Organik ev yapımı meyve sirkelerinde organik-inorganik koruyucular (benzoat ve sorbat) ve non-termal uygulamaların sirke kalitesi üzerine etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of organic and inorganic (benzoate and sorbate) antimicrobials and non-thermal apllications on organic homemade fruit vinegars
Yazar: PINAR ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. PERVİN BAŞARAN AKOCAK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Doğal antimikrobiyal bileşiklere olan ilgi son yıllarda artış göstermiştir. Bu da gıdalarda daha doğal içerikler kullanılmasını beraberinde getirmiştir. Çalışmamızda, nar, erik ve kiraz meyvelerinden laboratuvarımızda geleneksel yöntemler kullanılarak öncelikle ev yapımı meyve şarabı ve ardından da organik meyve sirkeleri üretilmiştir. Bozulma etmeni olan bakteriler (örn., Lactobacillus acetotolerans), mayalar (örn., Pichia membranaefaciens) ve küfler (örn., Penicillium glaucum) çeşitli yörelerden toplanan üzüm sirkelerinden izole edilmiş ve bu mikrobiyal izolatlar ev yapımı organik meyve sirkelerinin yapay kontamine edilmesi amacıyla kullanılmıştır. Doğal antimikrobiyal içerikli karışım hazırlamak için üvez ve kızılcık meyveleri kullanılmıştır. Elde edilen doğal antimikrobiyal içerikli karışım farklı kombinasyonlarda mikroorganizma kontamine edilmiş organik meyve sirkelerine eklenerek elektroporotör cihazında 2500 V'ta 5, 10 ve 15 dk'lık Vurgulu Elektrik Alan (VEA) uygulamaları yapılmıştır. Muamele sonrasında, 1, 3, 10, 30 gün bekletilen organik sirke örneklerinden dilüsyonlar hazırlanıp ekim yapılmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Üvez meyvesinden elde edilen ekstraktın mikroorganizmalar üzerinde istatistiksel olarak önem arzeden herhangi bir etki göstermediği görülmüştür. Bu yüzden üvez yerine, tarçın-karanfil (1/2) karışımı da denenmiştir. Sonuç olarak, erik sirkesi-L. acetotolerans kombinasyonu için 0.24 log (kob/ml), erik sirkesi-L. acetotolerans-kızılcık ekstraktı kombinasyonu için 0.78 log (kob/ml), erik sirkesi-L. acetotolerans-tarçın-karanfil ekstraktı kombinasyonu için 0.06 log (kob/ml) azalma olduğu görülmüştür. Kiraz sirkesi-L. acetotolerans kombinasyonu için 1.39 log (kob/ml), kiraz sirkesi-L. acetotolerans-kızılcık ekstraktı kombinasyonu için 1.41 log (kob/ml) ve kiraz sirkesi- L. acetotolerans-tarçın-karanfil ekstraktı kombinasyonu için 1.45 log (kob/ml) azalma olmuştur. P. membranaefaciens-kızılcık ekstraktı eklenmiş, VEA muamelesi yapılmış kiraz sirkesi kombinasyonu ile 2.49 log (kob/ml) azalma görülürken; P. membranaefaciens-tarçın-karanfil ekstraktı kombinasyonundaki 2.82 log (kob/ml) düşüş tespit edilmiştir.
Ev yapımı, meyve sirkelerine doğal üvez, kızılcık, tarçın-karanfil karışımı uygulamalarının etkisinin, gıda maddeleri yönetmeliğinde kullanılmasına izin verilen inorganik koruyucular (sorbik asit türevleri, benzoik asit türevleri) ile karşılaştırılabilmesi amacıyla; potasyum sorbat (% 0.2) ve sodyum benzoat (% 0.1) inorganik antimikrobiyal olarak uygulanmıştır. P. glaucum kontamine edilmiş ev yapımı nar sirkesinde % 0.02'lik potasyum sorbat ve % 0.01'lik sodyum benzoatın P. glaucum'u tamamen inaktif ettiği gözlemlenmiştir. Sodyum benzoatın gıdalarda daha yaygın olarak kullanılma nedeni benzoik asitin suda çözülme niteliğinin düşük olması ve mikroorganizmaları inhibe ettiği uygun pH sınırları 2.5-4.0 arasında değişmesidir.
