Sodyum bikarbonatın çayda ekstrakt verimi ve kalitesi üzerine etkileri
Effects of sodium bicarbonate on extract efficiency and quality in tea
Yazar: İREM KELALİOĞLU
Danışman: PROF. DR. FERAMUZ ÖZDEMİR
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Siyah çay, beş bin yılı aşkın bir süredir bilinen ve ilk kez M.Ö. 2737 yılında Çin'de keşfedilip içilmeye başlanan bir içecektir. Kendine özgü tat, koku, lezzet ve aromasıyla dünya genelinde kabul görmüş, tüketimi hızla artmış ve geniş bir coğrafyaya yayılmıştır. Çayın kalite özellikleri, yetiştiği coğrafya, hasat zamanı ve işleme yöntemleri gibi faktörlere bağlı olarak değişir. Yüksek ekstrakt verimine sahip siyah çaylar genellikle daha güçlü ve yoğun bir lezzet profiline sahiptir. Bu zengin özellikleriyle siyah çay, dünya genelinde geniş bir tüketici kitlesi tarafından değer görmekte ve çeşitli kültürlerde özel bir yer edinmiştir. Toprak, iklim ve yüksekliğe ek olarak, hasat mevsimi ve işleme aşamaları (soldurma, kıvırma, fermantasyon, kurutma) çayın kimyasal bileşenleri ve duyusal özelliklerini belirler. Bu faktörlerin optimize edilmesi, yüksek kaliteli çay üretimi için kritik öneme sahiptir. Tüketicilere gerek görsel gerek duyusal olarak yüksek kalite çaylar sunabilmek için birçok araştırma yapılmakta ve yöntemler denenmektedir.Ülkemizde özellikle bazı toplu tüketim yerlerinde daha koyu renkli bir dem elde etmek için çay demleme sırasında ya da buralara satılan çaylara daha önceden sodyum bikarbonat katıldığı spekülasyonları söz konusudur. Bu nedenle tezde sodyum bikarbonatın çay ekstraktı (çay demi) üzerine olan üzerine etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla siyah çaya farklı dozlarda sodyum bikarbonat ilave edilmiş ve bu çaylar farklı sıcaklık ve sürelerde demlenerek kontrol örneği ile karşılaştırılmış, elde edilen demin temel bileşim unsurları ve duyusal özellikleri tespit edilmiştir.Bu amaçla ülkemizde tüketimi yüksek, orta kalitede olan ve genellikle toplu tüketim yerlerinde çoğunlukla tercih edilen siyah çayı çalışma materyali olarak kullanılmıştır. Çaylara ön denemelerle belirlenmiş 3 farklı oranda NaHCO₃ eklenmiş ve ayrıca katkısız bir örnek de kontrol olarak kullanılmıştır. Bu çaylar ülkemizde yaygın olarak kullanılan geleneksel çay demleme usulü dikkate alınarak farklı sürelerde (10, 20, 30 dakika) demlenmiştir. Analizler elde edilen bu demler üzerinde yapılarak çay demlerinin fiziksel ve kimyasal ve duyusal özellikleri belirlenerek sodyum bikarbonatı ilavesinin çay deminin üzerine olan etkisi saptanmıştır.Elde edilen sonuçlara göre demlerin L* değeri 3.47-29.20; a* değeri 20.87-47.11; b* değeri 5.86-50.23; ton açısı 16.08-46.84 ve doygunluk değerleri 21.67-68.87, kafein miktarları ise 1.66-2.14 g kafein /100g, antioksidan aktivite değerleri ABTS yöntemi ile 5.95-16.60 mM TEAC/g KM arasında değişim gösterirken, DPPH yöntemi kullanılarak elde edilen antioksidan aktivite değerleri 9.17-16.09 g TEAA/100g KM, toplam flavonoid madde miktarları 13.23-16.94 mg KE/ g KM, fenolik madde miktarları 5.31-7.31 g GAE/100 g KM, toplam kül miktarları %5.61-6.96 arasında değişirken, suda çözünen kül miktarı değerleri %51.41-66.44 arasında, su ekstraktı değerleri %27.69-33.22, nem miktarı değerleri ise %4.23-7.02 arasında, su aktivitesi değerleri ise 0.30 ile 0.53 arasında değişim göstermiştir.Sonuçlar, denenen konsantrasyonlarda çay örneklerinin parlaklık, bulanıklık, canlılık, koku, tat, burukluk ve genel beğeni özellikleri üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisi olmadığını göstermektedir. Öte yandan, renk üzerinde olumlu bir etki yapan bu katkının çay deminin diğer özelliklerine sodyumun sağlık üzerine etkisi hariç tutulmak kaydı ile olumsuz bir etkisi de tespit edilmemiştir. Bu bulgular, NaHCO₃ katkısının çay deminin rengini geliştirdiğini göstermiştir. Ancak, tebliğ gereği, sodyum bikarbonatın çay üretiminde kullanımı kesinlikle yasaktır. Ayrıca, sodyumun yüksek miktarda tüketiminin sağlık üzerinde olumsuz etkileri olabileceği göz önünde bulundurularak, NaHCO₃'nin çayda kullanımı önerilmemektedir.

