|
TEMEL BİLGİLER
Gıdalarda renk kararmalarına yol açan ve enzimatik olmayan reaksiyonlar, Maillard reaksiyonları, karamelleşme ve askorbik asit oksidasyonu olarak sınıflandırılabilir.
İlk kez Fransız kimyacı Louis Maillard'ın (1912) glukoz ve lisini birlikte ısıtarak gözlediği kahverengi renk oluşumu, Maillard reaksiyonları olarak adlandırılmaktadır. Bu reaksiyonlar, gıdalarda mevcut amino ve karbonil gurupları içeren tüm reaksiyonları kapsamaktadır. Maillard reaksyonlarında ilk kademe karbonilamino reaksiyonu olup, amino asidin -amino gurubu ile indirgen şekerin karbonil gurubu birleşmektedir. İlk reaksiyonla oluşan halka yapıdaki N-glikozilaminin düz zincir halindeki 1-amino-1-deoksi-2-ketoz şekere dönüşümü olan Amadori düzenlemesiyle bir aldoz şeker, ketoz şekere çevrilmektedir. Oluşan ketoz şekerlerin çeşitli kondensasyon (su kaybı) ve polimerizasyon reaksiyonları ile birleşmesi ve ayrıca amino bileşiklerinin ilave edilmesi ile polimerik yapıda kahverengi renkli azot içeren MELANOİDİN'ler meydana gelmektedir. Oldukça kompleks olan bu reaksiyonlar sırasında oluşan hidroksimetil furfural (HMF), reaksiyonun yoğunluğunun takip edilmesinde kullanılan bir indikatör bileşiktir.
Şekerler asidik veya alkali koşullar altında erime noktalarının üzerinde ısıtıldığında kahverengi renk alırlar. Bu reaksiyonun daha da ilerlemesi ile hoş olmayan yanmış koku veren acı tatta bileşikler oluşur. Karamelleşme olarak adlandırılan bu reaksiyonlar aslında şekerlerin yanmasıdır. Asidik koşullar altında (pH 2.2-2.9) glukozun fruktoz ve mannoza dönüşümü olan Lobry de Bruyn van Ekenstein reaksiyonu ilk kademedir. Isıtma ile birlikte şekerler su kaybederek HMF, levülinik asit ve hümin bileşiklerine dönüşürler. Heksoz şekerlerden HMF, pentoz şekerlerden ise furfural bileşikleri oluşur. Alkali koşullar altında heksoz şekerler aşırı parçalanarak 2 ve 4 karbonlu bileşiklere (laktik asit, sakkarinik asit, 2,4-dihidroksi butirik asit gibi) dönüşürler. Karamelleşme ile birlikte HMF ve furfural dışında diğer aromatik fenol karakterde (heksoz şekerlerden izobenzen furanon ve pentoz ve hekzuronik asitlerden alginetin gibi) bileşikler de oluşur.
Bal sıvı veya yarı-sıvı olarak satılan bir üründür. Çoğunlukla glukoz hidratı şeklinde kristallenebilen ve granülleşebilen glukoz ile çok doymuş bir haldedir. Sıvı balı stabilize edebilmek için basınç altında filtre edilerek şeker kristalleri ve diğer kristal tohumları uzaklaştırılmalıdır. Balın ısıtılması ise işlenmesi ve doldurulması sırasında viskozitesini azaltılmasını, glukozun tamamen çözünür hale geçmesini ve pastörizasyonunu sağlar. Ancak balın yüksek fruktoz içeriği ve düşük pH'sı nedeniyle ısıtma çok dikkatli yapılmalıdır. Bal esas olarak fruktoz (%27.3-44.3), glukoz (%22.0-40.8) monosakkaritlerini ve az miktarda (bölgeye göre değişir) maltoz (%2.7-16.0), sakkaroz (%0.3-7.6) ve oligosakkaritleri (%0.1-8.5) içermektedir. Depolama sırasında balın rengi koyulaşır, aroma yoğunluğu azalır ve pH, depolama süresi ve sıcaklığına bağlı olarak HMF miktarı artar.
BALDA HİDROKSİMETİL FURFURAL TAYİNİ
- AMAÇ ve KAPSAM
Pekmezde HMF miktarının Spektrofotometrik yöntemle belirlenmesidir.
