Kapat

FENOLİK BİLEŞİKLER VE DOĞAL RENK MADDELERİ

ŞEKİL VE RESİMLERİ GÖREMİYORSANIZ www.megep.meb.gov.tr ADRESİNDEN İLGİLİ MODÜLÜ AÇARAK İNCELEYEBİLİRSİNİZ.

1. BİTKİLERDE DOĞAL RENK MADDELERİVE FENOLİK BİLEŞİKLER
1.1. Fenolik Bileşikler ve Özellikleri
Bitkisel kökenli bütün gıdalarda daima farklınitelikte ve miktarda çeşitli fenolik
bileşikler bulunmaktadır. Fenolik bileşikler meyve ve sebzelerin kendilerine özgü buruk tadınıverir.
Fenolik maddeler meyve ve sebzelerde çok az bulunmalarına rağmen meyve ve sebze
işleme teknolojisi bakımından değişik sorunlara neden olduklarıiçin önemlidir. Fenolik
bileşikler gıdalarda renk değişimlerine neden olur. Bunlar arasında en önemlisi esmerleşmelerdir.
Gıda bileşeni olarak fenolik bileşikler:
 İnsan sağlığıaçısından işlevleri,
 Tat ve koku oluşumundaki etkileri,
 Renk oluşumu ve değişimine katılmaları,
 Antimikrobiyal ve antioksidatif etki göstermeleri,
 Fenoloksidaz enzimlerinin etkisiyle enzimatik renk esmerleşmelerine neden olmaları,
 Çeşitli gıdalarda saflık kontrol kriteri olmalarıgibi pek çok açıdan önem taşımaktadırlar.
Fenolik maddeler bitkiler aleminde oldukça yaygın olarak az veya çok bulunur. Bazı
meyve ve sebzeler kesildiği veya zedelendiği zaman bir süre sonra okside olarak renklerin
değişip esmerleştiği gözlenir. Örneğin, elma, ayva patates gibi. Renk değişimi gözlenenlerde
polifenol oksidaz enzimleri aktivitesi fazla, bunun yanında askorbik asit miktarlarıda
düşüktür. Esmerleşme görülmeyen meyve ve sebzelerde ya askorbik asit miktarıçok yüksek
ve bunun yanında polifenol oksidaz aktivitesi çok düşük veya yoktur.
Gıdalarda enzimatik esmerleşme, genellikle kalite kaybıolarak değerlendirilmekte ve
bu nedenle meyve ve sebzelerin işlenmeleri sırasında fenolik maddelerin oksidasyonları
çeşitli yöntemlerle önlenmeye çalışılmaktadır.
Fenolik bileşiklere, beslenme fizyolojisi açısından olumlu etkileri nedeniyle
biyoflavonoid ve kılcal dolaşım sisteminde geçirgenliği düzenleyici ve kan basıncıdüşürücü
etkisi göz önüne alınarak P faktörü (Permeabilite Faktörü) veya P vitamini adıda verilmektedir.
Şekil 1.1: Biber ve havuca kırmızıkarotenoidlerdir.
1.2. Bitkilerde Bulunan Doğal RenkMaddeleri
Meyve ve sebzelerin renkleri farklınitelikteki renk maddelerinden meydana gelir. Bu renk maddeleri 3 grupta incelenir.
1.2.1. Karotenoidler
Genellikle sarı-kırmızırenktedir. Meyve ve sebzelere sarırenk verir. Doğada yaklaşık
olarak 100.000.000 kadar farklıtonu bulunabilmektedir. Genel olarak sarırenkli meyve ve
sebzeler karotenoid maddelerin yeşil renkli meyve ve sebzeler ise hem klorofilleri hem de
karotenoidleri içerir.Ancak klorofil kaybolduktan sonra karatonoidlerin rengi ortaya çıkar.
Bir meyve ve sebzede bulunan farklıkarotenoidlerin oranlarıona özgü olan renk tonunun
oluşmasınısağlar. Örneğin havucun kendine özgü rengi α(alfa), β( beta) karoteninin ve
bunun yanında az miktarda liykopen ve ksantofilden ileri gelir. Domatese kırmızırengini
veren karotenoid ise likopendir. Portakala rengini veren pigment de karotenoiddir.
