Arpa, malt ve birada okratoksin A (OTA) varlığı ve bira üretimi sırasında Ota'nın maya tarafından parçalanması
The presence of ochratoxin A (OTA) in barley, malt, beer and degradation of ochratoxin A by yeast during the brewing
Yazar: TUNCAY GÜMÜŞ
Danışman: PROF. DR. MEHMET DEMİRCİ
Trakya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Arpa = Barley ; Bira = Beer ; Fermentasyon = Fermentation ; Hidrojen iyon konsantrasyonu = Hydrogen-ion concentration ; Malt = Malt ; Okratoksin-A = Ochratoxin-A

Özet:
ÖZET ARPA, MALT VE BİRADA OKRATOKSÎN A (OTA) VARLIĞI ve BİRA ÜRETİMİ SIRASINDA OTA'NIN MAYA TARAFINDAN PARÇALANMASI Arpa, malt ve birada Okratoksin A (OTA) varlığı Elisa metodu kullanılarak araştırılmış, konsantrasyona bağlı olarak bira fermentasyonu süresince OTA miktarında, maya sayısında, pH, % asitlik ve Brix değerlerinde, % toplam şeker miktarında ve % alkol oranında meydana gelen değişiklikler tespit edilmiştir. 15'i ithal olmak üzere toplam İSO adet bira örneği Tekirdağ İl merkezinde tesadüf örnekleme yöntemine göre alınmıştır. 30 İkrklı arpa örneği Bahri Dağdaş Milletlerarası Kışlık Hububat Araştırma merkezinden ve 25 farklı malt örneği 3 farklı firmadan temin edilmiştir. Toplam 30 adet arpa örneğinin 27'sinde OTA miktarı 0,22 ile 12,0 ppb arasında olup ortalama, 4,78 ppb olarak tespit edilmiştir. OTA, arpa örneklerinin % 16,7'sinde 3 ppb'nin altında, % 23,3'ünde 3-5 ppb arasında ve % 50'sinde ise 5 ppb'nin üzerinde tespit edilmiştir. 25 adet malt örneğinin sadece l'inde OTA tespit edilemezken, 24 adet örnekte (% 96) 0,2 ile 6,6 ppb arasında OTA tespit edilmiştir. OTA tespit edilen örneklerin % 40'ında 3 ppb'nin altında OTA bulunurken, % 44'ünde 3-5 ppb arasında ve % 16'sında ise 5 ppb'nin üzerinde OTA tespit edilmiştir. 135 adet yerli ve 15 adet ithal olmak Üzere toplam 150 bira örneğinin 53 'ünde (% 35,34) 0,01 ile 8,10 ppb arasında OTA tespit edilirken, 97 (% 64,66) adet bira örneğinde ise OTA bulunamamıştır. Bira örneklerinin 1 tanesinde 5 ppb'nin üzerinde OTA belirlenirken 7 adet yerli ve 2 adet ithal bira olmak üzere toplam 9 bira örneğinde 3-5 ppb arasında OTA bulunmuştur. vuOTA'nın bira mayası üzerine etkisini tespit etmek için agar difüzyon yöntemi kullanılmış, OTA konsantrasyonu arttıkça mayanın gelişiminin yavaşladığı tespit edilmiştir. Farklı oranlarda OTA ile kontamine edilen mayşede fermentasyon süresince OTA seviyelerindeki değişiklikler kaydedilmiştir. Buna göre yaklaşık 10 ppb OTA ilave edilen örnekte (A) fermentasyon sonunda (10. gün) OTA seviyesinde % 24,97 oranında azalma tespit edilirken, yaklaşık 20 ppb OTA ilave edilen örneğin (B) OTA seviyesinde % 18,74 oranında bir azalma olduğu belirlenmiştir. Yaklaşık 30 ppb OTA ilave edilen örnekte (C) ise daha düşük düzeyde bir azalma (% 8,9) olduğu tespit edilmiştir. Fermentasyon boyunca OTA konsantrasyonu arttıkça, OTA'daki parçalanma oranı da azalmıştır. Fermentasyon boyunca OTA konsantrasyonu maya gelişimini etkilemiş, OTA ihtiva eden örneklerde maya gelişimi daha yavaş olmuştur. Yüksek konsantrasyonlarda OTA ihtiva eden mayşede tespit edilen maya sayısı; kontrol ve düşük konsantrasyonda OTA ihtiva eden mayşedeki maya sayısına göre düşük bulunmuştur. Fermentasyon boyunca S. güne kadar maya sayısında bir artış, 8. ve 10. günlerde az oranda bir düşüş meydana gelmiştir. Kontrol ve düşük konsantrasyonlu A örneğinde 0. günde maya sayısı ortalama 2,94x10s kob/g iken 5. günde ortalama 1,25x1 06 kob/g'a çıkmış ve 10. günde 2,55x10s kob/g'a düşmüştür. Yüksek konsantrasyonlu B ve C örneklerinde 0. günde ortalama 3xl05 kob/g iken, 5. günde ortalama 5,73xl05 kob/g'a çıkmış ve 10. günde 2,38x10s kob/g'a düşmüştür. Fermentasyon boyunca pH değerinde OTA konsantrasyonu yüksek olan örneklerde, düşük olanlara göre daha yavaş düşüş gözlenmiştir. 