Ayvalık (Edremit yağlık) çeşidi natürel sızma zeytinyağı uçucu bileşenlerinin SPME-GC/MS Raman spektroskopisi ile karakterize edilmesi
Characterization of Ayvalik (Edremit yaglik) extra virgin olive oils volatile compounds with SPME-GC/MS and Raman spectroscopy
Yazar: DİDAR ÜÇÜNCÜOĞLU
Danışman: PROF. DR. DİLEK SİVRİ ÖZAY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Akdeniz diyetinde büyük öneme sahip olan zeytinyağının tüketimi ile kaliteli zeytinyağına olan talep dünyada giderek artmaktadır. Ayrıca, kalitenin güvencesi olarak kabul edilen ve ürüne katma değer kazandıran "coğrafi işaret" uygulaması zeytinyağlarında giderek yaygınlaşmaktadır. Coğrafi işaret almış yerel ürünleri başka bölgelere ait benzer ürünlerden ayırmada kullanılabilecek analitik yöntemlere ihtiyaç vardır. 
Natürel zeytinyağları, zeytin ağacı (Olea europaea L.) meyvelerinden sadece fiziksel yöntemler kullanılarak elde edilmekte ve rafine edilmeden tüketilebilmektedir. Zeytinyağının, kimyasal kompozisyonu üzerine başta zeytinyağının elde edildiği zeytin çeşidi olmakla birlikte zeytinin yetiştirildiği coğrafi bölge, agronomik uygulamalar, çevresel koşullar, hasat zamanı ve hasat şekli, yağ üretiminde kullanılan yöntemler ve yağın depolama koşulları etkilidir. 
"Ayvalık" çeşidi, Kuzey Ege bölgesinde yetiştiriciliği yapılan zeytin çeşitlerinin başında gelmektedir. Ancak böylesine geniş bir coğrafyada tarımı yapılan Ayvalık çeşidi zeytinyağlarının, coğrafi kökene (lokasyona) dayalı karakterizasyonu konusunda sınırlı sayıda araştırma bulunmaktadır. Tez kapsamında "Ayvalık" çeşidi zeytinlerden elde edilen zeytinyağlarının bazı kimyasal özellikleri üzerine coğrafi bölgenin (lokasyon) etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, "Ayvalık" çeşidi zeytinler 2012, 2013 ve 2014 hasat dönemlerinde, Balıkesir, Çanakkale, İzmir ve Manisa sınırları içinde yer alan farklı lokasyonlardan temin edilmiştir. Erken hasat döneminde elle dalından toplanan zeytinler en kısa süre içinde natürel zeytinyağına işlenmiştir. Düşük sıcaklıkta (20oC) ve kısa sürede (30 dk) yoğurulan zeytin hamurundan dikey santrifüj kullanılarak zeytinyağı örnekleri ekstrakte edilmiştir. Pamuk filtreden süzülen sızma zeytinyağı örneklerinin serbest asitlik, peroksit değeri, UV absorbsiyon değerleri (K232 ve K270), renk değerleri (L, a*, b*) ve oksidasyon stabiliteleri (ransimat) ölçülmüş, uçucu aroma bileşenleri (SPME-GC-MS) ve yağ asidi profilleri (GC-FID) belirlenmiştir. Zeytinyağı örnekleri, serbest asitlik, peroksit sayısı ve UV absorbsiyon değerleri ile yağ asidi bileşimi bakımından TGK standardına göre natürel sızma ve natürel birinci olarak sınıflandırılmıştır. Örneklere yeşil, meyvemsi ve floral notlar kazandıran ve LOX biyokimyasal yıkım reaksiyonları sonucu oluşan uçucu aroma bileşiklerinin oranı yüksek bulunmuştur. Tez kapsamında ayrıca, zeytinyağların coğrafi kökenlerinin belirlenmesi amacıyla gıda alanında kullanımı giderek yaygınlaşan Raman spektroskopisi de kullanılmıştır. Raman spektrumlarının kemometrik analizi (PCA) sonucunda kümeleşerek ayrılan lokasyonların, hasat sezonları arasında değişim gösterdiği görülmüştür. Sonuçlar, "Ayvalık" çeşidinden elde edilen zeytinyağların kimyasal bileşiminin coğrafi köken bazında önemli farklar içerdiğini ve hızlı ve pratik bir yöntem olarak Raman spektroskopisinin çoklu data işleme teknikleri ile birlikte bu yağların coğrafi kökenlerinin belirlenmesinde kullanılabileceğini göstermiştir. "Ayvalık" çeşidi zeytinyağları için bu tez kapsamında elde edilen sonuçların, ülkemizde "coğrafi işaret" uygulamasının objektif kriterler esasında yaygınlaştırılmasına ve denetlenmesine önemli katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Olive oil, which has a great importance for Mediterranean diet, and its consumption is rising around the world. Moreover, the "geographic indications", which are considered as an assurance of quality and enhance the product value, are becoming increasingly widespread in olive oils. Thus, newly proved and practical analytical methods are needed that can be used to distinguish geographically labeled similar products from other regions. Virgin olive oils are produced from olive tree (Olea europaea L.) fruits using only physical processes and can be consumed without refining processes. Growing area of olives and its climatic and agronomic properties, genetic factors (cultivar), harvest time, harvesting method and technological processes such as extraction, packing and storage conditions have critical influence on the virgin olive oils chemical composition. 
In this project, particularly "growing area or geographic origin" effect was investigated on early harvest "Ayvalik" extra virgin olive oils some chemical features. "Ayvalik" is the prominent olive cultivar around North Aegean Region in Turkey. It cultivated such an extensive area in this region; however, it was observed that there were limited researches about geographical characterizations of "Ayvalik" olive oils. For this purpose, "Ayvalik" olives were harvested from different geographic locations of Balıkesir, Canakkale, İzmir and Manisa provinces in 2012, 2013 and 2014 crop seasons by hand-picking. The olives were carried to laboratory immediately for extracting virgin olive oils. After, low temperature (20oC) and short time (30 min) malaxing, oil samples separated by vertical decanter. Then, oils filtered through a cotton filter and volatile profile (SPME-GC-MS), fatty acid composition (GC-FID) and oxidative stability (Rancimat test) were determined. Other quality parameters such as, free fatty acidity, peroxide and UV absorption (K232 and K270), color values as L, a* and b* were also measured. The results demonstrated that olive oil samples were classified as extra virgin olive oil and virgin olive oil according to Turkish Food Codex standard in terms of free acidity, peroxide, UV absorption (K232 and K270) values and fatty acid composition. The samples were found very rich in terms of positive attributes (green, floral and fruity notes) which were generated by LOX pathway enzymatically. Over the last decade, Raman spectroscopy was used in foods in order to detection of geographic origin in particular. In this study, Raman spectroscopy and chemometric modeling (PCA) of its huge data set were used in order to classify the growing area of virgin olive oil samples. Effectively clustered origins of samples altered between harvest seasons. Over all data evaluation was showed that monocultivar virgin olive oils from North Aegean Region could be partially separated by both Raman spectroscopy which was rapid and practical analyze method with chemometry. Moreover, it was truly observed the virgin olive oils chemical compounds differed on the basis of geographic origins. It is considered that outcomes obtained within the scope of the thesis for Ayvalik cultivar will make a significant contribution to the dissemination and control of geographic indications in our country on the basis of objective criteria.