tc pamukkale üniversitesi fen bilimleri enstitüsü gıda mühendisliği anabilim dalı denizli bölgesinde

94 Pages·2015·2.69 MB·Turkish

T.C.
PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

DENİZLİ BÖLGESİNDE YETİŞEN ÜZÜMLERDEN ELDE
EDİLEN ÇEŞİTLİ ŞARAPLARDAKİ BİYOJEN AMİNLER
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ANDAÇ IŞIK
DENİZLİ, AĞUSTOS - 2015
i
T.C.
PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Ç

DENİZLİ BÖLGESİNDE YETİŞEN ÜZÜMLERDEN ELDE
EDİLEN ÇEŞİTLİ ŞARAPLARDAKİ BİYOJEN AMİNLER
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ANDAÇ IŞIK
DENİZLİ, AĞUSTOS - 2015

ii
iii
Bu tez çalışması PAUBAP tarafından 2011FBE047 nolu proje ile
desteklenmiştir.

iv
v
ÖZET
DENİZLİ BÖLGESİNDE YETİŞEN ÜZÜMLERDEN ELDE EDİLEN
ÇEŞİTLİ ŞARAPLARDAKİ BİYOJEN AMİNLER
YÜKSEK LİSANS TEZİ
ANDAÇ IŞIK
PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
(TEZ DANIŞMANI:PROF. DR. RACİ EKİNCİ)

DENİZLİ, AĞUSTOS - 2015

Bu çalışmada şaraplardaki biyojen amin varlığı tespit edilerek oluşumunun
şarap yapım aşamalarındaki hangi faktörlere bağlı olabileceği incelenmiştir.
Piyasadan temin edilen Denizli Bölgesi üzümlerinden yapılmış 18 şarap örneği
OPA (ortofitaldialdehit) ile türevlendirilerek HPLC (Yüksek Performans Sıvı
Kromatografisi) cihazında 340 nm (uyarma) ve 420 nm (emisyon) dalga
boylarında fluoresans detektör ile biyojen amin analizi gerçekleştirilmiştir.
Araştırılan biyojen aminlerden histamin, putresin ve kadaverin tespit edilirken
tiramin ve feniletilamin tespit edilememiştir. Bulunan biyojen aminlerin
konsantrasyonları ve bundaki değişikliklerin şarap yapım altyapısı, şarap yapım
uygulamaları, yıllanma, tortu üzerinde bekletme ve malolaktik fermantasyon
faktörlerinden kaynaklandığı değerlendirilmiştir.

ANAHTAR KELİMELER: biyojen aminler, HPLC, şarap, Denizli
vi
ABSTRACT
BIOGENIC AMINES IN THE WINES MADE FROM GRAPES GROWN
IN DENİZLİ REGION
MSc THESIS
ANDAÇ IŞIK
PAMUKKALE UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE
FOOD ENGİNEERİNG

(SUPERVISOR:PROF.DR. RACİ EKİNCİ)

DENİZLİ, AUGUST 2015

In this work it was determined presence of biogenic amines and it was
researched parameters of winemaking process that affects formation of biogenic
amines. 18 bottles of samples derivated by o-phytaldialdehyde (OPA) and then
analyzed at HPLC 340 nm (excitation) ve 420 nm (emission) wavelenght via
fluourescence detector. Histamine, putrescine and cadaverine was detected and
phenylethylamine and tyramine was not detected. It is evaluated that biogenic
amines’ concentaration and changes of it depends on winemaking conditions
(site’s infrastructure), winemaking practices, aging, batonnage and malolactic
fermentation.

