Bazı üzüm çeşitlerinin resveratrol ve biyoaktif özelliklerine ürün işleme ve depolamanın etkisi
The effect of production process and storage conditions of resveratrol and bioactive characteristics of some grape varieties
Yazar: MEHMET GÜLCÜ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FİGEN DAĞLIOĞLU ; DOÇ. DR. MEHMET BAŞLAR
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Beyaz üzüm = White grape ; Pekmez = Grape molasses ; Resveratrol = Resveratrol ; Siyah üzüm = Black grape ; Üzüm suyu = Grape juice ; Şarap = Wine

Özet:
Bu araştırma kapsamında, biyoaktif özellikler (toplam fenolik madde, antioksidan/antiradikal aktivite, toplam antosiyanin) ve resveratrol miktarları açısından, ülkemizde yetiştiriciliği yapılan şıralık-şaraplık veya sofralık olmak üzere 25 üzüm çeşidinin üst üste üç yıl incelenmesi, sofralık üzümlerin 2 aylık soğukta depolama sürecinde, ayrıca yaş üzümden üzüm suyu, şarap ve pekmez üretiminde proses aşamaları ile üretilen ürünlerin bir yıllık depolama sürecinde bahse konu biyoaktif özelliklerde ve resveratrol miktarlarında meydana gelen stabilite veya değişimlerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, 2013, 2014 ve 2015 yıllarında hasat olgunluğuna gelen üzümlerden (25 çeşit) örnek alınarak kabuk, çekirdek ve meyve eti/pulp kısımları ayrı olacak şekilde incelenmiş, ayrıca iki siyah (Alphonse Lavallèe, Michele Palieri) ve iki beyaz (Hafızali, Italia) olmak üzere dört farklı sofralık üzüm çeşidinde iki farklı uygulama (SO2 ve Kontrol) yapılarak 2 ay süreyle soğukta depolanmış belirli periyodlarla örnek alınarak kabuk, çekirdek ve meyve eti/pulp kısımları yine ayrı olacak şekilde incelenmiştir. Yine çalışmamız kapsamında, üzüm suyu, şarap ve pekmez üretim süreçlerinde ürüne özgü belirlenen proses basamaklarında ve daha sonra üretilen bu ürünlerin 12 aylık depolama sürecinde 2'şer aylık periyotlarla örnekler alınarak incelenmiştir. Sofralık üzümlerde soğukta muhafaza ve ürün (üzüm suyu, şarap, pekmez) işleme ve depolama denemeleri tek yıllık çalışma olarak yürütülmüştür. Biyoaktif özellikler ve resveratrol miktarı bakımından incelenen 25 üzüm çeşidi arasında kabuk örneklerinde Alicante Bouschet, Öküzgözü, Adakarası, Alphonse Lavallèe ve Montepulciano çeşitleri ön plana çıkarken, çekirdek örneklerinde Chardonnay, Cinsaut ve Alicante Bouschet, Gamay, Adakarası, Öküzgözü ve Italia çeşitleri ön plana çıkmıştır. Beyaz ve kırmızı üzüm çekirdeklerinin biyoaktif özellikler (toplam fenolik madde ve antioksidan/antiradikal aktivite) bakımından yakın değerler aldığı görülmüştür. Resveratrol miktarının sofralık üzümlerin soğukta muhafazası esnasında hem kabuk hem de çekirdek kısımlarında arttığı, özellikle kabukta başlangıç değerlerine göre depolama sonuna kadar neredeyse iki katına yükseldiği, kontrol ve SO2 uygulamalarının özellikle kabuktaki biyoaktif özellikler üzerine etkili olduğu tespit edilmiştir. Üzüm suyu üretim sürecinde, özellikle durultma ve kaba filtrasyon işlemlerinin biyoaktif özelliklerde kayıplara yol açtığı, genel olarak proses boyunca resveratrolde artışlar olurken, toplam fenolik madde ve antioksidan aktivite değerlerinin ise daha stabil kaldığı görülmüştür. Depolama sürecinde ise en net değişim kırmızı üzüm suyu örneklerinin toplam antosiyanin ve resveratrol miktarlarında tespit edilirken, başlangıç değerlerine göre depolama süreci sonuna kadar toplam antosiyaninde %80, resveratrol miktarında ise % 50'nin üzerinde bir kayıp gerçekleşmiştir. Şarap üretim sürecinde, beyaz şarap örneklerinin resveratrol miktarında artış, kırmızı şaraplarda ise düşüş görülürken, kırmızı şarapların toplam antosiyanin miktarında ise işleme sürecinde % 50'ye varan kayıp dikkati çekmiştir. Depolama sürecinde şarap örneklerinde antioksidan/antiradikal aktivite değerlerinin stabil kaldığı, resveratrol miktarında ise beyazlarda belirgin bir yükseliş gözlenirken, kırmızılarda özellikle depolamanın 6. ayından itibaren kayıplar olduğu tespit edilmiştir. Pekmez üretim süresince, şıranın biyoaktif özelliklerinde en dikkat çekici değişimler kestirme/asit giderme işlem basamağında gerçekleşmiştir. Depolama sürecinde, pekmez örneklerinde toplam fenolik madde miktarında artışlar dikkati çekmiştir. Çalışmamızda pekmez örneklerinin pişirme yöntemlerine (geleneksel veya vakum) göre, biyoaktif özellikler bakımından önemli farkların ortaya çıktığı, geleneksel yöntemle açık kazanda üretilen pekmezlerde toplam fenolik ve antioksidan/antiradikal aktivitenin yaklaşık 2-3 kat daha yüksek değerler aldığı görülmüştür.

