Anasayfa  |  Hakkımızda  |  İletişim

 

 
KURUMSAL HİZMETLERİMİZ DERGİ ABONELİK E-DERGİ FIRINLAR İLANLAR OKUR KÖŞESİ
 
   _UN ve UNLU MAMULLER Sektöründeki her türlü sorularınız ve teknik destek için 0-532-2361210 dan Süleyman ÇAKIR'ı arabilirsiniz. _Satılık, Kiralık, Devren Fırın ve Pastaneleriniz için bizi arayınız.     
   Gıda renklendiricileri
   Proteinler
   Mineraller
   Vitaminler
 

ISTANBUL

 









 

  Gıda renklendiricileri

Doğal Gıda Renklendiricileri

Antosiyaninler

Antosiyaninler suda iyi çözünebilen ve birçok çiçek, meyve ve sebzeye canlı mavi, kırmızı ve mor rengi veren pigmentlerdir. Antosiyaninler, pH değişimine karşı duyarlıdırlar. Güçlü asidik ortamlarda kırmızılık artarken, pH'ın yükselmesi ile ise mavilik artar. Antosiyaninler içeceklerde, reçel yapımında ve şekerlemelerde kullanılır.

 

 

Pancar kökü kırmızısı

Pancar kökünün renk pigmentleri, suda çözünebilir fakat ısı, ışık ve oksijene maruz kaldığı zaman sınırlı bir kararlılık gösterir. Pancar kökü, yoğurt ve dondurma gibi, özellikle dondurulmaya, kurutulmaya uygun bir yapıda olan ve raf ömrü kısa olan ürünlerdir.

Koşineal

Suda çözünebilen karminik asit (karmin) pigmentleri, dişi kırmızı böceklerden elde edilir. Aztekler aracılığıyla Avrupa'ya tanıtılmıştır. Kırmızı boya ısıya, oksijene ve ışığa maruz kaldığı zaman kararlılığı artar. Alkollü içeceklerde ve işlenmiş et ürünlerinde kullanılır.

Klorofil

Klorofil, birçok doğal bitki pigmentlerinde ve bütün yeşil yapraklı sebzelerde mevcuttur. Klorofil, yeşil renkli olup yağda çözünebilir. Klorofilinler, suda çözünür ve ısıya ve ışığa maruz kaldığında nispeten daha kararlı bir hal alırlar. Klorofil, şekerlemelerde ve süt ve süt ürünlerinde kullanılır.

Karotenoidler

Kırmızı/ turuncu/ sarı renkteki meyve, sebze ve bitkilerde 400'den fazla farklı karotenoid çeşidi belirlenmiştir. Doğada, yılda 1000 milyon ton karotenoid üretimi gerçekleşir. Karotenoidlerin birçoğu yağda çözünebilen, ısıya dayanıklı bir yapıdadır ve pH değişiminden de etkilenmezler. Margarin, süt ve süt ürünleri ve alkolsüz içeceklerde kullanılırlar.

 

 

Kurkumin

Turmerik (zerdeçal) iyi bilinen bir baharat türü olup, yaygın olarak aşçılıkta kullanılmaktadır. Bunun pigmentleri kurkumin'dir. Kurkumin yağda çözünebilen ve ışıkta rengi solmaya eğilimli bir pigmenttir. Fakat ısıya karşı dayanıklıdır. Kurkumin, gıdaya limon sarısı rengini verir. Çorba ve şekerleme yapımında kullanılır.

Riboflavin

Riboflavin, B2 vitamini, renklendirme ve kuvvetlendirme amaçlı kullanılır. Riboflavin suda çözünebilen ve ısıya duyarlı olup, süt/süt ürünleri ve tatlı yapımında kullanılır.

Karbon ve metaller

Bitkisel karbon karası, sıcak ve hafif çözünmeyen bir pigment olup, özellikle şekerleme yapımında kullanılır. Metaller ise (örneğin; altın, gümüş ve alüminyum) genellikle şekerlemelerde, yüzey renklendiricisi olarak kullanılır.

 

 

Antosiyaninler ve antosiyanidinler

Antosiyaninler, kırmızı-mavi bitki pigmentlerinin büyük bir grubudur. Antosiyaninler, tüm gelişmiş bitkilerde, çoğunlukla çiçeklerde ve meyvelerde fakat aynı zamanda, yapraklarda, gövdelerde ve köklerde oluşur. Bu bölümlerde, hücre çepherinde baskın olarak bulunurlar. Oranları oldukça büyüktür: örneğin, bir kilogram böğürtlen yaklaşık 1.15 gram içerir, ve kırmızı ve siyah baklagiller familyasına ait tohum veya bitkilerde, gramında 20 mg içerebilir.

Antosiyaninlerin renkleri yapıya bağlıdır, fakat ayrıca meyvenin asitliğine de bağlıdır. Çoğu antosiyanin asidik koşulda kırmızı olur ve düşük asili koşulda maviye döner.

Kimyasal olarak antosiyaninler, şekersiz antosiyanidin aglikona ve antosiyanin glikozitle bölünürler. Bunlar, gıda katkı maddesi olarak kullanılırlar, 163 E numaralarıdır.

 


Şekil. 1: Çayüzümü, antosiyanince zengin bir kaynak (Kaynak)

 

Yapısı

500'ün üzerinde antosiyanin bitkilerden izole edilmiştir. Bunların temel yapı taşı flavilyum iyonudur. (Bak Şekil 2).

 


Şekil. 2 : Flavilyum iyonu, antosiyaninlerin temel yapıtaşı.

 

Şekil 2' de gösterildiği gibi, flavilyum iyonunun 7 farklı yan gurubu vardır. Bu yan guruplar, hidrojen atomu, hidroksit atomu veya metoksi gurubudur. Yan grupların en sık kullanılan kombinasyonları ve onların isimleri Tablo 1' de gösterilmektedir:

Tablo 1 : Antosiyaninlerin ana grupları ve Şekil 2'de gösterildiği gibi R1-R7 yan gurupları

 

 

Antosiyanidin

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

Ana renk

E-numarası

Apigeninidin

-H

-OH

-H

-H

-OH

-H

-OH

turuncu

 

Aurantinidin

-H

-OH

-H

-OH

-OH

-OH

-OH

turuncu

 

Capensinidin

-OCH3

-OH

-OCH3

-OH

-OCH3

-H

-OH

mavimsi-kırmızı

 

Cyanidin

-OH

-OH

-H

-OH

-OH

-H

-OH

morumsu kırmızı renk

E163a

Delphinidin

-OH

-OH

-OH

-OH

-OH

-H

-OH

pembe, mavi

E163b

Europinidin

-OCH3

-OH

-OH

-OH

-OCH3

-H

-OH

mavimsi kırmızı

 

Hirsutidin

-OCH3

-OH

-OCH3

-OH

-OH

-H

-OCH3

mavimsi-kırmızı

 

Luteolinidin

-OH

-OH

-H

-H

-OH

-H

-OH

turuncu

 

Pelargonidin

-H

-OH

-H

-OH

-OH

-H

-OH

turuncu, somon

E163d

Malvidin

-OCH3

-OH

-OCH3

-OH

-OH

-H

-OH

pembe

E163c

Peonidin

-OCH3

-OH

-H

-OH

-OH

-H

-OH

morumsu kırmızı renk

E163e

Petunidin

-OH

-OH

-OCH3

-OH

-OH

-H

-OH

pembe

E163f

Pulchellidin

-OH

-OH

-OH

-OH

-OCH3

-H

-OH

mavimsi-kırmızı

 

Rosinidin

-OCH3

-OH

-H

-OH

-OH

-H

-OCH3

kırmızı

 

Triacetidin

-OH

-OH

-OH

-H

-OH

-H

-OH

kırmızı

 

 

Referans 2,3.

Antosiyanidinler şekerle birleştiğinde, antosiyaninler oluşur. Şeker farklı yerlerden birleşebilir ve bitkide birçok farklı şeker bulunur, bu antosiyaninlerin oldukça büyük zincirler oluşturabilmesini açıklar.

Örnek olarak çileklerde ana antosiyaninler Cyanindin-3-glucoside ve Pelargonidin-3-glucoside, iki basit yapıdır. Üzümlerde, diğer bir yandan Cyanidin-, Pelargonidin-, Delphinidin-, Petunidin- ve Malvidin-glukozitleri olduğu gibi glikozitleşmemiş antosiyanidinler bulunabilir.

