Depo koşullarında patates (Solanum tuberosum L.) yumrularının sürmesi üzerine karvon içeren uçucu yağların etkisi
Effects of volatile oils containing carvone on sprouting of potato (Solanum tuberosum L.) tubers at storage conditions
Yazar: ARİF ŞANLI
Danışman: PROF. DR. TAHSİN KARADOĞAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Süleyman Demirel Üniversitesi Ziraat Fakültesi Tarla Bitkileri Bölümünde 2010 - 2011 yıllarında yürütülmüştür. Çalışmada, yüksek oranda Karvon içeren kimyon (Carum carvi L.), dereotu (Anethum graveolens L.) ve nane (Mentha spicata L.) uçucu yağları ile sürgün gelişiminin engellenmesinde yaygın olarak kullanılan CIPC ve saf S-(+)-Karvon'un değişik sıcaklıklarda depolanan (5, 10 ve 15 °C) patates (Agria çeşidi) yumrularında sürgün gelişimi ve bazı kalite özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Araştırma bulgularına göre kontrol olarak depolanan yumrularda 5 oC sıcaklıkta depolamanın 90., 10 oC `de 45. ve 15 oC'de 30. gününden sonra dormansinin kırıldığı, kimyon yağı uygulamalarında ise her üç sıcaklıkta da sürgün gelişiminin 180 gün boyunca engellendiği belirlenmiştir. Düşük depo sıcaklıklarında (5 oC) yapılan tüm uygulamalar sürgün gelişimini uzun süre (150 gün) engellerken, 10 oC sıcaklıkta nane yağı ve S-(+)-Karvon uygulanan yumruların % 30'dan fazlasında, 15 oC sıcaklıkta ise hemen hemen tamamında dormansinin kırıldığı tespit edilmiştir. CIPC uygulamaları düşük depo sıcaklıklarında sürgün gelişiminin engellenmesi üzerine oldukça etkili olurken, 15 oC'de bu etki azalmış ve yumruların % 10'dan fazlasında dormansi kırılmıştır. Tüm sıcaklık dereceleri dikkate alındığında, dereotu yağı uygulanan yumrularda sürgün gelişiminin 150 günden fazla engellendiği ve dormansisi kırılan yumru oranının % 20'nin altında olduğu belirlenmiştir.Kimyon (% 3.9-6.8 arasında) ve dereotu (% 4.1- 7.7 arasında) yağı uygulamaları 180 günlük depolama devresi sonunda oluşan ağırlık kayıplarını kontrole göre (% 6.1-13.4) önemli ölçüde azaltmıştır.Depolama devresi sonunda yumrularda kuru madde oranı en düşük 5 oC'de uçucu yağ uygulamalarında (% 18.1-18.4 arasında), en yüksek 15 oC'de kontrolde (% 22.7), nişasta oranı en düşük 5 oC'de uçucu yağ uygulamalarında (% 12.2-12.3 arasında), en yüksek 15 oC'de kontrolde (% 15.0), özgül ağırlık en düşük 5 oC'de uçucu yağ uygulamaları ile CIPC'de (1.071-1.072 g/cm3 arasında), en yüksek 15 oC'de kontrolde (1.083 g/cm3), protein oranı en düşük 5 oC'de kimyon yağı uygulamalarında (% 2.15), en yüksek 15 oC'de kontrolde (% 2.40), C vitamini en düşük 15 oC'de kontrolde (8.7 g/100g taze yumru), en yüksek 5 oC'de kimyon yağı uygulamalarında (12.6 g/100g taze yumru), cips verimi en düşük 5 oC'de kimyon ve dereotu yağı uygulamalarında (sırası ile % 32.8 ve % 32.9), en yüksek 15 oC'de kontrolde (% 37.5), yağ çekme oranı en düşük 15 oC'de kontrol ve S-(+)-karvon uygulamalarında (sırası ile % 25.0 ve % 25.3), en yüksek 5 oC'de kimyon yağı uygulamalarında (% 31.0), toplam şeker oranı en düşük 15 oC'de kimyon yağı uygulamalarında (% 0.82), en yüksek 5 oC'de (% 2.59-2.76 arasında), sukroz oranı en düşük 15 oC'de kimyon yağı uygulamalarında (% 0.60), en yüksek 5 oC'de dereotu yağı uygulamalarında (% 2.27), indirgen şeker miktarı en düşük 15 oC'de kontrolde (70 mg/100g taze yumru), en yüksek 5 oC'de CIPC uygulamalarında (480 g/100g taze yumru), cips rengi değerleri ise en düşük 5 oC'de (6.7-6.9 arasında), en yüksek 15 oC'de kontrol ile S-(+)-Karvon uygulamalarında (9.7) belirlenmiştir.Yumrularda Karvon ve CIPC kalıntı miktarları depolama sıcaklığının artması ile birlikte önemli ölçüde azalmış, her iki bileşiğinde yumru kabuğundaki kalıntı miktarları yumru iç kısmından çok daha yüksek düzeyde olmuştur. Yumrulardaki Karvon kalıntı miktarları, saf S-(+)-Karvon uygulamaları ile karşılaştırıldığında (5 oC'de kabukta 11.11, iç kısımda 4.31 ppm), uçucu yağ uygulanan yumrularda çok daha düşük düzeyde bulunmuş ve kabuk kısmında 15 ve 5 oC sıcaklıkta sırası ile 2.25-9.32 ppm, yumru iç kısmında ise 0.40-4.20 ppm arasında değişim göstermiştir. 5 oC depolanan yumruların kabuklarında tespit edilen CIPC kalıntı miktarları (16 ppm) Avrupa'da izin verilen miktarın üzerinde bulunmuştur.Çalışmada, kimyon ve dereotu uçucu yağı kullanılarak sıcaklığı 15 oC'ye kadar olan depolarda patates yumrularında sürgün gelişiminin uzun süre engellenebileceği ve ağırlık ve kalite kayıplarının önemli ölçüde azaltılabileceği sonucuna varılmıştır. Bununla birlikte, ileriki çalışmalarda her iki uçucu yağda da Karvon'un dışında bulunan diğer önemli bileşenlerin ve bunların birbirleriyle etkileşimlerinin de araştırılması uçucu yağların sürgün gelişimi üzerine olan etki mekanizmalarının tam olarak anlaşılabilmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Patates, karvon, Solanum tuberosum L., sürgün gelişimi, uçucu yağ

