su miktarı (mL) y:%14 rutubet esasına göre 50 g un 3. Ekstensogram özellikleri tayini Sabit konsistenste hazırlanmış ve standart şekil verilmiş örneğe, standart koşullarda kuvvet uygulayarak kopuncaya kadar gerilmesi ve bu deformasyon sırasında harcanan gücün ölçülüp kaydedilmesine yarayan bir cihazdır. 3.1. Gereçler Brabender farinograf ve termostatı (300 g lık yoğurucusu ile birlikte ), Brabender ekstensograf ve termostatı (hamura yuvarlak şekil veren kısmın hareketi 80 dev./dak. veya 114 dev./dak., hamura silindir şekil veren kısmın hareketi 14-16 dev./dak., kanca hareketi 1.43 cm/s, hamurun içine yerleştirildiği özel kap üzerine ilaveten 1250 g. lık ağırlık konulduğunda yazıcı ucu 1000 konsistens çizgisi, 150 g lık ağırlık konduğunda ise 0 konsistens çizgisi üstünde olmalıdır ), terazi, plastik spatül, beher (250 mL lik) 3.2. İşlem Unun rutubet miktarı tayin edilir. Çalışmaya başlamadan en az 1 saat öncesi aletin termostatı çalıştırılarak gerekli yerlerin sıcaklığının 30 °C ye gelmesi sağlanır. Aletin sıcaklığı kontrol edilir ( 30 ± 0.2 °C ). Çalışmaya başlamadan en az 15 dakika önce fermantasyon dolabındaki kapların altına su konur. Büret 30 °C deki su ile doldurulur. Behere 6 g tuz tartılır ve üzerine büretten 150 mL su konarak tuz çözünür (unun su absorpsiyonu % 50 den az ise daha az su konmalıdır). Undan %14 rutubete göre 300 g tartılır. Farinografın yoğurma kabına konur ve kapağı kapatılır. Yazıcının mürekkebi tamamlanır ve ucu kâğıttaki 9 çizgisi üzerine getirilir. Paletler hızlı devirde çalıştırılarak un 1 dakika karıştırılır. Yazıcının ucu 0 çizgisi hizasına

39

gelince tuz çözeltisi kabın ön sağ köşesinden ilave edilir. Un hamur haline getirilirken yoğurucunun kenarındaki bulaşıklıklar bir spatülle hamura dahil edilir. Su ilavesinden itibaren toplam 5 dakika içerisinde kurvenin 500 konsistens çizgisini ortalaması sağlanır ve bu noktada yoğurma kesilir. Alet temizlenir. Tekrar aynı miktar un tartılıp miktarını saptadığımız su 25 s içerisinde verilerek 5 dakika yoğurma yapılır. Hamur alınarak 150 ± 0.1 g lık iki parça kesilir. Her parça ekstensograf aletinin yuvarlaklaştırma kısmında yuvarlak hale getirilir. Sonra silindir şekli verilen kısımda silindir şekline getirilir ve özel kaplarına yerleştirilip 45 dakika fermentasyon dolabında beklenir. Ekstensografın yazıcısına mürekkep doldurularak ucu 0 çizgisine getirilir. 45 dakika sonunda hamur parçası çıkarılır, alete yerleştirilip kanca hareket ettirilir ve hamur koptuğu an alet durdurulur. Kağıt geri sarılarak yazıcının ucu tekrar 0 çizgisi üzerine getirilir ve kanca tekrar ilk pozisyona alınarak ikinci paralel de aynı şekilde çizilir. Sonra hamur parçalarına tekrar yuvarlak ve silindir şekil verilerek fermentasyon dolabında ikinci kez 45 dakika bekletilir ve aynı şekilde kurve çizilir. Aynı işlemler tekrarlanılarak üçüncü 45 dakika fermentasyondan sonra yeniden kurveler çizilerek başlangıçtan 45-90-135 dakika sonra olmak üzere üç kurve çizilmiş olur. 3.3. Hesaplama ve değerlendirme

-Hamurun uzamaya gösterdiği maksimum direnç (Rm):Diyagramın yüksekliğidir. Brabender birimi (B.U.) olarak ifade edilir. -Hamurun sabit deformasyondaki direnci (R5) :Diyagramın başlangıcından 5 dakika sonraki (50 mm sonundaki) yüksekliğidir. Brabender birimi (B.U.) olarak ifade edilir. -Uzama kabiliyeti (E):Kurvenin taban uzunluğudur, mm olarak belirtilir. -Enerji (A) :Kurvenin planimetrik alanıdır, cm2 olarak belirtilir.

Ekmeklik kalitesi iyi olan hamurlarda uzama kabiliyeti ile hamurun uzamaya karşı gösterdiği direnç arasında uygun bir orantı vardır. Enerji değeri ne kadar büyük olursa hamurun gaz tutma kapasitesi ve fermantasyon toleransı da genelde o kadar fazla olur. Bu gibi hamurlar daha hacimli ekmek verirler.

40

Not: -% 14 rutubet esasına göre tartılacak 300 g un miktarı aşağıdaki formülle bulunur. 100 - 14

--------------------------- x 300 100 – un rutubeti Kaynaklar

Anonymous (-). International Association for Cereal Chemistry. ICC Standards. Özkaya, H. ve Özkaya, B. 2005. Tahıl ve Ürünleri Analız Yöntemleri. 2. Baskı. Gıda

Teknolojisi Derneği Yayınları No:31. Ankara. Pomeranz, Y., 1988. Wheat Chemistry and Technology. American Association of Cereal Chemists. St Paul Minnesota.

41

B03a. Meyve Sebzelerin Kurutulması Genel Bilgi Kuruyan bir gıdanın iç kısmındaki su gıdanın yüzeyine değişik yollarla ulaşmaktadır. Su materyal içerisinden başlıca, sıvı hareketi, sıvı difüzyonu (gıdada bulunan çözünmüş madde konsantrasyonu yükselmesine dayalı) ve su buharı difüzyonu (gıdada ortaya çıkan buhar basıncı yükselmesine bağlı) gibi mekanizmalarla gıda yüzeyine çıkmaktadır. Kritik nem düzeyi, kurutucudaki gıdanın miktarına, kalınlığına, kurutma hızı ve sıcaklığına göre değişim gösterebilmektedir (Fellows 1993). Başarılı bir kurutma için dikkat edilmesi gereken en önemli nitelikler, hava sıcaklığının orta düzeyde olması, hava neminin düşük ve hava hızının yüksek olmasıdır. Kurutmada gıdanın üzerinde oluşan hava filmi, ısı ve kütle transferine karşı bariyer oluşturmaktadır. Bu film ne kadar kalın ise, kurutma o denli (bariyer özelliği arttığı için) etkilenmektedir. Film kalınlığı hava hızına bağlıdır. Kurutmada hava sıcaklığı düşer ve havanın nemi artarsa, gıda yüzeyinde buharlaşma hızı düşeceğinden dolayı kuruma yavaşlamaktadır. Üründe hücreler arası su ne kadar çabuk uzaklaşırsa ürün o kadar hızlı kurumaktadır. Haşlama ile hücreler arası su uzaklaşmaktadır. Kurutulacak olan ürün önceden haşlanırsa, kurutma işleminin daha kolay olacağı belirtilmiştir (Anonim 2007). Gıda maddelerinde, ürünün nem içeriği kuruma süresi boyunca azalarak belli bir noktadan sonra sabitlenmektedir (Şekil 1). Kurutma hızı ise ilk saatlerde çok yüksek iken, sürenin ilerlemesiyle azalmaktadır (Şekil 2). Kurutma hızı, ürünün özellikleri, şekli, iriliği, kalınlığı, kurutma hava hızı, sıcaklığı ve nemi, kurutulacak olan ürünün miktarı gibi özelliklere bağlıdır. Kurutma sıcaklığının ve hava hızının artması, aynı zamanda kurutulacak gıdanın kalınlığının ve miktarının azalması, kurutma hızını arttırmaktadır (Sarsılmaz 1998).

Şekil 1. Ürün nem içeriğinin kurutma süresi ile değişimi (Doymaz 1998, Demirtaş vd. 1998)

42

Şekil 2. Kurutma hızının kurutma süresi ile değişimi (Doymaz 1998, Demirtaş vd. 1998) Kurutma hızının süre ile değişim grafiği incelendiğinde (Şekil 2), farklı bölgeler olduğu gözlemlenir. Buna göre; A-B bölgesi: Gıdanın yüzey sıcaklığının, kurutma sıcaklığı ile dengeye gelme süresidir. Bu bölgede kuruma hızı artıyor gibi gözükse de bu çok anlık bir durumdur. Bu nedenle bu artışın kurutma üzerinde önemli bir etkisi yoktur (Geankoplis 2011). B-C bölgesi: Sabit hızda kuruma bölgesidir. Bu bölgede, kuruyan ürün tamamen ıslak kabul edilir ve kuruma dış etkenlere bağlı olarak gelişir. Bu periyot, kurutmanın başlangıcında ve çok kısa bir süre görüldüğünden dolayı çoğu gıda için ihmal edilmektedir (Hall vd. 1980). C-D bölgesi: Bu bölgede kuruma hızı azalmaya başlar. Ürün yüzeyinde ilk kuru noktanın oluştuğu noktaya kritik nokta denmektedir. Kritik nokta sabit kuruma periyodunun bittiğini gösterir. Bu periyotta, ürünün yüzeyindeki ıslak alan miktarı azalmaya başlar. Bu bölgede difüzyon etkilidir. Gıdaların genellikle bu periyotda kurudukları bilinmektedir (Roberts 1999). D-E bölgesi: İkinci azalan bölgedir. Ürün içinden su yavaş bir şekilde difüze olur. D noktasında ürün yüzeyi tamamıyla kurudur (Geankoplis 2011). Kurutma sistemleri, "konveksiyon kurutma", "kondüksiyon kurutma" ve "radyasyonla kurutma" olmak üzere başlıca üç farklı yönteme ayrılabilir (Cemeroğlu ve Acar 1986). Konveksiyon kurutmada (sıcak hava ile kurutma), buharlaştırma için gerekli olan sıcak gaz (hava) kurutulacak maddenin içinden, üzerinden ve arasından geçirilir, kurutucu yüzeye temas yoktur. Bu yönteme örnek olarak akışkan yatak kurutucular ve püskürtmeli kurutucular verilebilir (Bulduk 2006). Kondüksüyon kurutmada, buharlaştırma için gerekli ısı, sıcak bir yüzeyden kurutulacak olan maddeye iletilir. Radyasyonla kurutmada ise, kurutulacak maddeye ısı, elektromanyetik dalgalar şeklinde transfer edilir (Cemeroğlu ve Acar 1986). Günümüzde kurutma işleminin endüstriyel anlamda yapılabildiği birçok kurutma sistemi geliştirilmiştir (Doymaz 2003). Bu amaçla geliştirilen kurutma sistemlerinden bazıları şöyledir; kabin tipi kurutucular, tünel kurutucular, akışkan yataklı kurutucular, vakum kurutucular, mikrodalga, döner kurutucular, dondurmalı kurutucular, tepsili kurutucular, püskürtmeli kurutuculardır (Cemeroğlu 2004, Günerhan 2005). İlke Kurutma işleminin amacı genel bir bakış açısıyla, gıdanın içerdiği %80-90 oranındaki suyu %10-20 oranına düşürerek, ürünün raf ömrünü arttırmaktır. Su oranı düşük olan gıdada, mikrobiyolojik bozulma ve enzim aktivitesi en alt seviyededir. Kurutulmuş ürünün

43

depolanması ve sevkiyatı da kolay ve daha az masraflı olmaktadır. Aynı zamanda, kurutma birçok yöntemden daha ucuz bir muhafaza yöntemi olup, daha az işçilik ve daha az alet ekipman gerektirmektedir. Ek olarak, kurutulmuş gıdalar diğer koruma yöntemleri uygulanmış gıdalara göre, besin öğeleri özellikle de lif içeriği açısından daha zengin durumdadır (Cemeroğlu 2004). Gereçler Kurutucu, terazi İşlem Tüm örnekler, uygun boyutlara getirildikten sonra, belirli bir sıcaklıkta ve hava hızında kütle değişimleri sabitleninceye kadar kurutulacaktır. Ürünlerdeki ağırlık değişimleri belirli aralıklarla kaydedilecektir. Elde edilen veriler kullanılarak kurutma eğrisi çizilecektir ve kurutma hızı hesaplanacaktır. Hesaplama ve değerlendirme Kurutma hızı eşitlik (1) kullanılarak hesaplanmalıdır (Karaaslan 2008).

t

M-MLim

t

M tt

0t ∆

=

∆

∆∆+

→∆

Bu eşitlikte, ∆M/∆t: Kurutma hızı (g su/g kuru madde dk) M: Belli bir "t" anındaki nem içeriği (g su/g kuru madde) t, ∆t: Zaman (dk) Kurutma eğrisi ve kurutma hızı grafikleri Şekil 1 ve Şekil 2’de görüldüğü gibi çizilecektir. Kaynaklar

Anonim. 2007. Sebzeleri kurutma. Gıda Teknolojisi, MEGEP, s.10. Ankara.

Bulduk, S. 2006. Gıda Teknolojisi. s. 35-38, Üçüncü Baskı, Detay Yayıncılık, Ankara.

Cemeroğlu, B. 2004. Meyve Sebze İsleme Teknolojisi, 2. cilt. ISBN 975-98578-2-0, Ankara.

Cemeroğlu, B. ve Acar, J. 1986. Meyve ve Sebze İşleme Teknolojisi, s. 125-145, Ders Kitabı, Ankara.

Demirtas, C., Ayhan, T. and Kaygusuz, K. 1998. Drying behaviour of hazelnuts. Journal of the Science of Food and Agriculture, Vol:76; pp. 559-564.

Doymaz, İ. 1998. Investigation of drying characteristics of grape and Kahramanmaraş pepper. Ph.D. Thesis, Science Institute, Yildiz Technical University, İstanbul.

Doymaz, İ. 2003. Convective Air Drying Characteristics of Thin Layer Carrots. Journal of Food Engineering, Vol: 61; pp. 359–364.

Fellows, P. 1993. Food Processing Technology. Principles and Practise. Ellies Hardwood, New York.

Geankoplis, C.J. 2011. Taşınma Süreçleri ve Ayırma Süreci İlkeleri. ISBN: 978-975-624040-3. Çeviren, Sinan Yapıcı.

Günerhan, H. 2005. Türk Tesisat Mühendisleri Derneği Dergisi, "Endüstriyel kurutma sistemleri), s. 13.

44

Hall, C.W., Kunze, O.R., Calderwood, D.L., Hall, C.W., Maddex, R.L., Shove, G.C. and Davis, D.C. 1980. Drying and storage of agricultural crops. Washington State Univ., Pullman, WA 99164, pp. 381, USA.

Karaaslan, S.N. 2008. Sebze ve Endüstri Bitkilerinin Mikrodalgayla KurutulmasıÜzerine Çalışmalar. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Tarım Makinaları Anabilim Dalı, 195 s. Adana.

Roberts, J.S., 1999. Understanding The Heat and Mass Transfer of Hygroscopic PorousMaterials, Doktora Tezi, The State University Of New Jersey, Food Science, New Brunswick, New Jersey.

Sarsılmaz, C. 1998. Güneş Enerjisi Destekli Kayısı Kurutma Sistemi. Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, s. 49-51, Elazığ.

45

B03b. Sıvı Seviyesinin Zamana Bağlı Değişiminin Belirlenmesi Genel Bilgi Akışkanlar Mekaniği, akışkan hareketlerini ve bu hareketleri yaratan ya da bu hareketler sonucunda ortaya çıkan hız, basınç, kuvvet, enerji ve bunun gibi fiziksel etkileri inceler. Akışkanlar Mekaniği, temelde iki bilim dalının ana kuralları üzerine inşa edilmiştir. Bunlar: Mekanik (NEWTON) ve Termodinamik yasalarıdır. Ayrıca hareketi incelenen akışkanın fiziksel özellikleri ve hareket bölgesinin çevresinden gelen şartların da etkisi büyük önem taşımaktadır. Akışkanlar sıvılar ve gazlar olmak üzere iki ana grupta sınıflandırılabilirler. Bazı akışkan düzenli ve çalkantısız, bazıları da oldukça düzensizdir. Çalkantısız akışkan tabakaları ile karakterize edilen çok düzenli akışkan hareketi laminer olarak adlandırılır. Yüksek hızlarda ise düzensiz türbülanslı akış tipi görülmektedir. Reynold sayısı (Re) akış tipini belirlemede kullanılır. Akışkanlar Mekaniğinde prosesler yatışkın veya yatışkın olmayan koşullarda gerçekleşebilir. Bir prosesin özellikleri zamana bağlı olarak değişim göstermiyorsa sistemin yakışkın durumda olduğu, zamanla değişiyorsa sistemin yakışkın olmayan durumda olduğu söylenir. Akışkanlar Mekaniğindeki en önemli fiziksel ilkeler kütle dengesi (veya devamlılık), mekanik enerji dengesi ve momentum dengesidir. Genel olarak kütlenin korunumu yasası "kütlenin durumu yeniden düzenlenebilir fakat kütle yaratılamaz veya yok edilemez" cümlesi ile ifade edilir. Bu genel yasa belirli bir kontrol hacim için aşağıdaki eşitlik kullanılarak özetlenebilir; Giren - Çıkan ± Üretilen= Birikim İlke Bu analizin ilkesi konteyner içerisindeki sıvı seviyesinin zamana bağlı değişim denkleminin türetilmesi ve Reynold sayısı kullanılarak akış tipinin belirlenmesidir. Gereçler Konteyner, boru düzeneği, dereceli silindir, kronometre, cetvel İşlem Konterner su ile doldurulur ve sıvının t=0 anındaki ilk yüksekliği ölçülür. Sıvı akışı başlatılır ve 2 dakika içerisindeki hacimsel akış hızı belirlenir. Hesaplama ve Değerlendirme Kütle denkliği kullanılarak konteyner içerisindeki sıvı seviyesinin zamana bağlı değişim denklemi türetilir. Reynold sayısı kullanılarak akış tipi belirlenir. Kaynaklar Geankoplis, C.J. "Transport Processes and Seperation Process- Includes Unit Operations. 4th Edition" Pearson Education, Inc., 2003.

