Sirke üretimi ve bazı fonksiyonel özellikleri

Dr. H. Nilgün BUDAK ve Prof. Dr. Zeynep B. Güzel SEYDİM

Süleyman Demirel Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü ISPARTA

nilgun@sdu.edu.tr

ÖZET

Dünyada farklı hammadde ve teknolojiler kullanılarak çeşitli sirke tipleri üretilmektedir. Sirke asetik asit bakterileri tarafından etanolün fermantasyonu ile elde edilir. Sirke yapımında kullanılan hammadde, bileşen içeriğindeki fenolik ve organik madde kompozisyonunu belirler. Sirke çeşitlerinde bulunan fenolik maddelerin antioksidan aktivitesinden dolayı kardiyovasküler hastalıklar ve kansere karşı insan sağlığını koruyucu olumlu etkisi üzerinde çalışmalar yapılmaktadır. Bu derlemede sirke üretim teknolojileri ve bazı fonksiyonel özellikleri hakkında bilgi verilmesi amaçlanmıştır.

ABSTRACT

Various types of vinegar are produced using different raw materials and technologies throughout the world. Vinegar is made from the fermentation of ethanol by acetic acid bacteria. Raw material used in making vinegar determines the phenolic and organic compounds of vinegar. Studies have been carried out on positive health effects of vinegars against cardiovascular diseases and cancer due to the existence significant antioxidant activity of phenolic compounds in various types of vinegars. The purpose of this review is to describe the production technologies and the functional properties of vinegar.

GİRİŞ

Sirke, mayalar tarafından fermente olabilir şekerlerin etanole dönüşümünü takiben asetik asit bakterileri tarafından etanolün oksidasyonu sonucu asetik asit oluşumuyla üretilir (Mejias et al., 2002; Garcia-Garcia et al., 2006). Sirke berrak, sulu ve genellikle üretildiği hammaddenin rengine sahiptir (Aktan and Kalkan, 1998). Sirke turşu yapımının yanı sıra mayonez, salça, salamura, hardal ve diğer birçok benzeri maddelerin hazırlanmasında ve ayrıca gıdalarda doğal koruyucu ve tat geliştirici madde olarak kullanılmaktadır. Gıdalar dışında ilaç üretiminde de sirkeden yararlanılmaktadır (Shimoji et al., 2002; Tan, 2005).

Sirkenin kimyasal bileşiminde organik asitler, alkoller, fenolik bileşenler, aminoasitler, tat ve uçucu bileşenler bulunmaktadır (Casale et al., 2006). Sirkenin bileşimi doğal ve yapay sirkelerin ayrımı bakımından önemlidir (Şahin, 1982; Kirk and Sawyer, 1991). TS 1880 EN 13188 standardına göre sirke bileşiminin toplam asit içeriği (suda serbest asetik asit cinsinden) 40 g/L’den az olmamalıdır. Kalıntı alkol oranı ise, şarap sirkesi dışındaki sirkelerde hacimce % 0,5, şarap sirkelerinde hacimce %1,5 ve özel sir­kelerde hacimce %3’ten fazla bulunmamalıdır (Anonim, 2003a). Sirkelerde toplam kuru madde miktarı şeker dışında en az 8 g/L ve kül miktarı ise en az 0,8 g/L iken bu analizlerin değeri alkol sirkesinde kuru madde miktarı 0,5 g/L ve kül miktarı 0,05 g/L olarak belirtilmiştir (Anonim, 1988). Sirkelerde koruyucu olarak kullanılan kükürtdioksit (SO₂) miktarı 170 mg/L ile sınırlandırılmıştır (Anonim, 2003b). Sirke içeriğinde en fazla 10 mg/L de­mir, bakır ve çinko, 1 mg/L kur­şun ve arsenik bulunmalıdır (Anonim, 2002).

Dünyada farklı hammadde ve teknolojiler kullanılarak çeşitli sirke tipleri üretilmektedir (Çizelge 1).

Çizelge 1. Farklı ülkelerde üretilen sirke çeşitlerine ait örnekler

Herhangi bir meyvenin veya şarabın sirkeye en uygun şekilde nasıl işleneceği uzun yıllar alan teknolojik araştırmalar sonucu ortaya çıkmıştır. Sirke kalitesini başlıca hammadde ve kullanılan üretim yöntemi belirler. Kalite üzerinde etkili diğer faktörler ise, seçilen starter (fermantasyona başlamadan önce ilave edilen sirke ve konsantrasyonu), kullanılan etanol konsantrasyonu, oksijen miktarı, fermantasyon sıcaklığı, olgunlaştırma, depolama, olgunlaştırılan fıçının duyusal özellikleri, şişeleme ve pastörizasyon gibi faktörlerdir (Garcia-Parilla et al., 1997; Natera et al., 2003).

