Etiket Arşivleri: Flavonoidler

Gıdalarda Bozulma

  • GIDA MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

  • GIDALARDA BOZULMA

Tüm gıdalar depolama süreci içerisinde çeşitli düzeylerde bozulmalara uğrarlar

  • GIDALARDA BOZULMA TİPLERİ

1.Mikrobiyolojik olmayan bozulmalar

  1.1. Enzimatik bozulmalar

  1.2. Enzimatik olmayan bozulmalar

2.Mikrobiyolojik bozulmalar

3.Diğerleri (Böcek, parazit ve diğer kemirgenler)

  • 1.MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMALAR

1.1. Enzimatik Bozulmalar (ESMERLEŞMELER):

Enzimatik esmerleşme, pembe mavimsi-siyaha kadar olan farklı tondaki renk değişmelerine denmektedir. Bu duruma meyve öz suyundaki bazı maddelerin (fenolik bileşenler) hava oksijeninin etkisiyle oksidasyonunun bir sonucudur.

Bu oksidasyon bazı enzimler tarafından katalize edilmektedir. Bu esmerleşme reaksiyonlarında enzimler (Polifenol Oksidaz, PPO) rol oynadığına göre, enzim aktivitesine etki eden her faktör enzimatik esmerleşme üzerine de belli bir etki göstermektedir.

  • 1.MİKROBİYOLOJİK OLMAYAN BOZULMALAR

Enzimatik esmerleşme, meyvelerde (kayısılar, armutlar, muzlar, üzümler), sebzelerde (patatesler, mantarlar, kıvırcık salata) ve ayrıca deniz ürünlerinde (karidesler, dikenli ıstakozlar ve yengeçler) görülebilir.

Enzimatik esmerleşme, özellikle hasat sonrası taze meyvelerin depolanmasında, meyve sularında ve bazı kabuklu deniz hayvanlarında kaliteye zarar verir.

Diğer bir yandan enzimatik esmerleşme, çayın, kahvenin ve çikolatanın kokusu ve tadı için zorunludur.

  • Sıcaklığın Etkisi:

  Bütün enzimler sıcağa karşı çok duyarlıdır. Enzimler genellikle (70-80°C) 75°C’nin üzerinde sıcaklıklarda kısa sürede inaktif hale gelirler. Enzimlerin inaktif olduğu sıcaklık derecesi her enzim için farklıdır.

  Inaktivasyon sıcaklığı üzerine gıdanın pH derecesi de oldukça etkilidir.

  Asidik ortamdaki enzimlerin inaktivasyon dereceleri düşük asit ortamındaki enzimlerinkinden daha yüksektir.

  • pH Değerinin Etkisi:

  Meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında ortaya çıkan enzimatik esmerleşmeler ortamın pH dereleri ile de yakından ilgilidir.

  Enzimler genellikle pH 5-7 arasında optimum faaliyet göstermelerine rağmen pH derecesi 4,5’in altında fazlaca etkili olamazlar.

  pH değerini düşürebilmek için için meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında enzimatik esmerleşmenin önlenebilmesi için bazen haşlama veya yıkama suyuna % 0,1 düzeyinde sitrik asit katılmalıdır.

1.2. Enzimatik Olmayan Bozulmalar

Enzimatik olmayan renk bozulmaları, ısı, ışık, metaller ve oksijen gibi faktörlerin etkisiyle oluşmaktadır. Bu bozulmalar reçel ve marmelat gibi işleme sırasında ısının etkisiyle ortaya çıkar. Dondurulmuş ürünlerde bile depolama sırasında bu gibi bozulmalar görülebilir.

Başlıca iki tip enzimatik olmayan esmerleşme (non-enzymatic browning) reaksiyonu tanımlanmaktadır.

  • Maillard reaksiyonu

  • Karamelizasyon

  • Enzimatik olmayan renk bozulmalarının (renk esmerleşmesinin) en önemlisi ısı etkisiyle olan Maillard reaksiyonudur ve en yaygın açıklamaya göre bu reaksiyon; indirgen sekerlerin karbonil grubu ile amino asitlerin amino grubu arasında gerçekleşen tepkimelerin bütününü ifade eder.

  • 2. MİKROBİYOLOJİK BOZULMALAR
    (Bakteri, küf ve mayalara bağlı olan)

Mikrobiyal bozulma, gıdada mikroorganizmaların çoğalması ve bu mikroorganizmalar tarafından salgılanan enzimlerin faaliyeti sonucunda meydana gelir. Bu enzimlerin aktivitesi ile gıdanın duyusal özelliklerinde hoşa gitmeyen değişimler oluşur.

Gıdada mikrobiyal bozulma olabilmesi için öncelikle gıdanın bozulma etmeni mikroorganizmalarla bulaşması gerekir. Bozulma etmeni mikroorganizmalar ya gıdanın mikroflorasında doğal olarak bulunurlar ya da işleme, hazırlama, paketleme, depolama vs. sırasında bulaşırlar.

  • Mikroorganizmalar

  • Mikroorganizmalar; çoğunlukla tek hücreli ve basit yapılı canlılar olup, ancak mikroskop yardımı ile görülebilirler. Gıdalarda oluşan bozulmaların kökeni genellikle mikrobiyolojiktir. Birçok gıda; mikroorganizma gelişimi için çok elverişli ortamlardır.

  • Etin değişik bakteriler yardımı ile kokuşması, ekmeğin küflenmesi, meyve sularının fermente olması, sütün ekşimesi v.s. hep mikroorganizmaların neden olduğu bozulmalardır.

  • BAŞLICA MİKROORGANİZMALAR

Bakteriler: Her türlü meyve ve sebzeyi bozabilirler. Bakteri çeşidine bağlı olarak bozulan ürün ekşimiş, kokmuş ve rengi değişmiş olabilir. Bakteriler tarafından bozulmuş ürünlerin bazıları sağlık için de zararlıdır.