Karotenoidler yalnızca bitkiler tarafından sentezlenen bileşiklerdir.Hayvansal
dokulara ancak yemler aracılığıile taşınır ve orada modifiye edilerek depolanır.
Karotenoidlerin proteinlerle oluşturduklarıbileşiklerde karotenoidlerin renkleri değişir.
Örneğin, kırmızırenkli olan astaksantin, proteinlerle kompleks oluşturduklarında renkleri
maviye döner. Karotenoidlerin proteinlerle oluşturduklarıkompleksler, bazıyeşil yapraklarla
meyve ve sebzelerde yer almaktadır.
Şekil 1.2: Portakala sarırengi veren karatenoiddir.
Karotenoid pigmentleri üç şekilde bulunur.
 Karotenler: Vitamin A aktivitesini gösteren karotenler provitamin A olarak
adlandırılır. En fazla havuçta bulunur. Tereyağıve peynirde ise renk veren bir
madde olarak kullanılır. Karotenoidler arasında beslenme fizyolojisi açısından
en önemlisi β- karotendir. β- karoten, birçok meyve ve sebzenin bileşiminde
yer alır. Bazen domateste olduğu gibi laykopen ile birlikte bulunur. β- karoten
organizmada A vitaminine (retinol) dönüştüğü için provitamin A olarak da
bilinir. Ayrıca β- karotenin antikanser aktivitesinin olduğu da bildirilmektedir.
 Laykopenler: Yapıolarak karotene benzer. Ama molekülünde bağlar yer
değiştirmiştir. A vitamini aktivitesini göstermez. Karpuz, domates ve
kuşburnundaki sarıkırmızırengi veren pigmenttir. Domates bileşimindeki esas
renk maddesi laykopendir. Laykopen domateste çok stabil bir pigment olduğu
halde saf haldeki laykopen eksraktında çok kısa bir süre içinde bozulmaktadır.
Ancak bitkilerde bulunan lipoksigenaz gibi bazıenzimler, bitki dokusu
parçalandığında karotenoidlerin yapısının bozulmasına neden olur.
Şekil 1.3: Karpuza ve domatese kırmızırengi veren laykopen
 Ksantofiller: Yapılarında OH grubu bulunur. Sarımısır, kırmızıbiber ve
sebzelere sarıkırmızırengi veren pigmentlerdir.
 Özellikleri:
o Suda çözünmezler. Yağda çözünürler.
o Doğrudan kolaylıkla okside olmazlar. Isı, ışık, metalik iyonlar
oksidasyonu hızlandırırlar. Oksidasyon sonucu renkleri değişmez ama A vitamin aktivitesi azalır.
o Normal pişirme sıcaklığına ve alkali ortama dayanıklıdırlar.
o Asit ortamda molekül yapısında değişme olduğundan ¾ oranında
A vitamin aktiviteleri azalır.
o Karoten miktarının fazlalığıbitkilere parlaklık ve caziplik verir.
Şekil 1.4: Sarıve kırmızıbibere rengi veren ksantofillerdir
1.2.2. Klorofiller
Birçok meyve ve sebzenin yeşil rengi klorofillerden kaynaklanır. Yani yeşil rengi
veren pigmenttir. Meyve ve sebzeler ham haldeyken fazla miktarda klorofil içerir. Bu
nedenle renkleri yeşildir. Ancak olgunlaşma ilerledikçe bazılarında renk değişmeleri görülür.
Bunun nedeni klorofillerin kaybolarak diğer renk pigmentlerinin hakim olmasıdır.
Yeşil yaprakların ve bazımeyvelerin yeşil rengini veren bu pigment, klorofila(maviyeşil)
ve klorofilb (sarı-yeşil) renklidir ve genellikle bitkilerde 3/1 oranında bulunur.
Meyve ve sebzenin yapılarında yer alan klorofiller bu ürünlerin işlenmeleri ve
depolanmalarısırasında sıcaklık, depolama ve ortamın pH değeri gibi çevre faktörlerinin
etkisiyle türevlerine parçalanarak ürünün renginin bozulmasına neden olur.
 Özellikleri:
 Suda çözünmezler. Yağda çözünürler.
 Metilen köprüleri ile bağlıdırlar.
 Magnezyum içerirler.
