Evaluation of quality parameters of sumac berries and sumac concentrate

Abstract

Sumak (Rhus coriariaria) su ile ıslatıldığında elde edilen sıvı kendine özgü ekşi tadıyla birlikte parlak kırmızı bir renge sahiptir. Mikrobiyal ve kimyasal bozulmaları engellemek için, elde edilen bu sıvı batch-tip dönerli evaporatörde ve yükselen filmli evaporatörde yoğunlaştırılmış hale getirildi. Sumak tanelerinin ve bunlardan elde edilen konsantrenin kalite parametreleri; örneğin, renk, kompozisyon ve su soğurma izotermleri; hasat zamanına, depolama şartlarına, ekstraksiyon sıcaklığına ve sumak tanelerinin coğrafik tipine göre değerlendirildi. Ayrıca, sumak konsantresinin akışkanlık özelliklerindeki ve yoğunluktaki değişimleri, sıcaklığa ve suda çözünen katı madde miktarına göre değerlendirildi. Sumak tanelerinin ve konsantresinin içerik, renk ve su soğurma özelliklerinin belirgin olarak sıcaklığa bağlı olduğu gözlendi. Beklenildiği gibi, sumak tanelerinin toplam katı maddesinin ekstraksiyon hızı, sıcaklık artarken yoğunluk ve viskozite değerleri düşmüştür. Çalışılan en düşük sıcaklıkta (20oC), yüksek toplam katı madde (X?60 brix) kayma-incelmesi davranışla (n=0.85) birlikte bir akım-gerilimi (?0=3.05 pa) özelliği gösterirken, daha düşük toplam katı madde değerlerinde sumac konsantreleri Newtonsu davranış gösterdi. Sumak konsantresinin Hunter-Lab renk parametrelerine, sıfır ve birinci derece kinetik uygulandı.%10 toplam katı maddede, L değerindeki değişimlere ait aktivasyon enerjisi 26,97 kj/mol bulunurken, bu değer %37`deki sumak konsantresi için 36.67 kj/mol olarak bulundu. Toplam fenolik madde içeriği; tip, yaş ve işlem şekillerinin fonksiyonu olarak belirlendi. Bir ve iki yıllık sumak tanelerinden hazırlanan numunelerin, sırasıyla 0,28 ve 0,25 mg gallik asit /L fenolik maddeiçerdiği gözlenmiştir. Yükselen filmli evaporatörde işlenmiş numune 342 g/l antosiyanin içerirken, işlem görmemiş yeni mahsul sumak özütünün en fazla miktarda antosiyanine (614 mg/l) sahip olduğu gözlendi. Konsantredeki polimerik rengin, sumak tanelerinin yaşı ile birlikte arttığı gözlenmiştir. Bu, saklama şartlar altında kalırken, sumak tanelerinin polimerik rengi kuvvetlendiren bazı reaksiyonlara uğraması demektir. Sumak konsantrelerinde bulunan belli başlı organik asitler malik asit ve gallik asit olarak belirlenmiştir. Coğrafik orijine bağlı az derecede değişimler gözlenmesine rağmen, sumak tanelerinde bulunan toplam organik asitlerin %42,7'sinin malik, %10,2'sinin gallik asit olduğu saptandı.Anahtar kelimeler: Sumak taneleri, sumak konsantresi, kalite parametreleri, Rhus coriaria.

When sumac (Rhus coriaria) berries were leached in water, the juice obtained had a bright red color with a characteristic sour taste. To prevent microbial and chemical deteriorations, this juice was concentrated using a batch-type rotary, and a rising film evaporator. The quality parameters, such as color, composition, and moisture sorption of both sumac berries and the resulting concentrate were then evaluated with respect to age, storing conditions, leaching temperature, and geographical type of berries. The variation of the rheological characteristics and the density of the concentrate with temperature, and total soluble solids (TSS) were also evaluated. The composition, and thus the color, and sorption properties of both the berries and the concentrate were observed to be highly temperature-dependent. As expected, the rate of extraction of TSS of sumac berries increased while the density and viscosity decreased with temperature. At relatively low TSS (X?60 brix), sumac concentrate showed Newtonian behavior, while samples with higher TSS (X?70 brix) exhibited a slight yield stress (?0=3.05 pa) with shear-thinning behavior (n=0.85) at the lowest temperature (20 oC) studied.Zero and first order kinetics were applied to Hunter-Lab color parameters of the concentrate. The activation energy of the change of L value for 10% TSS was found to be 26.97 kj/mol whereas for 37% TSS it was 36.67 kj/mol.iiTotal phenolic content (TPC) of the concentrate were determined as a function of the type, age, and processing of the berries. Samples prepared from one year old and two years old berries were observed to contain 0.28, and 0.25 mg gallic acid ?L respectively. Non-processed new crop sumac extract had the highest quantity of anthocyanin (614 mg/l) as compared with 342 mg/L for the processed (concentrated in a rising film evaporator) sample. The polymeric color of the concentrate was observed to increase with the age of berries. This means that, on standing under ambient conditions, sumac berries undergo some reactions leading to the intensification of the polymeric color. The main organic acids found in sumac concentrate were identified as malic and gallic acids. Although a slight variation with respect to the geographic origin was observed, on average, malic and gallic acids, constitute 42.7 % and 10.2 % of the whole organic acids present in sumac berries respectively.Key words: Sumac berries, sumac concentrate, quality parameters, Rhus coriaria.