Küfler: Küfler meyve ve sebzeler üzerinde çoğalarak, onların değişik şekillerde bozulmalarına neden olurlar. Bazı küfler ‘’MİKOTOKSİN’’ denen maddeleri salgılarlar. Bu maddeler kanserojenik olduklarından, küflenmiş bazı gıdaların tüketilmesi sağlık açısından oldukça sakıncalıdır.

Mayalar: Mayalar özellikle asitli ve şekerli ortamı tercih ederler. Bu nedenle meyve ve ürünleri çoğunlukla mayalar tarafından bozulurlar. Mayaların bozduğu meyveler, sağlığa zararlı olmasa bile, lezzeti bozulduğundan tüketilemezler.

  • Bakteriler

  • Bakteriler bölünerek çoğalırlar. Hücreleri yuvarlak, çubukçuk, virgül veya spiral şeklinde olabilir. Bazı bakteri türlerinde hücreler birbiri ile birleşerek zincirler oluşturur.

  • Bakteriler hücre bölünmesi yoluyla çoğalırlar

1 bakteri —- 2 bakteri —- 4 bakteri …… eksponensiyel olarak üreme devam eder

  • Bazı bakterilerin generasyon süresi 20 dakikaya inebildiği gibi uygun olmayan koşullarda bu süre 10 saate kadar çıkabilmektedir. Bakterilerde üreme 2’ye bölünerek olmaktadır. Bakterilerin üreme devreleri aşağıda verilmiştir.

  • Bakteriyel gelişim evreleri

  • Latent Devre (Lag phase): Mikroorganizmaların sayılarının değişmediği devredir.

  • Logaritmik Devre(exponential phase): Latent devreden sonra bakterilerin bölünerek sayılarının artmasıyla başlar.

  • Durma Devresi (Stationary phase) : Logaritmik devrenin sonlarında bakterilerin üremesini engelleyen faktörlerin varlığı durma devresinin başlamasına neden olur.

  • Ölme Devresi (Death phase) : Canlı bakterilerin sayısının azaldığı aşamadır. Mevcut bakterilerin tümünün ölmesi için uzun süreye gerek vardır.

Bakteriler

Tek hücreli organizmalardır

1-2 μm boyundadırlar

Şekilleri:

  • kok “cocci”

  • çubuk “bacilli”

  • spiral “spirella” ve

  • virgül “vibrios”

şeklinde olabilir

  • Küfler

  • Küfler; bakterilerden daha büyük hücreli olan mikroorganizmalardır. Küfler; doğada çok yaygın olan, hemen her türlü gıda maddesi üzerinde üreyebilen mikroorganizmalardır. Fakat optimum gelişme ortamları 25 – 35 °C sıcaklıktaki, rutubetli ve hava akımının bulunmadığı yerlerdir.

  • Bazı küfler, bazı hallerde gıdalara özel bir çeşni verdiklerinden gıdalar üzerinde üretilirse de (kaşar peynirinde olduğu gibi) genellikle küflü gıdaların tüketilmeleri doğru değildir. Çünkü küfler gıda üzerinde ürediği takdirde hoşa gitmeyen tat ve koku yanında bazıları da “Mikotoksin“ denen zehirli maddeler üretirler. Örneğin Aspergillus flavus’ un meydana getirdiği “ Aflatoksin “ bunlardan sadece bir tanesidir.

  • Mayalar

  Mayalar bakterilerden biraz daha büyüktür (20 μm). Pek çoğu küre yada elipsoidal şekildedir

  • Maya, tomurcuklanma yolu ile çoğalabilen ve şekerli çözeltileri alkol ve CO2 e dönüştürebilen, ayrıca kimi zamanlarda misel de oluşturabilen tek hücreli mikroorganizmalardır.

  • Mayalar, şekerli ve asit gıdaları tercih ederler. Fakat ortamda fazla miktarda alkol birikmesi meydana gelirse maya faaliyeti durur. Mayaların çalışabilmeleri için şekere gereksinimleri olmasına karşın “Osmofil mayalar hariç diğerleri yüksek şeker konsantrasyonlarında çalışamazlar.

  • Gıdalarda Bozulma Etmeni Mikroorganizmaların Üremesi Üzerine Etkili Faktörler

Yapısal Faktörler:

  • pH

  • Su aktivitesi (aw)

  • Oksijen varlığı/yokluğu

  • Antimikrobiyal maddeler

  • Gıdanın bileşimi

Mikroorganizmaların gelişimini ve aktivitesini belirleyen önemli faktörlerden biri pH’ dır. Bazı mikroorganizmalar pH=4,0′ ün altında gelişmekle birlikte büyük bir kısmı en iyi pH=7,0 (6,6-7,5) civarında gelişmektedir.

Patojen bakteriler başta olmak üzere bakteriler, pH bakımından küf ve mayalara göre daha seçicidirler. Mikroorganizmaların minimum ve maksimum pH değerleri ile ilgili olarak belirtilen rakamlar aşağıdaki Tablo’da verilmiştir. Bu değerler diğer gelişme parametrelerine bağlı olarak değişebildiğinden kesin sınırlar şeklinde algılanmamalıdır.

  Bazı mikroorganizmaların gelişebildikleri pH değerleri

  Su aktivitesi (As =aw =Sa ) = (P/P0) = (bağıl nem/100) Bu formülde ;

  P: Gıdadaki suyun buhar basıncı

  P0 : Aynı sıcaklıktaki saf suyun buhar basıncı

  Bağıl nem: Gıdaların atmosferden aldığı veya verdiği   suyun nispi nem dengesi

  Gıda maddesindeki suyun buhar basıncının (P) değişmesine neden olan her faktör su aktivitesinin de değişmesine neden olmaktadır. Örneğin kuru maddenin artışı su aktivitesinin azalmasına neden olmaktadır.

  Bazı mikroorganizmalar için spesifik su aktivitesi değerleri aşağıdaki tabloda verilmiştir. Genelde bakteriler küflerden, gram negatifler de gram pozitiflerden daha yüksek su aktivitesine gereksinim duyarlar.