Ayrıca, şekerlerin organik asilerle (asetik, saksinik, kafeik asit ve çok daha fazlası), asitlendirilmiş antosiyaninler üretmek için, kimyasal olarak birleşmesiyle beraber sindirebilirlik artar. Portakallardaki Siyanidin 3-(asetilglukozit) buna örnektir.

Oluşumu ve işlevi

Antosiyaninler, neredeyse tüm bitki familyalarında oluşur ve böylece çoğu yenilebilen bitkilerde de bulunur. Gıdada, antosiyaninlerin ana kaynağı, böğürtlen, üzüm, yabanmersini gibi küçük sulu ve taneli meyveler ve patlıcan gibi bazı bitkiler ve avakadodur. Diğer kaynakları: portakallar, elderberry, zeytinler, kırmızı soğan, tatlı patates, mango ve pembe mısır. Antosiyaninlerin doğal olarak üretimi doğada 10 9 ton/yıl kadardır!

Tablo 2 : Bazı yenilebilen bitkilerin antosiyanin içeriği

 

 

Gıda maddesi

100 g gıdadaki antosiyaninin mg cinsinden değeri

patlıcan (egg plant)

750

black currant

130-400

böğürtlen

83-326

çayüzümü

25-497

kiraz

350-400

chokeberry

200-1000

yabanmersini

60-200

elderberry

450

portakal

~200

turp

11-60

ahududu

10-60

frenk üzümü

80-420

kırmızı grape

30-750

kırmızı soğan

7-21

kırmızı şarap

24-35

çilek

15-35

 

Referans 1.

Antosiyaninler, bitkilerde birçok farklı fonksiyona sahiptir. Onlar antioksidandır, bitkiyi UV-ışığından korur, savunma mekanizmasıdır ve tozlaşma ve üreme için çok önemlidir. Birçok çiçeğin rengi antosiyaninlerden kaynaklanır, ve böcekleri cezbetmesi açısından önemlidir. Arı-tozlaşma türleri, delphinidin-antosiyaninler içeren Primulaceae gibi bitkilerde daha bolken diğer antosiyaninler daha çok yabanarıları yada kuşlar tarafından tercih edilir .

Cyaninidin-3-glucoside, sıklıkla rastlanan bir antosiyanindir, bazı larvalara karşı bitkiyi korur. Diğer antosiyaninler benzer aktivitelere sahiptir.

Antioksidan olarak antosiyaninler bitkileri, DNA ‘yı parçalayan ve hücre ölümüne neden olan serbest radikallerden(gün ışığı veya bitkinin bozulmasıyla oluşur) korur.

Kullanım

Antosiyaninler,suda çözünebilen güçlü renklerdir ve tarihten beri gıdayı renklendirmek amacıyla kullanılır. Küçük sulu ve taneli meyvelerin ekstraktları, renkli içeceklerde, pastalarda ve diğer gıdalarda kullanılır. Antosiyaninlerin gıdalarda kullanılmasında bazı sakıncalar bulunmaktadır.

Antosiyaninler suda çözülebilir, ki bu kullanımını kısıtlar, pH'ya bağlıdır. Asitlik değiştiğinde rengi değişir. Örneğin, kımızı lahananın rengi sirke veya diğer asitler eklendiğinde değişir. Diğer bir yandan, aliminyum tavada pişirildiğinde, daha alkali bir ortam oluşur ve renk pembeden maviye dönüşür.

Renk, sıcaklık, oksijen, UV-ışığı ve farklı kofaktörlerden etkilenir. Sıcaklık, flavilyum iyonunu parçalayabilir, ve bu rengin kaybolmasına neden olur. Sıcaklık aynı zamanda, antosiyoninlerin içinde kalan şekerden dolayı Maillard reaksyonları na neden olur. Işık da benzer etkiye sahiptir. Oksijen, antosiyaninleri parçalayabilir, bu gerçekleştiğinde, peroksitler ve vitamin C gibi diğer reaktifler okside olur. Bitkinin ve gıdanın içerisindeki birçok bileşik antosiyaninler ile etkileşir ve parçalanır, değişir ya da rengi azalır. Elmadaki kuinonlar, örneğin, çileklere şeker eklenmesi rengin kararlılığını arttırır iken, antosiyaninlerin parçalanmasını arttırır.

Bütün bu faktörler antosiyaninlerin gıdalarda kullanımını kısıtlar. Depolama sırasındaki bazı renk kayıpları düşük sıcaklıkta, karanlık konteynırlarda depolayarak yada oksijensiz paketleme yapılarak önlenebilir.

Pratikte, saf rengi elde etmek zordur, gıda renklendirmede sıklıkla (ham) ekstrakt kullanılır. Üzüm kabuğu(E163(i)) ve siyah kuşüzümü ekstraktı(E163(iii)) gıdalardaki antiyonin karışımlarında geniş olarak kullanılır.

Aktivite ve toksidite

Antosiyaninler, gıda renklendirmede kullanıldığında toksik değildir ve çilekler ve diğer antosiyoninli meyveler tüketildiğiv zaman sınırı aşmayabilir. Yüksek konsantrasyonda antosiyanin karışımları, gıda ilavesi olarak satılır, bunlar iyi sindirilemezler.

Antosiyaninlerin antioksidan olarak sağlığı desteklediğini gösteren belirtiler vardır ki kronik kalp hastalıklarının riskini azaltır, görsel aktiviteyi ve antiviral aktiviteyi geliştirir. Bununla birlikte bu iddalar bilimsel olarak kanıtlanamamıştır. Antosiyaninler önemli antioksidanlardır, fakat bunların insan sağlığına etkisi tam anlaşılamamıştır.

 

Pancar rengi (betalainler)

Pancar (Beta vulgaris) Amaranthaceae ailesinden çiçekli bir bitkidir, Avrupa'nın kuzeyi ve güneyi ana vatanıdır, İsveç'in güneyinden ve güney İngiltere'de Isles'ten Akdenize kadar uzanır. Yetiştirilmesindeki farklılıklardan dolayı, hayvan yemi pancarı, pancar ve şeker pancarından şeker üretiminde önemlidir. Pancar kırmızı renk yumrusudur ki patates gibi pişirilir ve sebze gibi yenir. Başlıca Rusya ve Batı Avrupa'da kırmızı çorba(Rusçada : borscht) olarak ünlüdür. Turşu halindeki pancar dilimleri sıklıkla salatalarda ve dekorasyonlarda kullanılır.

 


(Kaynak)

 

Pancarın rengi, betanin ve vulgaksantin renklerinden kaynaklanır. Pancar ekstraktı, gıda renklendirilmesinde kulanılır ve E162 E –numarasına sahiptir.

Yapısı

Betanin ve vulgaksantin betalain renk grubuna aittir. Bu renkler sadece pancarda mevcut değildir, birçok diğer bitkide ve mantarlarda dahi bulunur, bunların hiçbiri gıdalardaki ve istisna olarak dikenli armut kaktüsündeki (Opuntia ficus-indica ) kadar önemli değildir ve yenilebilir meyvelerin renklerinde düşük konsantrasyonlarda bulunur.

Betalainler yapılarına göre sınıflandırılırlar ve iki gruba ayrılırlar; betakyaninler ve betaksantinler sırasıyla kırmızı-mor ve sarı renklerdedir. 50'den fazla betalain tanımlanmıştır.

Pancarda temel betakyanin, betanindir(şekil 2) ve temel betaksantin, vulgaksantin I ve vulgaksantin II'dir (şekil 3). Moleküler olarak sadece bir yan grupta farklılık vardır.

 


Şekil 2 : Betanin


Şekil 3 : Vulgaksantin I (sol) ve II (sağ)

Kullanımı

Pancar ekstraktı yada pulpu yüzyıllarca gıda renklendirici olarak kullanılmıştır, fakat pancar herzaman bir içeriktir. Betalainlerin kullanımı 20'inci yüzyılın başlarında gıda renklerinin ayrılmasıyla başlamıştır, US şekerciboyası meyvesinin (Phytolacca americana) suyu şaraba eklenerek renk zenginleştirilmiştir. Bugünlerde, sadece pancar ekstraktı renklendirici olarak birçok ülkede kabul görmektedir.

Bütün betalainler suda çözünür, kullanımı sınırlanmaz. Betalainler pH 3,5 ve 7,0 arasında kararlıdır, ki bu değerler bütün gıdalara uyar ve maksimum renk kararlılığı pH 5.5'dir. Betanin, ışık ve sıcaklığa duyarlıdır, ki bu taze gıdaların, modifiye atmosferde ambalajlanmış gıdaların, yada ısıya duyarlı gıdalardaki kullanımı sınırlıdır. Temel olarak donmuş ürünlerde kullanılır (dondurma, yoğurt).

