Buhar ve haşlama ön işlemlerinin fermente sarımsağın fonksiyonel özellikleri üzerine etkisi
Effect of steaming and boiling pretreatments on functional properties of fermented garlic
Yazar: HALİL İBRAHİM BİNİCİ
Danışman: PROF. DR. İHSAN GÜNGÖR ŞAT
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Amaç: Araştırmada buhar ve haşlama gibi hazırlama işlemleri kullanılarak üretilen fermente sarımsakların fonksiyonel özellikleri ile kalite özelliklerinin belirlenmesi ve fermantasyon sırasında S-Allil-L-sistein (SAC) oluşumu üzerine hazırlama işlemlerinin rolünün incelenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Türkiye'de yaygın olarak bilinen ve coğrafi işareti olan Tunceli ve Taşköprü (Kastamonu) sarımsakları materyal olarak kullanılmıştır. Öncelikle sarımsaklar 1'er ve 3'er dakika su buharında tutma ve suda haşlama gibi hazırlama işlemlerine tabi tutulmuş ardından 70 °C'de %80 nemli ortam şartlarında 7, 14 ve 21 gün fermente edilmiştir. Örneklerin organik asit, 5-hidroksimetilfurfural (HMF), fenolik profil ve SAC analizlerinde HPLC cihazı kullanılmıştır.
Bulgular: Tunceli ve Taşköprü sarımsaklarının sırası ile nem %70,85-69,04, pH 6,92-6,34, toplam asitlik %0,44-0,78, toplam fenolik madde (TFM) 34,89-41,03 mg gallik asit eşdeğerliği (GAE)/g, toplam flavonol 0,02-0,06 mg kuersetin eşdeğerliği (KE)/g, toplam flavonoid 0,34-1,08 mg KE/g, DPPH• IC50 36,88-16,43 mg/mL, ABTS+ IC50 1,19-2,50 mg/mL, FRAP 2,46-3,27 mM trolox eşdeğerliği antioksidan kapasitesi (TEAC)/g, sitrik asit 10,33-7,93 mg/kg, laktik asit 1,14-0,85 mg/kg, propiyonik asit 2,68-1,13 mg/kg, glikoz 158,39-181,24 mg/kg, fruktoz 236,43-289,83 mg/kg, toplam indirgen şeker 394,82-471,07 mg/kg, SAC 13,55-12,01 mg/kg, gallik asit 1,47-6,94 mg/kg, klorojenik asit 0,61-5,14 mg/kg, kateşin 28,35-33,34 mg/kg, trans-ferulik asit TE-39,84 mg/kg, L* değeri 71,92-73,54, a* değeri -1,93-(-2,66), b* değeri 17,97-21,74 olarak belirlenmiştir. Bu parametreler üzerine Fermantasyon süresi, Sarımsak Çeşidi, Hazırlama İşlemi ve Hazırlama Süresi'nin önemli (P<0,01) düzeyde etkili olduğu tespit edilmiştir. Üç dk buhar uygulanarak 21 gün fermente edilmiş Taşköprü sarımsakları en yüksek DPPH IC50 antioksidan aktivitesi gösterirken, en yüksek SAC miktarı da aynı şartlarda fermente edilmiş Tunceli örneklerinde tespit edilmiştir. Duyusal analiz sonuçlarına göre 3 dk buhar işlemi ile hazırlanan 7 gün fermente edilmiş sarımsaklar yüksek puan almıştır.
Sonuç: Taze Taşköprü örneklerinin TFM, toplam flavonol, toplam flavonoid, DPPH•, ABTS+, FRAP, laktik asit, gallik asit ve klorojenik asit değerleri Tunceli sarımsaklarına kıyasla daha yüksek çıkmıştır. Fermantasyon sırasında oluşarak siyah sarımsağın fonksiyonel özelliğini artıran suda çözünen SAC bileşiğinin ise Tunceli sarımsağında daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. Her iki örnekte de fermantasyon boyunca TFM, toplam flavonol, toplam flavonoid, DPPH•, ABTS+, FRAP, glikoz, fruktoz ve SAC değerlerinde artış meydana gelmiştir. Üç dakika buhar işlemi ile hazırlanıp 7 gün fermente edilen Taşköprü ve Tunceli sarımsaklarının SAC miktarlarının 14 ve 21 gün fermente edilenlere göre daha düşük olmasına rağmen tüketim için daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Sarımsak, fermente sarmsak, siyah sarımsak, SAC, HMF, DPPH•, ABTS+

Abstract:
Purpose: The aim of this study was to determine the functional and quality characteristics of fermented garlic produced using preparation processes such as steaming and blanching and to investigate the role of preparation processes on the formation of S-Allyl-L-cysteine (SAC) during fermentation.
Method: Tunceli and Taşköprü (Kastamonu) garlic, which are widely known in Turkey and have a geographical mark, were used as materials. Firstly, the garlic was subjected to preparation processes such as water steaming and water scalding for 1 and 3 minutes each and then fermented at 70 °C and 80% humidity for 7, 14 and 21 days. HPLC device was used for organic acid, 5-hydroxymethylfurfural (HMF), phenolic profile and SAC analysis of the samples.
Results : Tunceli and Taşköprü garlic, respectively, moisture 70,85-69,04%, pH 6,92-6,34, total acidity 0,44-0,78%, total phenolic matter (TFM) 34,89-41,03 mg GAE/g, total flavonol 0,02-0, 06 mg KE/g, total flavonoid 0,34-1,08 mg KE/g, DPPH• IC50 36,88-16,43 mg/mL, ABTS+ IC50 1,19-2,50 mg/mL, FRAP 2,46-3,27 mM TEAC/g, citric acid 10,33-7,93 mg/kg, lactic acid 1,14-0, 85 mg/kg, propionic acid 2,68-1,13 mg/kg, glucose 158,39-181,24 mg/kg, fructose 236,43-289,83 mg/kg, total reducing sugar 394,82-471,07 mg/kg, SAC 13,55-12,01 mg/kg, gallic acid 1,47-6, 94 mg/kg, chlorogenic acid 0,61-5,14 mg/kg, catechin 28,35-33,34 mg/kg, trans-ferulic acid TE-39,84 mg/kg, L* value 71,92-73,54, a* value -1,93-(-2,66), b* value 17,97-21,74. Fermentation time, variety, preparation process and preparation time were found to be significantly (P<0,01) effective on functional and quality parameters. Taşköprü garlic fermented for 21 days with 3 min steam application showed the highest DPPH IC50 antioxidant activity, while the highest SAC amount was determined in Tunceli samples fermented under the same conditions. According to the results of sensory analysis, garlic fermented for 7 days prepared with 3 minutes steam treatment received high scores.
Conclusion: TFM, total flavonol, total flavonoids, DPPH•, ABTS+, FRAP, lactic acid, gallic acid and chlorogenic acid values of fresh Taşköprü samples were higher than Tunceli garlic. The water-soluble SAC compound, which is formed during fermentation and increases the functional properties of black garlic, was found to be higher in Tunceli garlic. TFM, total flavonol, total flavonoid, DPPH•, ABTS+, FRAP, glucose, fructose and SAC values increased during fermentation in both samples. It was concluded that Taşkprü and Tunceli garlic prepared with three minutes steam treatment and fermented for 7 days was more suitable for consumption although the SAC amounts were lower than those fermented for 14 and 21 days.
Keywords: Garlic, fermented garlic, black garlic, SAC, HMF, DPPH•, ABTS+