0. günde tüm örneklerde pH değeri 4,80 iken 5. günde ortalama olarak kontrol örneğinde 3,81, A örneğinde 3,83, B örneğinde 3,86 ve C örneğinde 3,88'e düşmüştür. 10. günde ise K, A, B ve C örneklerinin ortalama pH değerleri sırasıyla 3.89, 3.93, 3.90 ve 3.91 olarak tespit edilmiştir. vuıFermentasyon başlangıcında asitlik tüm örneklerde % 0,27 olup 5. güne kadar bütün örneklerde asitlik artmıştır. 5. günde asitlik ortalama olarak K örneğinde % 0,75, A örneğinde % 0,76, B örneğinde % 0,72 ve C örneğinde % 0,67 olarak tespit edilmiştir. Asitlik değerleri 8. ve 10. günlerde sabit yada çok az seviyede değişmiştir. 10. günde asitlik değerleri ortalama olarak K örneğinde % 0,64, A örneğinde % 0,77, B örneğinde % 0,70 ve C örneğinde % 0,66 olmuştur. Fermentasyon süresince örneklerde alkol oluşumu farklılık göstermiştir, örneklerde OTA konsantrasyonu arttıkça oluşan alkol oram düşmüştür. K örneğinde 10. günün sonunda % 7,5 oranında alkol oluşurken, A örneğinde ortalama % 6,60, B örneğinde ortalama % 6,20 ve C örneğinde % 6,00 oranında alkol oluşmuştur. Mayşenin Brix değeri fermentasyon başlangıcında 12,00 iken 10. gün sonunda 5,0-5,8*6 kadar düşmüştür. Fermentasyon sonunda (10. gün) K örneğinin Brix değerinin ortalama 5,00, A Örneğinin Brix değerinin ortalama 5,50, B örneğinin Brix değerinin ortalama 5,25 ve C örneğinin Brix değerinin ortalama 5,80'e kadar düştüğü tespit edilmiştir. Örneklerde OTA konsantrasyonu arttıkça Brix değeri de yüksek bulunmuştur. Fermentasyon başlangıcında tüm örneklerde toplam şeker oram % 6,62 iken, fermentasyon sonunda (10. gün) K örneği ortalama % 0,53, A örneği ortalama % 0,77, B örneği ortalama % 0,89 ve C örneği de ortalama % 1,02 oranında tespit edilmiştir. örneklerde OTA konsantrasyonu arttıkça % şeker miktarı da daha yüksek tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Arpa, Malt, Bira, Okratoksin A (OTA), Fermentasyon, OTA'nın parçalanması ıx

Abstract:
SUMMARY THE PRESENCE OF OCHRATOXIN A (OTA) IN BARLEY, MALT, BEER and DEGRADATION OF OCHRATOXIN A by YEAST DURING THE BREWING The presence of Ochrotoxin A (OTA) were investigated in barley, malt and beer samples by using Elisa method Depending on OTA concentration, changes in OTA content, yeast count, pH, acidity (%) and Brix values, total sugar (%) and alcohol amount (%) were determined during beer fermentation. Totally 150 beer samples were purchased from Tekirdağ province by random sampling. IS out of ISO samples were collected from imported beers. 30 different barley samples were provided from Bahri Dagdas Internetional Winter Grain Research Center and 25 different malt samples were taken from 3 different company. In 27 barley samples out of 30, OTA contents were established between 0,22-12 ppb, and mean value was 4.78 ppb. OTA content was determined below 3 ppb in 16.7 % of the barley samples, 3 to 5 ppb in 23.3 % and above 5 ppb in 50 % of the barley samples. While OTA was not found in only, 1 out of 25 malt samples, it was established between 0.2-6.6 ppb in 24 sample (96 %). In 40 % of OTA detected samples, While the OTA level was determined below 3 ppb, and this figure was ranged between 3 to 5 ppb in 44 % of the samples and above S ppb in 16 % of the OTA detected malt samples. OTA contents have changed between 0,01 to 8.10 ppb in 53 (35.34 %) out of 150 beer samples (135 domestic + 15 imported samples). 