46

B04 Ekmek Prosesi ve Kalite Değerlendirmesi 1. Genel Bilgi Bir buğdayın ekmeklik kalitesini tahmin etmede kullanılan fiziksel, kimyasal, fizikokimyasal ve reolojik birçok test veya yöntem geliştirilmiştir. Bu testlerden elde edilen değerlere bakılarak örneğin kalitesi hakkında fikir sahibi olunabilir. Fakat gerçek ekmeklik kalitesini tayin etmek için deneysel olarak ekmek yapılıp bunun değerlendirilmesi gerekir. Ancak ekmek belli standartlara göre bilimsel olarak yapılıp değerlendirilmelidir. Ulusal ve uluslar arası birtakım deneysel ekmek yapma ve kalite değerlendirme yöntemleri geliştirilmiştir. Bunlardan birisi olan rapid-mix test aşağıda verilmiştir. Rapid mix test (Hızlı yoğurma yöntemi) ile ekmek yapımı 2. Gereçler Etüv, rutubet kapları, falling number, farinograf, terazi, universal hızlı yoğurucu (UMTA/10 Detmold tipi yoğurma paletli), fermantasyon dolabı, hamur kesme ve yuvarlama makinesi, şekil verme makinesi, fırın, hacim ölçme aleti 3. İşlem Ekmek yapımı için 1000 g un ( %15 rutubete göre) kullanılır. Buna %5 maya, %1.5 tuz, %1.0 şeker, %1.0 yağ katılır. Unun su kaldırması, farinograf aleti ile saptanır. Unun enzim aktivitesi, 250 ± 25 saniyelik düşme sayısına ayarlanır. Hızlı yoğurucunun haznesine önce farinografta saptanan miktardaki su, sonra un ve diğer katkılar konur ve sonra 1400 devir/dakika hızda toplam 1 dakika yoğrulur. Süre sonunda tartılan hamur, %80±5 nisbi rutubet ve 28–32 ºC fermentasyon dolabında 20 dakika bekletildikten sonra birinci havalandırma ve fermentasyon dolabında 10 dakika daha bekletilerek ikinci havalandırma yapılır. Daha sonra hamur, şekil verilerek pişirme kaplarına konur ve 30 dakika aynı koşullarda fermentasyona bırakılır (hamur yoğurma işleminden sonra toplam 60 dakika fermentasyona tabi tutulmuş olur). Fırında 250 ºC de 20 dakika süre ile pişirilir. 4. Hesaplama ve Değerlendirme Ekmekler fırından çıktıktan 6 saat sonra tartılarak ağırlıkları, hacim ölçme aleti ile de hacimleri saptanır. Daha sonra ekmekler kesilerek ekmek içi yapısı değerlendirilir ve Dallmann formülü ile ekmek değer sayısı belirlenir. Ekmek değer sayısı = [(Hacim Faktörü x Gözenek Faktörü) / 100] ± Ekmek içi değerleri Hacim faktörünün belirlenmesi için önce ekmeğin hacmi özel hacim ölçme aleti ile ölçülür ve bulunan değerden 100 g una karşılık gelen ekmek hacmi (hacim verimi ) hesaplanır. Hacim verimi 400 mL den düşük ise Faktör = Hacim verimi – 300 den bulunur.

47

Hacim verimi 400 mL den büyük ise Faktör = [(Hacim verimi – 400) / 2] + 100 Gözenek faktörünün saptanması için Dallmann gözenek ıskalasından ekmek içi gözenek numarası tespit edilir ve buna karşılık gelen gözenek faktörü Çizelge 1’den elde edilir. Çizelge 1 Gözenek numarasına karşılık gelen gözenek faktörü

Gözenek numarası Gözenek faktörü 1 30

2 40 3 50 4 60 5 70 6 80 7 90 8 100

Ekmek içi değerleri, ekmek içinin tekstürü, elastikiyeti ve gözeneklerinin homojenliğidir. Bu değerlere karşılık gelen puanlama Çizelge 2'de belirtilmiştir. Çizelge 2 Ekmek içi değerleri

Tekstür Kaba 0 Oldukça kaba 10 Oldukça ince 15 İnce 20 Oldukça yumuşak 30 İpekimsi yumuşak 40 Homojenlik Homojen 5 Oldukça homojen 0 Homojen değil -5 Elastikiyet

İyi 0 Oldukça iyi -5 Kabul edilebilir -10 Kusurlu -75 Yetersiz -

100 Kaynaklar

Anonymous 1971. Standard Methoden Für Getreide Mehl und Brot. 5. Erweiterte Auflage. Im Verlag Moritz Scheafer, Detmold, Germany.

Özkaya, H. ve Özkaya, B. 2005. Tahıl ve Ürünleri Analız Yöntemleri. 2. Baskı. Gıda

Teknolojisi Derneği Yayınları No:31. Ankara.

48

C. YAĞ TEKNOLOJİSİ C01. Gaz Kromatografisi (GC) ile Yağ Asitlerinin Belirlenmesi 1. Genel Bilgi Her yağ kendine özgü yağ asitlerinden oluşmaktadır. Yağlar yağ asitleri bileşimi ile teşhis edilir. Bu analizin yapılmasını gerektiren diğer bir neden ise yağlara yapılan tağşişin belirlenmesidir. Bu yöntem, bütün bitkisel ve hayvansal yağlara uygulanabilir. Bu işlem, epoksi, hidroperoksi, sikloprofenil, siklopropil ve olası hidroksil ve asetilenik yağ asitlerine kısmen veya tamamen zarar verdiğinden bu grupların esterleştirilmesi için uygun bir yöntem değildir. Bu yöntem asit sayısı 2'den düşük yağlar için uygulanır. 2. İlke Yağların kalevi çözeltisi ile sabunlaştırılarak metil esteri formuna dönüştürülmesi ve bunun GC’de gaz formuna geçmesi ve taşıyıcı bir gaz ile kolonda molekül ağırlıklarına göre ayrılması ve dedektör yardımı ile içerisinde yer alan yağ asitlerinin kalitatif ve kantitatif olarak belirlenmesidir. 3. Kimyasallar Hekzan, isooktan veya heptan, Metanollü KOH çözeltisi, 2 N metil oranj HCl çözeltisi, 0.1 N 4. Gereçler Erlenmayer, 50 mL’lik veya santrifüj tüpü, hekzan ve alkaliye dayanıklı, pipet 1 mL ve 10 mL’lik 0.1 mL taksimatlı) veya mikropipet, vial (küçük şişe), analitik terazi, kronometre, gaz kromatografi cihazı, kapiler kolon 5. İşlem 5.1. Esterleştirme Yaklaşık 400 mg yağ örneği erlene tartılır. Üzerine 4 mL isooktan ilave edilerek yağ çözülür. Sonra 2 N metanollü KOH'dan 0.2 mL ilave edilir ve 30 saniye kuvvetli şekilde çalkalanır. 6 dakika karanlık bir yerde bekletilir. Bu süre sonunda 1–2 damla metil oranj ve ardından HCl çözeltisinden 0.45 mL ilave edilerek yatay bir konumda fazların ayrılması için beklenir. Daha sonra berrak faz küçük şişelere (viallere) alınır. Bu şişelerden alınan mikrolitre düzeyindeki örnek GC'ye verilir. 5.2. Hazırlanan Metil Esterlerin Cihaza (GC) Enjeksiyonu ve Tanımlanması Gaz kromatografisi Şekil 1'de görüldüğü gibi; Gaz ünitesi, Enjeksiyon bloğu, Fırın veya kolon bloğu, Dedektör bloğu, Yazıcı ve integratörden oluşmaktadır. Esterleştirilen numuneden kaç mikrolitre alınacağına göre enjektöre çekilir ve silisli kauçuktan yapılmış septum denilen kısımdan bir odacığa enjeksiyon yapılır. Buranın sıcaklığı yaklaşık 250 oC olup örneğinki ise yaklaşık 20-25 oC'dir. Bu nedenle örnek bu sıcaklıkta hızla buharlaşır. Taşıyıcı gazın sürüklemesiyle oluşan buharlar kolona doğru sürüklenir.

49

Şekil 1 Gaz kromatografi cihazının kısımları ve genel görünümü Enjeksiyon blokları enjeksiyon tiplerine göre tasarlanır, bunlar numunenin bir kısmını dışarı atan bölünmeli (split) tip, diğeri ise numunenin tümünü kolona gönderen bölünmesiz (splitless) tiptir. Numune, aranan bileşenler açısından oldukça düşük konsantrasyona sahip ise bölünmesiz mod seçilerek örneğin tümü kolona verilir. Eğer aranan bileşenlerin oranı yüksek ise bölünmeli enjeksiyon tercih edilir. Örneğin split oranı 1:100 şeklinde olması demek numuneyi 100 birim kabul edip sadece 1 birimini kolona enjekte etmek demektir.

Şekil 2 Enjeksiyon bloğunun yapısı ve genel görünümü

Enjeksiyon bloğundan kolona gelen gaz fazındaki numune karbon zinciri uzunluğuna göre bileşenler kolonda tutulur. Molekül kütlesi fazla olan yağ asitleri kolonda daha uzun süre tutulur. Örneğin 12 karbonlu laurik asit kolonda az tutulurken, yani daha hızlı kolonu terk

50

ederken, 18 karbonlu oleik asit daha çok tutulur, yani kolonu daha yavaş terk eder veya daha uzun zaman kolonda kalır. Bu olaylar absorpsiyon ve adsorpsiyon olayları ile ilgilidir. Yağ asitleri kolonda sırasıyla ayrılarak dedektöre gelirler. Dedektörde küçük bir pilot alev olduğu için burada bileşenler yanarlar ve iyonlaşırlar. Oluşan iyonlar yağ asitleri miktarına göre elektrik sinyali oluşturur. Oluşan bu akım kablolar yardımıyla kaydediciye (bilgisayar veya yazıcı) gönderilir. Böylece zamana karşı sinyal büyüklüğü (bileşen miktarı) grafik olarak çizilir ve buna kromatogram denir. Her pik bir bileşene aittir. Piklerin tümünün bir arada gösterildiği şekle de kromatogram denir. Yağ asitlerinin belirlenmesinde en yaygın kullanılan dedektör alev iyonlaştırmalı dedektör (Şekil 3), yaygın adı FID olup, İngilizce baş harflerinin kısaltması (Flame Ionization dedector)'dır. Bu dedektörde hidrojen ve kuru hava belirli oranda (genelde 1:10) karışarak yanar. Kolondan gelen yağ asitleri bu alevde yanar, bu yanma ile iyonlar açığa çıkar ve kollektörde depolanır. İyonların alevden kollektöre doğru ilerlemesi düşük bir akım oluşturur. Bu akım dedektör tarafından sinyal olarak ölçülür. Miktarı fazla olan yağ asitleri daha büyük, az olanlar daha küçük pik oluşturur.

Şekil 3 Alev iyonlaştırmalı dedektörün genel yapısı

6. Hesaplama ve değerlendirme Yazıcıdan alınan kromatogramın şekli aşağıdaki gibidir. Şekil 1'de görüleceği üzere apsiste yağ asitlerinin kolonda tutulma (alıkonma) zamanları (dakika) yer alır. Bu kromatogramdan piklerin alanları hesaplanarak o yağ asidinin yüzdesi bulunur. Piklerin tanımlanması için, yağ asitlerinin saf haldeki metil esterleri tek tek cihaza (enjekte) verilir ve bunların da alıkonma süreleri belirlenir (Şekil 2) ve daha önce enjekte edilen numunenin tutulma süreleri ile karşılaştırılarak (aynı zaman diliminde gelenler) o pikin hangi yağ asidine ait olduğu saptanır. Örneğin; cihaza saf standart olarak palmitik asit enjekte edilsin ve tutulma süresi 3 dakika olsun, sonra numune enjekte edilsin ve 3. dakikada bir pik gelsin, bu pik muhtemelen palmitik asit pikidir. Bu durum üç kez tekrar edilir ve aynı sonuç elde edilirse pik kesin olarak tanımlanmış olur. Şekil 3'te standart yağ asidi metil esteri verilmiş kromatogram ile örnek kromatogramı üst üste çakıştırılmıştır. Şekilden görüleceği üzere örnekteki o pikin hangi yağ asidi olduğu tanımlanmıştır.

51

Şekil 1 Örnek bir kromatogram

Şekil 2 Standart maddeye ait kromatogram

Şekil 3 Standart yağ asidi kromatogramı ile örnek kromatogramının karşılaştırılması Diğer bir tanımlama şekli ise, yüzdeleri bilinen yağ asitleri karışımının cihaza verilerek elde edilen kromatogramın numune kromatogramı ile karşılaştırılmasıdır. Şekil 4'te görüleceği üzere standart yağ asitlerinden oluşan karışımın kromatogramı ile örnek kromatogramı çakıştırılmış ve örnekteki piklerin hangi yağ asitlerine ait olduğu belirlenmiştir. Bu yöntem tek tek standart vermeye nazaran daha kısa süre aldığı için tercih edilmektedir.

52

Şekil 4 Karışım standardı ile örnek standardının karşılaştırılması

Piklerin tanımlanmasından sonra hesaplamaya geçilir. Cihazın entegratörü pikin alanına göre her yağ asidinin bileşimini % olarak hesaplar. Aşağıdaki örnekte bir sonuç raporu verilmiştir. Burada birinci sütun pik numaralarını, ikinci sütun alıkonma sürelerini, üçüncü sütun pik alanını, dördüncü sütun pik yüksekliğini son sütun ise cihazın kendi programı ile hesapladığı derişim bazında madde yüzdelerini göstermektedir.

Kaynaklar Gündüz, T. 2005. Enstrümental Analiz, Gazi Kitapevi, Ankara, 1357 s. Holler, S. W. (Çeviri Editörleri: Prof. Dr. Esma KILIÇ, Prof. Dr. Fitnat KÖSEOĞLU) 1999.

Analitik Kimya Temelleri Cilt 2. Bilim Yayıncılık, Ankara, 870 s. Anonymous (1990) Fatty acids in oil and fats. In AOAC Official Methods of Analysis, 15th ed.,

Vol. II, Helrich, K. (ed.), pp 963-964, Virginia

53

C02a Sterol Analizi 1. İlke İnternal standart olarak kolesterol eklenen yağ, etanollü potasyum hidroksitle sabunlaştırılır, sabunlaşmayan madde dietil eterle ekstrakte edilir. Steroller sabunlaşmayan maddeden ince tabaka kromatografiyle ayrılıp, trimetilsilil esterlerine dönüştürülüp, gaz kromatografide analiz edilir. 2. Kimyasallar İnternal standart (kolesterol), 2N etanollü KOH (130 g KOH 200 mL’lik destile suda çözülür, soğuduktan sonra etanolle 1L’ye tamamlanır), Dietil eter, Etanol, Sodyum sülfat anhidrat, 0.2 N etanollü KOH (13g KOH 20 mL’lik destile suda çözülür, etanolle 1L’ye tamamlanır), Hekzan, Aseton, Kloroform, 2,7-dichlorofluoresceinin %0.2’lik etanollü çözeltisi, Piridin, BSTFA (bistrimethylsilyl trifluor acetamide+%1trimethyl chlorosilane), Referans çözelti; β-sitosterolün kloroformdaki % 5’lik çözeltisi 3. Gereçler 500 ml’lik cam balon, Geri soğutucu, Isıtıcı, Ayırma hunisi, Erlen (250 mL), Turnusol kağıdı, Cam balon (250 mL), Mikroşırınga, Spatül, UV lamba, Nüçe erleni, Filtre, Whatson filtre kağıdı, 50 mL’lik rotary balonu, Filtre kağıdı, Vial, Vakum pompası, İnce tabaka plakaları (20×20 cm) (0.25 mm silika jelle kaplanmış plakalar, 0.2 N etanollu KOH çözeltisine daldırılıp 10 sn bekletilir, çeker ocakta 2 saat bekletildikten sonra, 100°C’lik etüvde 1 saat kurutulur) 4. İşlem 1. aşama: Sabunlaşmayan maddenin ayrılması

Vakum pompasına bağlı nüçe erlenine filtre takılır, yağ örneği (içindeki nemi uzaklaştırmak amacıyla) susuz sodyum sülfattan geçirilir.

↓ Fitre edilmiş yaklaşık 5 g örnek, 500 mL’lik balona alınır.