 Asit ortamda renk kahverengimsi yeşil olur.
 Uzun süre pişirmek cazip renklerini kaybetmesine neden olur.
Resim 1.5: Yeşil rengi veren klorofil içeren yeni doğranmışsebzeler
1.2.3. Flavonoidler
Bitkilere beyaz, açık sarırengini veren maddelerdir. Sebzelerden patates, karnabahar,
patlıcan ve kereviz, meyvelerden elma, armut ve şeftalinin rengini veren pigmentlerin
başında flavon gelir. Antosiyanin, antoksantin ve tanen olmak üzere üç grupta incelenir.
Resim 1.6: Beyaz rengi veren flavon içeren enginar ve soğan
 Antosiyaninler: Çilekgiller, üzüm, nar, erik, kırmızıturp, kırmızılahana,
kırmızıpancar gibi meyve ve sebzelerin pembeden mora kadar uzanan renk
tonlarınıveren renk pigmentleridir. Antosiyaninler bu ürünlerde glikozit
formunda olup hücre öz suyunda bulunmaktadırlar. Suda çözünürler. Pişirme
sırasında hücre parçalandığıiçin pişirme suyunun rengini değiştirirler.
Doğada 140 adet antosiyonin bulunduğu sanılmaktadır. Birçok meyve ve sebze ile
bitki ve çiçeklerin çok zengin renklerde olabilmesinin nedeni de budur. Çeşitli bitkilerin
materyalin yaprak, çiçek veya meyvelerinde bulunurlar. Vişne gibi meyvelerde hem meyve
etinde, hem de meyve kabuğunda bulunduğu halde, siyah üzüm ve bazıerik çeşitlerinde
yalnızca meyve kabuğunda bulunurlar. Siyah üzümlerin meyve suyuna işlenmesinde
mayşenin ısıtılmasıyoluyla kabuktaki renk maddeleri erir hale getirilerek, üzüm suyuna
geçirilebilmektedir. Aksi halde siyah üzümlerden sadece pembe renkli bir üzüm suyu elde
edilebilir. Şarap işlemede ise cibre fermantasyonuyla oluşan alkol ile, kabuktaki
antosiyaninler eriyerek şaraba geçmektedir.
Birçok antosiyanin rengi pH derecesine göre değişir. pH yükseldikçe renk zayıflar.
Bunun sonucu renklerini kaybeder veya renk açılır. Çoğu antosiyoninlerin rengi ortamın pH
değerine bağlıolarak bir indikatör gibi değişim gösterir. Düşük pH değerlerinde mor-kırmızı,
daha yüksek pH değerlerinde ise yeşil-mavi bir renk alır. Antosiyoninler asit ortamda açık
kırmızı, nötr ortamda mor, alkali ortamda mavi-yeşil-menekşe, yüksek alkali ortamda mavi rengi alır.
Resim 1.7: Çileğe ve kırmızıüzüme renk veren pigment antosiyanindir
Antosiyaninlerin SO2 ile renkleri açılır. Ancak bu reaksiyon geri dönüşümlü olduğu
için, ortamdaki SO2 ısıtma gibi bir yöntemle bağlandığıbileşikten ayrıldığında antosiyanin
tekrar eski rengini alır. Ortamdaki asitliğin pH=1 düzeyine düşürülmesi sonucunda da
antosiyaninler tekrar renkli hale dönüşür. Bu nedenle gıda endüstrisinde koyu renkli üzüm
vb gibi ürünlerin SO2 ile muhafazasında ortama askorbik asit veya rutin ilave edilmelidir.
Antosiyaninlerin bisülfitlerle oluşturduklarıkompleksler ise çok stabildir.
Gıda endüstrisi açısından antosiyaninlerin katıldıklarıreaksiyonlardan en önemlisi
teneke konserve kaplarında yol açtıklarıkorozyondur. Antosiyanin içeren vişne ve erik gibi
koyu renkli ürün konservelerinde ambalaj olarak kalaylıteneke kutular kullanıldığında,
zamanla ürünün renginde açılma olmaktadır. Bunun nedeni, bazıantosiyaninlerin kalay gibi
metallerle kompleks oluşturmasıdır. Bu bakımdan vişne gibi ürünlerin ambalajında mutlaka laklıtenekeler kullanılmalıdır.
