Kastamonu ili kestane orijinli arı ürünlerinin fizikokimyasal, besinsel ve biyoaktif özelliklerinin karakterizasyonu
Characterization of physicochemical, nutritional and bioactive properties of chestnut origin bee products in Kastamonu province
Yazar: AYGÜL DEMİR YOLASIĞMAZOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. MÜGE HENDEK ERTOP
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Arı ürünlerinden bal lezzet ve besleyiciliği ile günlük diyetin bir parçası olmasının yanı sıra, farklı bal çeşitleri ve bal dışı arı ürünleri sahip oldukları biyoaktif ve besinsel nitelikleri sayesinde fonksiyonel bir gıda, gıda takviyesi ve doğal bir gıda katkısı olarak günlük diyetimizde yer bulmuştur. Özellikle kestane gibi monofloral ballar ile propolis, arı poleni, arı ekmeği ve arı sütü gibi bal dışı arı ürünleri veya bunlardan elden edilen karışımlar apiterapik ürünler olarak bilinmektedirler. Arı ürünlerinin fonksiyonelliğini etkileyen en önemli faktör elde edildiği flora yani botanik orijindir. Bu tez çalışmasının amacı ülkemiz kestane ormanlarının önemli bölümüne sahip Kastamonu yöresinde yüksek üretim potansiyeline sahip Kestane balı ve kestane orijinli arı ürünlerinin fizikokimyasal, besinsel ve biyoaktif nitelikleri açısından karakterizasyonu yapabilmek, sahip oldukları nitelikler açısından aralarındaki ortak özellikleri belirlemek ve multifloral arı ürünlerine karşı farklılıkları tespit edebilmektir. Tez sonucu elde edilecek verilerle yöresel kestane orijinli arı ürünlerinin ulusal ve uluslararası pazardaki diğer arı ürünlerine karşı olası farklılıklarının ortaya konulması, ayırt edici özelliklerinin belirlenmesi, tağşiş ve taklit tespitinde kullanılabilecek bazı nitelklerin tespiti de hedeflenmiştir.  
Bu amaçla Kastamonu kestane orman bölgesi sınırlarını içine alan İnebolu, Cide, Çatalzeytin ve Doğanyurt ilçelerinden temin edilen kestane balı, kestane propolisi, kestane poleni, kestane arı ekmeği ve arı sütü numuneleri 2023-2024 hasat dönemlerinde temin edilmiştir. Ballarda prolin, diyastaz, rutubet, elektiriksel iletkenlik gibi Türk Gıda Kodeksi Bal Tebliğinde belirtilen kalite nitelikleri, bal dışı arı ürünlerinde ise Türk Gıda Kodeksi Arı Ürünleri Tebliğinde belirtilen kalite nitelikleri incelenerek regülasyonlara uygunlukları değerlendirilmiştir. Ayrıca örneklerde antioksidan aktivite, fenolik madde, amino asit ve mineral madde kompozisyonu gibi biyoaktif ve besinsel nitelikler de belirlenmiştir. Çalışmada kontrol örneği olarak yine Kastamonu ilinden temin edilen karışık çiçek orijinli arı ürünleri kullanılmış, elde edilen sonuçlar hem kontrol örneği hem de literatürde daha önce yapılan çalışma sonuçlarına göre karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. 
Elde edilen sonuçlara göre, çalışma kapsamında incelenen bal ve arı ürünleri örneklerinin Türk Gıda Kodeksi tebliğlerinde belirtilen kalite limitlerine uygun oldukları belirlenmiştir. Bu kalite nitelikleri açısından kestane ve çiçek orijinli bal dışı arı ürünleri arasındaki farklılıkların önemli olmadığı (p>0,05) bulunmuştur. Bal nitelikleri açısından, kestane balının çiçek balına göre elektriksel iletkenlik, antioksidan aktivite, toplam fenolik madde ve toplam mineral madde içeriklerinin istatiksel olarak anlamlı düzeyde (p<0,05) yüksek olduğu tespit edilmiştir. Kestane balının görsel olarak ayırt edilmesinde kullanılabilecek önemli bir parametre olarak sahip olduğu koyu renk sebebiyle yüksek a ve b değerleri olduğu belirlenmiştir. K ve Mn elementleri, kestane arı ürünlerinde çiçek arı ürünlerine kıyasla anlamlı düzeyde (p<0,05) yüksek bulunmuş ve bu minerallerin yüksek konsantrasyonlarının kestane orijinli arı ürünleri için ayırt edici bir özellik olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Kestane orijinli bal, propolis ve arı ekmeklerinin Fe mineralleri karışık çiçek orijinli arı ürünlerine kıyasla anlamlı düzeyde (p<0,05) yüksek bulunurken arı polenleri arasında istatiksel olarak anlamlı (p>0,05) bir fark bulunamamıştır. Arı ürünlerinin hiçbirinde sistein aminoasiti tespit edilemezken, kestane arı ürünlerinin tümünde prolin amino asiti en yüksek aminoasit olarak belirlenmiştir. Kestane orijinli arı ürünlerinin fenolik asit, flavonoid, aminoasit ve mineral madde kompozisyonları, Temel Bileşen Analizi ile incelenmiştir. Arı sütü, kestane balı, polen ve arı ekmeği farklı kümelerde yer alırken, her bir ürünün içeriği belirgin farklılıklar göstermiştir. Arı sütü, özellikle bazı fenolik asit ve flavonoidlerin eksikliği nedeniyle diğerlerinden ayrılmıştır. Kestane balı en düşük aminoasit düzeyine sahipken, potasyum açısından en zengin ürünler kestane arı ekmeği ve poleni olmuştur. Kestane propolisinin ise en yüksek fenolik asit ve flavonoid çeşitliliğine sahip olduğu bulunmuştur.