  Tablodan da anlaşılacağı gibi pek çok bozulma yapan bakteri 0,91′ in altındaki su aktivitesinde gelişemezken bozulma yapan küfler 0,80 su aktivitesinde gelişebilmektedir.

  Gıda zehirlenmesine neden olan bakterilerden Staphylococcus aureus ‘un gelişmesi için gereken minimum su aktivitesi düzeyi 0,86 iken Clostridium botulinum  0,94′ ün altında gelişemez.

Gelişmeleri için oksijene ihtiyaç duyan mikroorganizmalara aerobik mikroorganizmalar denir

Bazı mikroorganizmalar ortamda oksijen olmadığı durumlarda gelişir … Anaerobik

Hem oksijen varlığında hemde yokluğunda gelişebilen mikroorganizmalar ise fakültatif anaerobik’dir (oksijen varlığında daha iyi yaşarlar)

  • Bazı proteinler (Laktoferrin, İmmunoglobulinler vb)

  • Laktik asit bakterileri

  • Bazı enzimler (Laktoperoksidaz ve lizozim)

  • Flavonoidler, fenolik yapılar

  • Organik asitler (Asetik, Benzoik, Sorbik ve Propiyonik asit ve tuzları)

Gıda bileşenlerinin mikroorganizmalar tarafından parçalanması veya başka bileşiklere dönüştürülmesi ile gıda kalitesinde farklı şekillerde olumsuz değişiklikler meydana gelir.

Selüloz, pektin veya kollajen gibi yapısal bileşenler mikroorganizmalar tarafından daha küçük moleküllü bileşenlere parçalanır. Bunun sonucunda, örneğin meyve ve sebzelerde yumuşama meydana gelir.

   Genel olarak gıdalar, farklı nem içeriğine sahip ortamlarda saklandığında kendi su aktivitelerine bağlı olarak nem çekerler veya su kaybederler. Su aktivitesi (aw) çevrenin neminden düşükse ürün nem çeker, tersi söz konusu olduğunda ise su kaybeder. Belli bir sıcaklıkta %80 bağıl nem içeren atmosferde tutulan gıda maddesinin nemi %20′ ye ulaşarak dengeye erişir. Gıdanın nemi %20′ den düşük ise (kurutulmuşsa) nem çekerek %20’ye ulaşır, nemi %20’den yüksek ise kendini çevreleyen havaya nem vererek nemi %20’ye düşer. Buna göre, gıdanın %80 bağıl nemli ortamda daima %20 su içerdiği denge neminin %20 olduğu anlaşılmaktadır. Bir gıda maddesi %80 bağıl nemli atmosferde %20 su içerdiğinde dengede kalıyorsa aw = 0,80′ dir, yani havanın denge neminin 100’e oranıdır. Gıdanın %15 su içermesi durumunda aw= 0,64 olmaktadır. Saf suyun su aktivitesi 1,0 olduğuna göre gıda maddelerindeki su miktarı arttıkça su aktivite değeri yükselerek 1,0’e yaklaşır.

Bakteriler, mayalar ve küfler daha çok ılık ve nemli ortamları severler

Buzdolabı sıcaklığında gelişebilenler ….. Psikrotrof

Optimum gelişme sıcaklığı 30-40oC olan m.o.lar ….Mezofilik

Yüksek sıcaklıklarda (45-65oC) gelişebilenler….. Termofilik

  • Dış Faktörler
    3. Depolama
    koşulları: Atmosfer bileşimi

  • Oksijen, gıdalarda bulunan çeşitli bileşenleri oksitleyerek (oksidasyon) bozulmalara sebep olur.

  • A ve C vitaminleri, çeşitli renk ve aroma maddeleri oksijene karşı duyarlıdır.

  • Ayrıca oksijen mikroorganizma faaliyeti üzerinde etkili olan önemli bir parametredir. Özellikle küfler aerobik olmaları nedeniyle oksijenli ortamlarda çok hızlı gelişirler.

Gıdalardan  oksijenden kaynaklanan bozulmaların önlenmesinde ya ortamdaki oksijen vakum vb. yöntemlerle uzaklaştırılır (deaerasyon) veya ortama azot, karbondioksit gibi inert gazlar ilave edilir (modifiye atmosfer paketleme)

  • Gıdalarda bulunan bazı pigmentler ve vitaminler ışığa duyarlıdır. Örneğin riboflavin, A ve C vitaminleri ışığa maruz kaldıklarında bozunurlar.

  • Güneş ışığına maruz kalan sütte bulunan bileşenler etkilenir ve tadı bozulur.

  • Işığa karşı duyarlı gıdalar ışık geçirmeyen ambalajlar ile korunmalıdır.

  • Bitkisel ürünlerin hasattan ve hayvansal ürünlerin kesimden sonra kaliteleri belirli bir zaman için en yüksektir daha sonra ürün uygun işlemden geçirilip ambalajlanmazsa kalite düşmeye başlar.

  • Bazı ürünlerin (örneğin şarap, peynir vb. fermente gıdalar) ise olgunlaşmaları için belirli süreye ihtiyaç duyarlar.

  • Mikroorganizma faaliyetleri, böcek zararları, enzimatik ve enzimatik olmayan değişimler, nem, ışık ve oksijenin etkisi zamanla artar, bunların sonucu gıda bozulmaya başlar.

  1. Diğer bozulma çeşitleri (Böcekler, parazitler ve diğer kemirgenler-Makroorganizmalar):

Gıdalarda böcekler, parazitler gibi makroorganizmalar ile farelerin yapmış oldukları zararlar da oldukça önemlidir. Böcekler, özellikle depolanmış hububat ile meyve ve sebzelerde bozulmalara neden olmaktadırlar.

  • Böceklerin yapmış oldukları zararlar sadece kendi yemeleri sonucu değil, aynı zamanda mikroorganizmaların bulaşıp çoğalmalarına da yardımcı olmaları sonucudur.

  • Trişin, anisakis, Entomoeba histolytica gibi parazitler özellikle çeşitli et ve balıkların çiğ olarak tüketilmeleri durumunda sorun yaratırlar.