Sirke Üretimini Etkileyen Faktörler

Hammadde

Hammaddenin bileşimi sirkenin bileşimi üzerinde etkilidir. Hammaddenin bileşimi çeşit, iklim, toprak koşulları ve yetiştirme teknikleri gibi etkenlere bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Farklı hammaddelerden veya değişik üretim yöntemleri kullanılarak üretilmiş olan sirkeler kalite bakımından birbirinden farklılık gösterirler, bu nedenle sirkelerin kimyasal bileşimleri de farklı olmaktadır (Morales et al., 2004).

Sirke Üretim Yöntemleri

Geleneksel sirke üretimi için yüzey kültür (yavaş) yöntem, endüstriyel sirke üretimi için ise derin kültür (hızlı) sirke üretim metodu tercih edilmektedir (Budak, 2010). Sirke üretiminde kullanılan diğer bir yöntem Jenaratör Yöntemi olarak bilinmektedir. Jenaratör yöntemi dezavantajları açısında tercih edilmemektedir. Yüzey ve derin kültür sirke üretim yöntemleri Şekil 1 de verilmiştir.

SONUÇ

Zengin polifenolik madde içeriği sebebi ile meyve, sebze ve bunlardan üretilen gıdalar insan sağlığı için önemlidir. Garcia-Parilla vd. (1999), sirke üretiminde seçilen hammadde ve yöntemin, sirkelerdeki fenolik madde içeriğini etkilediğini bildirmişlerdir. Toplam fenolik madde Sherry sirkesinde 200-1000 mg GAE/L (Alonso et al., 2004); geleneksel balsamik sirke örneklerinde ise 1460-5430 mg GAE/L (Masino et al., 2008) aralığında belirlenmiştir.

Sirkedeki polifenollerin insan sağlığına olumlu etkisinin olduğu özellikle kardiyovasküler hastalıkları olumlu yönde etkilediği bilinmektedir (Soleas et al., 2002; Nishikawa et al., 2001, Chinnici et al., 2004; Williamson and Manach, 2005). Gıdalardaki antioksidan kapasitesinin tahmini farklı reaksiyon mekanizmalarına dayalı değişik yöntemlerle belirlenebilmektedir (Roginsky and Lissi, 2005). ORAC, TEAC, FRAP, DPPH yöntemleri gıdaların antioksidan kapasitesinin belirlenmesinde en çok kullanılan yöntemlerdir (De Beer et al., 2003; Lee et al., 2003; Moreira et al., 2005). Yapılan çalışmalarda farklı hammadde ve yöntemler kullanılarak belirlenen sirkelere ait antioksidan aktivite değerleri Çizelge 2.’de verilmiştir.

Çizelge 2. Farklı sirke örneklerinin antioksidan aktivite değerleri

Sirkenin sağlık üzerinde etkisi farklı sirke tipleri kullanılarak belirlenmiştir. Çilek sirkesinin kan glukozu ve serum insulinini düzenleyici (Ebihara and Nakajima, 1988), pirinç sirkesinin kan basıncını dengeleyici (Kondo et al., 2001), üzüm sirkesinin sindirimi kolaylaştırıcı (Liljeberg and Bjorck, 1998), hububat sirkesinin iştah açıcı ve kalsiyum emilimini destekleyici (Kishi et al., 1999), elma sirkesinin kan lipit değerlerini düzenleyici, karaciğer yağlanmasını azaltıcı, karaciğer fonksiyon testlerini azaltıcı (Budak, 2010) etkilerinin olabileceği tespit edilmiştir.

KAYNAKLAR

Adams, M.R., 1985. Vinegar. In Microbiology of Fermented Foods; Wood, B. J. B., Ed.; Elsevier Applied Science Publishers: New York,1, Chapter 1., 1-45.

Aktan, N., Kalkan, H., 1998. Sirke Teknolojisi. Ege Üniversitesi Basımevi, 82s. İzmir.

Alonso, A.M., Castro, R., Rodrıguez, M.C., Guillen, D.A., Barroso, C.G., 2004. Study of the antioxidant power of brandies and vinegars derived from Sherry wines and correlation with their content in polyphenols. Food Res Int, 37, 715–721.