Abstract:
In this research, bioactive characteristics (total phenolic compound, antioxidant/antiradical activity, total anthocyanin) and resveratrol content of 25 table and wine grape varieties of Turkey were investigated for the duration of three years. In addition, we aimed to determine the stability and/or changes of bioactive properties and resveratrol quantities of table grapes during two-months cold storage conditions, and during process of grape products (grape juice, wine and molasses), and these products were also evaluated during one-year storage conditions. In this context 25 grape varieties were harvested and separated from their skin, pulp and seed at vintage of 2013, 2014 and 2015. Also, four table grape varieties including two types of black (Alphonse Lavallée, Michele Palieri) and two types of white (with memory, Italia) were studied at two different applications (SO2 and Control) were kept under cold conditions for 2 months. Afterwards, skin, pulp and seed parts were seperately and periodically analysed. Additionally, during the production process, product-based process steps and in every 2 months of the 12 months storage period (produced products) these grape juice, wine and molasses were analysed. For the table grapes, cold storage and production (grape juice, wine, molasses) processing and storage experiments were carried out in one-year study. According to the bioactive properties and resveratrol amount of investigated 25 grape varieties, Alicante Bouschet, Öküzgözü, Adakarası, Alphonse Lavallèe and Montepulciano varieties were come to the fore at the skin samples; while Chardonnay, Cinsaut ve Alicante Bouschet, Gamay, Adakarası, Öküzgözü and Italia varieties were come to the fore at the seeds samples. White and red grape seeds showed similar results in terms of their bioactive properties (total phenolic content and antioxidant/antiradical activity). 
During cold storage of table grapes, an increase in both skin and seed parts has been determined in terms of resveratrol amount. Especially compared to the initial value in a skin almost an order of magnitude increase has been observed at the end of storage period. Also it has been detrmined that the applications of SO2 and control are particularly effective on the bioactive properties on the skin. In grape juice production process, in particular clarification and coarse filtration operations that led to decrease in bioactive properties, overall, while resveratrol increases throughout the process, it has been observed that the total phenolic compounds and antioxidant activity values remains more stable. In the storage process, the most obvious change was detected for the red grape juice samples for theirtotal anthocyanins and resveratrol amounts, which in return an 80% and 50% decrease were determined for the anthocyanins and resveratrol compared to initial values, respectively. In wine production process, while an increase in resveratrol amount was seen for white wines, oppositely a decrease was observed for red wines. In the total anthocyanin content of red wines, an 50% loss has been noticed. During the storage process, the value of antioxidants and antiradical activity remained stable. Also a significant increase in the amount of resveratrol was observed for white wines, but in red wines, a particular lost have been found after storage of 6 months.  During the production process of molasses, the most remarkable changes in bioactive properties of must has been occurred at the deacidification stage. During the storage, the increase in total phenolic content of molasses is noticable. In this study, important differences appeared in terms of bioactive properties of the molasses samples, according to the method of boiling (e.g. traditional or vacuum). Total phenolic content and antioxidant/antiradical activity values were about 2-3 times higher for the traditionally produced (open boiler) molasses than in the vacuum.