Yeşil Çayın Kalitesinin Korunması Üzerine Mikrodalga ve Fırında Isıtma Yoluyla Enzim İnaktivasyonunun Etkisi


Yuanyuan Huang, Jianchun Sheng, Fangmei Yang, QuiHui Hu
Gıda İşleme ve Kalite Kontrol Laboratuarı, Gıda Bilimi ve Teknolojisi Fakültesi
Nanjing Tarım Üniversitesi, Nanjing 210095, PR Çin
Kabul 11.05.2005, Onay 1.11.2005, Yayın 27.12.2005       
Özet

İlkbahar ve sonbahar çay işleme sezonunda hasat edilen ve depolanan çayın kalitesi üzerine mikrodalga ve fırında ısıtma yoluyla enzim inaktivasyonunun etkileri saptandı. Sonuçlar, hem ilkbahar hem de sonbaharda mikrodalga ısıtmaya tabi tutulan çayın C vitamini içeriğinde kayda değer yükselme ile depolama süresincede fırında ısıtmaya oranla daha az kayba uğradığını göstermektedir. Mikrodalga ısıtmaya tabi tutulan ilk bahar ve sonbahar çayının ekstraktlarının absorbansı (derişimi) ilk birkaç ay süresince düşük olsa da, birkaç aylık depolamadan sonra fırında ısıtmaya tabi tutulandan yüksekti. Mikrodalga uygulandığında klorofilin bozunmasında azalma görülürken, depolamanın ardından ilkbahar ve sonbaharda mikrodalga ısıtmaya tabi tutulan çayın klorofil içeriği fırında ısıtmaya tabi tutulandan daha kararlı ve yüksekti. Ayrıca duyusal kalite ilkbahar ve sonbaharda mikrodalga ısıtma uygulanan çayda yüksekti. Bununla birlikte, ilkbahar ve sonbahar çayında mikrodalga ile fırında ısıtma arasında çay polifenollerinin içeriği açısından farkın önemli olmadığı tespit edilmiştir. Bu sonuçlar gösteriyor ki, ilkbahar ve sonbaharda hasat edilen yeşil çayın kalitesinin korunması mikrodalga ısıtma yoluyla çok arttırıldı.

1. Takdim 

Yeşil çay Çin ve Japonya’da favori tüketilen tür olmasının yanı sıra anti oksida tif , anti tümör ve anti kanserojen aktiviteler gibi farmakolojik potansiyeli yüzünden son yıllarda batı ülkelerinde popülaritesini arttırmaktadır (1). Bununla birilik te yeşil çay kalitesi, kalıntı enzimler ve nemden dolayı depolama süresince kahveren gileşme ve klorofilin bozunması, çay polifenolleri ve C vitamininin oksidasyonu yüzün den azalır.

Fırında ısıtma, Çin’de ki yeşil çay imalatında enzimleri inaktive etmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, bu metod da imalat süresince ısı kontrol edilemediğinden dolayı yeşil çayda kalite değişkenliklerine neden olmaktadır. Mikrodalga yeni bir araçtır , raf ömründe büyüme ile birlikte kaliteyi de arttırmak için elma suyu pastörizasyonu, nane ve biberiyenin yapraklarında uçucu bitkisel yağların ekstraksiyonu için gıda endüstrisinde kullanılmaktadır (2).

Yüzey kahverengileşmesi ve kabuklaşmadan gıdayı koruyup az bulunur mikro strüktürü geliştiren mikro dalga ısıtma; ürün üniformitesi ve verimi arttırdığı, maliyeti ve imalat zamanını azalttığı için gıda endüstrisinde kullanımı yaygındır (3).

Dehidrasyon (susuzlaştırma) ve enzim inaktivasyonu için mikrodalga teknolojisi uygulamakla çayın kalitesinin geliştiği tespit edilmiştir (4). Bununla birlikte, bu çalışmayla imalatta yeşil çayın kalitesini arttırmak için mikrodalganın uygulanması üzerine odak lanıldı. Mikrodalga uygulamasının yeşil çayın kalitesinin korunmasını arttırabildiği üzerindeki raporlar yetersizdi. İlkbahar ve sonbaharda toplanan yeşil çayda ; çay polifenolleri, klorofil ve C vitamini gibi önemli bileşenlerin kapsamları, sırayla fırında ısıtma ve mikrodalga ısıtma uygulanarak, depolama süresi içinde yeşil çay kalitesi üzerine mikrodalga ısıtmanın etkilerini araştırmak için ölçümlendi.

