Thomas Muthumani , R.S. Senthil Kumar

 

UPASI Çay Araştırma Kuruluşu, Çay Araştırma Enstitüsü, Nirar Dam B.P.O., Valpari  642 127

Coimbatore Bölgesi , Tamil Nadu  Hindistan

 

 

ÖZET

Siyah çay imalatında, soldurma süresini azaltmak amacıyla çok kısa sürede hücre zarlarının permeabilitesi (geçirgenliği) artırılmış yumuşak yaprakların elde edil mesi ile sonuçlanan dondurarak soldurma denenmiştir. Dondurarak soldurulmuş yapraklar, gelenek sel olarak soldurulmuş yapraklara benzer miktarda kalite prekürsoruna (öncülerine) sahip olmuştur.  Sonuçta elde edilen siyah çay, normal soldurmadan sonra ve soldurmasız imalattakinden kalitece daha iyiydi. Taze yaprakların işlenmesi sonucunda  karşılaştırılabilir theaflavin düzeyleri elde edilmiştir, ancak çaylar, sertliklerinden dolayı  kabul edilebilir değildi. Dondurarak soldurma esnasında yaprakların hücre membranı geçirgenliğinin etkin bir fiziksel solma derece sine ulaştığı görülmüştür. Dondurarak soldurma esnasın da klorofil seviyesindeki azalışlar, kafein seviyesindeki artışla da desteklenen kimyasal soldurmanın da oluştuğunu göstermiştir.

1.GİRİŞ

 

Soldurma ;

 

a ) Amino asitlerin düzeylerinde (1)  kafein içeriğinde (2),  şekerlerde (3) ve polifenoloksidaz aktivite sinde bir artış (4), 

b ) klorofil içeriğinde değişme (5),   

c ) uçucu aroma bileşenlerinin öncülerinin oluşması (6)

d ) hücre membran geçirgenliğinde artış (7) ile sonuçlanır.

 

Hücre membran geçirgenliği hariç, tüm bu değişimler soldurma esnasında oluşan nem kaybından bağımsızdır. Polifenoller ve polifenoloksidaz çay yaprağında uzamsal olarak ayrı olduğu halde, hücre membranı geçirgenliğindeki artış, çayın fermantasyonunda enzim ve substratların karışımlarını kolaylaştırmada önemlidir.

Hücre membran geçirgenliği kimyasal bir olgu olmamasına rağmen, çayın nihai kalitesine katkıda bulunan kimyasal reaksiyonların oluşmasında önkoşuldur. Şayet hücre membran geçirgenliği kısa bir sürede başarılmış olsaydı, çay fabrikaları her gün daha büyük miktarlarda yaprağı işlemiş olacaktı. Bu yönde yapılan ilk çalışmada, işlem parametrelerinin tek tek ele alınması amaçlanmış (8) ve dondurarak soldurmanın yalnızca üretim tipine uygun olup olmadığı test edilmiştir. Yaprakta meydana gelen biyokimyasal değişiklikler önemsenmemiştir. Dondurarak soldurma ile normal soldurmanın karşılaştırılması (9) tarafından gerçekleştirilmiş, ancak bu çalışmalar yüzey nemi uzaklaştırılmadan  yapılmıştır. Yüzey nemini etkin bir şekilde uzaklaştırmak  ve fiziksel soldurmayı iyi bir şekilde ayarlamak için çözdürme önemlidir, böylece yapraklar imalat süresince rotervanı tıkamayacaktır. Bu nedenle bu çalışmada don durarak soldurma esnasında meydana gelen fiziksel ve biyokimyasal değişimler üzerinde çalışıldı.

2. Materyaller  ve  Metotlar

 

Yeşil yaprak örnekleri, klorofil (Chl.), karotenoidler (10), polifenoller (11) ve kateşinler (12) için düzenli zaman aralıklarında alınarak analiz edildi.

 

Donmuş yapraklarda, hücre membranı geçirgenliğindeki artışın kapsamını değerlendirmek için 2 saat süreyle oda sıcaklığında destile edilmiş suyun 100 mL içinde belli miktardaki yeşil yaprak örnekleri tutularak soğuk suya geçen kateşin ve polifenoller için testler yapılmıştır. Soğuk su extraktının elektriksel iletkenliği ve pH’ sı  da belirlendi.