  Donmuş depolama ile parazitler kontrol altına alınabilir

  Kontamine olmuş su ve zayıf hijyen koşulları da parazitlerin yayılmasında etkilidir.

  • Kemirgenler gıdayı yiyerek zarar vermeleri yanında dışkıları yoluyla kontaminasyona da yol açarlar.

  Salmonellosis, veba ve tifo gibi bazı hastalıklar farelerden bulaşabilir.


Gıda İşlemenin Fenolik Bileşikler Üzerine Etkisi

Gıda İşlemenin Fenolik Bileşikler Üzerine Etkisi

Fenolik Bileşikler

Bir ya da daha fazla sayıda hidroksil grubunun bağlanmış olduğu bir benzen halkası içeren bileşikler grubuna “fenolik bileşikler” veya “polifenoller” denir.

Çay, turunçgiller, üzümsü meyveler, elma, ayva ve şarap en çok bulundukları gıdalardandır.

Berrak meyve suları ile şarapların bulanmalarında ve tortu oluşturmalarında rol alırlar.

Önemli bir bölümünün antioksidatif kapasiteye sahip olması, bu bileşiklerin beslenme açısından önemini göstermektedir.

Bitkiler aleminde çok yaygındır; hemen hemen her meyve ve sebzede mutlaka (az veya çok) bulunur.

Özellikle gıdalarda acılık ve burukluğun kaynağıdırlar.

Fenolik bileşiklerin yer aldığı her bitkisel dokuda çoğu kez PPO enzimi de bulunmaktadır. Sağlam bir hücrede fenolik bileşikler vakuollerde, PPO enzimi de sitoplazmada bulunarak birbirleriyle temas etmezler.

Ancak parçalama, dilimleme ve pulpa işleme gibi işlemler sonucunda fenolik bileşikler ve PPO enzim biraraya gelerek oksijen varlığında enzimatik esmerleşme reaksiyonlarını başlatırlar.

Bunun tipik örneği; elma, muz ve patates gibi bazı meyve ve sebzelerin doğranması sonucu yüzeylerinin kısa sürede esmer-kahverenk bir nitelik kazanmasıdır.

Buna karşın portakal, limon gibi bazı meyvelerin rengi kesilince veya suları çıkarılınca bir değişikliğe uğramamaktadır.

  Bunun nedeni;

Bu ürünlerdeki fenolik bileşiklerin esmerleşme reaksiyonu verebilecek nitelikte olmaması,

PPO enzim aktivitesinin çok düşük olması,

Askorbik asit içeriğinin yüksek olması gibi bu üç faktörden birine dayanmaktadır.

Gıdalarda enzimatik esmerleşme, genellikle kalite kaybı olarak değerlendirilmektedir.

Fenolik bileşiklere beslenme fizyolojisi açısından olumlu etkileri nedeni ile biyoflavonoid ve kılcal dolaşım sisteminde geçirgenliği düzenleyici ve kan basıncı düşürücü etkisi göz önüne alınarak P faktörü (Permeabilite Faktörü) veya P vitamini adı da verilmektedir.

Fenolik bileşikler benzen halkası içerirler.

En basit fenolik bileşik bir tane hidroksil grubu içeren benzendir, yani fenoldur. Diğer tüm polifenoller bundan türemişlerdir.

Şimdiye kadar binlerce bitkisel fenolik bileşik izole edilip tanımlanmıştır. Buna devamlı olarak bulunan yeni fenolikler eklenmektedir.

Proteinlerle reaksiyona giren (proteinleri çöktürme) polifenollere “tanen” denir. Bu etkinin esası, amino grupları üzerinden protein moleküllerinin dehidratasyonuna dayanır.

Bu yolla oluşan tanen-protein kompleksi çözünmez niteliktedir.

Proteinlerle reaksiyonu sağlayan οdihidroksi fenolik gruplarıdır.

Ancak bir fenolik maddenin tanen etkisi gösterebilmesi için sadece bu gruplara sahip olması yeterli değildir. Örneğin kateşinler ve flavonlar bu grupları içerdiği halde proteinleri çöktürememektedir.

Bu etkinin ikinci koşulu da fenolik maddenin molekül ağırlığının 500-3000 Dalton arasında (Maier ve ark; 1990) olması gerektiğidir.

Tanenlerin proteinlerle kompleks yapma yeteneğinin fenolik ve hidroksil grubu sayısına bağlı olduğu ve bu yeteneğin molekül ağırlığıyla orantılı olduğu belirtilmektedir (Bate-Smith, 1973).

Başlangıçta tanen etkisi olmayan bir fenolik bileşik kondensasyona uğrayarak sonradan bu etkiyi kazanabilmektedir.

Fenolik Bileşiklerin Sağlık Üzerine Etkileri

Bitkisel fenoliklerin sağlık açısından yararlı ve önemli bileşikler olduğu saptanmıştır.

Klorojenik asit ve kateşinler gibi çok yaygın olarak bulunan fenolik bileşiklerin antimutajen ve antikarsinojen özelliklere sahip olduğu belirlenmiştir.

Ayrıca kanser nedeni olduğundan kuşku duyulan nitrosaminlerin vücutta oluşumunun,  sinamik asitlerce engellendiği belirtilmektedir. (Herrmann, 1993)

Antioksidan özellikleri vardır.

Antioksidan etkiler özellikle flavonoidler başta olmak üzere sinamik asit türevleri, kumarinler gibi fenolik bileşiklerden kaynaklanmaktadır.

En fazla antioksidan etkinin sırasıyla üzüm, greyfurt, domates, portakal ve elma sularında olduğu tespit edilmiştir .

Ayrıca antioksidan etkisi kanıtlanan flavonoidleri içeren başlıca gıdalar; yeşil çay, kırmızı şarap, çilek, ahududu, böğürtlen ve brokolidir.

Fenolik bileşiklerin sağlık açısından önemi ve anlamı gün geçtikçe daha iyi anlaşılmaktadır.