↓ 50 mL etanollü KOH ilave edilir

↓ 4.5-5 mg kolesterol ilave edilir

↓ Geri soğutucuya takılarak sabunlaşma gerçekleşinceye kadar (çözelti berraklaşır) beklenir

↓ Sabunlaşma 20 dk daha sürdürülür

↓ Geri soğutucuya 50 mL su verilerek, balon soğutucudan çıkarılır.

↓ Balon 30 °C’ye soğutulur.

↓ Balonun içeriği 500 mL’lik ayırma hunisine alınır

↓ Balon birkaç defa destile suyla çalkalanır, su ayırma hunisine ilave edilir

↓ Ayırma hunisine 80 mL dietil eter eklenir, hafifçe çalkalanır, ayırma beklenir

↓ Alt faz ikinci bir ayırma hunisine alınır, 60-70 mL dietil eter eklenir, tekrar çalkalanır, ayırma

beklenir

54

↓ Alt faz üçüncü bir ayırma hunisine alınır, 60-70 mL dietil eter eklenir, tekrar çalkalanır, ayırma

beklenir ↓

Alt faz uzaklaştırılır, üst faz olarak ayrılan sabunlaşmayan maddeler tek bir ayırma hunisinde toplanır ↓

Sabunlaşmayan madde destile suyla nötr reaksiyon verene kadar yıkanır ↓

Yıkama suyu uzaklaştığında sabunlaşmayan madde bir erlene alınır, ayırma hunisi birkaç kere eterle çalkalanır ve erlene eklenir

↓ Erlene sodyum sülfat eklenir

↓ Sodyum sülfat bir filtre kağıdıyla filtre edilir, sabunlaşmayan madde darası alınmış 250 mL’lik

balona alınır ↓

Örnekteki dietil eter rotary evoporatörde uçurulur, örnek azottan geçirilir. ↓

Örnek 100 °C’ deki etüvde 15 dk kurutulur ↓

Örnek desikatöre alınarak soğutulur 2.aşama: Sterol Fraksiyonunun Ayrılması

Desikatöre alınan balondaki sabunlaşmayan madde miktarı tespit edilir ↓

Sabunlaşmayan maddenin kloroformda % 5’lik çözeltisi hazırlanır ↓

Elde edilen çözelti mikroşırınga ile ince tabaka plakasına olabildiğince ince sürülür ↓

Sürme yapılan çözeltinin (çizginin) soluna, aynı hizada referans sterol çözeltisi (β-sitosterol) damlatılır

↓ Plaka develope tankına alınır (Develope çözeltisi 65:35 oranındaki 100 mL’lik hekzan/dietil

eter karışımından oluşur; plaka tanka alınmadan en az yarım saat önce, çözelti filtre kağıdıyla birlikte tanka konulmalıdır)

↓ Çözelti, plakanın üst kısmının 1 cm yakınına geldiği zaman plaka tanktan çıkarılır

↓ Plaka çeker ocakta bir süre bekletilir

↓ Plakaya 2,7-dichlorofluorescein çözeltisi spreylenir

↓ UV lamba altında, referans çözeltisiyle aynı hizada bulunan bant işaretlenir

↓ İşaretlenen bölgedeki silika jel kazınarak üzerinde fıltre bulunan, vakum pompasına bağlı

nüçe erlenine alınır ↓

Silika jel vakum altında önce 10 mL kloroform, sonra 30 mL dietil eterle yıkanır ↓

Elde edilen çözelti 50 mL’lik rotary balonuna alınır ↓

Çözelti 4-5 mL kalana kadar rotary’de buharlaştırılır

55

↓ Çözelti, darası alınmış viale alınır

↓ Çözelti azottan geçirilir

↓ Birkaç damla aseton eklenerek, tekrar azottan geçirilir

↓ Vial, etüvde 105 °C’de 10 dk bekletilir

↓ Desikatöre alınarak soğutulur

3.aşama: Trimetilsililleme

Vialdeki sterol miktarı hesaplanır ↓

Her mg sterol için 50 µl BSTFA/piridin karışımı (1:1 oranında hazırlanmış) eklenir ↓

Steroller çözününceye kadar çalkalanır ↓

15 dk beklenir ↓

Birkaç dk santrifüj edilir ↓

Çözelti kromatografik analize verilir

Kaynaklar Anonymous. 2001. Determination of the composition and content of sterols by capillary coloumn gas chromatography, international olive oil council, COI/T.201DOC.no.10.

56

C02b. Sabunlaşma Sayısı Tayini

1. İlke Deneyin prensibi, 1 g yağın sabunlaşması için gerekli KOH‘in mg olarak ağırlığı olan sabunlaşma sayısını tespit etmektir. Belirli bir miktar yağ numunesi, belirli miktarda ve ayarlı bir alkollü KOH ile kaynatılarak sabunlaştırılır. Sabunlaşma sonunda KOH in fazlası, yine ayarlı bir asit çözeltisi ile titre edilerek, sabunlaşmada kullanılan KOH miktarı belirlenir. 2. Kimyasallar Fenol ftalein (% 1 lik Etanolde), 0.5 N Etanollü KOH Çözeltisi, 0.5 N HCl Çözeltisi 3. Gereçler Hassas laboratuvar terazisi, Geri soğutucu 4. İşlem Yaklaşık 2 g örnek 0.001 g duyarlılıkla balona tartılır. Üzerine bir pipetle tam 25 mL 0.5 N etanollu KOH çözeltisi ilave edilir. Geri soğutucu düzenine bağlanır ve zaman zaman karıştırılmak sureti ile yavaşça kaynatılır. 1 saat geri soğutucuda kaynatılır (sabunlaşması güç olan bazı yağlar için bu süre uzatılabilir). Balon geri soğutucu düzeneğinden alınıp sıcak haldeki sabun çözeltisine, 4 -5 damla fenol ftalein ilave edilerek 0.5 N HCl ile fenol ftaleinin kırmızı rengi tamamen kaybolana kadar titre edilir. 25 mL etanollü KOH ile bir de tanık deney yapılır. 5. Hesaplama ve değerlendirme Sabunlaşma Sayısı = (Vk - V) x N x 56.1 / m Vk = Tanık deneyde harcanan HCl miktarı, mL V = Örnek için harcanan HCl miktarı, mL m = Örnek miktarı, g N = HCl’in normalitesi Kaynaklar AOCS Methods (Cd 3-25)

57

C03a Peroksit Sayısı (Asetik Asit-kloroform Yöntemi) 1. İlke Peroksit sayısı, yağlardaki aktif oksijen miktarının ölçüsü olup, 1000 gram örnekteki aktif oksijenin miliekivalent olarak eşdeğeridir. Test koşullarında potasyum iyodürü (KI) okside eden maddelerin tümünü kapsamaktadır. Bu maddeler, genellikle peroksitler veya benzeri diğer yağ oksidasyon ürünleri olarak değerlendirilmektedir. Bu yöntem margarin dâhil tüm bitkisel ve hayvansal yağlara uygulanabilmektedir. 2. Kimyasallar Kloroform, Buzlu asetik asit, Doymuş KI çözeltisi, Sodyum tiyosülfat çözeltisi, Nişasta çözeltisi 3. Gereçler Pipet, 0.5 mL, Erlenmayer, ağzı traşlı, kapaklı, 250 mL hacimli, Büret 4. İşlem 1. 5.00±0.05 g örneği 250 mL'lik ağzı traşlı ve kapaklı erlene tartınız ve 30 mL asetik asit/kloroform çözeltisi (3:2) ilave ederek örneği çözünüz. Daha sonra bu karışıma 0.5 mL doymuş KI çözeltisi ilave ediniz. 2. Bir dakika boyunca sürekli çalkalayınız ve 30 mL destile su ilave ediniz. 3. Birkaç damla (0.5 mL) nişasta indikatörü ilave edip renk dönümünü gördükten sonra 0.1 N sodyum tiyosülfat ile titre ediniz ve sarfiyatı kaydediniz. 4. Dikkat edilecek hususlardan biri de şahit deneyidir. Şahit deneyinde örnek kullanılmaksızın tüm aşamalar tekrarlanır. Sarfiyat 0.1 mL’yi geçmemelidir. 5. Hesaplama ve değerlendirme Peroksit değeri (meq O2 / kg örnek)= [(S-B) x N x 1000 / P] B: Şahit deney sonucunda harcanan sarfiyat (mL) S: Örneğin titrasyonunda harcanan sarfiyat (mL) N: Sodyum tiyosülfat çözeltisinin normalitesi P: Alınan örnek miktarı (g) Kaynaklar AOCS Methods (Cd 8-53)

58

C03b İyot Sayısı Tayini 1. Genel Bilgi İyot sayısı yağlarda doymamışlığın ölçüsü olup, 100 g yağın bağladığı iyot miktarının belirlenmesi esasına dayanmaktadır. 2. İlke Belirli miktarda yağ numunesi karbon tetraklorürde çözündürüldükten sonra, wijs reaktifi ile muamele edilerek yağ asitlerindeki çift ve üçlü bağlara halojenür bağlanması ve arta kalan iyot monoklorürün KI ile indirgenerek açığa çıkan iyodun sodyum tiyosülfat çözeltisi ile titre edilerek tespit edilmesi ilkesine dayanır. 3. Kimyasallar % 10 luk (m/v) Potasyum İyodür Çözeltisi, 0.1 N sodyum tiyosulfat çözeltisi, ayarlı, Buzlu Asetik Asit (etanol veya oksidan madde ihtiva etmeyen), Karbon tetra klorür (oksidan madde ihtiva etmeyen) (Oksidan madde araştırılması:1 mL doygun K2Cr2O7 çözeltisi, 2 mL d= 1.84 olan H2SO4 ile karıştırılır. 10 mL reaktif eklenir, çalkalanır. Rengin yeşile dönmesi oksidan maddenin varlığını gösterir), İyot (saf yeniden süblime edilmiş), İyot tri klorür veya iyot mono klorür, % 0.5 lik (m/v) Nişasta Çözeltisi Wijs Çözeltisi (9 g iyot triklorür (ICl3) 700 mL glacial asetik asit ve 300 mL karbon tetra klorürde çözülür. Çözeltiden 5 mL alınır ve 5 mL % 10 luk KI çözeltisi ve 30 mL su ilave edilir. Açığa çıkan iyot nişasta çözeltisi indikatörlüğünde sodyum tiyosülfat çözeltisi ile titre edilir. Reaktifin kalan kısmına 10 g süblime edilmiş iyot katılır ve çalkalanarak tamamen çözülür. Serbest iyot miktarı yukarıdaki gibi titre edilir. 5 mL için harcanan sodyum tiyosülfat çözeltisi miktarı ilk tayindekinin 1.5 katı sınırını hafifçe aşmalıdır. Böylece yan reaksiyonlara yol açacak iyot tri klorür kalmaması sağlanmış olur. Hazırlanan reaktif, durulması için bir süre bekletilir. Kahverengi bir başka şişeye bulandırılmadan, dekante edilir. Ağzı sıkıca kapatılarak karanlık bir yerde muhafaza edilir. Bu şekilde hazırlanmış çözelti aylarca kullanılabilir. 4. Gereçler Hassas laboratuvar terazisi 5. İşlem

Numune katı ise eritilir ve gerekirse erime noktasının 10 °C yukarısına kadar çıkılır. Üzerine 4 g susuz sodyum sülfat ve 1 g süzme yardımcı maddesi (kum vb.) koyularak süzülür. Süzüntü tamamen berrak olmalıdır.

Beklenen iyot sayısına göre aşağıda belirtilen miktarda örnek 250 mL lik cam kapaklı bir erlen içine 0.0001 g duyarlılıkla tartılır.

5'e kadar 3.0 gram 5-20 1.0 gram 21-50 0.6 gram

51-100 0.3 gram 101-150 0.2 gram 151-200 0.15 gram

59

Yağı çözmek için 15 mL karbon tetra klorür ve tam 25 mL Wijs çözeltisi katılır. Erlenin kapağı kapatılıp hafif çalkalanır. Karanlıkta 1 saat bekletilir. 150 mL su ve 20 mL % 10 luk Potasyum iyodür çözeltisi ilave edilir. 0.1 N sodyum tiyosülfat çözeltisiyle iyodun sarı rengi açılıncaya kadar titre edilir. Renk açıldıktan sonra birkaç damla nişasta indikatörü eklenir. Oluşan mavi renk kaybolup, tamamen beyaz renk elde edilinceye kadar titrasyona devam edilir. Bir de tanık deney yapılır. 6. Hesaplama ve değerlendirme

N x ( V2 - V1 ) x 0,1269 İyot Sayısı = --------------------------------------- x 100 m

N: Sodyum tiyosülfat çözeltisinin normalitesi V2= tanık deneyde harcanan sodyum tiyosulfat miktarı, mL V1= örnek için harcanan sodyum tiyosulfat miktarı, mL m = örnek miktarı, g

Kaynaklar TS 4961 / Şubat 1997

60

C04 Bitkisel Yağların Özgül Soğurma Değerlerinin Belirlenmesi 1. İlke Bu yöntem, yağların dien ve trien değerlerinin belirli bir çözgen ile çözülmesinden sonra kör (çözgen)’e karşı 232 ve 268 nm dalga boylarında spektrofotometrik olarak belirlenmesi esasına dayanmaktadır. Özgül soğurma değeri, yağın kalitesi hakkında fikir vermekle birlikte yağın depolanması ve oksidasyon düzeyi hakkında da bilgi vermektedir. Bunun yanı sıra özellikle zeytinyağının tağşişinde de kullanılan bir parametredir. 2. Kimyasallar İso-oktan veya siklohekzan (Spektrofotometrik ölçüm saflığında olmalı) 3. Gereçler Spektrofotometre (UV-VIS), 220 ve 360 nm dalga boylarını tarayabilmeli, Kuartz küvetler (1 cm boyunda), Balon joje (25 mL’lik), Karıştırıcı 4. İşlem 0.25 g örnek 25 mL’lik balon jojeye tartılır. Tartım kaydedilir. Balon jojeye uygun çözücü (iso-oktan veya siklohekzan) azar azar ilave edilerek yağın çözülmesi sağlanır. Balon çizgisine kadar çözücü ile tamamlanır. Spektrofotometrede okuma yapabilmek için balon jojedeki karışımın berrak olması şarttır. Spektrofotometrede öncelikle çalışılması gereken dalga boyları (232-268 nm) bilgisayar programına girilir. Sıfırlama işlemine geçilir. Kuartz küvetlerin her ikisine çözelti ilave edilir. Spektrofotometrenin her iki yuvasına da yerleştirilir ve sıfırlama işlemi yapılır. İlk yuvadaki kuartz küvet çıkartılır ve balon jojedeki örnek aktarılır. Okuma yapılır. Okuma değerleri 0.1-0.8 arasında olmalıdır. Eğer bu aralığa gelmiyor ise seyreltme veya yoğunlaştırmaya gidilir. 5. Hesaplama ve değerlendirme

lc

AKE cm

×

==λ

λ

1%

1

E 1%

1cm= K

λ= Okuma yapılan dalga boyundaki özgül soğurma değeri

Aλ

= Okuma yapılan dalga boyundaki absorbans değeri

c= Çözeltinin konsantrasyonu (g/100 mL) l= Işık yolu (cm) Zeytin yağı için kullanılan ∆K (∆E) değeri;

∆K=Km-2

44 +−+

mmKK

Kaynaklar AOCS Methods (Ch 5-91)

61

D. ET TEKNOLOJİSİ D01a. Et ve Et Ürünlerinde pH Analizi 1. Genel Bilgi pH değeri gerek taze et gerekse et ürünlerinde önemli bir kriterdir. pH değeri kasta 7,2-7,4 civarındayken kesim sonrası meydana gelen enzimatik olaylar sonucunda bu değer hızla düşer. Kesimden 1 saat sonra pH tekrar yükselmeye başlar. pH’nın 24 saat sonunda ulaşacağı değer, etin olgunlaşma, yumuşaklık, su bağlama kapasitesi, şişme özelliği, renk tutma, renk oluşumu ve dayanıklılık gibi teknolojik özelliklerini yakından ilgilendirir. 2. İlke Et ve et ürünündeki H iyonlarının su içerisinde çözünmesi ve konsantrasyonunun pH metre ile belirlenmesidir. pH metre ile ölçüm, çözelti ile cam elektrotun ince yüzeyi arasındaki potansiyel farkın ölçülmesi esasına dayanır. 3. Kimyasallar pH 4 ve 7 tampon çözeltileri 4. Gereçler pHmetre, Manyetik karıştırıcı, Manyetik balık, Beher 150 mL 5. İşlem Örnekte pH ölçümü yapılmadan önce, pH-metrenin pH 4 ve pH 7 tampon (buffer) çözeltileri ile kalibre edilmesi gerekir. Homojen et örneğinden 10 g, 150 mL’lik behere tartılır. Üzerine 100 mL destile su ilave edilir. Manyetik karıştırıcı üzerine yerleştirilir ve içerisine manyetik balık konur. Karıştırma sırasında pH elektrodu behere daldırılır ve pH metre göstergesinden örneğin pH değeri okunur ve kaydedilir. Kaynak AOAC. 2000. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC.

