Farklı demleme yöntemlerinin kahvelerin toplam fenolik madde içeriğine, antioksidan ve oksidan aktivitelerine etkisi
The effect of different brewing methods on total phenolic content, antioxidant and oxidant activities of coffees
Yazar: YELİZ VERGİ
Danışman: PROF. DR. ALEV KESER
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı / Beslenme ve Diyetetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics

Özet:
Dünyanın en popüler içeceklerinden biri olan kahvenin menşei, hasat sonrası kavurma, öğütme işlemleri, demleme yöntemleri; bileşimini ve antioksidan aktivitesini etkileyebilmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, farklı demleme yöntemlerinin, kahvelerin toplam fenolik madde içeriği, antioksidan ve oksidan aktiviteleri üzerine etkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. İki farklı firmadan Arabica kahve çekirdeği türüne sahip olan  Latin Amerika bölgesinden Guatemala Huehuetenang ve Afrika bölgesinden Etiyopya Yirgacheffe menşeili yeşil kahve çekirdekleri temin edilmiştir. Yeşil kahve çekirdekleri orta düzeyde kavrulmuştur. Tüm kahve çekirdekleri orta düzeyde öğütülerek geleneksel ve yeni nesil yöntemlerle 1/10 oranında distile su ile demlenmiştir. Geleneksel demleme yöntemlerinden Türk Kahvesi (makine ve cezve), Espresso, Filtre Kahve ile yeni nesil demleme yöntemlerinden French Press, Cold Brew (14 saat ve 24 saat demleme), V60, Aeropress ve Chemex tercih edilmiştir. Tüm yeşil ve kavrulmuş kahve çekirdeklerinin, demleme öncesi ve sonrası toplam fenolik madde içeriği (TFM) Folin-Ciocalteu kolorimetrik yöntemle, toplam antioksidan aktivitesi (TAA) ABTS (2,2′-Azino-bis 3-etilbenzotiazolin-6-sülfonik asit) ve toplam oksidan aktivitesi (TOA) ferröz iyon-o-dianisidin yöntemleri ile iki tekrarlı şekilde analiz edilmiştir. Demlenme yöntemleri uygulanmış Etiyopya ve Guatemala menşeili kavrulmuş öğütülmüş kahve çekirdeklerindeki TFM, TAA ve TOA değerlerinin yeşil öğütülmüş kahve çekirdeklerine kıyasla daha yüksek olduğu saptanmıştır (p<0,05). Kavrulmuş öğütülmüş tüm (Etiyopya ve Guatemala) kahve çekirdekleri makine ile yapılan Türk Kahvesi, Espresso, Filtre Kahve, French Press, Cold Brew (24 saat ve 14 saat) ve V60 yöntemleri ile demlendiğinde TFM, tüm demleme yöntemlerinde ise TAA ve TOA değerleri yeşil öğütülmüş kahve çekirdeklerine kıyasla yüksektir (p<0,05). Yeşil öğütülmüş tüm (Etiyopya ve Guatemala) kahve çekirdeklerinde TFM ve TAA değerleri Aeropress yönteminde en yüksek ve Cold Brew (14 saat) yönteminde en düşüktür (p<0,05). Guatemala menşeili yeşil öğütülmüş kahve çekirdeklerinde TOA değeri cezve ile yapılan Türk Kahvesi yönteminde en yüksektir (p<0,05). Kavrulmuş öğütülmüş tüm (Etiyopya ve Guatemala) kahve çekirdeklerinde TFM ve TAA değerleri makineyle yapılan Türk kahvesi yönteminde en yüksek ve Cold Brew (14 saat) yönteminde en düşüktür (p<0,05). Kavrulmuş öğütülmüş tüm (Etiyopya ve Guatemala) kahve çekirdeklerinde TOA değeri Aeropress yönteminde en düşüktür (p<0,05). Geleneksel demleme yöntemleri uygulanan kavrulmuş öğütülmüş tüm (Etiyopya ve Guatemala) kahve çekirdeklerinde TFM, TAA ve TOA değerlerinin yeşil öğütülmüş kahve çekirdeklerine kıyasla daha yüksek olduğu saptanmıştır (p<0,05). Guatemala menşeili kavrulmuş öğütülmüş kahve çekirdeklerinde uygulanan geleneksel demleme yöntemlerinin TFM, TAA ve TOA değerlerinin yeşil öğütülmüş kahve çekirdeklerine kıyasla daha yüksek olduğu saptanmıştır (p<0,05). Sonuç olarak kahvenin TFM, TAA ve TOA değerlerinin kahvenin menşeisi ile kavrulma ve demleme aşamalarından etkilendiği görülmüştür. Bu nedenle kahvenin kavrulma ve öğütülme özellikleri ile demleme için kullanılan kahve/su oranı gibi özelliklerin bilinmesi