Kurutulmuş betanin çok kararlıdır ve hazır toz içeçeceklerde renklendirici olarak kullanılır. Yüksek şeker konsantrasyonunda dahi kararlıdır ve böylece şekerlemelerde ve meyve jellerinde ve dolgularda kullanılabilir.

Karotenoidler

Karotenoidlere hepimiz portakal, domates, ve havuç gibi gıdalar ve sarı renkli biçok çiçeğin kırmızı-portakal renginden dolayı aşinayız.

Karotenoidler imal edilen çoğu gıda ürününde, içeçeklerde ve hayvan yemlerinde renklendirici olarak kullanılır; bunlar ya doğal ekstrakt (örneğin; annatto) şeklinde ya da kimyasal sentezle üretilen saf bileşik şeklindedir. Karotenoidlerin biyoteknolojik olarak elde edilmesi artarak ilgi görmektedir. Karotenoidler bitkilerde fotosentez için gereklidir, ışığı soğurur ve yıkıcı ışık oksidasyonlarına karşı koruyucu görev yapar. Oksijenli ortamda fotosentezin karotenoid olmadan gerçekleşmesi imkansızdır

Karotenoidler sadece kara bitkilerinde pigment olarak bulunmaz. Ayrıca bakterilerde, fungilerde ve alglerde bulunur, biyolojik sınıflandırmada belirleyici rol oynayabilirler. Denizyosunundan karotenoid üretimi neredeyse yılda yüz milyon tonu bulur.

Bazı hayvanlar karotenoidleri renklenmede kullanırlar, özellikle kuşlar (sarı ve kırmızı tüylerde), balıklar (havuz balığı ve som balığı) ve birçok omurgasız hayvan karotenoidlerin proteinlerle yaptığı kompleksten dolayı renkleri mavi, yeşil veya pembe olabilir

Karotenoidler insan sağlığı için çok önemli bir etkendir. Beta-karoten ve diğer karotenoidlerin günlük A vitamini ihtiyacının karşılanmasındaki önemleri yıllardır biliniyor. Çok yakın zamanda karotenoidlerin ciddi hastalıklara karşı; örneğin, kanser, kalp krizi ve göz hastalıkları gibi rahatsızlıklar üzerindeki etkisi fark edildi ve bu durum karotenoidlerin antioksidan (oksit giderici) ve bağışıklık sistemi üzerindeki düzenleyici etkisıne yönelik araştırmaların artmasını sağladı.

Geçerli olan karotenoid araştırmaları geniş bir ilgi alanına hitap ediyor; bitki fizyolojisi, gıda bilimi, çevre bilimi, taksonomi, endüstriyel kimya, biyoteknoloji ve tıbbi araştırmalar gibi. Yapılacak bütün çalışmalar sağlam bir karotenoid kimyası ve oldukça kararsız olan bu maddeleri işlemede ve analiz etmede güvenilir metodlara dayandırılmalıdır.

Klorofil

Klorofil yeşil bir pigment olup, birçok bitki, su yosunları ve belirli bazı bakterilerde bulunur. Bütün yeşil yapraklı sebzeler klorofil içerir. Klorofil, eskiden beri kullanılan ve besinsel olarak tüketimi çok yaygın olan bir pigmenttir. İnsanların sonsuza kadar tüketebileceği, en güvenli gıda bileşeni olarak düşünülebilir.

Klorofil, bitkilerde fotosentez olayında önemli bir rol oynar. Bu mekanizma ile bitkiler enerji ihtiyacını karşılar.

 


Şekil 1: klorofil, bitkilerin yeşil renkleri (Kaynak)

Saflaştırılmış klorofil, E-numarası (E140) kodu ile gıdalarda boya maddesi olarak kullanılır. Klorofilin bakır ile kompleks oluşturarak daha kararlı bir yapı aldığı halinin kod numarası ise E141 'dir.

Klorofilin Yapısı

Kimyasal olarak klorofil, birçok kompleks molekülün karışımından oluşur. Klorofil molekülü halka yapısında (porfirin yapısı) olup, merkezinde magnezyum iyonu bulundurmaktadır ve uzun hidrofobik yan zincire sahiptir (şekil 2). Klorofil de kan kırmızısı (halka yapısının merkezinde demir iyonu mevcuttur) ve heme gibi diğer pigmentlerle aynı metabolik mekanizma ile üretilir. Klorofilde kendiliğinden bazı değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler, farklı yan zincirlerden çok, halka yapısında gerçekleşir. Tablo 1'de görüldüğü gibi.

 


Şekil 2: En yaygın olan iki klorofilin yapısı

Tablo 1. Doğal klorofilin karakteristik özellikleri

 

 

Klorofil a

Klorofil b

Klorofil c1

Klorofil c2

Klorofil d

Moleküler Formülü

C55H72O5N4Mg

C55H70O6N4 Mg

C35H30O5N4Mg

C35H28O5N4Mg

C54H70 O6N4Mg

C3 grubu

-CH=CH2

-CH=CH2

-CH=CH2

-CH=CH2

-CHO

C7 grubu

-CH3

-CHO

-CH3

-CH3

-CH3

C8 grubu

-CH2CH3

-CH2CH3

-CH2CH3

-CH=CH2

-CH2CH3

C17 grubu

-CH2CH2COO-Phytyl

-CH2CH2COO-Phytyl

-CH=CHCOOH

-CH=CHCOOH

-CH2CH2COO-Phytyl

C17-C18 bağı

Tek

Tek

Çift

Çift

Tek

Bulunduğu yer

Evrensel

Birçok bitki

Çeşitli su yosunu

Çeşitli su yosunu

cyanobacteria

 

Klorofil, genellikle kaba yonca (Medicago sativa), ısırganotu (Urtica dioica) ve çimenden elde edilir. Klorofil, bitkilerden birçok kimyasal kullanılarak ayrıştırılabilir. Fakat pigmentin bozulmaması için bu işlemin az ışıklı bir ortamda hızlıca yapılması gerekir. Ayrıştırılan klorofil daha sonra saflaştırılır. Klorofil çok kararlı bir pigment değildir. Fakat kararlılığını arttırmak için klorofile di-esterifikasyon işlemi uygulanır ve bakır iyonu eklenir . Klorofil bakır iyonu ile kompleks oluşturarak daha iyi bir yeşil renk alır ve doğal klorofilden daha kararlı hale geçer.

Kullanımı

Klorofilin güvenli ve tehlikesiz oluşu, hemen hemen bütün gıdalarda kullanımına imkan sağlarken, renginin kararsız oluşu gıdalardaki kullanımını biraz sınırlamıştır. Klorofilin kararlılığına ışık, hava, pH ve ısının ters bir etkisi vardır. Klorofille renklendirilmiş ürünler kuru olmalı ve ışığa, havaya, yüksek sıcaklığa maruz bırakılmamalıdır. Bu nedenle, klorofilin bozulmasını önlemek için, ürünler, karanlık bir ortamda ve atmosferindeki gaz oranları değiştirilmiş olarak paketlenirler.

Bakır kompleksi oluşturma ve bakır dozu sınırlamaları farklı ülkelerde uygulanmaktadır. Bu tür kısıtlamalar elde edilen kompleksin klorofil kısmından değil, eklenen bakırın toksik etkisinden kaynaklanmaktadır.

Koşineal (Kırmızı boya), Karmin, Karminik asit (E120)

Karmin, Dactylopius coccus (eski adıyla Coccus cacti) böceğinden elde edilen bir tür renk pigmentidir. Bu böcek, Opuntia cinsi kaktüs bitkisinin üzerinde yaşar. Bu böcek, tropikal Güney ve Ortadoğu Amerika'da yaşar ve bitki üzerinde diğer böceklerin yaşamını engelleyerek pigment üretir. Pigment, böceğin yumurtalarından ve vücudundan elde edilir. Bu pigment, hala organik bir sinek kovucu olarak kullanılmaktadır.

 


Opuntia kaktüsü üzerindeki Koşineal böcekleri (Kaynak)

 

Pigmentin ismi karmin olup, asıl renk ise karminik asittir (C22H20O13):

 


Şekil 1: Karmin

 

Koşineal, zamanla bozulmaya karşı dayanıklı, doğal ve suda çözünebilen bir renklendiricidir. Koşineal, ışığa ve ısıya karşı oldukça stabil olup, bütün doğal boya maddeleri içerisinde oksidasyona en dayanıklı boyadır. Koşineal boyası, bazı sentetik gıda boyalarından daha fazla kararlıdır.

