ÜZÜM TANESİNİN GELİŞİMİ VE YAPISI Tane sapı Sap çukuru Tane Ekzokarp Mezokarp Endokarp Çekirdek Tane kabuğu Tane eti ÜZÜM TANESİ HÜCRESİNİN YAPISI Hücre, bitkinin yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Asma, çok hücreli bir organizmadır. Yapılarına, bileşimlerine ve fonksiyonlarına göre özelleşmiş çok sayıda hücre bulunmaktadır. Üzüm tanesi hücreleri genellikle küre ve elips şeklindedir. Hücre, hücre çeperi ve protoplazma olarak iki ana bölümden oluşmuştur. Hücre çeperi Hücreyi dış ortamdan ayıran, seçici geçirgen canlı yapıdır. Hücre ile çevresi arasındaki etkileşimi sağlayarak madde alış verişini düzenler. Hücre çeperinin yapısını lipit ve proteinler oluşturur. Üzüm tanelerinin hücre çeperleri, şekerler, organik asitler, fenolik bileşikler, mineraller ve aroma maddelerinin dağılmasını önler ve hücreyi dış etkenlere karşı korur. Üzüm tanesinde bulunan hücrelerin çeperleri, nötral polisakkaritlerden (selüloz, ksiloglukan, arabinan, galaktan, ksilan ve mannan), asidik pektik maddelerden, çözünmeyen proantosiyanidinlerden ve yapısal proteinlerden oluşmaktadır . HÜCRE ÇEPERİNİN YAPISI ÖNEMLİDİR!!!! ÇÜNKÜ; • Üzüm tanelerinde hücre çeperinin yapısı, tanenin tekstürünü belirlemesi bakımından önemlidir. • Üzüm olgunlaştıkça hücre çeperindeki pektik maddeler hidrolize olmakta, bu hidrolizin düzeyi de tane etinin sertliğini ve yumuşaklığını belirlemektedir. • Hücre zarının selüloz içeriği, tekstür üzerinde etkilidir. • İnce çeperlere sahip hücreler, sert bir tekstür, kalın çeperlere sahip hücreler yumuşak bir tekstür oluşturmaktadır. Protoplazma Golgi aygıtı Peroksizom Plazma membranı Kloroplast Vakuol Hücre çeperi Hücre zarı Granüllü ER Nükleus Nükleolus Düz ER Sitoplazma Mitokondri İnce granüler yapıda jel-benzeri bir materyal olup, hücre içini doldurur. Sitoplazma, nükleus, vakuoller ve plastitler şeklinde bölümlere ayrılarak incelenebilir. Vakuoller tonoplast vakuoller Vakuoller bitki fizyolojisi için temel organellerdir. Görevleri: depolama, sindirim, renklenme, pH ve iyon dengesi, turgor basıncını ayarlama Üzüm tanesi hücrelerinde bulunan vakuoller, şeker, organik asit, aroma maddeleri, su ve iyonların hücresel deposudur. Üzüm tanesi olgunlaştıkça, vakuollerin sayısı, büyüklüğü ve kompozisyonu değişmektedir. Vakuollerde su ve kuru madde birikimi ile hücreler büyümekte ve bunun sonucunda tane iriliği artmaktadır. Pus tabakası Tane kabuğunu örten, ince ve mumsu yapıda bir tabakadır. Tane kabuğu ağırlığının %1-2’sini oluşturmaktadır. Üst üste binmiş kütikülar ve epikütikülar mum tabakalarından oluşmaktadır. Bu tabakanın %78 oleanolik asit, %10.3 alkol, %4 ester, %2.7 yağ asitleri, %2 aldehit ve %0.7 parafinden oluştuğu saptanmıştır (Radler 1965). Taneyi su kaybına, mekanik zararlanmalara, yanıklığına ve fungal enfeksiyonlara karşı korur. güneş Sofralık üzümlerin görsel çekiciliğini artırır. Siyah üzüm çeşitlerin tane kabuklarında, beyaz çeşitlere oranla daha kalındır . Tane eti (mezokarp) Tane eti, tanenin toplam ağırlığının %80-90’ını oluşturmaktadır. Mezokarpın çekirdeklerin etrafındaki daha sıkı etli tabakasına “endokarp” adı verilmektedir. Mezokarp dokusu, 25-30 sıra hücre tabakasından oluşmaktadır . Mezokarp hücreleri, büyük vakuollü, ince çeperli ve geniş parankima hücrelerinden oluşmaktadır. Tane eti (mezokarp) Olgunlaşma süresince mezokarp hücreleri büyüyerek ve çeperleri incelirken, ekzokarp hücreleri giderek küçülmekte ve çeperleri kalınlaşmaktadır. Hasat zamanında bu iki dokunun hücre çeperleri arasında 