 

Yaprak örnekleri minyatür bir CTC makinesinde beş kez kesildi  ve  %95 nisbi rutubette ve 25^oC de  fermantasyona bırakıldı. Fermente olmuş dhool bir mini akışkan yataklı kurutucu da nihai nem içeriği %3 olana kadar kurutuldu.Bu şekilde imal edilen çay örnekleri bir “Endecott” sarsıntılı elek kullanılarak tasnif edildi ve pokeo fannings cinsi kısım (1-1.5 milimetre boyutlarında küçük yapraklı çay sınıfı) analiz için alındı. Fermantasyon süresince dhooll‘ün belirli miktarları alındı ve Ullah (1977) tavsiye ettiği şekilde ıntheaflavin oluşumu için analiz edildi.

 

Thanaraj ve Seshadri (1990) ve Laskhminarayanan ve Ramaswamy (1978) tarafından belirlenmiş prosedüre göre theaflavin (TF), thearubigin (TR), yüksek derecede polimerize olmuş maddeler (HPS) ve toplam likör rengi (TLC) belirlendi. Her biri için su ekstraktı Hindistan Standartlarına (1999) göre belirlendi. Kafein içeriği Newton (1979)‘un metoduna göre belirlendi.

 

Sertlik göstergesi ;   [ BI =  TF  x 100 / ( TF + Kafein ) ]    ve

Renk göstergesi ;    [ CI = TF X 100 / ( TR + HPS ) ]  ayrıca hesaplandı.

3.   Sonuçlar ve Tartışma 3.1 Yeşil yaprağın biyokimyasal bileşenleri Dondurulmuş, normal soldurulmuş ve taze yaprak örneklerinin fiziksel özellikleri  ile ilgili gözlemler, Tablo 1’de mevcuttur. Klonal çay yaprakları dondurulduğu zaman yaprak rengi değişmedi ancak yaprak yumuşadı ve geçirgenliği (permeabilitesi) arttı. Yaprakların yeterli fiziksel ve kimyasal solmaya ulaştığı görüldü. Dondurma süresi artırıldığında, dondurarak soldurulmuş yaprakların polifenolleri ve kateşinlerinin azaldığı bulundu (Tablo–2). Bununla birlikte polifenoller ve değerleri, 16 saat süreyle normal soldurmayla elde edilenlere eşdeğerdi. Normal soldurmada olduğu gibi, 6 saat’e kadar dondurarak soldurmada kateşinlerin karotenoid ve klorofil düzeylerin de çokça değişiklik olmadı. Dondurarak soldurma süresince meydana gelen kimyasal soldurma ile klorofil düzeylerinde hafif bir azalma olduğu görüldü.

3.2 Hücre membran geçirgenliği çalışmaları Hücre membran geçirgenliği çalışmaları, 16 saat’lik normal soldurmadan sonra sonuçlanan geçirgenlik derecesine, dondurarak soldurmanın 2.saati içerisinde ulaşıldığını ortaya çıkardı. Polifenollerin, kateşinlerin ve organik asitlerin özütlenmesine bağlı olarak soğuk su ekstraktının pH‘sı azaldı (Tablo – 3). Elektriksel iletkenliğin, organik asitlerin ve elektrolitlerin büyük miktarlarda bulunmasına bağlı olarak arttığı bulunmuştur. Soğuk su ekstraktındaki özütleme yoluyla sağlanan kateşinlerin ve polifenollerin düzeyi dondurma süresine bağlı olarak arttı.
Bu, dondurma ile hücre duvarlarındaki etkin hasardan dolayı olabilirdi. Dondurma süresi arttıkça, hücre bozunması da artmış ve bu daha çok elektrolit sızıntısı ile sonuçlanmıştır. Bu, dondurarak soldurmada yeterli kimyasal soldurmaya ulaşıldığını gösterir. Böylece geleneksel soldurmanın 16 saat’ine karşılık, dondurma uygulamasıyla 2 saat’lik dondurarak soldurma yaprağı hazır hale getirir.