KEYWORDS: biogenic amines, HPLC, wine, Denizli
vii
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET ................................................................................................................... i
ABSTRACT ....................................................................................................... ii
İÇİNDEKİLER .............................................................................................. viii
ŞEKİL LİSTESİ ................................................................................................ x
TABLO LİSTESİ ............................................................................................ xii
SEMBOL LİSTESİ ........................................................................................ xiii
ÖNSÖZ ............................................................................................................ xiv
1. GİRİŞ ............................................................................................................. 1
2. LİTERATÜR ÖZETİ ................................................................................... 6
2.1 Şarap Üretimi ....................................................................................... 6
2.1.1 Kırmızı Şarap Üretimi ................................................................... 6
2.1.1.1 Malolaktik Fermantasyon.......................................................... 7
2.1.2 Beyaz Şarap Üretimi ...................................................................... 8
2.1.3 Roze Şarap Üretimi ........................................................................ 9
2.2 Biyojen Aminler ................................................................................... 9
2.2.1 Biyojen Aminlerin Kimyası ......................................................... 10
2.2.2 Biyojen Aminlerin Toksikolojik Etkileri ..................................... 12
2.2.2.1 Histamin .................................................................................. 12
2.2.2.1.1 İnsan Vücudunda Sentezi ve Metabolizması .................... 12
2.2.2.1.2 Fizyolojik Görevi .............................................................. 13
2.2.2.1.3 Toksik Etkileri .................................................................. 13
2.2.2.2 Tiramin, Feniletilamin ve Triptamin ....................................... 14
2.2.2.2.1 İnsan Vücudunda Sentezi ve Metabolizması .................... 14
2.2.2.2.2 Fizyolojik Görevi .............................................................. 14
2.2.2.2.3 Toksik Etkileri .................................................................. 15
2.2.2.3 Putresin ve Kadaverin ............................................................. 15
2.2.2.3.1 İnsan Vücudunda Sentezi ve Metabolizması .................... 15
2.2.2.3.2 Fizyolojik Görevi .............................................................. 15
2.2.2.3.3 Toksik Etkileri .................................................................. 15
2.2.2.4 Biyojen Aminlerin Toksik Potansiyelleri ............................... 16
2.2.2.5 Biyojen Amin Hassasiyetini Arttıran Faktörler ...................... 16
2.2.2.6 Biyojen Aminlerin Detoksifikasyonu ..................................... 17
2.2.3 Şarapta Biyojen Aminlerle İlgili Yasal Düzenlemeler ................ 17
2.2.4 Biyojen Aminler ve Mikroorganizmalar ...................................... 19
2.2.4.1 Laktik Asit Bakterileri............................................................. 19
2.2.4.1.1 Histamin Üreten Laktik Asit Bakterileri ........................... 19
2.2.4.1.2 Tiramin ve Feniletilamin Üreten Laktik Asit Bakterileri . 20
2.2.4.1.3 Putresin ve Kadaverin Üreten Laktik Asit Bakterileri ...... 20
2.2.4.1.4 Laktik Asit Bakterilerinin Biyojen Amin Üretimiyle İlgili
Çalışmalar .......................................................................................... 20
2.2.4.2 Asetik Asit Bakterileri............................................................. 22
2.2.4.3 Mayalar ................................................................................... 22
2.2.4.4 Küfler ...................................................................................... 24
2.2.5 Biyojen Amin Oluşumunu Etkileyen Faktörler ........................... 24
2.2.5.1 Bağcılık Uygulamaları ............................................................ 25
viii
2.2.5.2 Alkol Fermantasyonu .............................................................. 27
2.2.5.3 Maserasyon ............................................................................. 27
2.2.5.4 Şarabın Fizikokimyasal Kompozisyonu ................................. 28
2.2.5.5 Yıllandırma ............................................................................. 29
2.2.5.6 Tortu Üzerinde Bekletme ........................................................ 30
2.2.5.7 Malolaktik Kültür Kullanımı................................................... 31
2.2.5.8 Durultma Uygulamaları .......................................................... 32
2.2.6 Şarapta Biyojen Amin Varlığını Azaltma Yolları ....................... 33
2.2.6.1 Bağcılık Önlemleri .................................................................. 34
2.2.6.2 Hasat Önlemleri ...................................................................... 34
2.2.6.3 Şaraphanedeki Önlemler ......................................................... 34
2.2.6.3.1 Fermantasyon Öncesi ........................................................ 34
2.2.6.3.2 Fermantasyon ve Malolaktik Fermantasyon ..................... 35
2.2.6.3.3 Durultma, Berraklaştırma ve Olgunlaştırma ..................... 35
3. MATERYAL VE YÖNTEM ..................................................................... 36
3.1 Örnekler .............................................................................................. 36
3.1.1 Kırmızı Şaraplar ........................................................................... 36
3.1.2 Beyaz Şaraplar ............................................................................. 37
3.2 Analitik metotlar ................................................................................. 37
3.2.1 Alkol analizi ................................................................................. 37
3.2.2 pH Analizi .................................................................................... 38
3.2.3 Uçucu Asitlik ............................................................................... 38