Abstract:
Black tea is a beverage that has been known for over five thousand years, first discovered and consumed in China in 2737 BC. With its unique taste, aroma, flavor, and fragrance, black tea has been widely accepted globally, with its consumption rapidly increasing and spreading across a vast geography. The quality characteristics of tea vary depending on factors such as the geography where it is grown, the harvest time, and the processing methods. Black teas with high extract efficiency generally have a stronger and more intense flavor profile. With these rich characteristics, black tea is valued by a large consumer base worldwide and holds a special place in various cultures. In addition to soil, climate, and altitude, the harvest season and processing stages (withering, rolling, fermentation, drying) determine the chemical components and sensory properties of the tea. Optimizing these factors is crucial for producing high-quality tea. Many studies and methods are being tried to offer consumers high-quality teas both visually and sensory.
In our country, there are speculations that sodium bicarbonate is added during tea brewing or to teas sold to mass consumption places to obtain a darker brew. Therefore, this thesis investigates the effects of sodium bicarbonate on tea extract (tea brew). For this purpose, different doses of sodium bicarbonate were added to black tea, and these teas were brewed at different temperatures and durations, compared with a control sample, and the basic composition elements and sensory properties of the obtained brews were determined.
For this purpose, a black tea with high consumption in our country, of medium quality, and mostly preferred in mass consumption places was used as the study material. Three different amounts of NaHCO₃, determined by preliminary trials, were added to the teas, and an additional sample without any additives was used as a control. These teas were brewed for different durations (10, 20, 30 minutes) considering the traditional tea brewing method widely used in our country. Analyses were conducted on these brews to determine the physical, chemical, and sensory properties of the tea brews, thus identifying the effects of sodium bicarbonate addition on tea brew.
The results showed that the L* values of the brews ranged from 3.47 to 29.20; a* values from 20.87 to 47.11; b* values from 5.86 to 50.23; hue angle from 16.08 to 46.84; and saturation values from 21.67 to 68.87. Caffeine amounts ranged from 1.66 to 2.14 g caffeine/100g, antioxidant activity values using the ABTS method ranged from 5.95 to 16.60 mM TEAC/g DM, and antioxidant activity values using the DPPH method ranged from 9.17 to 16.09 g TEAA/100g DM. Total flavonoid content ranged from 13.23 to 16.94 mg QE/g DM, phenolic content from 5.31 to 7.31 g GAE/100 g DM, total ash content from 5.61% to 6.96%, water-soluble ash content values from 51.41% to 66.44%, water extract values from 27.69% to 33.22%, moisture content values from 4.23% to 7.02%, and water activity values from 0.30 to 0.53.The results indicate that the tea samples brewed with different concentrations of NaHCO₃ had no statistically significant effect on brightness, turbidity, vibrancy, aroma, taste, astringency, and overall preference characteristics. On the other hand, this additive, which positively affected the color, did not have a negative impact on other properties of the tea brew, except for the health effects of sodium. These findings show that the addition of NaHCO₃ improves the color of the tea brew. However, according to regulations, the use of sodium bicarbonate in tea production is strictly prohibited. Additionally, considering that high consumption of sodium may have adverse health effects, the use of NaHCO₃ in tea is not recommended.