62

D01b Et ve Et Ürünlerinde Titrasyon Asitliği Analizi 1. Genel Bilgi Fermente et ürünlerinde pH’nın düşürülmesi, dolayısıyla yapı oluşumu ve tat-koku gelişimi, ette mevcut ve ilave edilen karbonhidratların metabolizması sonucu laktik asit oluşumuna bağlıdır. Laktik asit oluşumu, starter kültür, şeker miktarı ve cinsi, tuz oranı, baharat ve etin başlangıçtaki laktik asit miktarına bağlı olarak değişir. 2. İlke Et ve et ürünlerinin bir baz aracılığıyla titre edilebilir asit miktarının, ette en çok bulunan asit olan laktik asit cinsinden ifadesidir. 3. Kimyasallar 0,01 N ayarlı sodyum hidroksit çözeltisi (NaOH), Fenol fitalein indikatörü, %1’lik 4. Gereçler Büret 50 mL, Balon joje 250 mL, Erlenmayer 250 ve 500 mL, Huni, Kaba filtre kağıdı 5. İşlem Homojen et örneğinden 10 g hassas olarak tartılır ve 200 mL destile su içerisinde çözündürülür. İçerik 250 mL’lik balon jojeye dikkatlice aktarılır ve çizgisine tamamlanır. Ardından erlenmayere filtre edilir. Filtrattan 25 mL alınarak, 250 mL’lik bir erlenmayere aktarılır. Üzerine 75 mL destile su ilave edilir. Fenol fitalein indikatöründen 2-3 damla damlatılır ve karıştırılır. Ayarlı 0,01 N NaOH çözeltisi ile titre edilir. Şahit örnek için 25 mL destile suya 75 mL daha destile su ilave edilir ve fenolfitalein eşliğinde 0,01 N NaOH çözeltisi ile titre edilir. 6. Hesaplama ve değerlendirme Titre edilebilir asit miktarı laktik asit cinsinden % olarak aşağıdaki formülle hesaplanır. % asitlik = [(V x N x 90) / M] V : Titrasyonda harcanan NaOH miktarı, mL N : NaOH çözeltisinin kesin normalitesi M: Örnek miktarı, g 90: Laktik asitin molekül ağırlığı Kaynaklar AOAC. 2000. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC. Vural H. ve Öztan A. 1996. Et ve et ürünleri kalite kontrol laboratuvarı uygulama kılavuzu. Hacettepe Üniv. Müh. Fak. Yayınları No: 36. Ankara.

63

D02a Soğuk Ekstraksiyonla Yağ Eldesi 1. Genel Bilgi Yağlar organizmada depo yağlar, hücre içi yağlar ve hücre dışı yağlar olmak üzere üç şekilde bulunur. Et yağı doğada bulunan sert yağlardan sayılmakta ve balık veya bitkisel yağlara göre daha fazla doymuş yağ asidi içermektedir. Vücut yağı, hayvanın cinsine ve karkas bölgesine göre faklılık göstermektedir. 2. İlke Et ve et ürünündeki yağın organik asit kullanılarak ekstrakte edilmesidir. 3. Kimyasallar Kloroform:metanol (2:1), Susuz sodyum sülfat (NaSO4) 4. Gereçler Rotary evaporatörü, Ayırma hunisi, Erlenmayer 500 mL, Huni ve kaba filtre kağıdı, Waring blender ya da Ultraturrax, Rotary balonu 5. İşlem Homojen et örneğinden 20 g behere tartılır, üzerine 1 spatül susuz sodyum sülfat, 70 mL kloroform ve 30 mL metanol ilave edilerek 2 dakika süre ile homojenize edilir. İçerik ayırma hunisi içerisine filtre edilir. Süzülme tamamlandıktan sonra filtre kağıdında kalan kalıntı tekrar behere aktarılır ve aynı işlem 2 kere daha uygulanır. Süzüntüler tek bir ayırma hunisi içerisinde toplanmalıdır. Ayırma hunileri düşük sıcaklıkta (+4 oC) bekletilerek kloroform ve metanol fazının ayrımı sağlanır. Üstte kalan metanol fazı berrak bir görünüm aldığında bekleme işlemine son verilir ve altta toplanan kloroform fazı Rotary balonuna alınır. Rotary evaporatörde kloroform uçurularak toplayıcıda toplanır ve Rotary balonu içerisinde kalan yağ, kahverenkli bir şişeye aktarılarak analizlerde kullanılmak üzere dondurulur. Elde edilen bu yağdan serbest yağ asitliği, kolesterol ve peroksit analizi yapılabildiği gibi, yağ esterleştirilerek yağ asitleri dağılımı da incelenebilir.

64

D02b Serbest Yağ Asitliği Analizi 1. Genel Bilgi Yağlarda bulunan serbest yağ asitleri, asit sayısı olarak belirtildiği gibi yağın tipine göre oleik asit, palmitik asit, laurik asit miktarı olarak da verilebilmektedir. 2. İlke Numunenin nötralize etil alkol ile muamelesi ve sonrasında fenol fitalein indikatörü eşliğinde NaOH ile titrasyonu esasına dayanır. 3. Kimyasallar 0,25 N ayarlı sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi, Nötralize etil alkol çözeltisi, Fenol fitalein indikatörü, %1’lik 4. Gereçler Erlenmayer 250 mL, Büret 50 mL, Mezür 100 mL 5. İşlem 1 g yağ örneği erlene aktarılır, karıştırılır, ılıtılır ve sıvı formda tutulur. Üzerine10 mL nötralize edilmiş etil alkol katılır. Fenol fitalein indikatörü eşliğinde 0,25 N NaOH ile pembe renk görülene kadar titrasyona tabi tutulur. Titrasyon sırasında içerik şiddetle çalkalanmalıdır. 6. Hesaplama ve Değerlendirme % SYA (Oleik asit) = [(V x N x 28,2) / M] V : Harcanan sodyum hidroksit miktarı (mL) N : Sodyum hidroksitin normalitesi M : Yağ miktarı (g) 28,2 : Oleik asitin miliekivalan ağırlığı Kaynaklar AOAC. 2000. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists, Washington, DC. Vural H. ve Öztan A. 1996. Et ve et ürünleri kalite kontrol laboratuvarı uygulama kılavuzu. Hacettepe Üniv. Müh. Fak. Yayınları No: 36. Ankara, 236 s.

65

D02c Et ve Et Ürünlerinde Tiyobarbiturik Asit (TBARS) Sayısı Analizi 1. Genel Bilgi Tiyobarbiturik asit (TBA) sayısı, et ve et ürünlerindeki yağlarda otooksidasyon sonucu oluşan acılaşmanın belirlenmesinde kullanılan bir kriterdir. Et ve et ürünlerinin bileşiminde bulunan yağlar soğukta muhafaza ya da donmuş depolama esnasında oksidatif reaksiyonlara maruz kalmaktadırlar. Oksidatif reaksiyonlarda başlıca substrat doymamış yağ asitleri ve oksijendir. Oksidasyon reaksiyonları başlıca üç aşamada gerçekleşmekte ve bu reaksiyonlarla hidroperoksitler, peroksitler, aldehitler ve ketonlar gibi oksidasyon ürünleri oluşmaktadır. Lipidoksidasyonu sonucu meydana gelen aldehitlerden biri malonaldehit (MA)’tir. MA’in üründe birikmesi, oksidasyon düzeyini belirlemede önemli bir kriterdir. Et ve et ürünlerinde lipit oksidasyonunun düzeyini belirlemede en yaygın kullanılan yöntem, MA miktarının belirlenmesine dayanan TBA sayısı analizidir. TBA analizi ile miktarı belirlenen MA, üç karbonlu bir aldehit türevi olup, bu bileşiğin ortamda bulunma düzeyi etin oksidasyon düzeyi ile doğru orantılıdır. 2. İlke Yöntem, örnekte bulunan malonaldehitin %7,5’luk triklor asetik asit (TCA) çözeltisi ile ayrılması, TBA ayıracı ile reaksiyona sokularak inkübasyona bırakılması ve oluşan rengin yoğunluğunun spektrofotometrede ölçülmesi esasına dayanır. 3. Kimyasallar %7,5’luk TCA çözeltisi, 0,02 mol/L TBA çözeltisi, 0,1 N HCl çözeltisi %7,5’luk TCA çözeltisi: 75 g TCA tartılır, 500 ml saf su içerisinde çözündürülür ve çözelti 1000 ml’lik balon jojeye aktarılarak seviyesine tamamlanır. 0,02 mol/L TBA (2-thiobarbituric acid) çözeltisi: 1,4414 g TBA 250 ml 0,1 N HCl içerisinde çözündürülür ve çözelti 500 ml’lik balon jojeye aktarılarak seviyesine 0,1 N HCl ile tamamlanır. 0,1 N HCl çözeltisi: 8,29 ml %37’lik HCl’den pipetle alınır, 1000 ml’lik balon jojeye aktarılır ve seviyesine saf su ile tamamlanır. 4. Gereçler Whatman No:40 filtre kâğıdı, Beher 100 mL, Vidalı kapaklı cam test tüpü 5. İşlem

-10 g et örneği 30 ml %7,5’luk TCA çözeltisinde homojenize edilir. -Whatman No:40 filtre kağıdı kullanılarak homojenizat süzülür. Süzme işlemini

kolaylaştırmak için homojenizat 10000 rpm’de 5 dak boyunca santrifüj edilebilir. -Süzüntüden 5 ml vidalı kapaklı cam test tüplerine alınır. Üzerine 5 ml 0,02 mol/L

derişimindeki TBA çözeltisinden ilave edilir. Kör olarak 5 ml saf su ve 5 ml TBA çözeltisi kullanılır.

-Karışım vortexlenir ve 35 dak boyunca 100 C’deki su banyosunda bekletilir. -Süre sonunda tüpler soğuk su banyosunda hızla soğutulur ve 532 nm’de köre karşı okuma

yapılır. 6. Hesaplama ve değerlendirme Spektrofotometreden okunan absorbans değeri, 1,3,3-tetraethyoxypropane (TEP) ayıracı kullanılarak çizilen kurve yardımı ile belirlenen formülde yerine konularak, et örneğindeki malonaldehit miktarı mg malondialdehyde (MA)/kg örnek olarak hesaplanır. Bu değer TBA sayısı olarak ifade edilmektedir.

C= [(ABS - 0,007) / 0,702] TBARS (mg MA/kg et) = (60*C) / M

66

Abs: spektrodan elde edilen absorbans değeri 60: Seyreltme faktörü C: TEP kurvesinden bulunan MA miktarı (µg/ml) M: Analize alınan örnek miktarı Kaynak Mielnik M.B., Olsen E., Vogt G., Adeline D. andSkrede G. 2006. Grape seed extract as antioxidant in cooked cold stored turkey meat. LWT, Food Science and Technolgy, 39; 191-198.

67

D03a Et ve Et Ürünlerinde Bağ Doku Miktarı (Hidroksiprolin-HP) Analizi 1. Genel Bilgi Ette veya et ürününde bulunan proteinin değeri, bileşimine giren aminoasitlerin miktarına ve çeşidine bağlıdır. Fakat protein miktarı, protein kalitesinin belirlenmesi için yeterli değildir. Bağ doku (konnektif doku) vücudun çeşitli kısımlarını birbirine bağlayan, vücudu kitle halinde tutan dokudur. Et ve et ürünleri içerisinde bulunan bağ doku kaynaklı protein oranının belirlenmesi, et teknolojisinde kalite ve teknolojik açılardan önemlidir. Ayrıca bağ doku proteinleri vücut tarafından sindirilemediği için biyoyararlılıkları düşüktür ve ürünün besinsel kalitesinin belirlenmesi bakımından da önem taşır. Kollagen, bağ dokuyu oluşturan temel yapı maddesidir. Bu proteini oluşturan aminoasitler içerisinde hidroksiprolin sadece bağ dokuya özgü bir aminoasittir. Kollagen proteininde hidroksiprolin oranı sabittir ve oranı %12,5’dir. Bu sayede bir ette veya et ürününde hidroksiprolin miktarı belirlenerek ham proteindeki kollagen bağ doku miktarı belirlenebilir ve etin protein kalitesi değerlendirilebilir. 2. İlke Örnekte bulunan aminoasitlerin SnCl2 ve H2SO4 eşliğinde 110 oC'de 16 saat hidrolize edilerek sıvı faza geçirilmesi, daha sonra (pH 8'de) alkali bakır sülfatlı ortamda hidroksiprolin amino asidinin H2O2 ile oksitlenmesi, oksitlenme ürününün p-dimetilaminobenzaldehit ile sulu sülfirik asitli ortamda verdiği pembe rengin optik yoğunluğunun ölçülmesidir. 3. Kimyasallar Saf kalay-II-klorür (SnCl2), 6 N Sülfürik asit çözeltisi (H2SO4), 3 N Sülfürik asit çözeltisi (H2SO4), 0,05 M Bakır sülfat çözeltisi (CuSO4.5H2O), %6’lık Hidroperoksit çözeltisi (H2O2), 3,5 N Sodyum hidroksit çözeltisi (NaOH), %33’lük Sodyum hidroksit çözeltisi (NaOH), Doymuş Sodyum bikarbonat çözeltisi (NaHCO3),İzopropil alkolde hazırlanmış %5’lik p-dimetilaminobenzaldehit çözeltisi,İzopropil alkol 4. Gereçler Spektrofotometre,Kurutma dolabı (Etüv),Termostatlı su banyosu,Erlenmayer, 250 mL,Ölçülü balonları, 25, 100 ve 250 mL’lik,Pipetler,Kaba filtre kâğıdı 5. İşlem

-Kıyma çekilerek homojen hale getirilen örnekten 250 mL’lik erlenmayer içerisine 10 g tartılır. Üzerine 1,8 gram SnCl2 ve 35 mL 6 N H2SO4 ilave edilir.

-Erlenin ağzı, saat camıyla kapatılarak 110 oC'de kurutma dolabında 16 saat hidroliz edilir.

-Oda sıcaklığına kadar soğutulduktan sonra, %33'lük NaOH ve doymuş NaHCO3 çözeltileri kullanılarak pH 8,0'e ayarlanır.

-Hidrolizat, 250 mL’lik bir ölçü balonuna aktarılır ve saf su ile çizgisine tamamlanır. En az 30 dakika, en çok 3 gün 4oC sıcaklıkta bekletilir.

-İçerik, bir erlen içerisine kaba filtre kağıdından filtre edilir.

-Bu süzüntüden 1/10 veya 1/20’lik seyreltmeler yapılır. Süzüntüden 10 mL alınarak destile su ile 100 mL’ye seyreltilir.

-Her seyreltiden 2,5 mL alınarak ayrı ayrı 25 mL'lik ölçü balonlarına pipetlenir. Ayrıca şahit deney için 2,5 mL destile su, 25 mL'lik ölçü balonlarına pipetlenir. Bu aşamadan sonra aşağıdaki işlemler sırasıyla uygulanır.

-Örnek ve destile su içeren ölçülü balonlara 2,5 mL 0,05 M CuSO4 çözeltisi eklenerek karıştırılır.

68

-Üzerine 2,5 mL 3,5 N NaOH çözeltisi ilave edilerek karıştırılır.

-Üzerine 2,5 mL %6'lık H2O2 çözeltisi ilave edilerek karıştırılır (köpürmeyi ve taşmayı önlemek için H2O2 çözeltisi yavaşça ilave edilmelidir).

-Köpürme bitince balonların kapakları sıkıca kapatılarak, 75oC deki su banyosunda 10 dakika bekletilir (kapaklar ara sıra açılarak birikmiş gaz çıkarılmalıdır). Su banyosundan çıkarılarak musluk suyu altında soğutulur.

-Üzerine 10 mL 3 N H2SO4 ilave edilir ve renk berraklaşıncaya kadar karıştırılır.

-Üzerine 5 mL %5’lik para-dimetilaminobenzaldehit çözeltisi ilave edilir, iyice karıştırılır ve balonlar 75 oC'deki su banyosunda 20 dakika bekletilir. Süre sonunda musluk suyu altında soğutulur. Eksilmeler varsa izopropil alkolle 25 mL’ye tamamlanır ve karıştırılır.

-Çözeltilerin absorbansları, 560 nm dalga boyunda şahide karşı sıfırlanan spektrofotometrede okunur. Örnekteki hidroksiprolin miktarı, standart kurveden hesaplanır. 5.1. Standart kurvenin hazırlanması

-Önceden 100 oC'de 2 saat kurutulan saf hidroksiprolinden 25 mg duyarlı bir şekilde tartılarak 100 mL’lik ölçü balonuna aktarılır ve destile su ile çizgisine tamamlanır (Bu çözelti, mL'sinde 0,25 mg hidroksiprolin içermektedir).

-Hacmi 100 mL olan 8 adet ölçülü balona sırasıyla yukarıdaki çözeltiden 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 ve 10 mL pipetlenir. Her biri destile su ile 100 mL’ye tamamlanır (Bu çözeltiler 100 mL'de sırasıyla 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 2,00 ve 2,50 mg hidroksiprolin içermektedirler).