Çalışmamızda yapılan uygulamalardan organik ev yapımı meyve sirkelerinin mikrobiyolojik kalitesi gerek organik ve gerekse inorganik katkılar ile iyileştirilirken; meyve sirkelerinin fiziksel ve kimyasal kalite parametrelerinin (kül, titrasyon asitliği, pH, toplam asitlik, kuru madde, brix, fenolik bileşen kompozisyonu, renk, aroma bileşenleri) yapılan uygulamalardan korunmuş olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Interest in the natural antimicrobial compounds has increased in recent years. This has brought greater use of natural ingredients in food. In our study, pomegranate, plum and cherry homemade fruit wines and then organic fruit vinegars were produced by using traditional methods. Spoilage bacteria (e.g., L. acetotolerans), yeasts (e.g., P. membranaefaciens) and molds (e.g., P. glaucum) isolated from homemade vinegars, which were collected from different regions. These microbial isolates were artificially contaminated to the homemade organic fruit vinegar. Rowan and cranberry fruits were used to prepare natural antimicrobial mixtures. The extract obtained from rowan has shown statistically no effect on microorganisms. Therefore, instead of rowan, cinnamon-clove mixture (1/2) extract was also tested. Vinegars artificially contaminated with selected microorganisms and containing natural antimicrobial combination of different concentrations of antimicrobials were tested. In addition to organic fruit vinegar, electroporotor 2500 V, 5, 10 and 15 min Pulsed Electric Field (PEF) applications have been applied in combination. After each treatment, samples were stored for 1, 3, 10, 30 days and sample dilutions were made and the results were compared with each other.
Plum vinegar-L. acetotolerans combination has resulted in 0.24 log (CFU/ml), reduction while plum vinegar-L. acetotolerans-cranberry extract combination has shown 0.78 log (CFU/ml) reduction, plum vinegar-L. acetotolerans-cinnamon-clove extract combination has resulted in 0.06 log (CFU/ml) reduction at 2500 volts for 15 minutes in PEF treatment. Cherry vinegar- L. acetotolerans combination has resulted in 1.39 log (CFU/ml); cherry vinegar- L. acetotolerans-cranberry extract combination has resulted in 1.41 log (CFU/ml) and cherry vinegar- L. acetotolerans-cinnamon-clove extract combination has resulted in 1.45 log (CFU/ml) reduction under 2500 volts in 15 minutes PEF treatment. Pomegranate vinegar-L. acetotolerans-cinnamon-clove extract combination has resulted in 1.39 log (CFU/ml) in 2500 volts in 15 minutes in PEF treatment. Plum vinegar-P. membranaefaciens-cranberry extract combination has resulted in 1.24 log (CFU/ml) in 2500 volts in 15 minutes in PEF treatment. Cherry vinegar-P. membranaefaciens-cinnamon-clove extract combination has resulted in 2.82 log (CFU/ml) in 2500 volts in 15 minutes in PEF treatment. Pomegranate vinegar-P. membranaefaciens-cinnamon-clove extract combination has resulted in 2.53 log (CFU/ml) reduction under 2500 volts 15 minutes PEF treatment conditions.
Homemade fruit vinegar containing natural rowan, cranberry, and cinnamon-clove mix extract of the impact of application were compared with the results of inorganic preservatives (potassium sorbate (0.2 %) and sodium benzoate (0.1 %) as allowed for use in food regulations. P. glaucum inoculated into pomegranate vinegar and added 0.02 % potassium sorbate and 0.01 % sodium benzoate showed full reduction of microbial contaminations. Sodium benzoate is preferred as it is suitable for a wide range pH values (pH 2.5-4.0.) and also water-soluble nature benzoic acid derivatives in various food. 
The applications which made in our study microbiological quality of organic homemade fruit vinegar enhancing both organic and inorganic additives; physical and chemical quality parameters of fruit vinegar (ash, titratable acidity, pH, total acidity, dry matter, brix, phenolic compounds, composition, color, aroma components) were observed to be protected from the application.