Koşineal boyasının, ne toksik ne de bilinen bir kanserojenik etkisi vardır. Fakat bu boya bazı insanlarda anafilaktik-şok reaksiyonlara neden olabilir. Bu reaksiyonların nedeni ise, karminik asitten dolayı olmayıp, boyanın hazırlanışı sırasında bulaşan bazı maddelerden dolayıdır.

Tarihi

Koşineal, zaten daha önce, Orta ve Kuzey Amerika'daki Aztek ve Maya aşiretleri tarafından boya maddesi olarak kullanılırdı. Koşineal altın ile kıyaslanabilecek kadar değerli bir ticari maldı. Şehirler koşineal çantalarını Tenochtitlán'ın başkentine gönderirler ve böylece imparatorluğun yıllık gelirine katkıda bulunurlardı. Orta Amerika'nın İspanyol fatihleri boyanın değerli olduğunu görünce, Avrupa'da o zaman kullanılan boyalardan daha iyi boya maddesi üretmeye başladılar. Üretilen bu boya Avrupa'da daha çok popüler oldu ve genel olarak kozmetik, tekstil ve az miktarda gıdalarda kullanılmaya başlandı. Romalı Katolik Kardinallerin elbiseleri koşineal ile boyandı. Aynı zamanda İngiliz askerlerinin ceketleri de bu boya ile boyatıldı. Koşineal, Londra ve Amsterdam Ticari Mal Değiştirme Merkezi'nde düzenli olarak ticaret edilen ve fiyatı yüksek olan bir üründü. Birçok Avrupalı onun nerden geldiğini bilmiyordu. Amerikalı sömürgeciler koşineal boyasını Meksika'dan direkt olarak getirmek yerine, Avrupa'dan satın alırlardı.

19. yüzyılda, böcekler Kanarya Adaları tarafından ithal edildi ve büyük oranlarda üretimleri yapıldı; Böylece Meksika tekeli sona erdi. 1868'de Kanarya Adaları altı milyon pound (yaklaşık 420,000,000,000 böcek) ihraç etti.

Tekstil boya maddesi olarak kullanılmasının yanı sıra koşineal, gıdalarda da yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Kek, bisküvi, içecekler, reçel, dondurma, sucuk, börek, kurutulmuş balık, yoğurt, elma şarabı, maraska kirazı ve domates ürünleri koşineal ile parlatıldı. Koşineal; sakız, hap ve öksürük pastili olarak da kullanıldı. Kozmetik ruj, ana katkı maddesi olarak koşineal ile geliştirildi. Koşineal, hala yaygın olarak kozmetikte kullanılmaktadır.

Alizarin koyu kırmızı boyasının ve 19. yüzyılın ortasında Avrupa'da gıda ve tekstil için birçok yapay boyanın üretilmesi ile koşineal boyasına talep hızla azaldı. Fakat birçok üretici ve tüketicinin sentetik boyalar yerine doğal boyaları tercih etmesi sonucu, geçen yıllarda koşineal boyası ticaretsel anlamda tekrar değer kazandı. Bununla birlikte bazı tüketiciler doğal renklendirici E120'nin böceklerden elde edildiğinin farkında değillerdir. Bu özelliğinden dolayı, koşineal, vejeteryanlar için uygun değildir ve birçok dinde yasaklanmıştır.

Üretimi

Böcekler, kurutulduktan sonra sıcak suyun içerisine daldırılarak veya güneş ışığına, fırın sıcaklığına yada buhara maruz bırakılarak öldürülür. Ticari koşineal üretiminde; böceklerin görünüşlerinin farklı olması, herbir metotta farklı renkler oluşmasına sebep olur. Böcekleri bozulmadan saklayabilmek için, ilk ağırlıklarının yüzde 30'u kadarının kurutulması gerekir. 155,000 koşineal böceğinden bir kilogram boya elde edilir.

Koşineal boyasının iki önemli şekli vardır. Bunlar; koşineal özü (E120(ii) ) ve karmin (E120(i) )'dir. Koşineal özü, yaklaşık %20'si karminik asit olan, böceklerin ham iken kurutulup ve toz haline getirilmiş vücut kısmından elde edilien bir boyadır. Karmin ise koşineal'den elde edilen daha da saflaştırılmış bir boyadır.

Poliş koşineal

Poliş koşineali, diğer bir boya çeşididir. Tekstil boyası olarak 19. yüzyılın ortalarına kadar yaygın bir şekilde kullanılmıştır. Bu boya, gıda boyası olarak hiç kullanılmamıştır. Poliş koşineali, Margarodes polonicus adıyla bilinen böcekten elde edilir ve bu böcek Doğu Avrupa'da ve Asya'nın bazı bölgelerinde yaşar.

Koşineal kırmızı boya

Koşineal kırmızı boya, bir tür azo boyasının, E124, ismidir. Bunun koşineal ile herhangi bir ilgisi yoktur fakat koşineale benzer bir renk oluşturur. Bundan dolayı da isimler karıştırılmaktadır.

Azo boyaları

Azo boyaları, azo grubu içeren sentetik renklerdir. -N=N-, azo grubu yapısının bir parçasıdır. Bu azo grupları kendiliğinden meydana gelmezler. Azo boyalarının çoğu sadece bir azo grubu içerir. Fakat bazı azo boyaları iki azo grubu içerir ki bunlara diazo, üç azo grubu içerenlere de triazo denir. Daha fazla azo grubu içeren azo boyaları da mevcuttur.

Azo boyaları, tekstil ve gıda üretiminde kullanılan bütün boyaların yaklaşık yüzde 60-70'ini oluşturur. Teorik olarak, azo boyaları gökkuşağı renklerinin tamamını içerir. Fakat sarı/kırmızı renkleri mavi/kahverengi renklerine göre daha yaygındır.

Azo bağının çevresinde bulunan, genellikle aromatik, farklı yan gruplar N=N grubunun stabilesine yardımcı olurlar. Bu grupların yerleştirilmesi, genişletilmiş dağınık bir sistemin parçası tarafından gerçekleşir. Bu farklı grupların yerleşmesiyle, birçok azo bileşenleri farklı renkler oluşturur. Çünkü dağınık yada konjuge sistemler genellikle ışığın görünebilir frekanslarını emer. Aromatik azo bileşikleri (R = R' = aromatik) genellikle kararlı ve oldukça parlak renkler oluşturmaya eğilimlidir.

Bir azo boyasının genel formülü için, iki tane organik bileşik gereklidir. Bunlar, bir bağlayıcı bileşen ve bir de diazo bileşenidir. Bu bileşenler önemli bir derecede değiştirilebildiği için, çok fazla sayıda boya çeşidi elde edilir; özellikle, başlangıç molekülleri kolaylıkla elde edildiği ve maliyeti ucuz olduğu için. Dahası, reaksiyonun basit olması, prosesin kolayca büyütülmesini yada küçültülmesini sağlar. Reaksiyonların enerji gereksinimleri düşüktür. Çünkü birçok kimyasal reaksiyon oda sıcaklığında yada daha düşük sıcaklıklarda gerçekleşir. Bütün reaksiyonların su içerisinde gerçekleşmesi, çevresel etkiyi azaltır. Çünkü suyu elde etmek kolay ve ucuzdur, ayrıca temizdir. Bütün bu faktörler, azo boyası üretiminin oldukça ucuz olmasını sağlar.

Azo boyaları birçok doğal gıda boyalarından daha da kararlıdır. Azo boyaları bütün gıdaların pH aralığında kararlıdır. Azo boyaları ısıya karşı dayanıklıdır ve ışığa yada oksijene maruz kaldığı zaman rengini kaybetmez. Bu da azo boyalarının her gıda için kullanılabileceğinin göstergesidir. Azo boyalarının bir tek dezavantajı, yağlarda çözünmemesidir. Ancak; bu boyaları, yağda çözünen bir madde içerisinde çözerek yada çok küçük parçacıklar halinde yağ içerisine yayarak, boyanın yağa rengini vermesi gerçekleştirilebilir.

Zehirlilik

Azo boyalarının etkili toksik oranı, tehlikeli maddeler sınıfı için Avrupa Birliği kriterlerine göre belirlenmiş olup oldukça düşüktür. Azo boyası ile renklendirilmiş bir gıdayı tüketerek, azo boyasının doğrudan toksik seviyesine asla ulaşılmaz. Birçok azo boyasının (gıda ve tekstilde kullanılan) öldürücü oran değeri her 1 kg vücut ağırlığı için 250-2,000 mg kadardır. Bu da azo boyalarının öldürücü dozu için fazla miktarda azo boyası içeren gıdaların tüketilmesi gerektiğini gösterir. Azo boyaları su içerisinde oldukça iyi çözündüğünden, vücut içerisinde toplanmayıp, karaciğerde metabolizmaya uğrar ve idrar yoluyla vücuttan dışarıya atılır. Azo boyaları güçlü renk veren boyalar olduğu için, 1 mg azo boyası ile normal olarak 1 kg gıda boyanabilir. Yetişkin insanlarda öldürücü etki yaratması, bir günde ortalama 100 kg'dan fazla azo boyası içeren gıdanın tüketilmesi ile olur.