-Hacmi 25 mL olan 8 adet ölçülü balona yukarıdaki seyreltilerden sırasıyla 2,5 mL pipetlenir. Madde 8, 9, 10, 11, 12, 13 ve 14 sırasıyla uygulanır. Elde edilen absorbanslar ve çözeltilerin konsantrasyonları kullanılarak standart kurve hazırlanır. 6. Hesaplama ve değerlendirme Örnek miktarı 10 g, seyreltme oranı 1/10 ise; 1. HP (mg/100 g) = [250 x (Standart kurveden bulunan HP miktarı (mg/ml)] 2. % HP (g/100 g) = [(HP, mg/100 g) / 1000] 3. Ham proteindeki HP %'si = [(% HP x 100) / % Ham protein] 4. Ham proteindeki kollagen bağ doku %'si = (Ham proteindeki HP %'si x 8) Kaynaklar Gökalp, H. Y., Kaya, M., Tülek, Y. ve Zorba, Ö. 2001. Et ve et ürünlerinde kalite kontrolü ve laboratuvar uygulama klavuzu. Atatürk Üniv. Yayınları No. 751. Atatürk Üniv., Ziraat Fakültesi Ofset Tesisi, Erzurum, 268 s. Vural H., Öztan A. 1996. Et ve Ürünleri Kalite Kontrol Laboratuvarı Uygulama Kılavuzu. Hacettepe Üniv. Müh. Fak. Yayınları. No: 36. Ankara, 236 s.

69

D03b Et ve Et Ürünlerinde Su Tutma Kapasitesi Analizi 1. Genel Bilgi Su ette en çok bulunan bileşendir. Ette bulunan su etin gevreklik, kuruluk, renk, tat ve koku özelliklerini etkilemektedir. Su tutma kapasitesi ise et uygulanan kesme, kıyma, presleme veya ısıl işlem gibi uygulamalar süresince et tarafından tutulabilen su miktarıdır. Kas dokunun su tutma kapasitesi ne kadar az ise saklama süresince yüzeyden o kadar fazla su buharlaşır ve ağırlık kaybı fazla olur. 2. Yöntemin İlkesi Analizin ilkesi az miktardaki et örneğinin belirli koşullarda santrifüjlenmesi ve ilk ağırlığa göre % oranın belirlenmesidir. 3. Gereçler Santrifüj, Santrifüj tüpü, Pamuk, Hassas terazi 4. İşlem Etler küp şeklinde 10×10×10 mm boyutlarında kesilir ve 4°C de 15 dk 1000 rcf’de santrifüj edilir (Hashizawa et al., 2013). 5. Hesaplama ve değerlendirme Su tutma kapasitesi (STK) yapıdan ayrılan su miktarı üzerinden belirlenir ve aşağıdaki şekilde hesaplanır: STK (%) = M2/M1 × 100 M1= etin ilk ağırlığı M2= etin santrifüj sonrası ağırlığı Kaynak Hashizawa Y., Kubota M., Kadowaki M., Fujimura S. 2013. Effect of dietary vitamin E on broiler meat qualities, color, water-holding capacity and shear force value, under heat stress conditions. Animal Science Journal 84:732-736. DOI: 10.1111/asj.12079.

70

D04a Et Ürünlerinde Kalıntı Nitrit Analizi 1. Genel Bilgi Et ürünlerinde kalıcı et renginin oluşturulabilmesi için kürleme prosesinde nitrit ve nitratların sodyum ve potasyum tuzları kullanılır. Nitrat ürüne ilave edildikten sonra nitrat indirgeyen bakteriler tarafından nitrite indirgenir. Nitrit ise enzimatik ve kimyasal yolla parçalanarak et ürünlerinde arzu edilen rengin oluşmasını sağlar (Şekil 1). Potasyum nitrat (KNO3) → mikroorganizmalar tarafından indirgenme → nitrit (KNO2) KNO2 + H+ ↔ HNO2 + K+ 2HNO2 ↔ N2O3 + H2O N2O3 ↔ NO + NO2 NO + miyoglobin → NO-miyoglobin Şekil 1. Kürlenmiş et ürünlerinde nitratın indirgenme mekanizması (Honikel 2008) Nitrit insanlar tarafından tüketilmesine izin verilen tek toksik madde olduğu için kullanımı katı kurallara bağlanmıştır ve yasal düzenlemeler getirilmiştir. Yasal düzenlemeler kalıntı nitrit kavramını ortaya çıkarmıştır. Kalıntı nitrit ürüne fazla miktarda ilave edilen nitritin, enzimatik olarak parçalanmadan üründe kalan miktarı olarak tanımlanır. 2. İlke Numune sıcak su ile ekstrakte edilir, proteinler çöktürülür ve süzülür. Örnekteki nitrit, süzüntüye ilave edilen sülfanilamid ve N-1 naftiletilendiamin dihidroklorür ile kırmızı renk oluşturur ve bu rengin yoğunluğu 538 nm dalga boyunda spektrofotometrik olarak ölçülür. 3. Kimyasallar

Ayıraç I : Bir miktar suda 106 g potasyum ferrosiyanür trihidrat (K4Fe(CN)63H2O) çözündürülür ve su ile 1 L'ye tamamlanır.

Ayıraç II : Bir miktar suda 220 g çinko asetat dihidrat (Zn(CH3COO)22H2O) 30 mL glasiyel asetik asitle çözündürülür ve su ile 1 L'ye tamamlanır.

Doymuş boraks çözeltisi : Disodyum tetraborat dekahidrat (Na2B4O710H2O)'tan 50 g tartılır ve 1 L ılık su içerisinde çözündürülür, oda sıcaklığına soğutulur. Sodyum nitrit standart çözeltileri

Stok 1 : Sodyum nitrit (NaNO2)'ten 1 g tartılarak 100 mL'lik ölçü balonuna aktarılır. Yeteri kadar su ile çözündürülür ve çizgisine tamamlanır.

Stok 2 : Stok 1 çözeltisinden 5 mL alınır ve 1 L'lik ölçü balonuna aktarılır, su ile çizgisine tamamlanır. Stok 2 çözeltisinden pipetle alınan 1 mL, 2 mL, 5 mL, 10 mL ve 20 mL'lik kısımlar 100 mL'lik ölçü balonlarına aktarılır ve su ile çizgilerine tamamlanır. Bu standart çözeltiler mL'de sırasıyla 0,5 µg, 1 µg, 2,5 µg, 5,0 µg ve 10,0 µg sodyum nitrit içerir. Standart çözeltiler ve bunların hazırlanmasında kullanılan stok sodyum nitrit çözeltisi (0,05 g/l) kullanılacakları günde taze olarak hazırlanmalıdır. Renk oluşumu için gerekli kimyasallar

Çözelti I : Sulfanilamid (NH2C6H4SO2NH2)'den 2 g tartılır ve 800 mL suda su banyosunda ısıtılarak çözülür, soğutulur. Gerekiyorsa süzülür, üzerine 100 mL hidroklorik asit (HCl, d20=1,19) ilave edilir ve su ile 1 L'ye tamamlanır.

71

Çözelti II : N-1-naftiletilendiamin dihidroklorür (C10H7NHCH2CH2NH22HCl)'den 0,25 g tartılır ve 250 mL'lik ölçü balonuna aktarılır. Su ile çözündürülerek çizgisine tamamlanır. Çözelti ağzı sıkıca kapatılabilen koyu renkli bir şişede saklanır. Bu çözelti buzdolabında en çok bir hafta depolanabilir.

Çözelti III : Derişik hidroklorik asit (HCl, d20=1,19)'ten 445 mL alınır ve su ile 1 L'ye tamamlanır. 4. Gereçler Kıyma makinesi veya robot, Analitik terazi, Ölçü balonları 100 mL, 200 mL ve 1000 mL'lik, Spektrofotometre, Pipetler, Kaynar su banyosu, Kaba filtre kağıdı (nitrit içermeyen), Erlen 300 mL'lik 5. İşlem 5.1. Örnek hazırlama Yaklaşık 200 g örnek homojen hale getirilir ve bekletilmeden analize alınır. Hazırlanan örnekten 0,001 g duyarlılıkta 10 g tartılır ve 300 mL'lik erlene aktarılır. 5.2. Proteinlerin uzaklaştırılması

-Erlene alınan örnek üzerine sırasıyla 5 mL doymuş boraks çözeltisi ve 100 mL sıcak su (sıcaklığı en az 70 oC) katılır.

-Erlen kaynar su banyosu üzerinde belirli aralıklarla çalkalanarak 15 dakika ısıtılır.

-Erlen ve içeriği kendi halinde bırakılarak oda sıcaklığına soğutulur ve üzerine sırasıyla 2 mL Ayıraç I ve 2 mL Ayıraç II katılır. Her ayıraç katılmasından sonra çözelti iyice karıştırılır.

-Erlen ve içeriği 200 mL'lik ölçü balonuna aktarılır. Su ile çizgisine tamamlanır. Oda sıcaklığında 30 dakika bekletilir. Ölçü balonunun üst kısmında kalan sıvı fazı dikkatle filtre kağıdından süzerek berrak bir çözelti elde edilir. 5.3. Spektrofotometrik ölçüm

-Süzüntüden 10 mL pipetle alınır (25 mL'den çok olmamalıdır) ve 100 mL'lik ölçü balonuna aktarılır. Yaklaşık 60 mL hacim elde etmek üzere su katılır.

-Üzerine sırasıyla 10 mL Çözelti I ve yaklaşık 6 mL Çözelti III katılır ve karıştırılır. Karışım karanlık bir yerde ve oda sıcaklığında 5 dakika kendi halinde bekletilir.

-2 mL çözelti II katılır, karıştırılır ve karanlıkta, oda sıcaklığında 3-10 dakika bekletilir. Sonra su ile çizgisine seyreltilir.

-Çözeltinin optik yoğunluğu, 1 cm optik yollu spektro küveti kullanılarak 538 nm'ye ayarlı spektrofotometrede ölçülür. Not: Deney örneğinden elde edilen çözeltinin absorbansı, en yüksek konsantrasyona sahip standart çözeltinin absorbansından yüksek ise, pipetle alınan süzüntü hacmi azaltılarak işlem tekrar edilmelidir. 5.4 Standart kurvenin hazırlanması

-Altı adet 100 mL'lik ölçü balonuna pipetle 10'ar mL su ve beş ayrı standart sodyum nitrit çözeltisinden (mL'de 0 µg, 0,5 µg, 1 µg, 2,5 µg, 5µg ve 10 µg nitrit içeren) 10'ar mL konur.

-Ölçü balonlarına yaklaşık 60 mL su ilave edilir ve renk ölçümü aşamasındaki 1, 2 ve 3 nolu işlemler sırasıyla uygulanır. Bu standart çözeltiler mL'de sırasıyla 0 µg, 0,05 µg, 0,1 µg, 0,25 µg, 0,5 µg ve 1 µg nitrit içerir.

-Okuma değerleri ve konsantrasyonlar grafiğe aktarılarak standart kurve çizilir.

72

6. Hesaplama ve Değerlendirme Numunedeki nitrit miktarı (B), kilogramda mg sodyum nitrit olarak aşağıdaki formülle hesaplanır. B= [( c x 20000) / (m x V)] B: Numunedeki nitrit miktarı (mg/kg) m: Deney numunesi miktarı (g) V: Spektrofotometrik ölçüm için alınan örnek süzüntü hacmi (mL) c: Deney numunesinden hazırlanan çözeltinin absorbans değerini karşılayan ve kalibrasyon eğrisinden bulunan sodyum nitrit miktarı (µg/mL olarak) Kaynaklar Honikel, K.O. 2008. The use and control of nitrate and nitrite for the processing of meat products. Meat Science, 78, 68-76.

Gökalp, H., Kaya, M., Zorba, Ö. 1994. Et Ürünleri İşleme Mühendisliği. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Ofset Tesisi, Erzurum, 560 s.

Öztan, A. 2005. Et Bilimi ve Teknolojisi. TMMOB Gıda Mühendisleri Odası Kitaplar Serisi. No:1. Ankara, 495 s.

Sağlam, Ö.F. 2000. Türk Gıda Mevzuatı. Çevre ve Sağlık Hizmetleri Sanayi ve Ticaret Ltd. Şti., Ankara, 716 s.

Vural H., Öztan A. 1996. Et ve Ürünleri Kalite Kontrol Laboratuvarı Uygulama Kılavuzu. Hacettepe Üniv. Müh. Fak. Yayınları. No: 36. Ankara, 236 s.

73

D04b Et ve Et Ürünlerinde Renk Ölçümü ve Kür Pigment (Nitrozomyoglobin) Miktarı Analizi 1. Genel Bilgi Et ve et ürünlerinde renk ölçümü Hunter renk sistemini temel alan Minolta cihazı kullanılarak yapılabilir. Bu amaçla, düzgün bir kesit yüzeyi olacak şekilde hazırlanan et örneklerinin en az farklı 3 noktasından ölçüm yapılır. Elde edilen L* değeri açıklık-koyuluk, a* değeri kırmızılık ve b* değeri ise sarılığın göstergesidir. Ette kürleme prosesinin tam olarak anlaşılabilmesi için de, et pigmentlerinin ve kürleme sırasında oluşan reaksiyonların bilinmesi gerekmektedir. En genel ifade ile, nitrosomyoglobin kürlenmiş et ürünlerinin renk pigmenti olup, nitrik oksit ile myoglobinin birleşmesi sonucu oluşur. 2. İlke Nitrosomyoglobinin aseton-su karşımında çözündürülmesi ve renk yoğunluğunu spektrofotometrik olarak ölçülmesidir. 3. Kimyasal ve Gereçler Aseton, Kahverenkli cam şişe, Erlenmayer 100 mL, Filtre kağıdı, Huni, Spektrofotometre 4. İşlem 10 g et örneği tartılarak kahverenkli cam şişeye aktarılır. Üzerine 40 mL aseton ve 3 mL saf su ilave edilerek 5 dakika süre ile hızla çalkalanır ve sonrasında süzülür. Süzüntü 540 nm’de köre karşı (40 mL aseton ve 3 mL saf su içeren) okunur. 5. Hesaplama ve değerlendirme Elde edilen absorbans değerleri 290 katsayısı ile çarpılarak nitorosomyoglobin miktarı ppm cinsinden hesaplanır. Kaynak Vural H. ve Öztan A. 1996. Et ve et ürünleri kalite kontrol laboratuvarı uygulama kılavuzu. Hacettepe Üniv. Müh. Fak. Yayınları No: 36. Ankara.

74

E. Fermantasyon Teknolojisi E01. Turşu Üretimi ve İzlenmesi 1. Genel Bilgi 1.1. Tanım ve Kapsam "Gıda Tüzüğü" ve "Türk Standartları Enstitüsü’ nün ilgili standartlarındaki tanımlarında, turşu; "Sirke veya salamura (tuzlu su) içindeki laktik asit fermantasyonu ile veya sulandırılmış asetik asit içinde oluşan ürünlerdir" şeklinde tanımlanmaktadır. Bu tanımlamada, sebze ve meyvelerin salamura içinde veya sirkeli salamurada veya sulandırılmış asetik asitli salamura içinde laktik asit fermantasyonu söz konusudur. Son yıllarda, özellikle 1970’li yıllardan itibaren artan bir hızla, turşu üretimi doğrudan taze üründen sirkeli-salamuralı olarak ve fermantasyon yapılmaksızın da hazırlanabilmektedir. Kornişon tipi hıyar turşusu üretiminde bu yöntem çok yaygınlaşmıştır. Diğer ülkelerde hıyar turşusu üretiminin büyük bölümü bu şekilde taze hıyarlardan üretilmektedir. Fermantasyon ile üretilen hıyar turşusu miktarı azalmıştır. Ülkemizde, özellikle ihracata yönelik üretim daha çok taze üründen olmaktadır. 1.2. Turşu Üretiminde Kullanılan Meyve ve Sebzeler Turşu üretimde kullanılan başlıca sebze ve meyvelerin listesi Çizelge 1’de verilmiştir. Sebzeler Meyveler

Hıyar, Biber, Lahana Erik, Şeftali, Kayısı

Havuç, Yeşil domates, Taze fasulye Üzüm, Kiraz, Badem

Kereviz, Karnabahar, Bamya Armut, Vişne, Kızılcık

1.3. Turşu Üretiminde Kullanılan Yardımcı Maddeler Turşu üretiminde endüstriyel olarak kullanılan yardımcı maddeleri; tuz, su, antioksidan maddeler, antimikrobiyel maddeler, renk stabilizatörleri, aromatik bitki tohumları olarak sıralayabiliriz. 1.4. Turşu Üretim Teknikleri Turşu üretimi aşağıdaki şekillerde olabilmektedir; 1) Salamuralı fermantasyon ile üretim. 2) Asitli-salamuralı fermantasyon ile üretim. 3) Kuru tuzlama ile üretim. 4) Fermantasyon yapılmadan üretim. Turşularda arzulanan özelliklerin sağlanmasında en önemli rolü laktik asit bakterileri oynamaktadır. Meyve ve sebzeler uygun konsantrasyonda tuz içeren salamuraya konulduklarında yüzeylerinde bulunan doğal mikroflora ile fermente olurlar. Tuz konsantrasyonu fermantasyonun gidişi yönlendiren ve son ürün kalitesini etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Düşük tuz konsantrasyonlarında (%5–8) fermantasyon hızlı, yüksek tuz konsantrasyonlarında (%10 ve üzeri) yavaş olarak seyreder veya hiç gerçekleşmez. Turşu fermantasyonunda başlangıç ve birincil aşamasında gelişerek ortama hakim olan laktik asit bakterileri başlıca Enterecoccus faecalis, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus

brevis, Pediococcus pentosaceus ve Lactobacillus plantarum türlerinden oluşmaktadır. Bu

75

bakterilerden ilk ikisi yüksek tuz ve asit konsantrasyonlarına diğerleri kadar dayanıklı değildir. Bunun dışında turşu fermantasyonunda mayalar ve küfler de rol oynamaktadır. 2. Turşu Üretimi Turşu üretiminin ve fermantasyonunun izlenmesi amacıyla, dönemsel sebzelerden biri (hıyar, lahana vb.) kullanılarak hammadde, yıkama ve ayıklama işlemlerinden geçirilip % 5–8 tuz, %10 sirke içeren salamura içerisine konarak laktik asit fermantasyonuna bırakılacaktır. Fermantasyonun belli aşamalarında ve sonunda örnekler alınarak kimyasal (pH, titrasyon asitliği, tuz) analizler ile izlenecektir. Son ürün kalitesi, TS 11112 (Hıyar Turşusu Standardı)' de belirtilen kimyasal ve duyusal yöntemler dikkate alınarak belirlenecektir. 2.1. Kimyasal Analizler 2.1.1. Tuz tayini İlke Belli hacimdeki salamura örneklerinin ayarlı gümüş nitrat (0.1 N) çözeltisi ile potasyum kromat indikatörü eşliğinde kiremit kırmızısı renk oluşumuna kadar titre edilerek, tuz miktarının hesaplanması ilkesine dayanmaktadır. Kimyasallar AgNO3 (0.1 N), K2CrO4 (%5), NaOH (1 N), Metil oranj indikatörü Gereçler Erlenmayer, büret, pipet, damlalık İşlem

-Pipet ile 10 mL salamura örneği erlene alınır.