Anonim, 1988. TSE Sirke, TS 1880, Türk Standartları Enstitüsü. Necatibey Cad. 112, Ankara.

Anonim, 2002. Gıda Maddelerinde Belirli Bulaşanların Maksimum Seviyelerinin Belirlenmesi Hakkında Tebliğ (2002/63). Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı. 23 Eylül 2002 tarih ve 24885 sayılı Resmi Gazete, Ankara.

Anonim, 2003a. TSE - Sirke-Tarım Kökenli Sıvılardan Elde Edilen Ürün-Tarifler, Özellikler ve İşaretleme, TS 1880 EN 13188, Türk Standartları Enstitüsü Necatibey Cad. 112, Ankara.

Anonim, 2003b. Türk Gıda Kodeksi Renklendiriciler ve Tatlandırıcılar Dışındaki Gıda Katkı Maddeleri Tebliği (2003/44). Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı. 22 Aralık 2003 tarih ve 25324 sayılı Resmi Gazete, Ankara.

Budak, H.N., 2010. Elma ve üzümden üretilen sirkelerin bileşenleri ve fonksiyonel özellikleri üzerine araştırma. Doktora tezi, 167s. Isparta.

Casale, M., Abajo , M.J.S., Saiz, J.M.G., Pizarro, C., Forina, M., 2006. Study of the aging and oxidation prosesses of vinegar samples from different origins during storage by near-infrared spectroscopy. Anal Chim Acta, 557, 360-366.

Chinnici, F., Bendini, A., Gaiani, A., Riponi, C., 2004. Radical scavenging activities of peels and pulps from cv. Golden delicious apples as related to their phenolic composition. J Agr Food Chem, 52, 4684–4689.

Davalos, A., Bartolome, B., Gomez-Cordoves, C., 2005. Antioxidant properties of commercial grape juices and vinegars. Food Chem, 93, 325–330.

De Beer, D., Joubert, E., Gelderbolm, W.C.A., Manley, M., 2003. Antioxidant activity of South African Red and White Cultivar Wines: free radical scavenging. J Agr Food Chem, 51, 902–909.

Ebihara, K., Nakajima, A., 1988. Effect of acetic acid and vinegar on blood glocuse and insulin responses to orally administered sucrose and starch. Agr Biol Chem, 52(5), 1311-1312.

Garcia-Garcia, I., Cantero-Moreno, D., Jimenez-Ot, C., Baena-Ruano, S., Jımenez-Hornero, J., Santos-Duenas, I., Bonilla-Venceslada, J., Barja, F., 2006. Estimating the mean acetification rate via on-line monitored changes in ethanol during a semicontinuous vinegar production cycle. J Food Eng., 80 (2), 460-464.

Garcia-Parilla, M.C., Gonzalez, G.A., Heredia, F.J., Troncoso, M., 1997. Differentiation of wine vinegars based on phenolic composition. J Agr Food Chem, 45, 3487-3492.

Garcia-Parilla, M.C., Heredia, F.J., Troncoso, A. M., 1999. Sherry wine vinegar: Phenolic composition changes during aging. Food Res Int, 32, 433-440.

Horiuchi, J., Kanno, T., Kobayashi, M., 1999. New vinegar production from onions. J Biosci Bioeng, 88 (1), 107-109.

Kirk, R.S., Sawyer, R., 1991. Pearson’s composition and analysis of foods. 9^th edition, Longman Scientific Technical. England, 708s.

Kishi, M., Fukaya, M., Tsukamoto, Y., Nagasawa, T., Takehana, K., Nishizawa, N., 1999. Enhancing effect of dietary vinegar on the intestinal absorption of calcium in ovariectomized rats. Biosci Biotech Bioch, 163, (5), 905-910.

Kondo, S., Tayama, K., Tsukamoto, Y., Ikeda, K., Yamori, Y., 2001. Antihypertensive effects of acetic acid and vinegar on spontaneously hypertensive rats. Biosci Biotech Bioch, 65 (12), 2690-2694.

Lee, K.W., Kim, Y.J., Kim, D.-O., Lee, H.J., Lee, C.Y., 2003. Major phenolics in apple and their contribution to the total antioxidant capacity. J Agr Food Chem, 51, 6516–6520.