97 (64.66 %) beer samples did not contain OTA at detectable level Only one beer sample contained more than 5 ppb OTA while OTA amount of 9 beer samples including 7 domestic and 2 imported samples ranged between 3 to 5 ppb. Diffussion method were used in order to determine the affect of OTA on beer yeast. It was concluded that, beer yeast development decreased as the OTA concentration increase.Changes in OTA levels of wort, which was contaminated with different levels of OTA were determined during fermentation. After from 10 days of fermentation, OTA content of sample A, which includes approximately 10 ppb added OTA, decreased 24.97 % while this figure was 18.74 % in samples B which includes 20 ppb added OTA. In sample C, which includes 30 ppb added OTA, decreasing level (8.9 %) of OTA was less than the other two samples. Degradation of OTA decreased as the OTA concentration increasing during fermentation. OTA concentration effected yeast growth during fermentation and yeast growth were found low in OTA containing samples according to the others. Yeast count established in wort added OTA at high concentration were found low compared with control group and yeast count in wort contaired OTA at low concentration. Yeast count increased until the 5th day during fermentation, and then gradually decreased on 8 th and 10 th days. In control sample and sample A, average yeast count were determined as 2.94x10s cfu/g at the beginning of fermentation, and this figure increased to 1.25xl06 cfu/g on the 5 th day, and decreased to 2.55x10s cfu/g on the 10 th day of fermentation. A slow decreased has been observed in pH value of the samples including high level of OTA compared to tow level OTA including samples. pH value of all samples was measured as 4.8 at the onset of fermentation, and this figure dropped to 4.80, 3.81, 3.86 and 3.88 on the 5th day of fermentation in control, A, B, and C samples, respectively. At the 10 th day of fermentation, pH values respectively were measured as 3.89, 3.93, 3.90 and 3.91 in control, A, B, and C samples. Acidity value of all samples was 0.27 % at the beginning of fermentation. This value increased gradually until the 5th day determined as 0.75 %, 0.76 %, 0.72 %, and 0.67 % on the 5 th day in sample (K (Control), A, B, and C, respectively. On the 8th and 10 th days of fermentation, acidity value of the samples changed slightly. On the 10th day, acidity value of the samples was found as 0.64 %, 0.77 %, 0.70 %, and 0.66 % in sample K, A, B, and C, respectively. XIAlcohol formation showed difference among the samples during fermentation. Alcohol concentration of the samples decreased together with OTA concentration increase. On the 10 th day day, alcohol concentration was measured as 7.50 %, 6.60 %, 6.20 %, and 6.00 % in sample K, A, B, and C, respectively. Brix value of the wort decreased to 5.0-5.8 at the 10 th day while it was 12.00 at the onset of fermentation. At the end of fermentation (10 th day), average Brix values dropped to 5.00, 5.50, 5.25, and 5.80 in sample K, A, B, and C, respectively. Brix value of the samples increased as OTA concentration increase. At the beginning of fermentation, total sugar ratio of all samples was 6.62 %. At the end of fermentation (10th day) average Brix values were decreased to 5.00, 5.50, 5.25, and 5.80 in sample K, A, B, and C, respectively. Total sugar value of the samples increased as OTA concentration increase. Key Words: Barley, Malt, Beer, Ochratoxin A(OTA), Fermentation, OTA degradation. xu