Abstract:
The present study was carried out at Suleyman Demirel University Field Crops Department between 2010-2011. Effects of caraway (Carum carvi L), dill (Anethum graveolens L.) and spearmint (Mentha spicata L.) volatile oils which containing high levels of Carvone and CIPC and pure S-(+)-Carvone on potato (Solanum tuberosum L. Agria cv.) sprouting and some quality criteria under different storage conditions (5, 10, 15 oC) were investigated. Sprouting was observed at control treatments starting from day 90, 45 and 30 for 5 oC, 10 oC, and 15 oC storage; respectively. Application of caraway oil to potato tubers prevent tuber sprouting till day 180 for all storage conditions. All treatments in low temperature storage conditions (5 oC) prevented tuber sprouting up to 150 days. Whereas more than 30% of tubers stored under 10 oC showed tuber sprouting for spearmint oil and S-(+)-Carvone treatments and these treatments were not effective preventing sprouting under 15 oC storage condition. CIPC treatment was very effective preventing sprouting under low temperature conditions, however; its effect diminished at 15 oC storage and as a result more than 10% of tubers exhibited sprouting. Under all storage conditions, dill oil treatment was prevented sprouting effectively more than 150 days and fewer than 20% of tubers exhibited sprouting for this treatment.Weight loss was lower in caraway and dill oil treatments compared to control after 180 days of storage. Weight loss was 3.9% and 6.8% under 5 oC and 15 oC storage conditions for caraway oil treatment. For the same storage conditions, weight loss was 4.1% and 7.7% for dill oil treated tubers whereas weight loss was 6.1% and 13.4% for control under the same storage conditions.For all treatments and storage conditions, at the end of storage period, the lowest dry matter content was observed at 5 oC volatile oil treatments (between 18.1-18.4%) the highest was at 15 oC control (22.7%), the lowest starch content was observed at 5 oC volatile oil treatments (12.2-12.3%), the highest was control (15.0%), the lowest specific gravity was observed at 5 oC volatile oil treatments and CIPC (1.071-1.072 g/cm3) the highest was at 15 oC control (1.083 g/cm3), the lowest protein content was observed at 5 oC caraway oil treatments (2.15%), the highest was at 15 oC control (2.40%), the lowest vitamin C content was observed at 15 oC control (8.7 g/100g fresh weight) the highest was caraway oil treatments (12.6 g/100g fresh tubers), the lowest chips yield was observed at 5 oC caraway and dill oil treatments (32.8-32.9% respectively) the highest was at 15 oC control (37.5%), the lowest oil holding capacity was observes at 15 oC control and S-(+)-Carvon treatments (25 and 25.2%) respectively), the highest was at 5 oC caraway oil treatments (31.0%), the lowest total soluble sugar content was observed at 15 oC caraway oil treatments (0.82%) the highest was at 5 oC ( between 2.59-2.76%), the lowest sucrose content was observed at 15 oC caraway oil treatments (0.60%) the highest was at 5 oC dill oil treatments (2.27%), the lowest reducing sugars content was at 15 oC control (70 mg/kg) the highest was at 5 oC CIPC treatments (480 g/100g), the lowest chips color scale was observed at 5 oC (between 6.7-6.9) the highest was at 15 oC control and S-(+)-Carvone treatments (9.7).Carvone and CIPC residue levels were significantly decreased with temperature increased and residue levels of each compound were lower on the peeled tubers than skin. Tubers treated with volatile oils showed lower residue levels than pure S-(+)-Carvone applied tubers. S-(+)-Carvone treated tubers (at 5 oC skin 11.11 ppm and peeled tubers 4.31 ppm) were more Carvone residue than volatile oil treated tubers (2.25 and 9.31 ppm on skin and 0.40 and 4.20 ppm on peeled tubers at 5 and 15 C respectively). Residue levels of tubers stored under 5 oC was found to be 16 ppm, which was greater for allowed threshold levels in European countries.In this study, it was concluded that using volatile oil of dill and caraway decreased substantially weight and quality losses and prevented sprouting for a long time in the storages with up to 15 ° C temperatures. However, in further studies the research on other important components of volatile oils and their interaction effects will contribute full understanding of the mechanisms affecting sprouting of essential oils.Key Words: Potato, Solanum tuberosum L., sprouting, essential oil,