Liljeberg, H., Bjorck, I., 1998. Delayed gastric emptying rate may explain improved glycaemia in healthy subjects to a starchy meal with added vinegar. Eur J Clin Nutr, 52 (5), 368-371.

Mariana-Atena, P., Gergen, I., Moigrădean, D., Târu, V., Dogaru,  D., 2007. Antioxidant properties evaluation for different types of apple vinegar with unalcoholic red wine concentrates addition. Bulletin USAMV-CN, 63, 476-481.

Masino, F., Chinnici, F., Bendini, A., Montevecchi, G.,Antonelli, A.A., 2008. Study on relationships among chemical, physical, and qualitative assessment in traditional balsamic vinegar. Food Chem,106, 90–95.

Mejias, R.C., Marin, R.N., Moreno, M.V.G., 2002. Optimisation of headspace solid-phase microextraction for analysis of aromatic compounds in vinegar. J Chromatogra, 953, 7-15.

Morales, M.L., Benitez, B., Troncoso, A.M., 2004. Acceraleted aging of wine vinegars with oak chips: Evaluation of wood flavour compounds. Food Chem, 88, 305-315.

Moreira, D.P., Monteiro, M.C., Ribeiro-Alves, M., Donangelo, C.M., Trugo, L.C., 2005. Contribution of chlorogenic acids to the iron-reducing activity of coffee beverages. J Agr Food Chem, 53, 1399–1402.

Natera, R., Castro, R., Garcia-Moreno, M.V., Hernandez, M.J., Garcia-Barroso, C., 2003. Chemometric studies of vinegar from different raw materials and processes of production. J Agr Food Chem, 51, 3345-3351.

Ninfali, P., Mea, G., Giorgini, S., Rocchi, M., Bacchiocca, M., 2005. Antioxidant capacity of vegetables, spices and dressings relevant to nutrition. Brit J Nutr, 93 (2), 257-266.

Nishidai, S., Nakamura, Y., Torikai, K., 2000. Kurosu, a traditional vinegar produced from unpolished rice. Suppresses lipid peroxidation in vitro and in Mouse ski. Biosci Biotechn and Bioch, 64 (9), 1909-1914.

Nishikawa, Y., Takata, Y., Nagai, Y., Mori, T., Kawada, T., Ishihara, N., 2001. Antihypertensive effects of korusu extract, a traditional vinegar produced from unpolished rice, in the SHR rats.Jpn Soc Food Sci (in Japanese), 48, 73-75.

Pinsirodom, P., Rungcharoen, J., Liumminful. A., 2008. Quality of commercial wine vinegars evaluated on the basis of total polyphenol content and antioxidant properties.  Asian J Food and Agro-Industry, 1 (4), 232-241.

Roginsky, V., Lissi, E.A., 2005. Review of methods to determine chain-breaking antioxidant activity in food. Food Chem, 92, 235–254.

Saiz-Abajo, M.J., Gonzalez-Saiz, J.M., Pizarro, C., 2006. Prediction of organic acids and other quality parameters of wine vinegar by near-infrared spectroscopy. A feasibility study. Food Chem, 99, 615–621.

Sakanaka, S., Ishihara, Y., 2008.  Comparison of antioxidant properties of persimmon vinegar and some other commercial vinegars in radical-scavenging assays and on lipid oxidation in tuna homogenates. Food Chem., 107 (2), 739-744.

Shimoji, Y., Tamura, Y., Nakamura, Y., Nanda, K. Nishidai, S., Nishikawa, Y., Ishihara, N., Uenakai, K., Ohigashi, H., 2002. Isolation of identification of DPPH radical scavenging compounds in Kurosu (Japanese unpolished rice vinegar). J Agr Food Chem, 50, 6501-6503.

Soleas, G.J., Grass, L., Josephy, P.D., Goldberg, D.M., Diamandis, E.P., 2002. A comparison of the anticarcinogenic properties of four red wine polyphenols. Clin Biochem, 35,119–124.

Şahin, İ., 1982. Asit Fermentasyonları (Sirke, Laktik Ve Sitrik Asit Fermantasyonları). Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi Ders Notu, 78, 142.

Tan, S.C., 2005. Vinegar Fermentation. Louisiana, Yüksek lisans tezi, 101s. Lafayette.

Williamson, G., Manach, M., 2005. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. II. Review of 93 intervention studies. Am J Clin Nutr, 243–255.

Xu, Q., Tao, W., Ao, Z., 2007. Antioxidant activity of vinegar melanoidins. Food Chem. 102, 841–849.