Bununla birlikte bazı azo boyalarının toksik etkilerinden dolayı gıdalarda kullanılması yasaklanmıştır. Bunlar boya olmayıp, boya ürünlerinin bozulmasıyla oluşan ürünlerdir.

Azo bağları, azo molekülünün en kararsız bölümünü oluşturur. Bu bağlar memelilerde (insan dahil) kolayca enzimatik bozulmalara yol açar. Azo bağları, indirgenebilir ve bölünebilir, sonucunda boya molekülü iki parçaya ayrılır. Bu reaksiyon azo-reduktaz enzimi tarafından gerçekleşir. Bu enzim, özel bir enzim olmayıp, çeşitli mikroorganizmalarda (bağırsak bakterileri gibi) ve bütün test edilmiş memelilerde mevcuttur.

Memelilerdeki azo-reduktaz enziminin farklı aktiviteleri vardır. Bu enzim memelilerin karaciğer, akciğer, böbrek, kalp, beyin, dalak ve kas hücrelerinde mevcuttur. Karaciğer ve böbrekteki azo-reduktaz enzimi, yüksek enzimatik aktiviteye sahiptir.

Azo boyalarının bölünmesinden sonra, aromatik amin bileşiklerinin bağırsakta emilimi gerçekleşir ve idrarla vücut dışına boşaltılır. Fakat, azo boyalarının polar özelliğinden dolayı, metabolizma ve boşaltım sistemleri etkilenebilir. Azo boyaları, sülfonasyon sonucu, boyaların idrar yoluyla boşaltılmasını arttırarak, toksikliği azaltır ve boyaların metabolizmasına katkıda bulunur. Sülfone edilmiş boyalar, genellikle mono-, di-, ve trisülfonat bileşikler, dünya çapındaki gıdalarda, kozmetikte ve ağız için kullanılan ilaçlarda kullanılması önerilen boyalardır.

Boyaların birçok bozulmuş ürünleri olduğundan, bunlar sonradan mutajenik yada kanserojenik etki yaparlar. Bu nedenle, bazı boyaların gıda boyası olarak kullanılmasına artık izin verilmemektedir.

Hiperaktivite

Bazı gıda boyalarının, çocuklarda hiperaktiviteye sebep olduğu ya da hiperaktiviteyi arttırdığı iddia edilmektedir. Buna özellikle azo boyalarının yol açtığı iddia edilir. Çünkü 1970'lerin sonunda, azo boyalarının hiperaktivite etkisi üzerinde çalışılmıştır. Birçok çalışmanın sonucu kesin olarak belirlenmemiş ve birçoğu da çelişki yaratmıştır. Bütün bu çalışmaların gerisinde hiperaktivitenin etkisi için açık bir gösterge yoktur ve bununla ilgili de birçok kez kesin bir rapor kullanılmıştır. Çoğu kez bu raporlar etkili olduğundan yorumu zorlaştırmıştır. Fakat bunun yanında, diğer birçok çalışma da kesin raporlara bağlı olarak hiperaktivite etkisinin olduğunu göstermiştir. Ama fizyolojik parametrelere bağlı etkisini göstermeyi başaramamıştır. Bu nedenle, bunun tipiksel bir örneği olarak 2004 yılında Batemat ve ark. (aşağıdaki kaynaklarda belirtilen) tarafından bir makale hazırlanmış ve daha sonra bu makaledeki reaksiyonlar Lancet dergisinde (aşağıdaki kaynaklarda belirtilen) yayınlanmıştır. Yaklaşık olarak bütün çalışmalarda tek başına azo boyalarının herhangi bir etkisi olmadığı ortaya çıkmış, fakat azo boyaları ve benzoik asit kombinasyonu içeren maddeleri tüketen çocuklarda güçlü bir etki oluşturduğu gözlenmiştir.

Azo boyaları, sentetik boyalar yada doğal boyalarla renklendirilmiş gıdaların, hiperaktivite ve ADHD etkisinin olup olmadığı henüz kanıtlanmamıştır. Fakat hiçbir etkisinin olmadığı da kanıtlanmamıştır. 1980'lerde bu boyaların güçlü etkisinin olduğu iddiasının çok fazla bir geçerliliği artık yoktur. Fakat bu durum, bu etkinin bazı hassas çocuklarda görülmeyeceği anlamını taşımaz.

Alerjik özellikler

Azo gıda boyaları herhangi bir alerjik reaksiyona sebep olmaz. Birçok azo tekstil boyaları ise alerji ve deride yüksek duyarlılığa neden olur. Fakat bunlar gıda boyası olarak kullanılmaz.

Azo boyalarının çok az miktarı dahi, bağışıklık sisteminde farklı etkilere yol açar fakat doğrudan alerjik reaksiyonlara neden olmaz. Fakat bazı azo boyaları, özellikle tartrazin, diğer maddelere karşı (örneğin ilaçların bir çoğu) alerjik reaksiyonları arttırır.Tartrazin ile benzer özellikte boyalar ve diğer bazı azo boyaları insanlarda astım ve bunun gibi hastalıkların artmasına sebep olur.

Tartazinin alerjik reaksiyonlara ve astıma sebep olan mekanizması hala tamamen anlaşılmamıştır.

Gıdalarda kullanılan azo boyaları

Gıdalarda kullanılan azo boyaları Tablo 1'de gösterilmiştir.

Tablo 1

 

E102 : Tartrazin

 

 

E107 : Sarı2G

 

E110 : Sunset sarı

 

E122 : Azorubin

 

E123 : Amarant

 

E124 : Ponso 4R

 

E129 : Allura Kırmızı

 

E151 : Parlak siyah

 

E154 :Kahverengi FK

bileşenleri::
4-(2,4-diaminophenylazo)benzenesulfonate, sodium salt
4-(4,6-diamino-m-tolylazo)benzenesulfonate, sodium salt
4,4'-(2,4-diamino-1,3-phenylenebisazo)-di(benzenesulfonate), disodium salt
4,4'-(4,6-diamino-1,3-phenylenebisazo)-di(benzenesulfonate), disodium salt
4,4',4 -(2,4-diaminobenzene-1,3,5-trisazo)-tri(benzenesulfonate), trisodium salt
4,4'-(2,4-diamino-5-methyl-1,3-phenylenebisazo)-di(benzenesulfonate), disodium salt

E155 :Kahverengi HT


 

E180 : Litolrubin BK

 

 

Esmerleşme

Gıda ile ilişkili “ Esmerleşme ” terimi, enzimatik ve enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonları olarak ayrılan birçok farklı prosesle ilgilidir.

Enzimatik olmayan esmerleşmenin en yaygın çeşidi Maillard reaksiyonları dır. Bu reaksiyonlar gıdaları daha iştah açıcı yapan şekerler ve proteinler arasındaki kimyasal reaksiyonlar dizisi ile ilişkilidir. Örneğin, ekmeğin fırınlanması yada etin kızartılması boyunca oluşan lezzet ve renk ürünleri.

 

 

Enzimatik olmayan esmerleşmenin ikinci tipi karamelizasyondur, ısıtılmış herhangibir gıdada karbonhidratlar/şekerler olduğu zaman meydana gelir. Karamelizasyon sonucunda üründe açıktan kahverengine dönüş ve yeni lezzet bileşenleri oluşur. Karamelizasyon, kavrulmuş kahve ve ticari karamellere eklenerek gıda renklendirici yada lezzet verici gibi önemli bir rol oynar.

 

 

Enzimatik esmerleşme, reaksiyon dizilerinin en az istenenidir. Bu reaksiyon bazı meyve ve sebzelerde fenolik bileşenler hava oksijeni ile reksiyona girdiği zaman meydana gelir. Hiç yada birkaç lezzet verici üretilir. Örnek olarak, kesilmiş elma ve muzlardaki kahvarengilik ve çayın kahverengileşmesi (yeşilden siyah çay) verilebilir.