 Antoksantin: Beyaz ve krem gibi renkleri veren pigmentlerdir. Soğan,
karnabahar, şalgam, patates ve beyaz lahanada bulunur. Orta dereceli alkali
ortamda krem rengi sarıya döner. Bazen beyaz sebzelerde tanende araya karışır
ve sarıkahve rengi leke olabilir. Asit bileşikleri koyarak sebzenin rengi biraz
daha beyaz tutulabilir, ama hücreler sertleşir.
Resim 1.8: Karnıbahara renk veren pigment antoksantindir.
 Tanenler: Kimyasal olarak flavon pigmentinin bir türevidir. Renk ve koku ile
ilgilidir. Taninler soğuk su içinde kolloidsel özellik gösterir. Madeni iyonlarla
birleşerek koyu bir renk alır. Asitle beraber ısıtıldığızaman kırmızırenkte
katılaşır. Tanin grubundan katekin ve lökosiyanidin; elma, şeftali, badem,
üzüm, bazıarmutlar gibi birçok sebze ve meyvede bulunur. Ham meyvelerde
tanen daha fazladır. Meyve olgunlaştıkça tanen miktarıazalır. Çay, kahve ve
kakao da fazla miktarda tanen içerir. Çayın kalitesi tanen miktarıile ölçülür.
Resim 1.9 :Çay yaprağına renk veren pigment tanenlerdir
1.3. Bitkisel Gıdalarıİşlemede Doğal RenkMaddelerinde Oluşan Değişimler
Hatırlayacağınız gibi renk değişimi gözlenen gıdalarda polifenol oksidaz enzimleri
aktivitesinin fazla bunun yanısıra askorbik asit miktarının düşük olduğunu belirtmiştik.
Esmerleşme görülmeyen meyve ve sebzelerde askorbik asit miktarıçok yüksek ve bunun
yanında polifenol oksidaz aktivitesi çok düşük veya yoktur.
Kalite kaybıolarak değerlendirilen esmerleşme meyve ve sebzelerin işlenmeleri
sırasında çeşitli yöntemlerle önlenmeye çalışılmaktadır.
Esmerleşmeye meyve ve sebzelerde kabuk soyma, dilimleme, zedelenme vb gibi
etkiler neden olur. Esmerleşme reaksiyonlarında fenolik maddeler ile polifenol oksidaz
enzimleri rol oynar. Esmerleşme reaksiyonu enzimatik reaksiyon olduğuna göre enzim
aktivitesine etki eden her faktör esmerleşme üzerine etkilidir. Bu faktörler kısaca şöyledir;
1.3.1. Sıcaklığın Etkisi
Bazısebze ve meyveler sıcaklığa karşıhassastır. Bazılarında renk değişimi olmasına
rağmen, değişmeyen çeşitleri de vardır. Örneğin bezelye pişirme ile renk değişimine
uğramaz. Ama genelde renk maddeleri çözünerek suya geçer ve renk yeşil olur.
1.3.2. pH Etkisi
Antosiyaninlerin rengi pH derecesine göre değişir. pH yükseldikçe renkleri zayıflar.
Örneğin antosiyonin maddesi bulunduran kırmızılahananın asidik ortamda rengi açılır.
1.3.3. Meyve ve Sebzelerin Cins ve Olgunlukları
Meyve ve sebzeler, çeşidine ve kullanılışamacına göre satın alınıp kullanılmalıdır.
Mümkün olduğunca mevsiminde alınmalıve işlenerek tüketime gidilmelidir. Hasattan sonra
meyvelerde solunum yavaşlar küf ve mayalar meyvenin bozulmasına yol açar. Ham
meyvelerde sıcak ve kuru ortamda su kaybı, şeker ve nişasta miktarıartar. Meyve
toplandıktan sonra şeker miktarında azalma olur. Muz dalında hamken renk yeşil ama daha
sonra olgunlaşmaya başladıkça klorofil miktarının azalmasıyla laykopen miktarıartar. Beyaz
olan soğan çimlenince renk yeşile dönüşür. Yeşil biber olgunlaştıkça kırmızıya dönüşür.
