Değişik yöre çaylarından farklı metodlarla işlenen siyah çayların bazı kalitatif özellikleri ve bir kısım mineral içeriklerinin x-ışını floresans ve atomik absorbsiyon teknikleri ile belirlenmesi

Abstract

Bu araştırmada, ülkemiz çay plantasyon sahasının farklı yörelerinde kurulu bulunan 8 fabrikaya gelen yaş çaylar ve üretilen siyah çaylar örnek olarak kullanılmıştır, örnekler Uç ayrı sürgün döneminde ve sürgün döneminin ortasında alınmıştır, örneklerin alındığı fabrikalar rotorvan, çaykur, rotorvan+CTC ve ortodoks yöntemine göre üretim yapmaktadır. Analizler, örnek alınan yaş çay, siyah çay ve siyah çaydan demlenerek elde edilen posa üzerinde yapılmıştır. Böylece, yaş çay, siyah çay ve posaya ait bazı fiziksel, kimyasal, duyusal özellikler ve bir kısım element içerikleri üzerine sürgün dönemi, fabrika (yöre) ve işleme metodunun ve metot x sürgün dönemi ve fabrika x sürgün dönemi interaksiyonlarınm etkisi araştırılmıştır. Yaş çaylarda fiziksel analizlere ilaveten su, ekstrakt, selüloz, polifenol, kafein, kül, suda çözünen ve çözünmeyen kül analizleri ve flame fotometre ile K, enerji dispersive X-ray fluoresans (EDXRF) tekniği ile K, Ca, Mn ve Fe, atomik absorbsiyon spektrofotometresi <AAS) ile Ca, Mg, Cu, Mn, Fe, Zn ve Ni elementlerinin tayini yapılmıştır. Siyah çayda ise, yaş çayda yapılan kimyasal ve element analizlerine ilaveten theaflavin, thearubigin, toplam renk, parlaklık ve organoleptik olarak da görünüş, posada renk, likörde renk, koku-aroma, tadım ve genel duyusal değerlendirme analizleri yapılmıştır. Siyah çaydan elde edilen posada ise kül ve yukarıdaki yöntemlerle, adı geçen elementlerin tayinleri yapılmıştır. Örneklenen yaş çayların, analiz edilen fiziksel özellikler bakımından önemli farklılıklar gösterdikleri belirlenmiştir. Yine, yaş çayların çeşitli kimyasal özelliklerinin, yöre. sürgün dönemi ve muamele interaksiyonları bakımından bazı önemli <P<0,05; P<0,01> farklılıklara sahip olduğu saptanmıştır. Yaş çayların kül içeriği üzerinde, sürgün dönemlerinin çok önemli (P<0,01> etkisinin olduğu tesbit edilmiştir. Bazı mineraller açısından ve özellikle Mg bakımından yine çeşitli muamelelerin önemli <P<0,05; P<0,01) farklılıklara neden olduğu görülmüştür. Siyah çayların çeşitli kimyasal özellikleri üzerine, genelde bütün muamele ve muamele interaksiyonlarının çok önemli (P<0,01) etkisinin olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar, özellikle mineral içeriği açısından düşünüldüğünde, çeşitli` muamelelerin siyah çayın kimyasal yapısı üzerinde belirleyici öneme sahip olduğunu gösterebilmektedir. Siyah çay örneklerinin, su içeriği X2, 91-8, 19 arasında değişmiştir. Siyah çayın kalitesi üzerinde belirleyici özellikte olan, ekstrakt %26, 97-34, 67; selüloz %12, 00-17, 91 ; kafein XI, 14-1,88; TF pmol/g olarak 3,77-6,14, X olarak 0,27-0,47; TR x9, 53-12, 92 arasında değişmiştir. Siyah çaylarda, ekstrakt, TF, TR ve parlaklık gibi kalite belirleyici parametrelerin değerleri, genelde, 1. sürgün döneminden 3. sürgün dönemine doğru azalım göstermiştir. TF ve TR miktarları rotorvan+CTC metotla üretilen çaylarda en yüksek değere ulaşırken, genelde ortodoks metotla üretilenlerde en düşük değere düşmüştür. Siyah çayların kül içeriği ve kül fraksiyonlarının, muamele ve muamele interaksiyonları tarafından, yaş çaya göre daha fazla etkilendiği saptanmıştır. Aynı durum, çeşitli mineraller için de belirlenmiştir. özellikle, Cu ve Fe içeriğini çeşitli muamele ve muamele interaksiyonlarmın çok önemli (P<0,01) derecede etkilediği saptanmıştır. K içeriği;İÜ yaş çaylarda flame fotometre ile 16450-18050 ppm, EDXRF tekniği ile 19050-26254 ppm; siyah çaylarda flame fotometre ile 17025-20702 ppm, EDXRF tekniği ile 21904-26883 ppm; posada flame fotometre ile 9650-12250 ppm, EDXRF tekniği ile 9150-13772 ppm arasında belirlenmiştir. Ca miktarları yas çay, siyah çay ve posada sırasıyla, AAS ile 3048-6359 ppm, EDXRF tekniği ile 3580-5623 ppm; AAS ile 1672-4745 ppm, EDXRF tekniği ile 3370- 4913 ppm; AAS ile 3533-5647 ppm, EDXRF tekniği ile 3743-5733 ppm arasında saptanmıştır. Yas çay, siyah çay ve posada Mg miktarları sırasıyla 924-2900 ppm, 1072-2292 ppm, 1166-2497 ppm olarak tesbit edilmiştir. Cu içeriği yaş çaylarda 42,13-92,05 ppm, siyah çaylarda 91,12-153,37 ppm ve posada 72,99-143,62 ppm arasında belirlenmiştir. Mn içeriği yaş çayda AAS ile 144,1-278,9 ppm; EDXRF tekniği ile 1629,5-2463,6 ppm arasında, siyah çaylarda AAS ile 