20 kat , hücre büyüklükleri arasında ise 75 kat fark oluşmaktadır. Hücre büyüklükleri ve özellikle hücre çeperi kalınlıkları arasındaki fark, şarap yapımı sırasında fenolik madde ekstraksiyonu bakımından önem taşımaktadır Çekirdek Kütiküla Epidermis Dış integüment (yumuşak tohum kabuğu), ince çeperli büyük parankima hücrelerinden meydana gelmiştir. Orta integüment (sert tohum kabuğu), ligninleşip kalınlaşmış iki hücre tabakasından oluşmaktadır. İç integüment, endosperm ve embriyonun üzerindeki üç hücre tabakasından meydana gelmiştir. embriyo (Cadot vd. 2006). Çekirdekler, tane ağırlığının %10’una ulaşabilmektedir. Histolojik olarak üç ana bölümden oluşmaktadır. Bunlar tohum kabuğu, endosperm ve embriyodur. Olgunlaşma sırasında tohum kabuğunun tabakaları ligninleşerek çekirdeklere sert bir yapı kazandırmaktadır. ÜZÜM TANESİNİN HİSTOKİMYASAL YAPISI Üzüm tanesinin histokimyasal yapısı kapsamında; Şekerler, Organik asitler, Fenolik bileşikler, Mineraller, Aroma maddeleri ve Vitaminler incelenmiştir. ŞEKERLER Sukroz Yapraklardan meyveye taşınan şeker sukrozdur. Sukroz = glukoz + fruktoz Taneye ulaştığında invertaz enziminin yardımıyla hidrolize olarak glukoz ve fruktoza dönüşmektedir. Glukoz Fruktoz ŞEKERLER Yapraklarda karbon asimilasyonu ile üretilen şekerler, floem yoluyla taneye taşınır. Tanedeki şekerin diğer bir kaynağı, tanedeki organik asitlerin şekere dönüşümüdür. Fakat malik ve tartarik asitten sentezlenen şeker miktarı çok azdır. Meyvenin hızlı büyüdüğü I.safhada şeker yüzdesi tanenin ağırlığının %2’sinden daha azdır. Ben düşmeden sonra tanede hızlı bir şeker birikimi olmaktadır. Bu dönemde şeker miktarı, tane ağırlığının %25 veya daha fazlasına ulaşmaktadır. ŞEKERLER • Vinifera üzümlerinde şekerlerin önemli bir kısmı glikoz ve fruktoz olup; karbonhidratların %99’unu, olgun üzüm tanesinin de %12-30’luk bir bölümünü oluşturmaktadır. • Üzüm tanesinde glikoz ve fruktoza ek olarak, sukroz, rafinoz, staçiyoz, melibiyoz, maltoz ve galaktoz gibi şekerler de az miktarlarda bulunmaktadır. • Üzüm suyundaki toplam şeker miktarı 150-250 g/l arasında değişmektedir. ŞEKERLER Olgunlaşmamış tanede Olgun tanede Aşırı olgun tanede Glukoz > fruktoz (glukoz miktarı fruktozun 3-4 katı) Glukoz = fruktoz oransal olarak eşit (1:1) Fruktoz > glukoz Fruktoz, diğer şekerlere oranla daha tatlıdır. %15 oranındaki fruktoz, %23 oranındaki glikoza eşdeğer bir tatlılık oluşturmaktadır. Şekerler, histolojik olarak en fazla miktarda mezokarp hücrelerinin vakuollerinde depolanmakta, az miktarda da ekzokarp tabakasında bulunmaktadırlar. ORGANİK ASİTLER • Organik asitler, yapılarında karboksil grubu (-COOH) bulunduran organik bileşiklerdir. • Üzümün tadında duyulan ekşilik organik asitlerden ileri gelmektedir. • Üzüm suyunda en fazla bulunan asit tartarik asit tir. Bunu malik asit ve daha az miktardaki sitrik asit takip etmektedir. • Olgunluk zamanının saptanması yönünden pratikte en çok dikkate alınan tartarik asittir. tartarik asit malik asit • Malik asit tanenin ilk gelişme döneminin sonunda, tane etinde biriktirilmektedir. Miktarı ben düşmeden hemen önce maksimuma ulaşmaktadır. • Sitrik asit üzüm suyunun üçüncü büyük asit grubudur. Miktarı olgunluk aşamasında %0.02-0.03 seviyesindedir. • Üzüm taneleri çok az miktarlarda olmak üzere 20’den fazla organik asit içermektedir. Bunlar; asetik, cis-aconitic, askorbik, sinnamik, sitrik, izositrik, formik, fumarik, galakturonik, gallik, glutarik, gliserik, glikolik, glioksilik, 