2. Materyal ve Metod

 2.1 Ayraçlar

Bu denemede aşağıdaki ayraçlar kullanıldı; oxalic asit (% 99) (5). Aseton (6). Metanol (7). Metanol HPLC saflıkta, oxalic asit aseton ve diğer ayraçlar analitik saflıktadır.

2.2 Yeşil çay örneklerinin hazırlanması

Deneme, Eylül 2003 ve Mayıs 2004’de Jiangsu ilinde ki Jiangsu Zheluoshan Çay Şirketince yönetilmiştir. Yeni büyümüş bir tomurcuk ile birinci genç çay yaprağı hasat edilerek, sırayla mikrodalga ısıtma ve fırında ısıtma uygulanarak enzimleri inaktive edildikten sonra çay yaprakları aynı işleme teknolojisi ile ticari yeşil çaya işlendi. Yeşil çay polypropylene plastik paketlerle paketlendi ve 10 – 32 oC deki oda sıcaklığında depolandı. Yeşil çay yaprağı örnekleri analizden önce bir havanda ince bir toz haline gelene kadar elle ufalandı.

2.3 Mikrodalga ısıtma yoluyla enzim inaktivasyonu

Taze çay yapraklarının enzim inaktivasyonu, PR Çin (Nanjing, Çin) Tarım Bakanlı ğı’nın Nanjing Tarım Mekanizasyon Enstitüsü Tarafından üretilen bir mikrodalga ısıtma cihazında 2 dk süreyle 6 KW’lık bir güçle tamamlandı.

2.4 Fırında ısıtma yoluyla enzim inaktivasyonu

Taze çay yapraklarının enzim inaktivasyonu, Zhejiang Shangyang makine şirketi  (8) tarafından üretilen bir fırında 350 oC ‘de 3 KW’lık bir güçle tamamlan dı.

2.5 Korunacak kalite vasıflarının belirlenmesi

Çay yapraklarının korunacak kalite vasıfları ; C vitamini de dahil klorofil, çay polifenolleri (TPP) ve yeşil çay ekstraktlarının rengi depolama süresince ilkbahar çayı için her 60 dünde bir ve sonbahar çayı için her 30 günde bir analiz edildi.

2.6 Askorbik asit ’in ( C vitamini ) belirlenmesi

0.25 gr’lık bir çay tozu örneği, 50 mL % 0.1’lik (w/v) oxalic asitte 5 dk süreyle ekstrakte edildikten sonra, 0.45 µm’lik bir membrandan geçirilerek filtre edildi. Filtratta ki C vitamini konsantrasyonu HPLC yoluyla belirlendi (9). Deney, bir Zorbax  5 µm C18 kolon ( 4.6 x 250 mm ) ile 25 oC’de yapıldı.  Bu çalışma  için seçilen mobil faz , 1.0 mL min-1 akış hızında ki  % 0.1‘lik (w/v) axalic asitti. Dedeksiyon dalga boyu 254 nm ve örneğin enjeksiyon hacmi 20 µl’dir.

2.7 Klorofil’in belirlenmesi

Yaklaşık 0.1 – 0.2 gr ’lık çay tozu, 50 mL %80’lik (v/v) aseton ile ekstrakte edildi ve filtre edildi. Çay tozundaki klorofil türü klorofil a ve klorofil b’nin ekstrakte edilen solüsyona geçişleri sırayla (klorofil a) 663 nm ve (klorofil b) 645 nm ‘lik bir dalga boyu kullanılarak 30 oC ‘de spektrofotometrik olarak belirlendi, formül;

2.8 Çay renginin belirlenmesi
 

Yeşil çay ekstraktlarının rengini değerlendirmek için, 2 gr çay tozu 100 mL kaynar suda 5 dk süreyle ekstrakte edilerek filtre edildi. Çay infüzyonunun absorbansı bir spektrofotometre ile 420 nm’de ölçüldü. Kalite geliştikçe absorbans değeri de yükselir  (11).
 

2.9 Çay polifenolleinin belirlenmesi

0.5 gr çay tozu 50 mL kaynar su ile ekstrakte edilerek 30 dk süreyle 100 oC’de ki bir su banyosunda tutuldu. Soğutulduktan sonra karışım filtre edildi ve pH 7.5 ‘da ki 30 mL fosforik asit buffer solüsyonu, 10 mL ferrous tartarate ve 8 mL destile su karışımı içerisine filtrattan 2 mL eklendi.
Ekstrakte edilen solüsyonun absorbsiyon değerleri 540 nm’lik dalga boyunda spektrofotometrik olarak ölçüldü. Çay polifenollerinin kapsamı hesaplandı, formül; 


2.10 Duyusal kalitenin değerlendirilmesi
 

Yeşil çayın duyusal kalitesinin değerlendirilmesi Hu, Xu ve Pan (2001)’e göre belirlendi. Çay yapraklarının suyla ekstraksiyonu ekstraklarda optimum aroma, tat ve renk karakteristikleri vermesi için kontrollü koşullar altında yapıldı. 1 gr çay, 3 dk süreyle bir fincan için 100 mL kaynar destile su ile ekstrakte edildi. Ekstrakte edilen solüsyon filtre edildikten sonra gıda analiz laboratuarında duyusal değerlendirme için kullanıldı.