131,8-301,8 ppm; EDXRF tekniği ile 1856,1- 2802,6 ppm arasında, posada ise AAS ile 114,5-232,8 ppm, EDXRF tekniği ile 1775,3-2582,3 ppm arasında saptanmıştır. Yaş çay, siyah çay ve posada Zn miktarları sırasıyla 5,91- 20,84 ppm, 13,18-22,63 ppm ve 10,18-26,26 ppm olarak değişim göstermiştir. Fe içeriğinin, yaş çaylarda AAS İle 10,42- 83,90 ppm, EDXRF tekniği ile 275,30-786,60 ppm, siyah çaylarda AAS ile 23,40-100,72 ppm, EDXRF tekniği ile 260,93- 559,95 ppm, posada ise AAS ile 24,51-106,89 ppm, EDXRF tekniği ile 379,97-756,12 ppm arasında olduğu saptanmıştır. Ni miktarları ise yaş çayda 1,64-5,67 ppm, siyah çay 2,06- 4,23 ppm ve posada da 0,89-3,82 ppm arasında olduğu belirlenmiştir. K, Ca, Mn ve Fe'in EDXRF tekniği ile belirlenen miktarları AAS ile belirlenen miktarlarından daha yüksek bulunmuştur. Bu farkın nedenlerinin bütün yönleriyle araştırılması ve çeşitli minerallerin analizi için en uygun yöntemin belirlenmesi gereği kanaatine varılmıştır. Elementlerden sırasına göre K, Ni, Mn, Cu, Fe, Zn, Mg ve Ca'un deme geçme nisbetlerinin azaldığı belirlenmiştir. K ve Ni -'yüksek oranda deme geçerken, Mg ve Ca'un deme geçiş oranının çok daha az olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak, ülkemizde yaş çaydan başlamak üzere, siyah çay üretim aşamalarının, çay kalitesini çok önemli derecede etkilediği belirlenmiştir. ülkemiz çay üretiminde, homojen ve kaliteli çay üretim şartlarının sağlanması gerektiği inancına ulaşılmıştır. Çay üretimimizdeki, çeşitli aşama ve proseslerle ilgili olarak detaylı araştırmaların yapılması gereği de bu araştırma sonuçlarından anlaşılmaktadır.

SUMMARY Harvested, brought to the factory sides.and ready for processing green tea, and processed black tea samples, from these green tea, of 8 tea factories located in the 8 different locations of Turkish tea plantation area, were sampled and analysed in this reseach work. Green tea, and black tea processed from these bulk teas, were sampled in the mid of the to different, 1st., 2nd. and 3rd. shooting periods. Either method of the tea processing methods of rotorvane, caykur (Turkish Tea-Board Processing Method), rotorvane+CTC and/or orthodox tea processing methods has been used in these 8 different tea factories which from those green tea and processed black tea samples were taken for analysis. Analyses have been carried out on the green tea, processed black tea and on the residue of the black tea after the tea brewing. So, the effect of the growing locations, factory processing methods, different shooting periods and interaction effects of the processing method x shooting period and the factory location x shooting period and the physical, chemical, some mineral components and organoleptic characteristics of green tea, black tea and the tea residue were analysed and determined. In the green tea samples, addition to the physical analyses, analyses of water, extract, polyphenolic compounds, total fibers, caffeine, total ash, water-soluble and water- insoluble ash, and the amount of K by the flame spectrophotometry, K, Ca, Mn and Fe by the energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF), and Ca, Mg, Cu, Mn, Zn, Fe and Ni by the atomic absorbtion spectrophotometry techniques were done and determined. In the black tea samples, same chemical and elemental analyses, which hadvi been done in the green tea, were done, and plus the amount and percent of theaflavin CTF), thearubigin <TR), total color and brightness index were determined, and by organoleptic evaluation, black tea apperance, color of residue, color, odor-flavor and taste of the tea liquor and general organoleptic evaluation were determined. In the tea residue after the brewing, total ash and the above mineral components were determined by applying the indicated techniques. Green tea samples had shown significantly different physical characteristics by the locations and the shooting periods. Again, it was found that location, shooting period and different treatment combinations, had significantly <P<0.05j P<0.01) varied effects on the different chemical characteristics of the green tea. Especially, on the ash content of the green tea samples, highly significant (P<0.01) effects of the shooting periods were observed. On the content of the some minerals, especially on the Mg content, different significant (P<0.05; P<0.01) effects of the various treatments were seen. On the determined chemical characteritics of the black tea, generally significant (P<0.01) effects of all the teratments and treatment interactions were calculated. When considering the mineral constituents, especially, the results had shown that different treatments of this research work have been playing an indicative role on the chemical composition of the black tea. Water content of the black tea were ranged between 2.91- 8.1SH. Important quality criterias such as, extract, fiber, caffeine, TF as pmol/g and as % and TR of the black tea were found to be changing between 26.97-34.67%, 12. 