-İçerisine 1–2 damla metil oranj indikatörü damlatılır ve 1 N NaOH çözeltisi ile sarı renk oluşana kadar titre edilir.

-Titre edilen örnek içerisine 1 mL % 5’ lik K2CrO4 ilave edilir ve 0.1 N AgNO3 ile kiremit kırmızısı renge kadar titre edilir. Titrasyonda harcanan 0.1 N AgNO3 hacmi kaydedilir.

-Şahit analiz için de 10 mL saf su 0.1 N AgNO3 ile titre edilir.

Hesaplama 100 x (A1 – A2) x 0.00585 x F % Tuz (g /100 mL) = ––––––––––––––––––––––––––

B

Burada; A1 :Örnek için 0,1 N AgNO3 sarfiyatı, mL A2 :Şahit analiz için 0,1 N AgNO3 sarfiyatı, mL B :Örnek miktarı, mL F :0,1 N AgNO3 çözeltisinin faktörü, F

76

2.1.2. Toplam asitlik tayini İlke Belli hacimdeki salamuranın ayarlı NaOH çözeltisi ile fenolftalein indikatörü eşliğinde hafif pembe renk oluşumuna kadar titre edilerek, toplam asit miktarının (laktik asit cinsinden) hesaplanması ilkesine dayanır. Kimyasallar NaOH (1 N), fenolftalein (% 1) Gereçler Erlenmayer, büret, pipet, damlalık İşlem

-Salamura suyundan pipet ile 10 mL örnek erlenmayere alınır -İçerisine 1–2 damla fenolftalein indikatörü damlatılır ve 0.1 N NaOH çözeltisi ile sabit hafif

pembe renge kadar titre edilir Hesaplama % Asitlik (g/100 mL) = (100 x A x 0.009 x F) / B Burada; A: Örnek için 0.1 N NaOH sarfiyatı, mL B: Örnek miktarı, mL F: 0.1 N NaOH çözeltisinin faktörü, F 2.1.2. Salamura pH’sının belirlenmesi Homojen olarak alınan örnek salamuralarının pH’ sı, kalibre edilmiş dijital pH metre ile belirlenecektir. Kaynaklar Aktan, N., Yücel, U., Kalkan, H., 1998. Turşu Teknolojisi. Ege Üniversitesi Basımevi, İzmir. Anonim, 1993. Hıyar Turşusu, TS 11112. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara. Türker, İ. 1974. Asit Fermantasyonları (Sirke, Turşu, Sofralık Zeytin ve Boza Teknolojileri). Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları:577, Ders Kitabı:194, Ankara.

77

E02. Şarap Analizi ve TGK'ne Uygunluğu 1. Genel Bilgi Şarap taze üzüm şırasının fermantasyonu ile elde edilen alkollü bir içkidir. Şarapların gerek ulusal, gerekse uluslararası pazarlarda ticari olarak değer kazanabilmesi için belli kriterlere uygun olarak üretilmesi ve analitik verilerinin uluslar arası tanınmış analiz yöntemlerine uygun olarak analiz edilmesi gerekir. Şaraplar için Türk Gıda Kodeksi'nin (TGK) AB ile uyumlandırılması, AB ile yürütülen Tarım müzakereleri içinde yer almaktadır. 2009 yılı içinde konu Tarım Bakanlığı komisyonunca ele alınarak uyum çalışmaları çerçevesinde ilgili TGK yeniden düzenlenerek görüşe açılmıştır. Bu nedenle, konu güncellik kazanmıştır. Uygulamanın amacı; piyasadan farklı üreticilerden sağlanacak şarapların temel analizler bakımından TGK'ne uygunluğunun araştırılmasıdır. 2. Materyal Çalışma materyali olarak kullanılacak şaraplar amaç kısmında da belirtildiği gibi, piyasadan farklı üreticilerden tesadüfi örnekleme ile sağlanacaktır. Örneklemede, beyaz, kırmızı ve pembe ve tatlı olmak üere dört şarap tipi ele alınacaktır. Rutin analizler olan alkol, toplam asitlik, pH, uçucu asitlik, serbest ve toplam SO2 vd. analiz değerleri ölçülecektir. Çalışmada, Gıda Mühendisliği laboratuvarlarında bulunan buharlı damıtma sistemi, alkol distilasyon cihazı, pH'metre, UV-VIS spektrofotometre ve ilgili analizler için gerekli kimyasal ve cam malzemeden yararlanılacaktır. 3. Yöntem Şarap analizlerinde OIV tarafından da kabul edilmiş, kodeks çalışmalarında yer alan standart uluslarası titrimetrik ve spektrofotometrik yöntemler uygulanacaktır. Kimyasalların derişimlerinin hazırlanması ve analiz verilerinin değerlendirilmesi ve yorumlanması öğrenciler tarafından yapılacaktır. 3.1. Analizler 3.1.1. Şarapta asitlik tayini Şarabın içindeki CO2‘i uçurmak amacıyla 25 mL şarap bir beherde kaynamaya başlayıncaya kadar ısıtılır. 2-3 damla bromtimol mavisi eklenerek bürtetteki ayarlı 0.3 N NaOH ile titre edilir. Harcanan her 1 mL 0.1 N NaOH 0.0075 g tartarik aside eşdeğerdir. %A = (V x 0.0225 x 100) / m 0.3 N NaOH ile titre edildiği için 0.0075 x 3 değeri kullanılır. Burada; V :Harcanan 0.3 N sodyum hidroksit çözeltisinin hacmi, mL m :Örneğin ağırlığı, g 3.1.2. Titrimetrik yöntemle kükürtdioksit tayini %1’lik formaldehit çözeltisi :% 37’lik formaldehit çözeltisinden (Merck 1.04002) 3 mL alınarak 100 mL’lik ölçü balonuna konulur ve hacim çizgisine kadar damıtık su ile tamamlanır.

78

2 tane ayrı erlenmayer içerisine 25 g homojen hale getirilmiş numuneden tartılarak alınır. Her iki erlenmayere de 3 N sodyum hidroksit çözeltisi eklenerek ağızları kapatılır ve 5 dakika süreyle bekletilir. Bu sürenin sonunda iki erlenmayere de 3 M hidroklorik asit çözeltisi eklenir. Erlenlerden birinin içerisine %1’lik formaldehit çözeltisinden 10 mL eklenerek çalkalanır ve ağzı kapatılarak karanlık bir yerde 15 dakika bekletilir. Bu sürenin sonunda çözeltinin içerisine 3 mL nişasta çözeltisi eklenerek ayarlı 0.1 N iyot çözeltisi ile mavi renk 30 saniye kalıcı kalana kadar titre edilir ( V1). İkinci erlenmayere formaldehit katılmaksızın yukarıdaki işlemler aynen uygulanır (V2) Hesaplamalar: Kükürt dioksit (mg/kg) = (3200 x N ) / [( V1 / m1 ) – ( V2 / m2 )] Burada V1: Formaldehit eklenerek yapılan titrasyonda harcanan iyot çözeltisinin hacmi, mL V2: Formaldehit eklenmeden yapılan titrasyonda harcanan iyot çözeltisinin hacmi, mL N: Ayarlı iyot çözeltisinin konsantrasyonu, N m1: Formaldehit eklenerek yapılan titrasyonda alınan örnek miktarı, g m2: Formaldehit eklenmeden yapılan titrasyonda alınan örnek miktarı, g 3.1.3. Uçucu maddeler tayini İçerisinde 2–3 g ince kum ve bir baget ile birlikte sabit tartıma getirilen petri kutuları veya nikel kurutma kaplarının içerisine 4–5 g homojen hale getirilmiş örnekten tartılarak alınır (M1). Kurutma kabı etüve yerleştirilir. Etüvün sıcaklığı yavaş yavaş 105°±2 °C’a getirilir. Katı bir kütle oluştuğu zaman kurutma kabı dışarı alınarak baget yardımı ile toz hale getirilir. Baget ile birlikle kurutma kabı tekrar etüve yerleştirilir. 3–4 saat sonunda kurutma kapları desikatöre alınır ve soğuması beklenir. Tartım alınır (M2) % Uçucu madde Miktarı = [(M1 – M2) / m] x 100 Burada; M1: Alınan örnek + sabit tartıma getirilen kurutma kabı + kum + baget ağırlığı, g M2: Kurutulmuş örnek + sabit tartıma getirilen kurutma kabı + kum + baget ağırlığı, g m: Alınan örneğin ağırlığı, g 3.1.4. Şarapta pH tayini 3.1.5. Distilasyon yöntemiyle alkol tayini 4. Öğrenci için bilgilendirme Şarap analizlerinde değişik yöntemler uygulanabilir (titrimetrik, spektrofotometrik vd.). Bununla, birlikte bazı yöntemler uluslararası yöntemler olarak kabul görmüşlerdir. Bu yöntemlerin dışındaki yöntemler uygulayıcılar tarafından kullanılsalar da, resmi analizlerde geçerlilik kazanmazlar. "Türk Gıda Kodeksi" her ülkenin yerel kodekslerinde olduğu gibi gerek ülke içinde üretilen, gerekse ithal edilen gıdalar için; ürünlerin üretim yöntemlerini, kimyasal ve fiziksel özelliklerini, analitik değerlerini tanımlar. Uygunluk ile ilgili denetimi ve izni ülkemizde "Tarım Bakanlığı", diğer ülkelerde de ilgili kurumlar gerçekleştirir.

79

5. Önceden bilinmesi gereken konular

-Şarap kimyası konusunda genel bilgi -Laboratuvar çalışması ve güvenliği konusunda genel bilgi -Şarap kodeksinin anlamı ve amacı, endüstri, ithalat ve ihracat için önemi -TSE Şarap Standardı -AB ile uyum çalışması 2009 yılında tamamlanan Türk Şarap Kodeksi

Sonuçlar kodeks çerçevesinde değerlendirilecek ve yorumlanarak raporlandırılacaktır. Kaynaklar TSE Şarap Standardı Türk Şarap Kodeksi (2009 Uyum)

80

E03. Sirke Analizi ve TGK'ne Uygunluğu 1. Genel Bilgi 1.1. Sirkenin Tanımı Sirke, üzümün ve bünyesinde şeker bulunan diğer yaş veya kurutulmuş meyvelerin yahut nişastalı ve şekerli maddelere çeşitli ön işlemler uygulanarak elde olunan şıraların önce etil alkol, sonra asetik asit fermantasyonuna uğraması sonucu yahut şaraplardan asetik asit fermantasyonu yoluyla elde edilen mamuldür. 1.2. Asetik asit fermantasyonu Şeker içeren ürünlerden sirke oluşumu, etil alkol fermantasyonu ve asetik asit fermantasyonu olmak üzere birbirini takip eden 2 aşamalı bir süreçtir. Asetik asit fermantasyonu oksidatif bir fermantasyondur. Etil alkol’un seyreltilmiş halde hava (oksijen) varlığında Acetobacter spp. tarafından sirke asidine ve suya okside olmasıdır. Sirke oluşum mekanizması Şekil 1’de verilmiştir. 1. Aşama (Alkol fermantasyonu)

Anaerobik C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 28,2 Kcal (180g) (92g) (88g)

Fermente olabilir şeker → etil alkol + karbondioksit 2. Aşama (Asetik asit fermantasyonu)

Aerobik C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O + 115,2 Kcal

(46g) (60g) (18g)

Etil alkol → asetik asit su Şekil 1 Fermente olabilen şekerlerin iki aşamalı oksidasyonu 1.3. Sirkenin kalitesini etkileyen faktörler Sirkede kalite öncelikle hammaddeye bağlıdır. Hammaddenin bileşimi sirke bileşimi üzerinde doğrudan etkilidir. Hammaddenin bileşimi ise çeşit, iklim, toprak koşulları ve yetiştirme teknikleri gibi etkenlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Sirke etil alkolden asetik asit fermantasyonu sonucu elde edildiğine göre, alkol elde edilebilen şekerli ürünlerden, şekere dönüşebilen hububat gibi nişastalı hammaddelerden veya ispirtodan sirke yapılabilmektedir. Ülkemizde yürürlükte olan standarda göre sirke çeşitleri, üretiminde kullanılan hammaddelere göre; şarap sirkesi, meyve sirkesi, meyve şarabı sirkesi, elma şarabı sirkesi, alkol sirkesi, tahıl sirkesi, malt sirkesi, aromalı sirke ve diğer sirkeler olarak verilmektedir. Bunlardan şarap (üzüm) sirkesi "biyolojik yolla asetik asit fermantasyonu ile sadece şaraptan (sadece taze üzümden elde edilen şarap) elde edilen sirke" şeklinde tanımlanmaktadır.

81

Sirkenin kalitesini belirleyen ikinci faktör ise, üretim yöntemidir. Sirke üretiminde sirkeleşmeye etki eden faktörler; sıcaklık, alkol, hava (oksijen varlığı) ve kullanılan mikroorganizma çeşidi olmak üzere 4 başlık altında verilebilir. Genel olarak pratikte sirke bakterilerin optimum çalışma sıcaklıkları 28–30 °C aralığındadır, sirke bakterilerinin faaliyeti 15°C’den aşağıya düşüldükçe giderek yavaşlar, 40 °C’nin üstündeki sıcaklıklar ise sirke bakterileri için tehlikeli sayılır. Sirke bakterileri en çok % 13’lük alkole dayanırlar daha yüksek oranlarda alkol içeren ortamlarda çalışmazlar, sirkeleşecek şaraptaki alkol oranı yüksek ise en uygun olarak alkol oranı % 10 olacak şekilde su ilave edilir. Diğer taraftan ortamda alkol kalmayınca sirke bakterileri ihtiyaçları olan enerjiyi sağlayabilmek için asetik asidi parçalamaya başlarlar, buna "üst oksidasyon" denir. Üst oksidasyonun önüne geçmek için sirkeleştirilen sıvıdaki alkol oranı % 0.5’e düştüğünde sirkeleşmeye son verilir. Asetik asit fermantasyonu aslında bir oksidasyon olduğundan, sirkleşmede mutlaka havaya ihtiyaç vardır. Sirkeleşecek sıvının yüzeyi ne kadar geniş olursa, sirke bakterileri o oranda hızlı çoğalır ve sirkeleşme hızlı olur. 1.4. Sirke üretim yöntemleri Sirke üretim yöntemleri yavaş yöntem, çabuk yöntem ve derin kültür yöntemi olmak üzere 3 ana başlık altında toplanabilir. Yavaş yöntemde (yüzey kültür yöntemi) sirkeleşme alkollü sıvının fıçı, fermantasyon için uygun bir tank vb. büyük bir kap içinde uzun süre tutulması ile gerçekleştirilir. Sirkeleştirilecek şarap, içine bir miktar pastörize edilmemiş iyice keskin bir sirke konulduktan sonra sıcak bir alanda asetik asit fermantasyonuna terk edilir. Sirkeleşmenin bittiği alkol ve asit miktarının tayini ile anlaşılabileceği gibi, asetik asit bakterilerinin sıvının yüzeyinde oluşturdukları zarın dibe çökmesi de sirkeleşmenin tamamlandığı konusunda fikir verebilir. Bu yöntemle sirke üretimi 6-8 hafta içinde tamamlanmaktadır. Hızlı yöntem ülkemizde sirke üreten işletmelerde kullanılan bir yöntem olup, bu yönteme Frings yöntemi de denilmektedir. Bu yöntem sirkeleşmenin gerçekleşeceği yüzey alanını asetik asit bakterisinin tutunacağı taşıyıcı bir materyalle genişleterek, sirkeleşme süresini kısaltmayı hedef almaktadır. Sirkeleşme için hava sirkülasyonunu sağlayacak bir düzenekle donatılmış tahta ya da çelik tanklar kullanılır. İdeal fermantasyon sıcaklığı 27–30°C civarındadır. Hızlı yöntem sirke kaplarına jeneratör adı verilir, hızlı yöntemle sirke üretimi yaklaşık 3–7 gün sürer. Derin kültür yönteminde (submers yöntemi) dolgu materyali olmaksızın çalışan ve yüzeyde değil, mayşe içinde çoğalan bakteriler ile sirke üretimi yapılır. Bu yöntemle sirke üretiminde kullanılan üretim kaplarına "asetatör" adı verilir. Submers yönteminde kullanılan asetatörler 1950’li yıllarda geliştirilmiş ve bu yöntem ilk olarak bu yıllarda kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemle sirke üretiminde sirke bakterisi ile aşılanmış şarap veya sirkeleşecek alkollü sıvı içersine, maya üretiminde olduğu gibi, çok ince kabarcıklar halinde hava verilir. Böylelikle sirke bakterileri havayı sıvı içinde bulurlar ve çalışırlar. Yapılan çalışmalara göre, aynı miktar alkolün sirkeleşmesi, diğer endüstriyel yöntemlere oranla, bu yöntemde yaklaşık 30 kat daha çabuk olmaktadır.