3.2.4 Genel Asitlik ................................................................................ 38
3.2.5 Toplam Kükürtdioksit .................................................................. 39
3.3 Kullanılan Kimyasallar ....................................................................... 39
3.4 Kullanılan Standart Biyojen Aminler ................................................. 39
3.5 Kullanılan Cihazlar ............................................................................. 40
3.6 HPLC ile Yapılan Analiz Yöntemi .................................................... 40
3.7 Tespit Limiti ....................................................................................... 42
3.8 Biyojen aminler için Geri Kazanım Testi ........................................... 42
3.9 İstatistiksel Analiz .............................................................................. 43
4. ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA ....................................... 44
4.1 Şarap örneklerine ait bazı önolojik parametreler................................ 44
4.2 Şarap örneklerinde biyojen aminler ................................................... 45
4.2.1 Histamin ....................................................................................... 45
4.2.2 Putresin ........................................................................................ 49
4.2.3 Kadaverin ..................................................................................... 54
4.2.4 Feniletilamin ................................................................................ 58
4.2.5 Tiramin ......................................................................................... 58
5. SONUÇ VE ÖNERİLER ........................................................................... 59
6. KAYNAKLAR ............................................................................................ 61
7. EKLER ........................................................................................................ 68
EK A Biyojen Amin Konsantrasyonlarını Gösterir Özet Tablo ................... 68
EK B Biyojen Aminlere Ait Kalibrasyon Tablosu ve Grafikleri ................. 69
EK C Biyojen Aminlere Ait Kromatogramlar.............................................. 71
8. ÖZGEÇMİŞ ................................................................................................ 80
ix
ŞEKİL LİSTESİ
Sayfa
Şekil 1.1 : 2013’ de dünya ülkelerinde bağ alanlarının durumu ........................... 1
Şekil 1.2 : 2000-2013 yılları arasında dünya ülkelerinin üzüm üretim miktarları 2
Şekil 2.1 : Kırmızı şarap üretimi akış şeması ....................................................... 7
Şekil 2.2 : Beyaz şarap üretimi akış şeması .......................................................... 9
Şekil 2.3 : Biyojen amin oluşumu ...................................................................... 10
Şekil 2.4 : Şaraplarda sıklıkla görülen bazı biyojen aminlerin kimyasal formülleri 11
Şekil 3.1 : Alkol analizinde kullanılan cihazlar (a) Gibertini Alcomat 2, (b)
Gibertini DEE distilasyon ünitesi ..................................................... 38
Şekil 3.2 : Uçucu ve toplam asitlik ile toplam kükürtdioksit analizinde
kullanılan Gibertini Quick Analyzer cihazı ..................................... 39
Şekil 4.1 : Yıllara göre Shiraz örneklerinin histamin konsantrasyonları ............ 45
Şekil 4.2 : Yıllara göre Chardonnay örneklerinin histamin konsantrasyonları .. 46
Şekil 4.3 : Yıllara göre Merlot örneklerinin histamin konsantrasyonları ........... 47
Şekil 4.4 : Yıllara göre Cabernet Sauvignon örneklerinin histamin
konsantrasyonları ............................................................................. 48
Şekil 4.5 : Yıllara göre Shiraz örneklerinin Putresin konsantrasyonları ............ 49
Şekil 4.6 : Denizli iline ait yıllık alansal yağışlar ( Anonim 2014) .................... 50
Şekil 4.7 : Yıllara göre Chardonnay örneklerinin Putresin konsantrasyonları ... 51
Şekil 4.8 : Yıllara göre Merlot örneklerinin Putresin konsantrasyonları ............ 52
Şekil 4.9 : Yıllara göre Cabernet Sauvignon örneklerinin Putresin
konsantrasyonları ............................................................................. 53
Şekil 4.10 : Yıllara göre Shiraz örneklerinin Kadaverin konsantrasyonları ....... 55
Şekil 4.11 : Yıllara göre Chardonnay örneklerinin Kadaverin konsantrasyonları 56
Şekil 4.12 : Yıllara göre Merlot örneklerinin Kadaverin konsantrasyonları ...... 57
Şekil 4.13 : Yıllara göre Cabernet Sauvignon örneklerinin Kadaverin
konsantrasyonları ............................................................................. 58
Şekil B.1 : Biyojen amin standartlarına ait kalibrasyon tablosu ......................... 69
Şekil B.2 : Biyojen amin standartlarına ait kalibrasyon eğrileri ......................... 69
Şekil B.2 : Biyojen amin standartlarına ait kalibrasyon eğrileri (devam) .......... 70
Şekil C.1 : Chardonnay 2002 örneğine ait kromatogram ................................... 71
Şekil C.2 : Chardonnay 2004 örneğine ait kromatogram ................................... 71
Şekil C.3 : Chardonnay 2007 örneğine ait kromatogram ................................... 72
Şekil C.4 : Chardonnay 2009 örneğine ait kromatogram ................................... 72
Şekil C.5 : Cabernet Sauvignon 2002 örneğine ait kromatogram ...................... 73
Şekil C.6 : Cabernet Sauvignon 2004 örneğine ait kromatogram ...................... 73
Şekil C.7 : Cabernet Sauvignon 2006 örneğine ait kromatogram ...................... 74
Şekil C.8 : Cabernet Sauvignon 2008 örneğine ait kromatogram ...................... 74
Şekil C.9 : Merlot 2007 örneğine ait kromatogram ............................................ 75
Şekil C.10 : Merlot 2009 örneğine ait kromatogram .......................................... 75
Şekil C.11 : Shiraz 1999 örneğine ait kromatogram .......................................... 76
Şekil C.12 : Shiraz 2000 örneğine ait kromatogram .......................................... 76
Şekil C.13 : Shiraz 2001 örneğine ait kromatogram .......................................... 77
Şekil C.14: Shiraz 2003 örneğine ait kromatogram ........................................... 77
Şekil C.15 : Shiraz 2004 örneğine ait kromatogram .......................................... 79
Şekil C.16 : Shiraz 2009 örneğine ait kromatogram .......................................... 79
x