ve bunların stabilitesinin sağlanması gerekmektedir. Farklı kahve demleme yöntemlerini TFM, TAA, TOA açısından karşılaştıran sınırlı sayıda çalışmalardan biri olması nedeniyle bu çalışmadan elde edilen verilerin literatüre katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The origin, post-harvest roasting, grinding processes, brewing methods of coffee, one of the world's most popular beverages, can affect its composition and antioxidant activity. Therefore, this study aimed to evaluate the effects of different brewing methods on the total phenolic content, antioxidant and oxidant activities of coffees. Green coffee beans originating from Guatemala Huehuetenang in the Latin American region and from Ethiopia Yirgacheffe in the African region, which have the Arabica coffee bean type, procured supplied from two different companies. Green coffee beans are medium roasted. All coffee beans are ground at medium level and brewed with 1/10 distilled water using traditional and new generation methods. Among the traditional brewing methods, Turkish Coffee (machine and coffee pot), Espresso, Filter Coffee, and among the new generation brewing methods, French Press, Cold Brew (14-hour and 24-hour brewing), V60, Aeropress and Chemex were preferred. Total phenolic substance content (TFM) of all green and roasted coffee beans before and after brewing was determined by Folin-Ciocalteu colorimetric method, total antioxidant activity (TAA) by ABTS (2,2′-Azino-bis 3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and total oxidant activity (TOA) was analyzed by ferrous ion-o-dianisidine methods in duplicate. It was determined that TFM, TAA and TOA values in roasted ground coffee beans originating from Ethiopia and Guatemala with brewing methods were higher than in green ground coffee beans (p<0.05). Roasted, ground whole (Ethiopian and Guatemala) coffee beans were brewed with machine-made Turkish Coffee, Espresso, Filter Coffee, French Press, Cold Brew (14-hour and 24-hour brewing) and V60 methods, TFM; and in all brewing methods, TAA ve TOA values are higher than green ground coffee beans (p<0.05). TFM and TAA values in green ground whole (Ethiopian and Guatemala) coffee beans are highest in the Aeropress method and lowest in the Cold Brew (14 hours) method (p<0.05). The TOA value of green ground coffee beans originating from Guatemala is highest in the Turkish Coffee method made with a coffee pot (p<0.05). TFM and TAA values in roasted, ground whole (Ethiopian and Guatemala) coffee beans are highest in the machine-made Turkish coffee method and lowest in the Cold Brew (14 hours) method (p<0.05). The TOA value in roasted, ground whole (Ethiopian and Guatemala) coffee beans is lowest in the Aeropress method (p<0.05). TFM, TAA and TOA values were found to be higher in roasted whole (Ethiopian and Guatemala) coffee beans using traditional brewing methods compared to green ground coffee beans (p<0.05). It was determined that the TFM, TAA and TOA values of traditional brewing methods applied in roasted ground coffee beans originating from Guatemala were higher than in green ground coffee beans (p<0.05). As a result, it was seen that the TFM, TAA and TOA values of coffee were affected by the origin of the coffee and the roasting and brewing stages. For this reason, it is necessary to know the roasting and grinding properties of coffee and the coffee/water ratio used for brewing and to ensure their stability. It is thought that the data obtained from this study will contribute to the literature, as it is one of the limited number of studies comparing different coffee brewing methods in terms of TFM, TAA, TOA.