1.3.4. Klorofilaz Enzimi Etkisi
Yeşil sebzeler klorofilaz enzimi içerir. Bu enzim klorofili parçalayarak meyve ve
sebzelerin yeşil renginin kaybolmasına neden olur. Klorofilaz enzimleri haşlama ile inaktive
olur. Bu nedenle nihai üründe rengin korunmasıisteniyorsa mutlaka klorofilaz enziminin
inaktive edilmesi gerekir. Özellikle meyve ve sebzelerin dondurulmasında yeşil rengin
korunmasıarzu edilir.Bu nedenle klorofilaz enziminin haşlama ile inaktive edilmesi gerekir.
1.3.5. Ambalaj Maddelerinin Etkisi
Gıda endüstrisi açısından antosiyaninlerin iştirak ettikleri reaksiyonlardan en önemlisi
teneke konserve kaplarında yol açtıklarıkorozyondur. Antosiyanin içeren vişne ve erik gibi
koyu renkli ürün konservelerinde ambalaj olarak kalaylıteneke kutular kullanıldığında,
zamanla ürün renginde açılma meydana gelmektedir. Bunun nedeni, bazıantosiyaninlerin
kalay gibi metallerle kompleks oluşturmasıdır. Bu bakımdan vişne gibi ürünlerin
ambalajında mutlaka laklıtenekeler kullanılmalıdır.
1.4. Gıdalarda Bulunan Doğal RenkMaddelerinin Önemi
Gıda katkımaddelerinin bir grubunu oluşturan renk maddeleri günümüzde ayrıve özel
bir önem taşımaktadır. Bilindiği gibi çağdaştüketici, gıdanın içinde yer alan her bir öğeyi
bilmek ve onun tüketici açısından en üstün kabul edilebilirlik düzeyinde olmasıkonusunda
titizlik göstermek çabasıiçindedir. Ham maddede son ürün elde edilinceye kadar değişik
aşamalarda kullanılabilen renk maddelerinin tüketici açısından kabul edilebilirliğinin olması gerekmektedir.
Teknolojik işlem görmüşet, sebze, meyve, fırıncılık ve sütçülük ürünlerinin renkleri
çoğu zaman işlem görmeden önceki renklerine benzetilmeye çalışılmaktadır. Modern gıda
endüstrisi açısından renk maddeleri günümüzde vazgeçilmez bileşikler haline gelmiştir. Bu
nedenle renk maddeleri veya pigmentler yeni gıdaların üretilmesinde, imalat sırasında veya
sonunda ya da depolamada meydana gelebilecek renk değişmelerini düzeltmek amacıyla çok
sık kullanılmaktadır. Renk maddelerinin kullanımına uluslar arasıve ulusal yasalar
çerçevesinde izin verilmekte ve denetlenmektedir.
Fenolik bileşikler, proteinlerle kompleks oluşturarak tortu yapar. Fenolik bileşiklerin
bu özelliklerinden meyve suyu endüstrisinde meyve suyunun durultulmasısırasında yararlanılmaktadır.
2. HAYVANSAL GIDALARDA BULUNAN DOĞAL RENK MADDELERİ
2.1. Miyoglobin ve Hemoglobin
Renk veren bileşikler içerisinde et rengi için en önemli olanlarıhemoglobin ve
miyoglobindir. Miktar olarak da en fazla bulunan pigmentlerdir. Et renginin beyaz veya
kırmızıolmasına göre değişmekle birlikte, kas dokusunun kuru maddesinde yaklaşık %1
oranında miyoglobin bulunmaktadır.
Resim 2.1: Yeni doğranmışet
Miyoglobin ve hemoglobin esas olarak aynıreaksiyonlarıyaparlarsa da farklıbir
yapıya sahiptir. Bu iki pigment globin olarak bilinen bir protein ile protein olmayan ve demir
ihtiva eden bir bileşiğin birleşmesiyle oluşan protein kompleksidir. Molekülün demir ihtiva
eden kısmı“heme” olarak isimlendirilir. Heme gruplarının demir çekirdeğinden globin ile
birleşmesi sonucu miyoglobin veya hemoglobinden biri oluşur. Kompleks bir kas proteini
olan miyoglobin kandaki hemoglobin gibi hayvansal organizmada oksijen taşıyıcısıolarak görev yapar.