Abstract:
In addition to its taste and nutritional value, honey, one of the bee products, has become a part of the daily diet. Moreover, different types of honey and non-honey bee products have found their place in our daily diet as functional foods, dietary supplements, and natural food additives due to their bioactive and nutritional properties. Specifically, monofloral honeys such as chestnut honey, along with non-honey bee products like propolis, bee pollen, bee bread, and royal jelly, or their combinations, are known as apitherapeutic products. The most important factor affecting the functionality of bee products is the flora from which they are obtained, meaning their botanical origin. The aim of this thesis is to characterize chestnut honey and chestnut-originated bee products with high production potential, found in the Kastamonu region, which contains a significant portion of the country's chestnut forests, in terms of their physicochemical, nutritional, and bioactive properties. It also aims to determine the common characteristics of these products and identify differences compared to multifloral bee products. The data obtained from the thesis will help highlight the potential differences of local chestnut-originated bee products in the national and international markets, determine their distinguishing features, and identify certain qualities that could be used for detecting adulteration and imitation.
For this purpose, chestnut honey, chestnut propolis, chestnut pollen, chestnut bee bread, and royal jelly samples were collected from the districts of İnebolu, Cide, Çatalzeytin, and Doğanyurt, which are within the borders of the Kastamonu chestnut forest region, during the 2023-2024 harvest period. In the honey samples, quality criteria such as proline, diastase, moisture content, and electrical conductivity, as specified in the Turkish Food Codex Honey Communique, were analyzed, while in non-honey bee products, the quality criteria indicated in the Turkish Food Codex Bee Products Communique were examined for regulatory compliance. Additionally, bioactive and nutritional properties such as antioxidant activity, phenolic content, amino acid, and mineral composition were determined in the samples. As a control sample, mixed-flower origin bee products obtained from Kastamonu province were used, and the results were evaluated comparatively both with the control sample and previous studies in the literature.
According to the results obtained, it was determined that the honey and bee product samples examined in this study complied with the quality limits specified in the Turkish Food Codex regulations. It was found that there were no significant differences (p>0.05) in the quality characteristics between chestnut and flower-originated non-honey bee products. In terms of honey properties, chestnut honey was found to have significantly higher (p<0.05) electrical conductivity, antioxidant activity, total phenolic content, and total mineral content compared to flower honey. A significant parameter for distinguishing chestnut honey visually is its dark color, which results in high a and b values. The elements K and Mn were found to be significantly higher (p<0.05) in chestnut bee products compared to flower bee products, and it was concluded that the high concentrations of these minerals could be used as distinguishing features for chestnut-originated bee products. Chestnut honey, propolis, and bee bread had significantly higher (p<0.05) Fe mineral content compared to mixed-flower origin bee products, whereas no statistically significant (p>0.05) difference was found between bee pollens. No cysteine amino acid was detected in any of the bee products, while proline was found to be the highest amino acid in all chestnut bee products. The phenolic acid, flavonoid, amino acid, and mineral compositions of chestnut-originated bee products were examined using Principal Component Analysis (PCA). Royal jelly, chestnut honey, pollen, and bee bread clustered into different groups, and the content of each product showed distinct differences. Royal jelly was separated from the others, particularly due to the absence of certain phenolic acids and flavonoids. Chestnut honey had the lowest amino acid levels, while chestnut bee bread and pollen were the richest in potassium. Chestnut propolis was found to have the highest diversity of phenolic acids and flavonoids.