82

2. Sirkede Yapılan Analizler 2.1. Kuru Madde Tayini 10 mL sirke örneği darası alınmış porselen kapsül (kroze) içerisinde ve kaynar su banyosu üzerinde akışkanlığını kaybedene kadar kurutulur. 105 oC’deki kurutma dolabında sabit ağırlığa gelene kadar (2.5 saat) tutulduktan sonra desikatörde soğutulup tartılır. Sonuçlar g/L olarak belirtilir. Örnek: Dara: 14.1362 g Dara + kuru madde: 14.2734 g 10 mL’deki kuru madde: 14.2734 – 14.1362 = 0.1472 g Litrede:0.1472 x 100 = 14.72 g/L 2.2. Şekersiz Kuru Madde Tayini Örneğin kuru madde miktarından şeker miktarı çıkartılarak bulunur. 2. 3. Kül Tayini Kuru madde tayini yapılan porselen kapsüller kül fırınına konur. Sıcaklık yavaş yavaş 550 oC’ye kadar yükseltilerek yakılır. Yakma işlemi tamamlandıktan sonra kül fırını kapağı açılmaksızın 100 oC’ye kadar soğutulup, kapsüller desikatöre alınır. Tarım sonucu saptanan kül miktarı g/L olarak belirtilir. 2.4. Alkol Tayini 100 mL sirke örneği damıtma balonunda derişik (~10 N) NaOH ile nötürleştirilir. Yaklaşık 75 mL damıtık toplanana kadar damıtılır. Damıtma ürünü 100 mL’ye tamamlanıp, iyice karıştırıldıktan sonra alkolimetre ile % alkol miktarı saptanır. 2. 5. Toplam Asitlik 10 mL sirke örneği yaklaşık 25 mL saf su ile seyreltilir. Fenolfitalein indikatörü kullanılarak 1 N NaOH ile pembe renge kadar titre edilir. Harcanan 1 N NaOH’in mL’si 0.6 faktörü ile çarpılarak örnekteki asetik asit miktarı g/100 mL olarak bulunur. Faktörün bulunması: 1 L, 1 N NaOH 60 g asetik asidi nötrleştirir. 1 mL, 1 N NaOH 0.06 g asetik asidi nötrleştirir. 10 mL örnekteki asetik asit miktarını 100 mL’de belirtmek için; 0.06 x 10 = 0.6

83

2.6. Asetil Metil Karbinol Testi Sirkenin doğal olup olmadığının tespitinde asetil metil karbinol testinden yararlanılır. Asetil metil karbinol testi sirke örneklerinde Cu2O tortusu oluşup oluşmadığının takibine yönelik bir testtir. Analiz sonucunda tortu oluşumu gözlenmesi örneğin doğal sirke olduğunu, herhangi bir tortu oluşumu gözlenmemesi ise sirkenin doğal olmadığını gösterir. 100 mL sirke NaOH ile nötrleştirildikten sonra damıtılır. 25 mL damıtma ürünü alınarak kapaklı cam silindire konulur. Üzerine eşit oranlarda karıştırılmış Fehling I ve II çözeltisinden 25 mL katılır. Bir süre bekletilir. (en çok 24 saat), kırmızı bir tortu (Cu2O) oluşursa sirkenin doğal olduğu, yani fermantasyonla oluştuğu anlaşılır. İspirto sirkesi veya yapay sirkede bu kırmızı tortu oluşmaz. 3. Hesaplama ve Değerlendirme

-1988 yılında çıkan standartta (TS 1880) üzüm sirkesinde kuru madde miktarının şeker hariç en az 8 g/L olması gerektiği belirtilmiştir.

-1988 yılında çıkan standartta (TS 1880) üzüm sirkesinde kül miktarının en az 0.8 g/L olması gerektiği belirtilmiştir.

-TS 1880 EN 13188’e göre kalıntı alkol oranı şarap sirkeleri dışındaki sirkelerde hacimce % 0.5’den, şarap sirkelerinde ise hacimce % 1.5’den fazla olmamalıdır.

-TS 1880 EN 13188 sirke standardına göre, ülkemizde üretilen sirkelerin toplam asit içeriği (suda serbest asetik asit cinsinden) litrede 40 g'dan az olmamalıdır. Kaynaklar

Aktan, N., Kalkan, H. 1998. Sirke Teknolojisi Yardımcı Ders Kitabı. Ege Üniversitesi Basımevi, İzmir.

Anonim. 1988. Sirke, TS 1880. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara. Türker, İ. 1974. Asit Fermantasyonları (Sirke, Turşu, Sofralık Zeytin ve Boza Teknolojileri).

Ankara Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları:577, Ders Kitabı:194, Ankara. 94

84

E04. Selülaz Enzim Aktivitesinin Belirlenmesi 1. Genel Bilgi Enzim Kimyasal reaksiyonların hızlarını arttıran maddeler katalizör olarak adlandırılırlar. Katalizörler reaksiyon sırasında fiziksel değişiklikler geçirirlerse de reaksiyon tamamlandığında tekrar kendi orijinal hallerine dönerler. Enzimler biyolojik katalizör olarak tanımlanabilirler. Enzimler canlı hücreler tarafından oluşturulan ve kimyasal reaksiyonları spesifik olarak katalizleme yeteneğinde olan protein yapısındaki maddelerdir. Bitki, havyan ve mikroorganizmaların canlı hücreleri tarafından oluşturulan enzimler hücredeki işlevlerinin yanı sıra (in vivo) hücre dışında da yani in vitro koşullarda da aktivite göstermektedirler. Bir canlıdaki parçalanma ve yapım (sentez) reaksiyonlarının tümü enzimlerin katalitik aktiviteleri ile gerçekleştirilmektedir. Bu nedenle, enzimler canlılığın oluşumu ve devamı için elzem olan maddelerdir. Canlı dışında da aktivitelerini göstermeleri enzimlerin önemini bir kat daha arttırmaktadır. Bugün enzimlerden gıda, ilaç ve kimya endüstrisinde, dericilik, boya ve temizlik maddeleri üretimi gibi özel konularda, biyoloji ve biyoteknoloji bilim dallarında, tıp, tarım ve veterinerlik alanlarında yaygın olarak yararlanılmaktadır. Enzimlerin etki ettiği bileşiğe substrat denir ve her enzimin özgün bir substratı veya bazı enzimlerin özgün veya spesifik substratları vardır. Yani bazı enzimler sadece bir tip substrata etki edebilirken bazı enzimlerin etkilediği substrat tipi birden fazla olabilmektedir. RNA yapısında olan birkaç enzim molekülü bilinmekle birlikte, enzimlerin büyük bir kısmı protein yapısındadır. Bazı enzimler, kofaktör denilen protein olmayan kısımlar da içerebilirler ki bunlar olmadan aktivite gösteremezler. Böyle enzimlerde, enzimin inaktif haldeki protein kısmına apoenzim ve kofaktör içeren aktif enzime ise haloenzim denir. Haloenzimlerde enzimin spesifikliğinden apoenzim, katalitik aktiviteden ise, kofaktör sorumludur. Kofaktörler; koenzimler, prostetik gruplar ve inorganik olarak gruplandırılabilmektedir. Kofaktör organik bir bileşik ise buna koenzim denilir. Eğer kofaktör enzim proteinine sıkı bağlı ise ve enzim proteinine zarar vermeden ayrılamıyorsa veya enzim proteininden basit diyaliz yöntemleri ile ayrılamıyorsa buna prostetik grup denilir. Apoenzim + Kofaktör = Haloenzim Organik İnorganik (koenzim) (metal iyonları) Katalizör görevi yapan birçok organik ve inorganik molekül bulunmaktadır. Bu nedenle, enzimler ile diğer katalizörler arasındaki farklılık ve benzerlikleri belirtmekte yarar vardır. Bütün katalizörler aşağıdaki ortak özelliklere sahiptirler. 1. Katalizörler reaksiyon hızını arttıran maddelerdir. 2. Katalizörler reaksiyon sonunda kaybolmazlar. 3. Katalizörlere sadece çok küçük miktarlarda ihtiyaç duyulur. 4. Katalizörler reaksiyonun denge noktasını değiştirmezler; sadece dengeye ulaşmak için gerekli olan süreyi kısaltırlar. Bu ortak özelliklerin yanı sıra enzimler, kendilerini diğer kataliörlerden ayıran bazı farklılıklara da sahiptirler. Enzimlere özgü özellikler bunların etkinliği, spesifikliği ve kontrolleriyle ilgilidir. 1. Enzim etkinliği: Enzimler diğer katalizörlerden daha etkilidirler. Bu durum hidrojen peroksitin su ve oksijene parçalanması ile açıklanabilir. Bu reaksiyonu katalizleyen

85

maddelerden birisi olan ferik iyonu (Fe+3) reaksiyon hızını 30 000 kat arttırır. Ferrik iyonları bu reaksiyon için etkin bir katalizör olmasına karşın katalaz enzimi kadar etkili değildir. Katalaz enziminin varlığında reaksiyon 108 kat daha hızlı gerçekleşir.

2. Enzim spesifikliği: Katalizör olarak rol oynayan bir madde katalitik etkinliğin seçici olacağını garanti etmez. Kimya laboratuarlarında karşılaşılan organik ve inorganik katalizörler çok sayıda farklı substrat üzerinde etkilidirler. Enzimleri bu tür katalizörlerden ayıran en önemli özellik onların hem substrat yapısı hem de reaksiyon tipi açısından son derece seçici olmalarıdır.

3. Enzim kontrolü: Enzimleri diğer katalizörlerden ayıran bir diğer özellik, enzimlerin katalitik etkinliğinin kontrol edilebilir olmasıdır. Birçok enzimin aktivitesi arttırılabilir, azaltılabilir ve hatta tamamen durdurulabilir. Enzim aktivitesinin ölçülmesi Enzimlerin doku ve hücrelerdeki konsantrasyonu son derece az olduğundan miktarlarını ölçmek çok güçtür. En iyi ölçme şekli enzimin katalitik aktivitesi ölçmektir. Dolayısıyla aktivite tayinlerinde ya kaybolan substrat miktarı ya da meydana gelen ürün miktarı tayin edilerek enzimlerin aktiviteleri ölçülür. Biyolojik maddelerde görev alan birçok enzim "Enzim Ünitesi" birimi ile ifade edilir. Buna göre; 1 dakika içerisinde 1 mikromol substratın belirli koşullar altında ürüne dönüşümünü sağlayan enzim miktarı "bir ünite" olarak kabul edilmektedir. 2. Materyal ve Yöntem Selülaz enzim aktivitesi substrat olarak filtre kağıdının kullanılması ile ölçülmüştür. Substrat: Whatman No.1 filtre kağıdı (1x6 cm) (≈50 mg) Metot: 1. Hacmi en az 25 mL olan bir test tüpüne 1 mL 0,05M Na-sitrat (pH 4,8)tamponu ilave edilir.

2. Sitrat tamponunda seyreltilmiş enzimden 0,5 mL eklenir.

3. Filtre kâğıdı şeridi merdiven şeklinde bükülerek sıvının içerisine atılır. Filtre kağıdı tam olarak sıvının içerisine batmazsa, cam bir çubuk yardımıyla itilebilir.

4. Karışım 50 °C’de 60 dakika inkübe edilir.

5. İnkübasyon sonrasında tüplere 3 mL DNS ilave edilip karıştırılır.

6. Tüpler kaynayan su içerisinde 5 dk. Süreyle kaynatılır. Tüm örnekler, enzim körleri, glikoz standartları ve spektro sıfır beraberce kaynatılmalıdır. Kaynatma sonrasında tüpler soğuk su banyosuna aktarılır.

7. Tüpler soğutulduktan sonra içerisine 20 mL saf su ilave edilir ve tüp içeriği iyice karıştırılır.

8. Pulp tamamen dibe çöktüğünde (en az 20 dk. sonra), oluşan renk spektro sıfıra karşı 540 nm’de spektrofotometrede ölçülür. Spektro 0 Enzim kör 1,5 mL sitrat tamponu 1 mL sitrat tamponu 3 mL DNS 0,5 mL seyreltilmiş enzim 5 dk kaynatma + 20 mL saf su 3 mL DNS Filtre kâğıdı var 5 dk kaynatma + 20 mL saf su Filtre kâğıdı yok

86

Standartlar Enzim 1 mL sitrat tamponu 1 mL sitrat tamponu 0,5 mL standart 0,5 mL seyreltilmiş enzim 3 mL DNS 3 mL DNS 5 dk kaynatma + 20 mL saf su 5 dk kaynatma + 20 mL saf su Filtre kâğıdı var Filtre kâğıdı var

Glikoz Standartlarının Hazırlanması Stok çözelti:10 mg/mL konsantrasyonda glikoz çözeltisi Dilüsyonlar:

1 mL glikoz stok çöz. + 0,5 mL tampon = 1:1,5 = 6,7 mg/mL (3,35 mg/0,5mL) 1 mL glikoz stok çöz. + 1 mL tampon = 1:2 = 5,0 mg/mL (2,5 mg/0,5mL)

1 mL glikoz stok çöz. + 2 mL tampon = 1:3 = 3,3 mg/mL (1,65 mg/0,5mL) 1 mL glikoz stok çöz. + 4 mL tampon = 1:5 = 2,0 mg/mL (1,0 mg/0,5mL) 3. Sonuçların değerlendirilmesi, 1. Glikoz konsantrasyonuna (mg/0,5mL olarak) karşı 540 nm’de ölçülen absorbans değerleri aritmetik grafiğe işlenerek glikoz standart kurvesi çizilir.

2. Standart kurve kullanılarak her bir enzim örnek tüpünden açığa çıkan glikoz miktarı hesaplanır (enzim körünün absorbansı çıkarıldıktan sonra).

3. Reaksiyon sonunda 2 mg glikoz oluşumunu sağlayacak enzimin konsantrasyonu belirlenir. Filtre kâğıdı selülaz aktivitesini hesaplamak için, 50 mg filtre kâğıdından 60 dk.’da oluşan 2 mg indirgen şeker (glikoz olarak) değeri esas alınmıştır (% 4 dönüşüm). Açığa çıkan indirgen şekerin miktarı, analiz karışımındaki enzim miktarının lineer bir fonksiyonu olmadığı için; yani, aynı sürede enzim miktarı 2 kat arttırıldığında, oluşan indirgen şekerin miktarı 2 kat artmadığından %4 oranda dönüşüm noktası esas alınmıştır. Analiz bu koşullarda gerçekleştirildiğinde hidroliz hızının lineer olduğu ve son ürün inhbisyonundan etkilenmediği varsayılmaktadır.

Enzim konsantrasyonu = 1/Dilüsyon = Enzimin dilüsyondaki hacmi / Dilüsyonun toplam hacmi 4. FPU reaksiyonunda 2 mg glikoz açığa çıkaran enzim miktarı (kritik enzim konsantrasyonu = mL/mL) 0,37 Ünite içerir. FPU= (0,37 / 2 mg glikoz oluşturan enzim konsantrasyonu) U/mL FPU= [(2 mg glikoz) (1 µmol glikoz / 0,18 mg glikoz) (1 / 60 dk) (1 / 0,5 mL)] / (1 / dilüsyon) Kaynaklar Ghose, T.K. 1987. Measurement of cellulase activities. Pure and Applied Chemistry, 59 (2), 257-268.