 

3.3 Fermente olabilirlik çalışmaları Normal soldurulmuş veya dondurularak soldurulmuş örneklerin fermente olabilirliği, fermantasyon süresince TF‘nin oluşumuyla değerlendirilmiştir (Şekil–1). Grafikten dondurularak soldurulmuş yapraklarda, normal bir soldurmadan daha çok theaflavin meydana geldiği görülür. Fermantasyon zamanında değişiklik olmadığını için, dondurarak soldurmada yeterli hücre membran geçirgenliği sağlanmıştır. 3.4 Mamul çay analizleri 4 Saat süreyle dondurarak soldurulmuş yapraklarda likör diğer çaylardan daha parlak  ve (Tablo–4) theaflavin düzeyleri en yüksekti. Bu, dondurarak soldurma boyunca yeterli hücre yırtılmasına bağlı olabilir. Dondurarak soldurmaya bağlı olarak enzim (polifenoloksidaz) ve substratlar (polifenoller) temasa geçti ve etkin bir reaksiyon oluştu. Bu sonuç Ramaswamy'in (1989) bulguları ile mutabıktır. Thearubiginler ve HPS‘ler herhangi bir bölgesel trend göstermede başarısız oldu. Normal olarak soldurulmuş yapraklardan  elde edilen çaylarda, likörde renk dönüşü münü artıran HPS nin düzeyi çok yüksekti. Çay ekstraktı üzerine direkt etkiye sahip olan toplam çözünebilir katılar (TSS)’ın donma süresi ile arttığı bulunmuştur.

Kafein düzeyi, soldurma uygulamasına bağlı olmaksızın sabit olduğu bulunmuş tur (Tablo–4). Kafeindeki artış, yaprakların ulaştığı kimyasal soldurmanın derecesinin bir ölçüsüdür. Bu sonuç Ramaswamy'ın (1989) raporu ile bağıntılıdır. Bununla birlikte Ranganath'ın (1991,1994) rapor sonuçlarıyla çelişmektedir. Bu, dondurma uygulamasından sonra kullanılan çözünme sıcaklığından dolayı olabilir. İlk raporlarda çözünme yüzey rutubetini uzaklaştırmada muhtemelen yetersiz  olan oda sıcaklığında gerçekleşmiştir. Soldurma sıcaklığının kafeinin biyosentezini etkilediği ve 35oC de  soldurma ya bağlı olarak kafein düzeyinde önemli bir artış olduğu daha önceden kanıtlanmıştı (13). Böylece 35oC deki çözünme mamul çaydaki kafein düzeylerinde bir artışla sonuçlandı.

3.5 Organoleptik (Duyusal) Değerlendirme Organoleptik değerlendirme, tüketici tarafından ürünün kabul edilme derecesnin göstergesi olabilir. Organoleptik değerlendirmenin sonuçları Tablo – 5’de mevcut tur. Bu sonuçlar, tadımı yapılan örnekler aralarındaki üstünlük esas alınarak sıralandı. Normal soldurulmuş yapraklardan üretilen çaylarda kuru çay görünüşü en yüksekti ancak dondurarak soldurulmuş yapraklardan üretilen çaylardaki likör özellikleri birinci geldi. Taze yaprakların çayı yeşilimsi ve itici sert tat dan dolayı zayıf olarak değerlen dirildi. Böylece 2 saat süreyle dondurarak soldurulmuş yaprakların çayı normal soldurulmuş yapraklardan elde edilen çaya eşdeğer orandaydı.  Böylece, tüm 2 ve 4 saatlik dondurarak soldurma işlemleri, çaylarda en iyi kalite ve içim  özellikleri ile  sonuçlandı. Bir dondurma tesisinin ilk  yatırım masrafı yüksek olmasına rağmen, uzun dönemde üretim maliyetini azaltacaktır.

---

Tercüme: Kamil Engin İSLAMOĞLU, Ziraat Mühendisi, E-Mail  

---

Kaynak :T. Muthumani, R.S.S.Kumar. 2006 “Studies on freeze – withering in black tea manufacturing” UPASI Tea Research Foundation, Tea Research Institute , Nirar Dam P.P.O., Valpari 642 127, Coimbatore District, Tamil Nadu, India. Food Chemistry 2006.01.007

---

1) Roberts & Wood, 1951
2) Sanderson,1964
3) Owuor & Orchard,1989
4) Ullah & Roy ,1982
5) Wickremasinghe ,1975
6) Mahanta & Baruah, 1989
7) Sanderson, 1968
8) Ramaswamy,1989
9) Ranganath , Marimuthu , Raju ve Ramaswam 1991,1994
10) Harborne, 1973
11) Dev Chouldhury & Goswami , 1983
12) Swain & Hillis, 1959
13) Muthumani, Senthil Kumar, Rajappan, Senthil Kumar & Kalidass, 2002                                                                                  

---