- PRENSİP
Pekmez numunesinde bulunan ve karbonhidratların ısıtılmasından oluştuğu bilinen hidroksimetil furfurol, para-toluidin ve barbitürik asit ile muamele edilerek renkli bir maddeye dönüştürülür. Oluşan renkli çözeltinin absorbansı spektrofotometrik olarak ölçülür ve buradan hidroksimetil furfurol muhtevası hesaplanır.
- KİMYASALLAR
- Para-toluidin çözeltisi, 100 g/L'lik: 10,0 g para-toluidin, 50 mL izopropil alkol içinde, su banyosu üzerinde hafifçe ısıtılarak çözülür. Olabildiğince az izopropil alkol ile yıkanarak, 100 mL'lik bir ölçülü balona kantitatif olarak aktarılır. Çözeltiye 10 mL kristalize asetik asit katılıp karıştırılır. Hacim, izopropil alkol ile 100 mL'ye tamamlanır ve iyice karıştırılır. En az 24 saat dinlendirildikten sonra çözelti kullanıma hazır olur. Bu çözelti başlangıçta renksizdir; fakat kısa zamanda kahverengine döner. Renklenmesi kullanılmasına engel değildir, renkli ve iyi kapanan bir şişede muhafaza edilirse, 6 ay süreyle kullanılabilir. Ancak, ilk hazırlandığında, en az 24 saat dinlendirilmesi ve sonra kullanılması esastır.
- Barbitürik asit çözeltisi, % 0.5'lik: 0,5000 g barbitürik asit, 100 mL'lik ölçülü bir balonda, 60-70 mL suda çözülür. Hacim su ile işaret çizgisine kadar tamamlanır ve iyice karıştırılır.
- Oksijensiz damıtık su: Kaynar haldeki damıtık su içinden, oksijeni tamamen giderilmiş (% 0.01'in altına düşürülmüş) azot gazı geçirilerek suda çözünmüş halde bulunan oksijen uzaklaştırılır. Elde edilen oksijensiz su soğutulur ve ağzı hava sızdırmayacak şekilde kapanabilen bir kap içinde muhafaza edilir.
DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN NOKTALAR: Bu tayinden önce bal, ön ısıtmaya tabi tutulmamalıdır. Para-toluidin'in ilk hazırlandığında, en az 24 saat dinlendirilmesi ve sonra kullanılması esastır. Deneyler en az iki paralel örnek üzerinde yapılmalı, deneylerde ve çözeltilerin hazırlanmasında damıtık su veya buna eşdeğer saflıkta su kullanılmalıdır.
- İŞLEM
Deney Çözeltisinin Hazırlanması
Ön ısıtma işlemine maruz bırakılmaksızın hazırlanmış analiz numunesinden 10,0 g lık bir tartım alınarak 20 mL oksijensiz su içinde ısıtılmaksızın çözülür. Aynı su ile yıkamak suretiyle, 50 mL'lik bir ölçülü balona aktarılır. İşaret çizgisine kadar, yine oksijensiz su ile tamamlanır ve iyice karıştırılır. Bu numune, hazırlandıktan sonra, mümkün olan en kısa zamanda işleme alınmalıdır.
Renk geliştirme ve Fotometrik Tayin
A ve B tüplerine her birine, 2 'şer mL deney çözeltisi ve 5 'er mL para-toluidin çözeltisi konur. A tüpüne 1,00 mL su , B tüpüne 1,00 mL barbitürik asit çözeltisi katılır ve her iki tüp de iyice karıştırılır. Bu işlemlerin tamamı 1-2 dakika içinde tamamlanmalıdır. A tüpü spektrofotometrenin sıfırlanması için kullanılacak olan referans çözeltidir.
Spektrofotometre, 550 nm dalga boyuna ayarlandıktan sonra, referans çözeltisine ( A tüpü ) karşı absorbans değeri sıfırlanır. Sonra, deney çözeltisinin ( B tüpü ) absorbansı (A) okunur.
- HESAPLAMA
Hidroksimetil furfurol miktarı (HMF), 1 kg balda mg olarak, aşağıdaki formüle göre hesaplanır.
HMF mg/kg = A x 192
A : Spektrofotometrede okunan absorbans
192 rakamı ise, deneyde oluşan renkli maddenin ekstinksiyon katsayısı ve sonuç için seçilen konsantrasyon birimi hesaba katılarak bulunmuş bir faktördür.
|