 

 

Karamelizasyon

Karamelizasyon, gıdalarda esmerleşme işleminin en önemli tiplerinden biridir, maillard reaksiyonları ve enzimatik esmerleşme ile birlikte, esmerleşme işleminin en önemli tiplerinden biridir. Karamelizasyon, fırın ürünlerinde, kahvede, içeceklerde, bira ve yer fıstığında istenilen renk ve lezzetin oluşmasını sağlar. Karamelizasyonun istenmeyen etkileri, örneğin yanmış şeker kokusu ve kararmanın oluşmasıdır.

Karamelizasyon, gıdada sadece renkte değil aynı zamanda lezzette de önemli değişiklere neden olur. Karamelizasyon işlemi, enzim içermediği için enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonudur.

Karamelizasyon, yüksek konsantrasyonlarda karbonhidrat (şeker) içeren gıdaların ısıyla kurutulması ve fırında kızartılması süresince meydana gelir.

Basit bir anlatımla, karamelizasyon izomerizasyon ve polimerizasyon basamaklarını takip ederek şekerden (sakkaroz ve glukoz) suyun uzaklaştırılması işlemidir. Gerçekte karamelizasyon işlemi, hala tam anlaşılamayan kompleks kimyasal reaksiyonlar dizisidir.

Karamelizasyon işlemi şekerin yüksek sıcaklıklarda erimesi ile başlar, bunu köpürme (kaynama) takip eder. Bu aşamada sakkaroz (şeker), glukoz ve fruktoza parçalanır. Bunu, şekerlerin tek olarak su kaybettiği ve diğerleri ile tepkimeye girdiği kondensasyon basamağı izler, örneğin difruktoz-anhidrin. Bir sonraki basamak, aldozların ketozlara izomerizasyonu ve daha ileri dehidrasyon reaksiyonlarıdır. Son reaksiyon dizisi, parçalanma reaksiyonlarını (lezzetin üretimi) ve polimerizasyon reaksiyonlarını (renk üretimi) içerir.

Karamelizasyon, gerçekte yüksek sıcaklıklarda başlasa da diğer esmerleşme reaksiyonlarına benzer ve şeker tipine bağlıdır. Aşağıda, tablo 1, yaygın olan bazı karbonhidratların, başlangıç karamelizasyon sıcaklıklarını göstermektedir. Bu tablo saf karbonhidratları temel alır. Gıdalarda, çoğunlukla birçok farklı karbonhidrat ve diğer bileşenler bulunmaktadır; bütün bunlar karamelizasyon sıcaklığını etkilediği gibi farklı basamakları ve reaksiyonlarıda etkiler, ve böylece son lezzet ve renk üretilir.

Tablo 1 : Yaygın karbonhidratların başlangıç karamelizasyon sıcaklıkları

 

 

Şeker

Sıcaklık

Fruktoz

110° C

Galaktoz

160° C

Glukoz

160° C

Maltoz

180° C

Sakkaroz

160° C

 

En hızlı renk değişimine fruktoz neden olur, çünkü fruktozun karamelizasyonu düşük sıcaklıklarda başlar. Fırın ürünleri bal veya fruktoz şurubundan yapılır böylece genelde şeker ile yapılandan biraz daha koyu olur .

Karamelizasyon boyunca farklı lezzet bileşikleri kadar polimerik karameller de üretilir. Karameller, yüksek moleküler ağırlıklı bileşiklerin, değişik kompleks karışımlarıdır. Üç grupta sınıflandırılırlar:

  • Karamelanlar (C24H36O18)
  • Karamelenler (C36H50O25)
  • Karamelinler (C125H188O80)

Bu polimerler, renklerdirici olarak, kolalı içeceklerden soya sosu, şekerlemeler ve dondurma gibi ticari gıda üretimlerinde sıklıkla kullanılır. E150 olarak etiketlenirler.

Ticari karameller, direkt olarak şekerin ısıtılmasıyla yada amonyak ve sülfit gibi kofaktörlerin varlığında ısıtılmış şekerden üretilir . Bu işlem karamellerde, farklı renklerle yada yüklü karamellerle sonuçlanırlar. Bu görüş, gıdalarda farklı karamellerin kullanımı için çok önemlidir. Karameller alkollü içeceklerin renklendirilmesinde kullanılır, bunlar fosfat reaksiyonunu önlemek için negatif yüklenmeli, fosfatlar çökelmeye ve renk kaybına neden olur. Diğer yandan karameller fırın ürünleri için kullanıldığında pozitif yüklenir.

Karamel üretimindeki farklı aşamaların hepsi farklı isimlere sahiptir, ürünün karakteristiğini temel alır, bakınız aşağıda tablo 2. Lif, şekerin yumuşak yada sert liflerde iplik haline gelebileceğini gösterir, kabarcık, şekerin kolayca özel şekilli kalıba girebildiğini gösterir, patlama, şekerin soğutma sonrası sertleşeceğini gösterir (ve kırıldığında patlar) Sadece renk güründüğü zaman karamel adını alır.

Tablo 2 : Sakkarozun karemelisazyon basamakları (şeker tablosu)

 

 

Basamaklar

Sıcaklık °C

Tarif ve kullanımı

Resimler

1

Suyun buharlaştırılması

100

 

Şeker erir ve yüzeyden safsızlıklar uzaklaşır;

 

2

Küçük Lif

102

 

Renk yoktur ; yumuşak soğutma ; lezzette değişiklik yok. Buz kullanılır.

 

3

Büyük Lif

104

 

Renk yoktur; yumuşak soğutma ; lezzette değişiklik yok. Korumada kullanılır.

 

4

Küçük Kabarcık

110 - 115

 

Renk yoktur; yarı-yumuşak soğutma ; lezzette değişiklik yok.Şeker kremasında,dolgularda, Italian meringue, fondanlarda, fudge, ve lokumda kullanılır.

 

5

Büyük Kabarcık

119 - 122

 

Renk yoktur; sert soğutma; renk değişimi yok. Yumuşak karamellerde kullanılır.

 

6

Zayıf patlama

129

 

Renk yoktur; sert soğutma; renk değişimi yok. Yarı sert şekerlemelerde kullanılır.

 

7

Güçlü patlama

 

165 - 166

 

Renk yoktur; sert soğutma; lezzette değişiklik yok. butterscotch ve sert şekerlemelerde;

 

8

Ekstra güçlü patlama

168

 

Açık renk; soğutma boyunca cama benzer bir kırılma; lezzette değişiklik yok. Sert şekerlemelerde kullanılır;

 

9

Açık Karamel

180

 

Soluk kehribardan altın kahverengi; zengin lezzet.

 

10

Orta Karamel

180 - 188

 

Altın kahve renginden kestane kahverengi; zengin lezzet;

 

11

Koyu Karamel

188 - 204

 

Çok koyu ve acı; yanık kokusu. Renklendirmek için kullanılır, ama tatlılıktan yoksundur;

 

12

Black Jack

210

 

"Maymun kanı" olarakta bilinir bu noktada, şeker saf karbonlara parçalanmaya başlar. Yanık lezzet.

 

 

Karamelizasyon reaksiyonlarında lezzette oluşur. Diasetil önemli bir lezzet bileşiğidir, karamelizasyonun birinci basamağında üretilir. Diasetil, çoğunlukla tereyağı yada butterscotch lezzetinin oluşumundan sorumludur. Diasetil yalnızca karamelizasyonda üretilmez, yoğurt ve bira gibi fermente ürünlerde bakteriler tarafından da üretilir,

Diasetilin yanısıra yüzlerce diğer lezzet verici bileşen üretilir; furanlara örnek olarak hidroksimetilfurfural (HMF) ve hidroksiasetilfuran (HAF); fronanlara, hydroxydimethylfuranone (HDF), dihidrosidimetilfuranon (DDF) ve disakkaritlerden maltol ve monosakkaritlerden hydroxymaltol verilebilir.

Hidroksimetilfurfural (HMF) balda, meyve sularında, sütte hatta sigarada bile bulunur. Hidroksiasetilfuran (HAF), tatlı bir aromaya sahiptir ve düşük koku eşiğindedir. Maltol, taze fırın ekmeğini hatırlatan tada sahiptir, ekmeklerde ve keklerde lezzet attırıcı (E636) olarak kullanılır. zla bilgi için :

 

Enzimatik esmerleşme

Enzimatik esmerleşme, meyvelerde ve sebzelerde polifenoloksidaz enzimi tarafından gerçekleştirilen ve kahverengi pigmentlerle sonuçlanan kimyasal bir işlemdir. Enzimatik esmerleşme, meyvelerde (kayısılar, armutlar, muzlar, üzümler), sebzelerde (patatesler, mantarlar, kıvırcık salata) ve ayrıca deniz ürünlerinde (karidesler, dikenli ıstakozlar ve yengeçler) görülebilir.