Üç çay infüzyonu ile üçlü bir ön test uygulayarak 20 gönüllü arasından, 10 kalifiye panelist seçildi. Anketler, analizleri tanımladığı öngörülen büyüklük metodu temeli üzerinde ; 10‘iken en yüksek ve 0’iken en düşük yoğunluğa ulaştığını vurgulayan 10’luk düzeyde oluşturuldu.

2.11 İstatistiksel analiz

SAS (sürüm 8.0) kullanılarak, veri üzerinde tek yönlü varyans analizi uygulandı Araştırmacılar, farklı örnekleri karşılaştırmak için t-test (p<0.05) kullandı.

 3. Sonuçlar ve Tartışma
 

 3.1 İlkbahar çayı ve sonbahar çayının kalitesi üzerine fırında ısıtma ve mikro dalganın etkisi.


Sonbahar ve ilkbaharda, fırında ısıtma ve mikrodalga uygulanan yeşil çaylar da ki önemli bileşenler sırayla Tablo 1 ve 2’de gösterilmiştir. Sonbahar ve ilkbahar çaylarındaki C vitamini, fırında ısıtmayla (sırayla 4.46 g kg-1 ve 3.96 g kg-1) karşılaştırıl dığında mikrodalga ısıtmada ki artışı (sırayla 4.74 g kg-1 ve 5.51 g kg-1) önemliydi. Bu sonuçlar, geleneksel teknolojilere kıyasla çay yaprağındaki C vitaminini daha çok koruyor olduğundan dolayı Kore ve Japonya’da çay yapraklarındaki enzimleri inaktive etmek için kullanılmakta olan mikrodalga teknolojisinin ön çalışmaları ile mutabıktır (13).


 

 

Sonbahar ve ilkbahar çaylarındaki çay infüzyonunun absorbans değerleri fırın da ısıtmadan sonra sırasıyla, 0.101 ve 0.160’iken , mikrodalga ısıtmanın ardından sırasıyla 0.095 ve 0.150 olarak tespit edilmiştir. Veriler, fırında ısıtmanın flavonoidlerin içeriğinde bir yükselme ile sonuçlandığını gösteriyor olabilir. Bununla birlikte, hem çay polifenolleri hem de toplam klorofilde mikrodalga ısıtma ile fırında ısıtma arasındaki farklılık önemli değildir.

3.2 Depolama süresince sonbahar ve ilkbahar çayının duyusal kalitesi ve kimyası üzerine mikrodalga ve fırında ısıtmanın etkisi.

Depolama süresince, hem fırında ısıtma hem de mikrodalga ısıtma yoluyla imal edilen sonbahar ve ilkbahar çayının C vitamininde ki azalma önemliydi. Bununla birlikte, mikrodalga ısıtma uygulana sonbahar çayının C vitamini içeriğindeki azalma önemli ancak fırında ısıtma uygulanandan daha yavaştı (Şekil 1a). 30 günden 90 güne kadar depolamada sonbahar çayında , fırında ısıtma uygulandığında 2.50 g kg-1‘dan 1.38 g kg-1 ‘a kadar C vitamini içeriğindeki azalma ile karşılaştırıldığında 2.91 g kg-1 ‘dan 2.67  g kg-1 ‘a kadar mikrodalga ısıtma uygulandığındaki azalma daha küçük bir kaybı gösteriyordu. Benzer bir sonuç, daha çok C vitamininin önemli düzey de korunduğu mikrodalgayla ısıtılan ilk bahar çayında tespit edildi (Şekil 2a) ki bu sonbahar ve ilkbahar çayında mikrodalga ısıtma uygulamanın yüksek ve uzun süreli koruyucu özellikler ortaya koyduğunun göstergesidir.