87

F. GIDA MİKROBİYOLOJİSİ F01. Gıdalarda Toplam Enterobacteriaceae Sayımı 1. Genel Bilgi Gıdaların mikrobiyolojik analizinde "genel kalite indeksi" olarak analizi istenen toplam Enterobacteriaceae sayımında standart olarak Violet Red Bile Dextrose (VRBD) Agar besiyeri kullanılır. Bu besiyerine standart yayma kültür ve 37 oC'ta 24 saat inkübasyon sonunda oluşan tüm koyu kırmızı koloniler "toplam Enterobacteriaceae" olarak değerlendirilir. Besiyeri bileşiminde bulunan safra tuzları ve kristal viyole başta Gram pozitifler olmak üzere refakatçi floranın gelişimini inhibe ederken, glikoz pozitif bakterilerin varlığı pH indikatörü ile koloni renginin kırmızıya dönüşmesi ve safra asitlerinin koloni etrafında çökelti oluşturması ile belirlenir. Dolayısıyla 35-37 oC'ta 24 saat süren inkübasyondan sonra 1-2 mm çapında kırmızımsı bir presipitat zonu ile çevrili koyu kırmızı koloniler Enterobacteriaceae üyeleri olarak sayılır. Aeromonas gibi Enterobacteriaceae üyesi olmayan bazı refakatçi bakteriler de benzer reaksiyon verir. Buna bağlı olarak rasgele seçilmiş 5 tipik koloninin oksidaz testi ile doğrulanması önerilir. Enterobacteriaceae familyası üyeleri oksidaz negatiftirler. Hazırlanması için, 39,5 g/L dehidre besiyeri damıtık su içinde karıştırılarak kaynatılır ve kaynama başladıktan sonra en çok 2 dakika daha kaynama sıcaklığında tutulup, 45-50 oC'a soğuyunca steril Petri kutularına ~12,5'er mL dökülür. Bu besiyeri otoklavlanmaz. Sterilizasyon, kaynar su banyosunda besiyerini eritirken yapılmış olur. Bu amaçla mikrodalga fırın ve ısıtıcılı tabla (hot plate) da kullanılabilir. VRBD Agar besiyerinin aşırı ısıtılmasından kaçınılmalıdır. Aşırı ısıtma selektiviteyi azaltır. Kaynar su banyosundaki ısıl işlem etkinliğinin sağlanması için besiyerinin 250 mL'den fazla hacimlerde hazırlanmaması önerilir. Önceden 0,5 L erlen içine 250 mL damıtık su konulup ağzı kapatılarak otoklavda sterilize edilmesi ve besiyerinin bu erlende hazırlanıp eritilmesi önerilir. Hazırlanmış besiyeri parlak ve koyu kırmızı-kahve renklidir, pH'sı 25 oC'ta 7,3±0,2'dir. Genel olarak ekimden sonra 15 dakika oda sıcaklığında kendi halinde bekletilen Petri kutularına ikinci kat olarak yine VRBD besiyerinden 5-6 mL kadar dökülüp, katılaştıktan sonra inkübasyon önerilmektedir. Toplam Enterobacteriaceae sayımı için standart olarak VRBD agar besiyeri kullanılmakla birlikte, sanayide "standart dışı" olmak kaydıyla VRBL agarda gelişen renkli ve renksiz tüm kolonilerin sayımı da söz konusudur. Bir diğer standart dışı toplam Enterobacteriaceae sayımında VRBL agara 10 g/L dekstroz (glikoz) ekleyerek de sayım yapılmaktadır. Gıda işletmelerinde "koliform bakteri" sayımında kullanılan VRBL agar besiyerinde de teorik olarak toplam Enterobacteriaceae sayımı yapılabilir. Buna göre; besiyerinde gelişen renkli ve renksiz tüm koloniler sayıldığında toplam Enterobacteriaceae sayılmış olur. İkinci olarak; VRBL besiyerine 10 g/L dekstroz eklendiğinde elde edilecek modifiye besiyerinde gelişecek tüm renkli koloniler toplam Enterobacteriaceae olarak da değerlendirilebilir. Uygulamanın amacı, daha önceden koliform bakteri ve koliform olmayan Enterobacteriaceae ilave edilmiş gıda örneğinde bu 3 yöntemle sayım sonucu farklığının incelenmesidir.

88

2. Analiz Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Gıda Mikrobiyolojisi laboratuvarı tarafından önceden kontamine edilen gıda örneğinden hazırlanan 10–1 ve 10–2 seyreltiler, ekim ve inkübasyon, standart yayma kültür yöntemiyle yapılacaktır. Çalışma, 3 alt grup halinde yürütülecektir. Gruplar, aynı gıdadan, bağımsız olarak seyreltme, 3 farklı besiyerine ekim ve sayım yapacaklardır. Böylece 3 tekerrürlü deneme planı kurulmuş olacaktır. Tek rapor verilecektir. 3. Değerlendirme 35-37 oC'ta 24 saat inkübasyon sonunda koloniler sayılacaktır. Gıda örneğinde bulunan toplam Enterobacteriaceae sayısı;

N= C / [V x (n1 + 0,1 x n2) x d] formül ile hesaplanır.

Burada;

N : Gıda örneğinin 1 g ya da 1 mL'sinde mikroorganizma sayısı C : Sayımı yapılan tüm Petri kutularındaki koloni sayısı toplamı V : Sayımı yapılan Petri kutularına aktarılan hacim, mL n1 : İlk seyreltiden yapılan sayımlarda sayım yapılan Petri kutusu adedi n2 : İkinci seyreltiden yapılan sayımlarda sayım yapılan Petri kutusu adedi d : Sayımın yapıldığı ardışık 2 seyreltiden daha konsantre olanın seyreltme oranıdır. * Petri kutularında 25–250 arasındaki koloni sayıları değerlendirmeye alınır. 4. Sonuçların Verilmesi Gruplar VRBD Agar VRBL Agar Mod. VRBL Agar Grup 1 Grup 2 Grup 3

Yukarıdaki çizelge log kob/g olarak doldurulacak, basit varyans analizi ile 3 besiyeri arasında fark olup olmadığı yorumlanacaktır. Kaynak www.mikrobiyoloji.org sitesi Gıda Mikrobiyolojisi ve Uygulamaları (Ankara Üniversitesi Yayını) Gıda Mikrobiyolojisi (Ege Üniversitesi Yayını)

89

F02. Çiğ Sütte Metilen Mavisi ile Hızlı Mikrobiyolojik Analiz 1. Genel Bilgi Süt fabrikalarına gelen çiğ sütün hızlı bir şekilde mikrobiyolojik yükünün belirlenmesi gereklidir. Direk mikroskobik sayım ile bu analiz yapılabilirse de canlı ve ölü mikroorganizma sayısı anlaşılamaz. Basit olarak sütün içine ilave edilecek metilen mavisi çözeltisinin rengi, mikrobiyel aktivite sonunda indirgenerek açılır. Sütte canlı mikroorganizma sayısı ne kadar yüksek ise bu süre o denli kısa olacaktır. Gıdaların hızlı yöntemlerle mikrobiyolojik analizi üzerinde çok yoğun çalışılmaktadır. Metabolizmaya dayalı yöntemler, özellikle yüksek sayılarda mikroorganizma varlığının kısa sürede saptanması için kullanılmaktadır. Mikroorganizma faaliyeti sonunda çeşitli metabolik ürünler ortama salınır. Bunların saptanma süresi ne kadar kısa ise, ortamda o denli yüksek sayıda mikroorganizma vardır. Süt fabrikalarında metilen mavisi ve resazurin indirgeme testleri ile sütün mikrobiyel yükü hakkında kısa sürede (2-6 saat) bilgi alınabilir. Empedansa dayalı analizler uluslararası standartlarda yer almıştır. CO2 çıkışının izlenmesi üzerine kurulu teknikler de vardır. Süt fabrikalarında metilen mavisi ve resazurin indirgeme testleri kullanılarak yapılan analizde en büyük engel, sütün antibiyotik içermesidir. Antibiyotik içeren sütte mikroorganizma gelişmesi olmayacak ya da çok yavaş gelişme sonunda aslında yüksek sayıda mikroorganizma içeren süt, hatalı olarak "temiz" olarak değerlendirilecektir. Amaç, bu bağlantıyı verecek grafiğin elde edilmesidir. 2. Analiz ve Değerlendirme Analizi yapılacak sütün 10 mL'si steril bir tüpe alınıp, üzerine filtre ile sterilize edilmiş 50 ppm metilen mavisi çözeltisinden 1 mL ilave edilerek ve su banyosunda 37 oC'ta inkübasyona bırakılır. Sütte bulunan bakterilerin gelişmesi sonunda mavi renkli boya indirgenip, sütün kendi rengini aldığı süre belirlenir. Paralel olarak standart mikrobiyolojik analiz ile çiğ sütte toplam bakteri analizi de yapılır. Toplam bakteri analizi için kullanılacak besiyeri, Skim Milk + Plate Count Agardır (SM + PCA) ve inkübasyon parametresi 28-30 oC'ta 48 saattir. Her uygulamada 3 ayrı süt kullanılacaktır. Sütler, Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü, Gıda Mikrobiyolojisi laboratuvarı tarafından önceden az, orta ve çok sayıda mikroorganizma yükü içermesi sağlanarak kontamine edilecektir. 3. Sonuçların Verilmesi Her uygulamada 3 grup oluşturulacaktır. Her grup bağımsız olarak 3 ayrı sütte metilen mavisi indirgeme süresi (dakika) ile sütteki bakteri sayısını (log KOB/mL) tablo haline getirip Excel tablosuna taşıyacak ve ortalamanın doğrusal grafiği üzerinden "y= a + bx" eşitliğinden hesaplayarak tek rapor verecektir. SM + PCA besiyerinde elde edilecek koloni sayılarına göre sütteki bakteri sayısının hesaplanma formülü, F1; Gıdalarda Toplam Enterobacteriaceae Sayımı bölümünde verilmiştir.

90

Grup 1 Grup 2 Grup 3 A Örneği Süre (dk) A Örneği sayı (log KOB/mL) B Örneği Süre (dk) B Örneği sayı (log KOB/mL) C Örneği Süre (dk) C Örneği sayı (log KOB/mL)

Kaynak www.mikrobiyoloji.org sitesi Gıda Mikrobiyolojisi ve Uygulamaları (Ankara Üniversitesi Yayını) Gıda Mikrobiyolojisi (Ege Üniversitesi Yayını)

Metilen Mavisi Testi

y = -0,0174x + 8,5053

R2 = 0,9716

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 50 100 150 200 250 300

Süre (dk)

Say

ı (l

og

KO

B/m

l)

log KOB/ mL

Doğrusal (log KOB/mL)

Örnek: Farklı çiğ sütlerde metilen mavisi indirgeme süresi ve aynı sütlerde toplam aerobik mezofilik bakteri sayısı hesaplanıp Excel grafiğe işlenir. Doğrusal grafiğin sonraki çalışmalarda kullanılır. R2 değerinin 0,9'dan büyük olması istenir. Bu örnekte 185 dk indirgeme sonunda y= -0,0174x + 8,5053; x yerine 185 konulur; y= -0,0174.185 + 8,5053 y= -3,219 + 8,5053 y= 5,2863 Çiğ sütteki toplam aerobik mezofil bakteri sayısının 5,2863 ≅ 5,3 log KOB/mL olduğu hesaplanır (tahmin edilir, bu şekilde kabul edilir).

91

F03. İçme Sularında Membran Filtrasyon Yöntemi ile Koliform Grup Bakteri Analizi 1. Genel Bilgi İçme ve kullanma suyu ya da başka bir tanımla "İnsani Tüketim Amaçlı Sular" ile kasıt, sadece içme suyu değil, aynı zamanda gıda sanayisinde kullanılan suları da kapsar. Kanalizasyon, deniz suyu, açıkta akan dere vb. sular, bu tanımın dışındadır.

Daha önce T. C. Sağlık Bakanlığı tarafından, 17 Şubat 2005 tarih ve 25730 sayılı Resmî Gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren, "İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik" zaman içinde bazı değişikliklere uğramıştır. Su mikrobiyolojisini ilgilendiren en önemli değişiklik, doğrudan yönetmelikteki değişiklikler değil, içme ve kullanma sularında koliform ve E. coli analizinde TS EN ISO 9308-1 numaralı standartta 2014 yılı sonunda yapılmış olan revizyondur. Önceki standartta koliform grup bakterilerin analizinde Lactose TTC kullanılırken yeni standartta Chromocult Coliform Agar (CCA) kullanılmaktadır.

AB uyum çalışmaları çerçevesinde, T.C. Sağlık Bakanlığı tarafından 17 Şubat 2005 tarih ve 25730 sayılı Resmî Gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren "İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik" hükümleri uyarınca suların mikrobiyolojik analizi membran filtrasyon (MF) yöntemi ile yapılmaktadır. Analiz edilecek materyaldeki beklenen/ hedeflenen mikroorganizma sayısına göre sırasıyla yayma kültürel ekim, dökme kültürel ekim, EMS ve materyal uygun ise membran filtrasyon yöntemi kullanılır. 250 mL suyun mikrobiyolojik analizi için MF en geçerli yöntemdir. MF, sıvı gıdaların analizinde kullanıldığı gibi, havadaki ve diğer gazlardaki mikroorganizma varlığının belirlenmesinde de kullanılır. Mikroorganizmaların geçemeyeceği kadar küçük gözenekleri olan filtreden, materyal vakum ile geçirilir. Sonra filtre uygun bir besiyeri üzerine yerleştirilerek inkübasyona bırakılır. Burada en önemli husus, filtrenin mikroorganizma olan yüzü değil, diğer yüz besiyerine yerleştirilir. Mikroorganizma gelişirken besiyerini absorbe eder. Gıda, su ve hava analizlerinde genel olarak 0,45 µm gözenek çapındaki filtreler kullanılır. Uygulamanın amacı farklı besiyerleri kullanılarak farklı mikroorganizmaların analizlerinin yapılmasıdır. 2. Analiz ve Değerlendirme 250 mL içme suyu MF sisteminden geçirilip, filtre Chromocult Coliform Agar (CCA) besiyerine yerleştirilir, aynı su tekrar filtre edilip bu kez filtre Lactose TTC besiyerine yerleştirilir. Deneyde kullanılan son besiyeri VRB agardır. Aynı çalışma 10 mL su ile tekrarlanacaktır. 35-37 oC'ta 24 saat yapılacak inkübasyondan sonra tipik koloniler sayılacaktır. Petri kutularından, yaklaşık 20 koloni olanlar sayım için kullanılacaktır. CCA besiyerinde mavi renkli koloniler E. coli, kırmızı koloniler E. coli olmayan koliformlardır. Lactose TTC ve VRB agarda koliform grup içinde E. coli ayırt edilemez. MUG içeren VRB agar besiyerinde E. coli kolonileri uzun (366 nm) UV lamba ile floresan ışıma vererek ayırt edilebilir. Ayrıca, standart VRB agar, Lactose TTC agar ve ENDO agar gibi selektif koliform agar besiyerinde gelişen tipik koliform kolonilerinden rasgele olarak seçilen koloniler, 1 mL kadar

92

damıtık suda çözülerek, özel küvetinde 37 oC'ta 2 saat inkübe edilir. Bu süre sonunda 366 nm dalga boylu UV lamba ile floresan ışıma verenler E. coli olarak değerlendirilir. 3. Sonuçların verilmesi Her deneyde gruplar 3 alt gruba ayrılacak, grupların her biri bir besiyerinde analiz yapacak, sonuç tek bir ortak rapor olarak verilecektir. CCA Tergitol TTC VRB 10 mL 100 mL

Kaynak www.mikrobiyoloji.org sitesi Gıda Mikrobiyolojisi ve Uygulamaları (Ankara Üniversitesi Yayını)

93

F04. Yüzeylerde Hızlı Mikrobiyolojik Analiz 1. Genel Bilgi Gıda endüstrisinde işleme tezgâhlarının mikrobiyolojik yükü çoğu defa önemlidir. Yüzeylerde mikroorganizma sayımı farklı yöntemlerle yapılır. Yüzeylerde 2 tip hijyen analizi yapılır. Bunlardan birincisi çeşitli yöntemlerle doğrudan mikrobiyolojik analizlerdir. Bu analizler genel olarak 24 saat sürer. İkinci tip hijyen analizi NAD, NADH, NADP, NADPH, ATP gibi hücresel bileşiklerin belirlenmesi esasına dayanır. Bu tip hijyen analizi canlı mikroorganizma belirlemeye yönelik değildir. Genellikle temizlik ve dezenfeksiyon işleminden hemen sonra ya da çalışmaya başlamadan hemen önce uygulanır ve gözle fark edilemeyen organik kirlilik kalıp kalmadığı kontrol edilir. Aynı sayıda canlı ya da ölü mikroorganizma varlığında aynı kirlilik değerine erişilir. Steril süt gibi "canlı ya da ölü" olmayan materyal de tezgâh üzerine bulaşmış ise yoğun kirli olarak sonuç alınır. Uygulamanın amacı, farklı yöntemlerle yapılan mikrobiyolojik analiz pratiğinin pekiştirilmesidir. Dezenfeksiyon öncesi ve sonrası laboratuvar tezgâhları materyal olarak kullanılacaktır. 2. Analiz ve Değerlendirme Yüzeyde mikrobiyolojik analiz için geliştirilmiş özel besiyeri ile tezgahtan örnek alınacak, 28-30 oC'ta 48 saat inkübasyondan sonra koloniler sayılacaktır. Besiyeri yüzey alanı tam 25 cm2 olduğu için sonuçlar karşılaştırmalı olarak kayda alınabilir. Bu, hijyen planlarında önemlidir. Hızlı kit ile yapılan analizde;

-Strip, alüminyum folyosundan çıkarılır. Alüminyum folyo analizin ilerleyen aşamasında kullanılmak üzere saklanır.

-A çözeltisi damlatılır. Çalışılan yüzeye veya sıvıya uygun örnekleme yöntemi uygulanır. -B çözeltisi damlatılır. -C çözeltisi damlatılır. Strip, alüminyum folyoya geri konup ağzı kapatır. Oda sıcaklığında 4-5 dakika bekletilir.

Renk ne kadar koyu ise yüzey o kadar kirlidir. Kaynak www.mikrobiyoloji.org sitesi

94