Enzimatik esmerleşme, özellikle hasat sonrası taze meyvelerin depolanmasında, meyve sularında ve bazı kabuklu deniz hayvanlarında kaliteye zarar verir. Enzimatik esmerleşme, meyve ve sebzelerin üretim kayıplarının 50%'sinden fazlasının sorumlusu olabilir.

Diğer bir yandan enzimatik esmerleşme, çayın, kahvenin ve çikolatanın kokusu ve tadı için zorunludur.

Polifenoller – enzimatik esmerleşmedeki temel bileşenler

Polifenoller, fenolik bileşikler de denir, bitkilerde (meyveler, sebzeler) bulunan kimyasal maddeler grubudur ve enzimatik esmerleşme sırasında önemli rol oynarlar çünkü onlar esmerleşme enziminin substratıdır..

Fenolik bileşikler, elma gibi birçok bitkinin renginden sorumludur, onlar içeceklerin (elma suyu, çay) tadından ve aromasından sorumludur ve bitkideki önemli anti-oksidanlardandır.

Polifenoller normalde birden fazla fenol gurubu içeren (karbolik asit) kompleks organik maddelerdir:

 


Yapı 1: Fenol

 

 


Yapı 2: Teaflavin, çaydaki polifenola (Kaynak)

 

Polifenoller birçok farklı yan katagorilere bölünebilirler, örneğin, antosiyanlar (meyvedeki renkler), flavonoidler (kateinler, çay ve şaraptaki taninler) ve flavonoid olmayan bileşenler (çay yapraklarındaki gallik asit). Flavonoidler, bitkilerdeki fenilalanin ve tirozin aromatik amino asidlerinden oluşur.

 


Elmanın renginden polifenoller sorumludur

 

 

Gıdanın işlenmesi ve depolanması sırasında, polifenollerin kararsız olmasından dolayı bunlar kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonlar geçirir. En önemlisi enzimatik oksidasyon, meyvelerde ve sebzelerde esmerleşmeye neden olur. Bu reaksiyon çoğunlukla kesme yada diğer mekanik uygulamalardan sonra, hücrelerin parçalanmasından dolayı oluşur..

Table 1 : Esmerleşmenin içerdiği bilinen polifenollerin gözden geçirilmesi (buradan alındı)

 

Kaynak

Fenolik bileşikler

Elma

klorogenik asit (et), katekol, katekin (kabuk), kafeik asit, 3,4-dihidroksifenilalanine (DOPA), 3,4-dihidroksi benzoik asit, p- kresol, 4-methyl katekol, leukosianidin, p- koumarik asit, flavonol glikosides

Kayısı

isoklorogenik asit, kafeik asit, 4-methyl katekol, klorogenic asit, katekin, epikatekin, pirogallol, katekol, flavonols, p- koumarik asit türevleri

Avokado

4-methyl katekol, dopamin, pirogallol, katekol, klorogenic asit, kafeik asit, DOPA

Muz

3,4-dihidroksifeniletilamin (Dopamin), leukodelphinidin, leukosiyanidin

Kakao

katekinler, leukoantosiyanidinler, anthosiyaninler, kompleks taninler

Kahve çekirdekleri

klorogenic asit, kafeik asit

Patlıcan

klorogenik asit, kafeik asit, komarik asit, sinamik asit türevleri

Üzüm

catechin, klorogenik asit, catechol, kafeik asit, DOPA, taninler, flavonoller, protocatechuic asit, resorsinol, hydroquinone, fenol

Salata

tirozin, kafeik asit, klorogenik asit türevleri

Istakoz

tirozin

Mango

dopamine-HCl, 4-methyl catechol, kafeik asit, catechol, catechin, klorogenik asit, tirozin, DOPA, p- cresol

Mantar

tirozin, catechol, DOPA, dopamine, adrenaline, noradrenaline

Şeftali

klorogenik asit, pyrogallol, 4-methyl catechol, catechol, kafeik asit, gallic asit, catechin, dopamine

Armut

klorogenik asit, catechol, catechin, kafeik asit, DOPA, 3,4-dihydroxy benzoic asit, p- cresol

Erik

klorogenik asit, catechin, kafeik asit, catechol, DOPA

Patates

klorogenik asit, kafeik asit, catechol, DOPA, p- cresol, p- hydroxyphenyl propionic asit, p- hydroxyphenyl pirüvik asit, m- cresol

Karides

tirozin

Tatlı patates

klorogenik asit, kafeik asit, caffeylamide

Çay

flavanoller, catechinler, taninler, sinamik asit türevleri

 

Polifenoloksidaz (PPO, fenolaz)

Polifenoloksidaz, ilk olarak mantarlarda keşfedilen bu enzimler doğada yaygındır. Bunlar, bitkideki plastidlerin ve kloroplastların içinde bulunmasına rağmen olgunlaşmış bitkinin sitoplazmasında serbest olarak bulunur. Polifenoloksidazın, bitkinin mikrobiyal ve viral enfeksiyonlara ve kötü iklim koşularına karşı direnci açısından önemli rolü vardır.

Polifenoloksidaz ayrıca hayvanlarda oluşur, böceklerde ve kabuklularda hastalık direncini arttırdığı düşünülür.

Havada oksijen bulunduğunda, enzim, fenolik bileşileri k uinona dönüştüren biyokimyasal reaksiyonların ilk adımını katalizler, bunlar ileride polimerizasyon geçirerek koyulaşırlar, melanin olarak adlandırılan çözünmeyen polimerler oluşur.

Bu melaninler bariyer oluşturur ve enfeksiyonun yayılmasından yada bitki dokusunun bozulmasından koruyan antimikrobiyal özelliğe sahiptir. Iklim değişikliğine yüksek direnç gösteren bitkiler kolay etkilenenlere göre yüksek polifenoloksidaz içeriğine sahiptir.

Basit bir polifenol olan tirozinden melanin oluşumu şekilde gösteriliyor:

 


Yapı 3 : Trozinden melanin oluşumu (Kaynak)

 

Polifenoloksidaz iki temel reaksiyonu katalizler: hidroksilasyon ve oksidasyon. Her iki reaksiyon da moleküler oksijen (hava) kullanır. Reaksiyon yalnız hava varlığına bağlı değildir, aynı zamanda pH'ya (asidite) bağlıdır. Reaksiyon asidik ortamda (pH <5) yada bazik ortamda (pH >8) gerçekleşmez.

Enzimatik esmerleşmedan korunma

Esmerleşmeyi kontrol etmek gıda endüstrisindeki en önemli sorunlardan biridir, gıda endüstrisinde en önemli noktalardan biri renktir, tüketicinin kararını etkileyen önemli niteliktir ve kahverengi gıdalar (özellikle meyveler) bozuk görünür.

Enzimatik esmerleşmeyi önlemek için çeşitli metodlar uygulanabilir, bunlar enzimi inaktif etmeye (ısı) yada gerekli bileşenleri (oksijen) üründen uzaklaştırmaya dayanır.

Şoklama

Şoklama, ürünü (çoğunlukla sebzeleri) dondurmadan önce uygulanan, enzimleri yok eden yada inaktif hale getiren kısa bir ısıl işlemdir. Enzim aktivitesi, donma esnasında sebzelerin renklerinin kaybolmasına yada sertleşmelerine ve kalite kaybına neden olur. Şoklama, rengi açar, dokunun yumuşatır fakat gerçekten kısa bir işlem olduğundan besin içeriğini veya lezzeti az etkiler.

Şoklama sıcaklığı, üründeki enzimlerin çeşidine bağlıdır fakat genel olarak 70 ve 100°C arasındadır, dirençleri yüksek enzimleri inaktive etmek için bazen daha yüksek derecelerdedir. Aşağıdaki Tablo 2, bazı önemli enzimleri inaktif etmek için gereken sıcaklığı gösterir.

Tablo 2 : Bazı enzimlerin inaktivasyon sıcaklıkları

 

 

enzim

etkisi

Inaktivasyon sıcaklığı ° C

Lipolitik açil hidrolase

acılaşma

~ 75

Lipoksigenaz

acılaşma

~ 80

Polyfenoloksidaz

esmerleşme

~100

Peroksidaz

bozulma

~135

 

 

Şoklama çeşitleri:

  • Buhar/ kaynayan su içinde şoklama;

    Buhar yada kaynayan su içinde şoklama, konserve yada donmuş meyve ve sebzedeki enzimatik esmerleşmeyı kontrol eden bir ısıl işlemdir. Bu işlemde sebze yada gıda, su yada buharda kısa bir süre tutulur. Buharda şoklama, kaynamış suda şoklamadan 1.5 kez daha uzundur.