00-17. 31%,vii 1.14-1.88*, 3.77-6.14, 0.27-0.47% and 9.53-12.92% respectively. In the black tea quality determinative characteristics such as extract, TF, TR and brighness values were dropped from 1st. shooting period toward the 3rd. shooting period. While, amount of TF and TR were found to be the highest in the tea samples processed by the rotorvane+CTC method, they fell down to their lowest values in the orthodox processed tea samples. It was found that the amount of the total and different ash fractions of the black tea were more, affected by the different treatments than those of green tea were. Same situation had been true for the amount of the different minerals too. Especially, Cu and Fe contents of the black tea were highly significantly <P<0.01) affected by the different treatments and treatment interactions of this research work. K content of the different tea samples, determined by the different techniques were found to be as follow: in the green tea by flame photometre, 16450-18050 ppm; by EDXRF 19050-26254 ppm; in the black tea, by the flame photometre 17025-20702 ppm, by the EDXRF 21904-26882 ppm; and in the residue by the flame photometre 9650-12250 ppm; by the EDXRF 9150-13722 ppm. Ca content of the green tea, black tea, and residue was changed respectively, by AAS method 3048-6359 ppm; by EDXRF method 3580-5623 ppm; by AAS method 1672-4745 ppm; by EDXRF method 3370-4913 ppm; by AAS method 3533-5647 ppm; by EDXRF method 3743-5733 ppm. In the green tea, black tea, and in the residue Mg content, determined by AAS, was 924-2900 ppm, 1072-2292 ppm, and 1166-2497 ppm respectively. Cu content in the green tea was between 42.13-92.05 ppm, inviii the black tea between 91.12-153.37 ppm, and in the residue between 72.99-143.62 ppm. Mn content of the green tea determined by the AAS technique was found 144.1-278.9 ppm; by the EDXRF technique 1629.5-2463.6 ppm; in the black tea determined by AAS technique 131.8-301.8 ppm; by EDXRF technique 1856.1-2802.6 ppm, and in the residue by the AAS technique 114.5-232.8 ppm, and by EDXRF technique 1775.3- 2582.3 ppm. Zn content of the green tea, black tea and tea residue was determined to changing between 5.91-20.84 ppm, 13.18-22.63 ppm and 10.18-26.26 ppm, respectively. Fe content of the different tea samples were determined to be as follow: in the green tea determined by the AAS 10.42- 83.90 ppm, by EDXRF technique 275.30-786.60 ppm, in the black tea determined by AAS 23.40-100.72 ppm, by EDXRF 260.93-559.95 ppm, and in the tea residue by the AAS 24.51- 106.89 ppm, and by EDXRF 379.97-756.12 ppm. Ni content of the green tea, black tea and the tea residue was 1.64-5.67 ppm, 2.06-4.23 ppm and 0.89-3.82 ppm respectively. The amount of the each mineral of K, Ca, Mn and Fe determined by the EDXRF technique was always higher than the amount of the respective minerals determined by the AAS technique. It has been concluded that the cause of this diference should be researched and an appropriate and better analysis method for each minral should be found out. It has been observed that the passing ratio of the minerals to the liquor, during the brewing, fell down from K, Ni, Mn, Cu, Fe, Zn, Mg and Ca respectively. While K and Ni were- passing to the liquor in a high amount, the passed ratio of Mg and Ca were very low. As a result, it was determined that starting from the quality of the green tea, all the processing steps of theix tea processing had been highly significantly affecting the processed black tea quality. We have believed, in our country homogen and higher quality tea processing conditions should be set up. From the results of this research work, it has also been concluded that in the every step and processing phase of our tea processing practice, detailed and comprehensive research works had to be carried out.