Şekil 2.1: Hemoglobinin 3-boyutlu yapısı. Dört alt ünite kırmızı, sarıolarak ve hem grubu yeşil
olarak gösterilmiştir.
Hemoglobinin görevi; bir molekül oksijen ile geçici olarak birleşerek, organizmada
akciğerden dokulara oksijen taşımaktır. Oksijen taşıyıcısıolan hemoglobin, kas gibi oksijen
kısmi basıncının düşük olduğu ortamlarda oksijeni miyoglobine verir.
Miyoglobine oksijenin bağlanması, ortamın pH değerine bağlıdır. Düşük pH
değerindeki ortamlarda oksijenin bağlanmasıartar.
Taze kesilmişhayvan etinin rengi bir kas pigmenti olan miyoglobinden kaynaklanır.
Etin renginde hemoglobinin etkisi çok azdır veya hemen hemen hiç yoktur. Kanıiyice
akıtılmışette toplam et renginin %80- 90’ nımiyoglobindir. Canlıhayvan vücudunda
bulunan demirin ancak %10’ u miyoglobine bağlıolduğu halde, kanıtamamen akıtılmış
etteki demir miktarının %90-95’ i miyoglobine bağlıbulunmaktadır.
Taze etin rengi, bileşimindeki miyoglobin (Mb), oksimyoglobin (MbO2) ve
metmyoglobin (MMb+) miktarına bağlıdır.
Taze kesilmişetteki miyoglobin, oksijen kısmi basıncının yüksek olduğu bir ortamda
oksijen ile oksimiyoglobin yaklaşık 1 cm kalınlığında parlak kırmızıbir renk alır
(oksijenasyon) (MbO2). Bu renk, ette kalite kriteri olarak kabul edilir. Ancak ortamda
oksijenin yeterli bulunmamasıhalinde ağır ve sürekli bir oksidasyon ile metmiyoglobin
(MMb+) oluşur ve etin rengi kahverengileşir. Bunun nedeni Fe+3 'ün Fe+2 'e göre daha kötü
bir oksijen alıcısıolmasıdır.
Taze ette, ortamda oksijen az bulunmasıhalinde, örneğin paketlenmişetlerde veya
parça etin orta kısmında, yavaşbir oksidasyonla MMb+ oluşur ve bu tekrar Mb'ye indirgenir.
Bu olaya "Bloom-Açılma" adıverilir Ancak bu reaksiyon kapasitesi bir süre sonra gücünü
yitireceği için taze etlerin oksijen geçirmez ambalaj materyali ile ambalajlanmasıuygundur.
Eğer oksijen geçirmez bir ambalaj materyali ile ambalaj yapılırsa etin tüm renk
maddesi, Mb (Miyoglobin) olarak kalır ve paketin açılmasıile oksijen etkisiyle parlak
kırmızırenkli MbO2 ( oksimiyoglobin)’e dönüşür.
Et teknolojisinde nitrat ve nitrit ilavesi ile etin kürlenmesi, et renginin stabilitesini
sağlamakta büyük bir önem taşır. Nitrit aşağıda görüldüğü gibi öncelikle miyoglobini,
metmyoglobine oksitler. Et ürünlerinde yeterli bir renk oluşumunun sağlanmasıiçin 30-50
ppm nitritin yeterli olduğu saptanmıştır.
Nitrit zehirlenmesi özellikle et ürünlerinde renk oluşumunu sağlamak üzere
gereğinden fazla nitrat, nitrit tuzlarının kullanılmasıile veya ıspanak gibi yeşil yapraklı
sebzelerde kullanılan fazla miktardaki azotlu gübreden kaynaklanabilir.
Pişirme işlemi ile ette bulunan proteinler katılaşır ve su kaybıolur. Susuz ortamda
pişen ette ısıyükseldikçe su kaybıartar ve et kurur. Sulu ortamda pişen etin bağdokusu
proteinlerinden kolajen hidrolize olur ve etin yumuşamasınısağlar.
Pişirme sırasında ete rengini veren miyoglobinin yapısıbozularak metmiyoglobine
dönüşür. Bu olay etin kırmızırenginin kahverengiye dönüşmesine neden olur.
Resim 2.2: Etin pişirilmesi

KAYNAK:www.megep.meb.gov.tr

Döküman Arama

Başlık :