Fenolik Bileşiklerin Sınıflandırılması

A)Fenolik Asitler          B) Flavonoidler

1- Sinamik Asitler          1-Antosiyanidinler

2- Benzoik Asitler          2-Flavonlar ve flavonollar

                                         3-Flavanonlar

                                         4-Kateşinler ve löykoanto.

                                         5-Proantosiyanidinler

  1. A) Fenolik Asitler

Fenolik asitlerden “sinamik asitler” grubundaki bileşiklerin yapısı C6-C3 iskeletine dayanmaktadır.

Özellikle meyvelerde en yaygın bulunan sinamik asitler; kafeik, kumarik ve ferulik asittir.

Fenolik asitler canlı bitkisel dokularda serbest halde bulunmazlar, ancak bunların işlenmesi sırasında hidrolizle ortaya çıkarlar.

Fenolik asitlerin karboksil grupları genellikle alkol ve fenollerle esterleşmiş halde bulunurlar. Örneğin sinamik asitler, meyvelerde D-kuinik asit veya glukoz ile esterleşmiş halde bulunmaktadır.

En yaygın sinamik asit türevi, kafeik asidin kuinik asit ile yaptığı ester olan “klorojenik asit”tir.

  1. a) Benzoik asit türevleri b) Sinamik asit türevleri

Fenolik asitlerin diğer grubu olan benzoik asitler C6-C1 iskeletine dayalı bileşiklerdir.

Benzoik asit türevleri sinamik asit türevlerine göre çok daha az miktarlarda bulunmaktadırlar veya hiç bulunmazlar (Herrmann, 1992).

Fenolik asitlerden gallik asidin “ellajik asit” diye bilinen önemli bir dimerik türevi vardır.

Daha çok bitki hücrelerinin vakuolünde suda çözünür ellajitanenler halinde bağlı olarak bulunur.

Ellajitanenler çilek, ahududu ve böğürtlen gibi meyvelerde bulunur.

Ellajik asidin antimutagenik, antikarsinojenik, antiviral ve antioksidatif aktiviteleri saptanmıştır.

  1. B) Flavonoidler

Flavan türevleri olarak da bilinen flavonoidler, bitkisel fenoliklerin en büyük ve en önemli grubudur.

Flavonoidler difenilpropan iskeletine (C6C3C6) dayanan bir kimyasal yapıdadır. İki fenil grubunu birbirine bağlayan 3 karbonlu köprü, genellikle oksijen ile halka yapmıştır.

Antosiyanidinler

Bu fenolikler şekerlerle glikozit yapmış olarak bulunur ve bu durumda antosiyanin adını alır.

Antosiyaninler birçok meyve, çiçek ve bazı sebzelerin pembe-kırmızı-mavi-mor tonlarındaki çeşitli renklerini oluşturan maddelerdir.

Çilekgiller, üzüm, nar, erik, kırmızı turp, kırmızı lahana, kırmızı pancar gibi meyve ve sebzelerin renk tonlarını verirler.

Antosiyaninler antosiyanidinlerin glikozitleridir.

Antosiyaninler bir antosiyanidin(aglikon), şeker ve bazen fenolik ve minör organik asitlerden oluşur.

Şeker kısmı genellikle ramnoz, galaktoz, ksiloz ve arabinozdan meydana gelir.

Açillenmiş antosiyaninlerin, açillenmemiş olanlara göre daha stabil olduğu saptanmıştır.

Antosiyaninler bağlanan şekerlere ve bağlanma pozisyonuna göre adlandırılırlar.

Tablo 1.45

Flavonlar ve Flavonollar

Sebzelerden patates, karnabahar, patlıcan ve kereviz; meyvelerden elma, armut ve şeftalinin rengini veren pigmentlerin başında flavon gelir.

Flavon ve flavonolların kimyasal yapı farkları orta halkanın 3.pozisyonundaki karbon atomuna bağlı grubun değişik olmasından kaynaklanmaktadır. Flavonlarda buraya (H), flavonollarda (OH) grubu bağlanmıştır.

Flavonoller aynen antosiyanidinler gibi şekerlerle glikozit halinde bağlanmış olarak bulunur.

Genellikle glukoz, galaktoz ve rutinoz gibi şekerlerle bağlanmışlardır.

En yaygın antosiyanidin “kuersetin”dir.

Flavonoller hafif sarı renktedir.

Sentezlenmelerinde ışık gerektiğinden meyvelerin özellikle kabuklarında daha yoğun olarak bulunurlar (Herrmann, 1976).

Flavanonlar

Bu bileşiklerin flavonlardan farkı ortadaki halkada çift bağ bulunmamasıdır.

Flavanonların glikozitleri özellikle turunçgillerde yaygın olarak bulunur.

En önemlileri naringin, hesperidin ve naringenindir. Örneğin greyfurtların acı tadını veren “naringin” bir flavanon glikozitidir.

Bir de flavanonlardan türeyen “dihidrokalkonlar” vardır. Ama bu bileşikler gıdalarda çok az bulunur.

Özellikle elma ve armutlarda bulunan dihidrokalkon yapısındaki bileşiklerden floretin ve floridzin önemlidir.

Kateşinler ve Löykoantosiyanidinler

Kateşinler bitkiler aleminde en yaygın olarak bulunan flavonoidlerdir.

Renksizdirler ve çoğunlukla serbest halde bulunurlar.

3.karbon atomunda bir OH grubu içerirler.

Kimyasal yapıları flavon-3-oldür.

Hem kimyasal hem de enzimatik olarak hava oksijeni ile kolaylıkla kondense olarak proantosiyanidinleri oluştururlar.

En yaygın kateşinler; (+)– kateşin, (-) epikateşin, (+)– gallokateşin ve (-)- epigallokateşinlerdir.

Löykoantosiyaninler de kateşinler gibi flavon türevleridir.

  1. ve 4. karbon atomlarında birer OH grubu bulunur. Bu nedenle sistematikteki adı flavan-3,4-dioldür.

Gıdalarda serbest halde bulunmazlar.