Mikrodalga ısıtma ve fırında ısıtma yoluyla imal edilen sonbahar ve ilkbahar çayının depolama süresince çay polifenol içerikleri arasında önemli farklılıklar tespit edilmedi (şekil 1, 2 b). Bununla birlikte, 4.ayda mikrodalga ısıtma ve fırında ısıtma uygu lanan hem ilkbahar hem de sonbahar çayında çay polifenol artışı gibi ilginç sonuçlar gözlemlendi. Buna, depolama süresince çay polifenoloksidaz’ının azalması neden olabilir.  



Absorbsiyon değeri 1. ayda, fırında ısıtma uygulanan sonbahar çayında mikro dalga uygulanandan daha yüksekti. Bununla birlikte, sonbahar çayında mikrodalga ısıtmayla fırında ısıtmaya kıyasla çok daha uzun bir süre flavonoidlerin kalitesini koruma olanağı sağlandı (Şekil 1 c). İlk iki aylık sürede, ilkbahar ve sonbahar çayı arasında klorofil içeriğinde ki farkın önemli olmadığı tespit edildi. Bununla birlikte, sonbahar çayında 4.ayda ki klorofil yüksekliğine mikrodalga ısıtma, fırında ısıtmadan daha önemli etkiye sahipti (p<0.05). Ayrıca benzer durum, ilkbahar çayında mikrodalga ısıtmayla daha çok klorofilin korunmuş olduğu tespit edilmiştir (Şekil 2 d). Mikrodalga ısıtma uygulanan ilkbahar çayının ekstraktlarının absorbsiyon değeri altı aylık depolamadan sonra fırında ısıtma uygulanandan önemli oranda yüksekti (Şekil 2 c) Bu sonuçlar göstermiştir ki, mikrodalga ısıtma uygulaması klorofilin bozunmasını azaltıp kahverengileşmeyi önleyebilmektedir. Mikrodalga ısıtma uygulanan sonbahar çayın da, aroma ve tatlılık önemli oranda artarken, acılık dikkat çekici oranda düştü (Şekil 3). İlkbahar çayında da aynı sonuçlar bulundu (Şekil 4). Bu nedenle, mikrodalga ısıtmanın yeşil çayın duyusal kalitesini önemli oranda arttırabildiği görülmüştür.


4. Sonuç
 

Sonuçta, mikrodalga ısıtma ile ilkbahar ve sonbahar çayında C vitamininde önemli bir yükselme sağlandı ve depolama süresince C vitamininde ki azalma fırında ısıtma uygulanandan önemli oranda daha yavaştı. Mikrodalga ısıtma uygulanan ilkbahar ve sonbahar çayının klorofili fırında ısıtma uygulanandan yüksek ve daha çok kalıcıydı. Ayrıca duyusal kalite, mikrodalga ısıtma uygulanan ilkbahar ve sonbahar çayında yükselmiştir. Bu nedenle mikrodalga ısıtma yeşil çay kalitesini çok geliştirebilir ve çay endüstrisinde enzim inaktivasyonu için etkili bir teknolojidir.
 

Teşekkür

Bu araştırmaya, BE2003301’in yönetiminde Jiangsu Bilim ve Teknoloji Departma nı tarafından destek sağlanmıştır.
Tercüme: Kamil Engin İSLAMOĞLU, Ziraat Mühendisi, E-Mail  

Kaynak : Huang,Y., Sheng,J.,Yang,F.,Hu,Q. 2005 Effect of enzyme inactivation by microwave and oven heating on preservation quality of green tea. Journal of food Engineering 78 (2005) 687- 692.

1) Schut&Yao,2000 ; Tijburg, Mattern, Folts, Wiesgerder & Katan, 1997 ; Wang, Provan & Keit, 2000
2) Canumir, Celis, de Bruijin & Vidal,2002 ; Chen & Spiro,1994
3) Anastasis, Katerina & Michael,1999 ; Domenico, Anna & Matteo, 2004 
4) Gulati, Rawat, Singh & Rawindranath, 2003 ; Yang, Gao & Huang, 2002
5)Nanjing kimya endüstrisi, Nanjing, Çin 
6) Shanghai kimya şirketi, Shanghai, Çin
7) Jiangsu Habbon Sci. ve Tech. Co. Ltd Nanjing Çin  
8) Zhejiang ili Çin
9) Jiang, Fan, Liu & Hua, 2003
10) Çin Tarım Bilimleri Akademisi Çay Enstitüsü, 1983 
11)Çin Tarım Bilimleri Akademisi Çay Enstitüsü, 1983
12) Çin Tarım Bilimleri Akademisi Çay Enstitüsü, 1983
13)Gulatiet al., 2003; Liu, Jin, Fu & Lu, 2002

Ana Sayfa