  • Mikrodalgada şoklama;

    Mikrodalgada şoklama, etkili olmayabilir, araştırmalar bazı enzimlerin inaktif olmadığını gösterir. Bu, kötü lezzete, doku ve renkte kayıba neden olabilir.

Soğutma

Soğutma ve dondurma, dağıtım ve satış esnasında, meyve ve sebzeleri bozulmaktan korumak için kullanılır. Dondurma genellikle brokoli, dut, ıspanak, bezelye, muz, mango, avakado, domates için uygulanır. 7 °C' nin altındaki sıcaklıklarda polifenoloksidazın enzim aktivitesi durur fakat enzim inaktif olmaz. Bu nedenle sıcaklık iyi kontrol edilmelidir.

Dondurma

Soğutmada olduğu gibi, dondurma da enzim aktivitesi durur ancak inaktif olmaz. Çözündükten sonra enzim aktivitesi devam eder.

pH degişmi

Enzim aktivitesi pH' ya bağlıdır. Sitrik, askorbik yada diğer asitlerin eklenmesiyle, pH 4.0' ün altında düşürüldüğünde, enzim aktivitesini inhibe olur. Meyvelerin yada sebzelerin evde hazırlanması sırasında, meyveleri esmerleşmedan korumak için limon suyu yada sirke sıklıkla eklenir.

Dehidratasyon

Dehidratasyon, su moleküllerinin üründen uzaklaşması sonucu oluşur. PPO enzimi aktif olmak için serbest suya ihtiyaç duyar. Kurutmayla enzim inhibe edilir, fakat yok edilmez.

Lezzet ve kalite kaybından sakınmak için dehidratasyon sıcaklık içermemeli.

Dehidrasyon için genel metodlar:

  • Dondurma-kurutma nem sublimasyonla (katının gaza dönüşmesi) uzaklaştırılır. Ürünler dodurulurken vakum altında yavaşça dehidre edilirler.
  • Suyu bağlayan kimyasallarla su aktivitesi düşürmek. Genel olarak tuz (sodyum klorür), sakaroz ve diğer şekerler, gliserol, propilen glikol ve şuruplar yada bal kullanılır.

Işınlama

Işınlama, yada bazen “soğuk pastorizasyon” denir, gıdayı iyonize radyasyonla muamele ederek bakterilerin ölmesini, enzim aktivitesinin düşmesini sağlayan bir işlemdir. Işınlama, genellikle etlerde, deniz ürünlerinde, meyvelerde, sebzelerde ve tahıllarda, uzun süreli koruma sağlamak için kullanılır.

Gıda işlemelerinde çeşitli ışınlama methodları kullanılmaktadır: gama ışınları, X ışınları ve hızlandırılmış elektronlar (elektron ışınları).

Besin içeriğindeki kayıp ve (düşük) tüketici kabulü, ışınlamanın dezavantajlarıdır. Böylece ışınlama nadir kullanılmaktadır.

Yüksek basınç muamelesi

Yüksek basınç muamelesi, yüksek basınç uygulama (HPP) da denir, gıdanın mikrobiyal ve enzim inaktivasyonunu sağlamak için yükseltilmiş basınç (500-700 atmosfer) uygulanan bir gıda işleme tekniğidir.

Yüksek basınç uygulama, gıdanın en az değişikliğe uğramasına neden olur. Isıl işlemle kıyaslandığında, HPP sonucu gıdaların daha taze lezzeti ve daha iyi görünüşü, dokusu ve besin değeri vardır. Yüksek basınç işlemi, ısının neden olduğu pişmiş istenmeyen lezzetin oluşmamasını sağlar. Bu teknoloji özellikle ısıya duyarlı gıdalar için yararlı fakat hala çok pahalı.

İnhibitorlerin eklenmesi

İnhibisyon üç yolla gerçekleşebilir:

  1. Enzimlerin inaktif edilmesi (direkt enzimleri etkilemek)
  2. Substratı inaktif etmek (oksijen yada fenolik bileşikler gibi substratları uzaklaştırmak)
  3. Ürünle ilgili inaktivasyon (ürün bileşimini değiştirmek)

Inhibitörlerin geniş bir kısmı gıda işlemede uygulanır, ürün ve işlemin çeşidine bağlıdır. Önemli inhibitörler Tablo 3'te gösterilmektedir.

Tablo 3 : Enzimatik esmerleşmedaki inhibitörler

 

 

Kategori

İnhibitörlere örnek

Çalışma şekli

Indirgeyici ajanlar

Sülfitli ajanlar
askorbik asit ve analogları
sistein,
glutatyon

osijenin uzaklaştırılması

Şelat oluşturan ajanlar

fosfotaz
EDTA
organik asitler

metallerin uzaklaştırılması (çoğu PPO enzimleri metal atomları içerir)

Asitlendiriciler

sitrik asit
fosforik asit

pH'yı düşürür

Enzim inhibitörleri

aromatik karboksilik asitler
peptitler
substituted resorcinols

enzimle reaksiyona girerler

 

Ultrafilitrasyon

Ultrafilitrasyon, basınç düşüşü ile çalıştırılan bir membran ayırma işlemidir. Membran, sıvı bileşenleri, onların boyutlarına ve yapılarına göre ayırır. Örnek olarak, gıda endüstrisinde, beyaz şarapta ve meyva suyunda bu teknik uygulanır. Ultrafilitrasyon polifenoloksidaz gibi büyük molekülleri uzaklaştırabilir fakat polifenoller gibi daha düşük molekül ağırlıklı bileşikleri uzaklaştıramaz.

Ultrasonik uygulama

Ultrasonik uygulama enzim inaktivasyonu için geliştirilmiş bir yöntemdir. Ultrasonik ses dalgaları sudaki yüksek radikalleri serbest bırakarak büyük molekülleri yok edebilir. Henüz büyük ölçekde uygulanmadı.

Süperkritik karbondioksitle (SC-CO2) muamelesi

Süperkritik karbondioksit (yüksek basınçta sıvı karbon dioksit) muamelesi çoğunlukla mikroorganizmaları yok etmek amacıyla uygulanır fakat ayrıca enzim inaktivasyonu, özellikle de karidesler, ıstakozlar ve patateslerdeki PPO'nun inaktivasyonu için kullanılabilir. Enzim inaktivasyonu sonunda, karbon dioksitten karbonik asit oluşması nedeniyle pH düşer.

Referanslar

1 : Lauro, G.J. and Francis, F. J. (Eds) Natural Food colours, Science and technology. IFT Basic Symposium Series 14, Marcel Dekker, 2000.

2: Delgado-Vargas, F. and Pakırmızıes-López, O. (Eds): Natural colorants for food and nutraceutical uses. CRC Press, 2003.

3: Hendry, G.A.F. and Houghton, J.D. : Natural food colorants, 2 nd edition, Blackie Academic Press, 1996.


 
Siteye Üye Olun
Kullanıcı
Şifre
 

             

Üye Olun 

I Şifremi unuttum
 
Güngör URAS

Beyaz Ekmek ‘Sünger Ekmek’
Elmira Hatami

SAFRAN
Burak ÇALIK

Ekmek Baharı
Süleyman ÇAKIR

Ekmeğimize Ne Oldu
Ferit ÇAMLIBEL

EKMEK BULAMAZLARSA BRIOCHE YESİNLER…
Berna KÖMÜR

Ekmeğin Raf Ömrü
Nüket Öz

Ekmeğin besin değeri ve sağlımızda önemi
Gamze ÇAĞLAR

OĞLAN OLSUN DELİ OLSUN, EKMEK OLSUN KURU OLSUN
 
Habertürk
Haberler www.haberturk.com tarafından sağlanmıştır.
 
«  Eylül 2014  »
PzPtSaÇaPeCuCt
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930 
 
TÜRK GIDA KODEKSİ EKMEK VE EKMEK ÇEŞİTLERİ TEBLİĞİ İLE BUĞDAY UNU TEBLİĞİNİ DOĞRU BULUYORMUSUNUZ?
EVET
HAYIR
FİKRİM YOK
  
 
 

ANA SAYFA KURUMSAL HİZMETLERİMİZ DERGİ ABONELİK E-DERGİ FIRINLAR OKUR KÖŞESİ İLETİŞİM
Siteden yararlanırken gizlilik ilkelerini okumanızı tavsiye ederiz.
© 2011 Tüm hakları saklıdır.
İzinsiz ve kaynak gösterilmeden yayınlanamaz.


Çizginet & Mehmet CAN