Proantosiyanidinler

Kateşinler ve löykoantosiyanidinler atmosferik oksijen ile çok kolaylıkla reaksiyona girebildiklerinden kimyasal veya enzimatik yolla dimerlere, oligomerlere ve polimerlere kondense olabilmektedir. İşte bu şekilde kateşinlerden veya löykoantosiyanidinlerden oluşan polimerik yapılara proantosiyanidinler denir.

Kondanse tanenler olarak da bilinmektedirler.

Zincir uzunluğu kısa ise renksizdirler.

Zincir uzunluğu arttıkça sarıdan kahverenge doğru değişen renk kazanırlar.

Organik çözücülerde seyreltik asitlerle ısıtıldıklarında kırmızı renkli antosiyanidinlere (çoğunlukla siyanidine) dönüşürler.

Sadece kateşin veya epikateşinin olduğu proantosiyanidinlere “prosiyanidin” denir.

Hem acı hem de burukturlar.

Prosiyanidinlerin tanen etkisi de vardır.

Enzimlerin üzerine tanen etkisi yaparak aktivitelerini sınırlamaktadır.

Bitkisel gıdalarda yaygın olarak bulunan proantosiyanidinler; (-)-epikateşin ve (+)-kateşin kombinasyonlarından oluşan dimerlerdir.

Proantosiyanidinler birçok meyvenin kendine özgü tadının oluşmasında önem rol alır.

Eğer bir gıda ağızda burukluk duygusu oluşturuyorsa ondan bulunan en önemli fenolik bileşiklerin prosiyanidinler olduğu söylenebilir.

Çeşitli İşlemlerin Fenolik Bileşikler Üzerine Etkileri

Fenolik bileşikler enzimatik ve enzimatik olmayan mekanizmalarla kolaylıkla okside olurlar.

Kateşin, proantosiyanidin ve antosiyaninler gibi komşu difenol grubu içerenler oksidasyona en eğilimli olanlardır.

Fenolik bileşiklerin enzimatik oksidasyonu meyve ve sebze işleme teknolojisi açısından çok önemlidir.

PPO enzimlerinin etkisiyle kateşinler, proantosiyanidinler, sinamik asitler ve birçok flavonoid okside olmaktadır.

Böylece bu maddelerin miktarı azalır ve bunların yerine οkinon basamağı üzerinden kondense olmuş esmer bileşikler oluşur (Herrmann, 1993).

Bu reaksiyonlar sonucunda bitkisel kökenli birçok gıdanın sadece rengi değil, lezzeti de bozularak kalitesi düşmektedir.

Bu enzimatik esmerleşmeler PPO enzimin ısıl yolla inaktive edilmesiyle önlenebilmektedir.

SO2 ve askorbik asit de οkinonları indirgeyerek bu reaksiyonları önleyebilir.

SO2‘nin ikinci etki mekanizması ise doğrudan PPO enzimini inhibe etmesidir.

Fenolik bileşiklerin oksidasyonunun başka bir sonucu da okside olmuş formlarının proteinlerle kolaylıkla reaksiyona girebilmesidir. (tanen etkisi)

Böylece meyvelerin işlenmesinde önemli olan pektolitik enzimler inhibe edilmektedir.

Antosiyanince zengin bazı meyvelerin işlenmesinde pH derecesinin değişmesine bağlı olarak renk niteliğinde olan değişimlerin nedeni de budur.

Örneğin, gül reçeli üretiminde pH düşük tutulursa daha yoğun bir renk elde edilebilmekte, yüksek pH’larda da ürün renksizleşmektedir.

SO2, düşük konsantrasyonlarda antosiyaninlerle “antosiyanin-bisülfit” oluşturur.

Sıcaklık, askorbik asit, şekerler, enzimler, oksijen ve ışık gibi çeşitli etkenlerle parçalanırlar.

Örneğin vişne sularına zenginleştirme amacıyla eklenen askorbik asidin antosiyaninlerin parçalanma hızını önemli ölçüde  arttırdığı saptanmıştır (Özkan, 2002).

Meyve suları ve şarapların durultulmasında uygulanan jelatin, prosiyanidinlerle floküller oluşturarak kısmen uzaklaşmalarına ve tadın yumuşamasına neden olurlar.

Diğer taraftan kalay kaplı teneke kutuda konserve yapılmış vişne, çilek ve erik gibi antosiyaninlerce zengin meyvelerde renk değişikliği ve renk kaybı belirgin bir şekilde gözlenmektedir.

Korozyon sonucu oluşan kalay iyonları ile antosiyaninler kompleks oluştururlar. Böylece korozyon daha da hızlanır.

Siyah üzümlerin meyve suyuna işlenmesinde mayşenin ısıtılmasıyla kabuktaki renk maddeleri erir hale getirilerek üzüm suyuna geçirilebilmektedir.

Şarap işlemede ise cibre fermantasyonuyla oluşan alkol ile kabuktaki antosiyaninler eriyerek şaraba geçmektedir.

Sonuç olarak; fenolik bileşikler stabil olmadıklarından, yani oksidasyon ve polimerizasyon ile çeşitli değişikliklere uğradıklarından ve proteinlerle kompleks oluşturduklarından dolayı meyvelerin işlenmelerinde değişikliklere uğramaktadır.

Gıda İşleme Yöntemlerinin Fenolik Bileşikler Üzerine Etkileri

Isıl İşlemler (Haşlama, Buharda Pişirme ve Mikrodalgada Isıtma)

Kızartma işleminin domateslerdeki toplam fenolik madde içeriğini önemli ölçüde azaltırken haşlama ve pişirme işlemlerinin küçük bir etkisi olduğu belirtilmiştir (Sahlin, Savage, ve Lister; 2004).

Isıl işlemlerin ıspanak, lahana, kırmızı lahana ve taze soğan gibi birçok sebzenin toplam fenolik madde içeriğini azalttığı tespit edilmiştir (İsmail, Marjan ve Foong ; 2004).

Çalışmadaki sebzelerin fenolik madde içeriği arasındaki ilişki; biber > ıspanak > brokoli > kabak > yeşil fasulye > pırasa > bezelye  şeklindedir.

Bütün pişirme yöntemlerinde kabak, bezelye ve pırasanın toplam fenolik madde içeriği önemli ölçüde azalmıştır.

Biber, brokoli ve yeşil fasulyelerin toplam fenolik madde içeriği pişirme yöntemine bağlı olarak artmıştır.

Yapılan bir çalışmada biber, ıspanak, brokoli, kabak, yeşil fasulye, pırasa ve bezelyeye haşlama, buharda pişirme ve mikrodalgada ısıtma işlemleri uygulanmıştır.

Haşlama işlemi 100 gram sebzeye 5 dakika uygulanmıştır.

Mikrodalgada ısıtma işlemi kabak, ıspanak ve bezelyelere 1 dakika; lahana, brokoli, biber ve yeşil fasulyelere 1,5 dakika uygulanmıştır. (1000W)

Buharda pişirme işlemi de bir tepsi içinde (Tefal Clipso-clipsoval, model 4101) atmosfer basıncında 7,5 dakika uygulanmıştır.

Dondurma ve Dondurularak Kurutma

  Dondurma

Tayland’da guava, makiang ve maluod meyveleri üzerinde yapılan araştırma ile -20⁰C ve 5⁰C’lerde dondurarak depolamanın toplam fenolik madde içeriğini nasıl etkilediği tespit edilmiştir.

3 ay boyunca guavanın fenolik madde içeriğinin devamlı azaldığı ancak makiang ve maluodunkinin devamlı azalmadığı görülmüştür.

Bir diğer araştırma da dört çeşit ahududunun dondurulması sonucunda toplam fenolik madde miktarının çeşitlere göre % 4-20 arasında azaldığı saptanmıştır (Semih Ötleş).

Dondurarak Kurutma

Bir çalışmada çilekler dondurularak kurutulmuştur.

Örneklerin toplam fenolik madde miktarı 100 g dondurarak kurutulmuş örnek için 1195,5± 9,4 mg GAE bulunmuştur (Mustafa Çam, Seda Ersus; 2008).

Yapılan başka bir araştırma ile de kırmızı ve sarı domateslerin taze, püre ve liyofilize edilmiş hallerindeki toplam fenolik madde miktarları karşılaştırılmıştır.

Liyofilizasyon işlemi 0.5 ve 0.1 mbarda yaklaşık 10⁰C’de kurutma işleminden sonra -20⁰C’de yapılmıştır.

Domatesler 3 bölüm olarak püre haline getirilmişlerdir. Önce 92⁰C’de 10 dk ısıtılmıştır.

Karışım 65⁰C’de 0.96 bar vakumda 14 brikse kadar konsantre edilmiştir.

425 ml’lik konserve kutulara konulup 100⁰C/10 dk süreyle pastörizasyon yapılmış ve 4⁰C’de depolanmıştır.

Sonra bu üç domates püresi karıştırılıp 100⁰C/50 dk’lık bir ısıl işleme tabii tutulmuştur.

Püre haline getirme işleminde kırmızı ve sarı domateslerdeki toplam fenolik bileşik madde miktarında azalma görülmüştür.

Liyofilizasyon ile de kırmızı domateslerde toplam fenolik madde içeriği korunduğu ancak sarı domateslerde azaldığı görülmüştür.

Carménère ve Cabernet Sauvignon cinsi üzümler üstünde dondurarak kurutma ve fırında kurutma işlemleri uygulanmış, ve bu işlemlerin toplam fenolik madde içeriğine etkisi incelenmiştir.

Üzümler −78⁰C’de 12 saat dondurulmuşlar ve sonra 24 saat süreyle vakumla %5.4 ve %5.9 nem içeriğine dondurularak kurutulmuşlardır.

Fırınlama işlemi de 60⁰C/24 saat olarak %5.1 ve %5.5 nem içeriğine kadar uygulanmıştır.

Liyofilize edilmiş üzümlerin fenolik bileşikleri fırında kurutulan üzümlere göre daha çok koruduğu tespit edilmiştir.

Pastörizasyon

Kozan ve Valensiya türü portakallardan yapılan portakal sularında pastörizasyonun etkisi araştırılmıştır.

Norm olarak 75⁰C’de 90 saniye, 80⁰C’ de 40 saniye ve 85⁰C’de 5 saniye değerleri seçilmiştir.

Kontrol grubu örnekleri ısıl işlem uygulanmamış taze sıkılmış portakal suları olarak şişelenmiştir.

Bir çalışmada Chester Thornless ve Jumbo böğürtlen çeşitlerinden yapılan şıralara uygulanan pastörizasyon işleminin polifenoller üzerine etkisi araştırılmıştır.

Denemeden elde edilen şaraplarda toplam fenol bileşikleri miktarı gallik asit cinsinden “Chester T.” çeşidi tanık şarapta 1.7 g/l, pastörize şarapta 2.2 g/l, “Jumbo” çeşidi tanık şarapta 1.5 g/l, pastörize şarapta 2.0 g/l bulunmuştur.

Denemeden elde edilen şarapların antosiyanin miktarları “Chester Thornless” çeşidinde, tanıkta 69.7 mg/l, pastörize şarapta 104.6 mg/l, “Jumbo” çeşidinde tanıkta 41.8 mg/l, pastörize şarapta ise 70.0 mg/l olarak bulunmuştur.

Yüksek Basınç Uygulamaları

Çilek ve böğürtlen pürelerinde de 400, 500, 600 MPa (10-30⁰C/ 15 dk)aralığında yapılan yüksek basınç uygulamaları ve 70⁰C/2 dk’lık ısıl işlemin fenolik bileşik ve antosiyanin miktarları üstüne etkileri araştırılmıştır.

Polifenollerce Zengin Bazı Gıdalar

Çay

Çay bitkisi Camellia sinensis olarak bilinir ve morfolojik farklılıklar gösteren 3 türü vardır: Çin çayı (Camellia thea sinensis), Assam çayı (Camellia thea assamica), Kamboçya çayı (Camellia thea cambodiensis)dır. Türk çayları esas olarak Çin- Hint melezidir.

Çay filizlerinin soldurma, kıvırma, oksidasyon ve kurutma işleminden geçirildikten sonra sıcak suda elde edilen ekstraktı (dem) çay olarak tüketilmektedir.

Soldurmadan sonra uygulanan kıvırma işlemi anında yaprak hücrelerinin ezilip parçalanması sonucu açığa çıkan hücre özsuyundaki polifenoller, enzimler ve oksijenle tepkimeye girerek oksidasyona neden olurlar.

Oksidasyon sırasındaki en önemli değişim fenolik bileşiklerle olur.

Fenolik bileşiklerden özellikle flavanoller (kateşinler) PPO enzimiyle yükseltgenir.

Renksiz olan flavanoller bu tepkimeler sonucu portakal sarısı renkten kırmızı, kahverengine kadar değişen renkli bileşiklere dönüşür.

Okside olmuş çay yaprağındaki polifenoller, kurutma işleminin yüksek sıcaklığında proteinlerle birleşerek buruk tadın azalmasına neden olur.

Elma Suyu

Elma suyunda  fenolik bileşiklerin durultma, filtrasyon, konsantrasyon ve depolama sırasında azalması söz konusudur.

Elma suyundaki ilk fenolik azalması parçalama ve preslemede enzimatik oksidasyon nedeniyle ortaya çıkmaktadır.

Durultma işlemi de fenolik bileşiklerin azalmasına neden olmaktadır.

Jelatinle durultmada %20 prosiyanidin azalmasından ve jelatin-bentonit durultmasında ise % 12’lik fenolik madde kaybından söz edilmektedir.

Elma suyunun konsantrasyonu aşamasındaki fenolik madde değişimi az olmakla birlikte konsantrenin depolanması sırasında sinamik ve prosiyanidin miktarı önemli ölçüde azalmaktadır.

Amasya elmaları üzerinde yapılan bir çalışmayla elma suyunun çeşitli proseslerindeki fenolik madde kayıpları saptanmıştır.

Elma suyundaki fenolik madde miktarı işleme sırasındaki en önemli kayıplar presleme ve evaporasyon sırasında ortaya çıkmaktadır.

Andız Pekmezi

Geleneksel olarak üretilen yöresel ürünlerimizden biri olan andız pekmezi zengin bir fenolik madde kaynağıdır.

Andız pekmezindeki fenolikler üzerine bir araştırma yapılmıştır.

Araştırmada kullanılan andız meyveleri Antalya’dan temin edilmiştir.

Belirlenmiş olan optimum koşullarda (1/3 (meyve/su), oda sıcaklığında, 4 meyve yükleme ve 4 kademeli olarak gerçekleştirilen ekstraksiyon işlemi ile elde edilen ekstraktlar birbiriyle karıştırılarak, kaba filtre kağıdından süzülmüş, kimyasal ve fiziksel olmak üzere iki farklı yöntem ile durultma işlemine tabi tutulmuştur.

Fiziksel durultma oda sıcaklığında 3 saat süreyle bekletilen ekstraktların kaba filtre kağıdından süzülmesi şeklinde gerçekleştirilmiştir.

Kimyasal durultma işlemi ise yapılan ön denemelerden sonra %8.5 ÇKM’ye sahip 5 litre ekstrakt için belirlenen dozlarda, 50°C’de 90 dakika enzim, oda sıcaklığında 30’ar dakika 6 ml %5’lik jelatin, 6 ml %5’lik bentonit ve 5 ml %15’lik kizelzol ilavesi yapılarak gerçekleştirilmiştir.

Durultulmuş olan ekstraktlar vakum altında (600 mm-Hg) döner buharlaştırıcıda ve atmosfer basıncında (760 mm-Hg) elektrikli ocak seti üzerinde 1 litrelik beherlerde ortalama %68 ÇKM miktarına kadar konsantre edilmiştir.

Üretilen pekmezler analiz edilinceye kadar buzdolabı koşullarında (4°C) plastik kaplar içinde depolanmıştır.

Durultma ve pişirme yönteminin toplam fenolik madde içeriği üzerine önemli etkisi olduğu görülürken kül suyu uygulamasının herhangi bir etkisinin bulunmadığı görülmüştür.

Yararlanılan Kaynaklar

Fenolik Bileşikler ve Doğal Renk Maddeleri ( MEGEP )

  • 1. Fenolik bileşikler

  • 1.1.Fenolik Bileşiklerin Tanımı

  • 1.2.Fenolik Bileşiklerin Önemi

  • 1.3.Fenolik Bileşiklerin Özellikleri

  • 1.3.1. Fenolik Bileşiklerin Tat ve Koku Üzerine Etkileri

  • 1.3.2. Fenolik Bileşiklerin Renk Üzerine Etkileri

  • 1.3.3. Fenolik Bileşiklerin İnsan Sağlığı Üzerine Etkileri

  • 1.4. Fenolik Bileşik Çeşitleri

  • 1.4.1. Fenolik Asitler

  • 1.4.2. Flavonoidler

  • 2.DOĞAL RENK MADDELERİ

  • 2.1.Klorofiller

  • 2.2. Antosiyaninler

  • 2.2.1. Glikozitlerin Etkisi

  • 2.2.2.pH Etkisi

  • 2.2.3.SO2 ( Kükürt dioksit )Etkisi

  • 2.2.4. Işık ve Sıcaklığın Etkisi

  • 2.2.5. Askorbik Asit Etkisi

  • 2.2.6. Meyve ve Sebzelerin Cins ve Olgunlukları

  • 2.2.7. Klorofilaz Enzimi Etkisi

  • 2.2.8. Ambalaj Maddelerinin Etkisi

  • 2.3.Karotenoidler

  • 2.3.1. Karotenler

  • 2.3.2.Likopen

  • 2.3.3.Ksantofiller

  • 2.3.4. Antoksantin

  • 2.3.5. Tanenler

  • 2.4. Betalainler

  • 2.5. Myoglobin ve Hemoglobin

Kaynak: http://www.megep.meb.gov.tr/?page=moduller