0-hidroksibenzoik, phidroksibenzoik, a-ketoglutarik, laktik, mandelik, mucic, oksalasetik asit, oksalik, fosforik, pirolidon karboksilik, pirüvik, salisilik, şikimik ve suksinik asitlerdir (Fuleki et al., 1993). • Olgunlukta titre edilebilir asit kabuğa yakın bölgede (ekzokarp) en düşük, iç bölgelerde (mezokarp) daha fazla ve çekirdek etrafında (endokarp) en fazla düzeyde bulunmaktadır. Bazı üzüm çeşitlerinin organik asit içerikleri (Karadeniz vd. 2003) Üzüm Çeşitleri Tartarik asit (g/l) Malik asit (g/l) Sitrik asit (mg/l) Toplam asit (g/l) Yapıncak 4.70 2.66 181 7.55 Kabarcık 4.07 1.90 32 6.00 Razakı 4.81 2.82 31 7.65 Müşküle 4.88 2.67 79 7.63 Hafızali 4.47 2.32 45 7.63 Hasandede 4.64 1.91 56 6.61 Sultani Çekirdeksiz İtalia 4.92 1.36 74 6.35 4.29 3.47 68 7.83 Kuru Madde / Asit Oranının Önemi • Üzüm tanelerinin olgunluk durumları genel olarak içerdikleri şeker ve asit miktarları ile belirlenmektedir. • Üzümlerin yeme kalitesini, üzümün ekşiden tatlıya doğru değişen tadı belirlemekte, dolayısıyla şeker (tatlılık) ve asit (ekşilik) miktarları, üzümün tadını oluşturmaktadır (Winkler 1932). • Bir üzüm çeşidi için içerdiği şeker miktarının içerdiği asit miktarına oranı (şeker/asit) o üzüm çeşidinin olgunluk indisini vermektedir. • Sofralık üzümlerde yeme lezzeti her çeşit için farklı olgunluk indislerinde gerçekleşmekte, bu sebeple olgunluk indisi değerleri çeşitler için ayrı ayrı saptanarak, tüketicilerin beğenisini kazanacağı en uygun asit ve şeker miktarları belirlenmektedir. • Üzüm tanesinde bulunan şekerlerin büyük çoğunluğu suda eriyebilir yapıda olduklarından, pratikte SEKM (suda eriyebilir kuru maddeler) terimi şekerleri ifade etmek amacıyla kullanılmaktadır. FENOLİK BİLEŞİKLER Fenolik bileşikler, bitkilerin yapısında bulunan, genel olarak bir aromatik halkaya bağlanmış hidroksil grubu içeren sekonder metabolitler olarak tanımlanmaktadır. Fenolik bileşiklerden inceleyeceklerimiz aşağıdadır. Tanenler Antosiyaninler Fenolik asitler Stilbenlerdir. Fenolik bileşikler, renk, tat ve aromadan sorumlu olmaları ile şaraplık ve sofralık üzüm çeşitleri için önemli kalite kriterleridir. Üzümlerdeki fenolik maddelerin %33’ü tane kabuğunda, %4.1’i tane etinde ve %62,6’sı çekirdeklerde bulunmaktadır (Deryaoğlu 1997). Antosiyaninler Antosiyaninler, üzümlerin kendilerine özgü kırmızı, mavi ve mor tonlardaki renklerini veren doğal renk maddeleridir. Antosiyaninler, üzümde ben düşme aşamasında oluşmaya başlarlar. Olgunlaşma süresince birikerek olgunluk anından sonra en yüksek düzeye ulaşırlar. Aşırı olgunlukla birlikte tanedeki toplam miktarları azalmaktadır. Üzümlerde, malvidin (mor), siyanidin (kırmızı), peonidin (açık kırmızı), petunidin (mavi-mor) ve delfinidin (koyu mavi) antosiyanidinleri bulunmaktadır. Antosiyaninler, şekerlerle bağlanarak tanede glikozitler halinde bulunmaktadır. Histolojik olarak antosiyaninler, tane kabuğu hipodermis dokusundaki 3-4 sıra hücre tabakasında yer almaktadır. Şekilsiz kümeler veya ince granüller halinde hücre zarlarında, sitoplazmada ya da vakuollerde bulunmaktadırlar. Antosiyaninler, tentüriye üzüm çeşitleri dışında yalnız tane kabuğunda yer alırlar. Üzümde bulunan en önemli antosiyanidin pigmentleri malvidin, siyanidin, peonidin, petunidin ve delfinidindir. Üzüm Kabuğunda Bulunan Antosiyaninler Delfinidin-3-O-glucoside Siyanidin-3-O-glucoside Diyanidin-3-O-glucoside Petunidin-3-O-glucoside Peonidin-3-O-glucoside Antosiyanidinler R R' Malvidin-3-O-glucoside Peonidin-3-O-(6-O-acetyl)glucoside Malvidin OCH3 OCH3 Siyanidin OH H Malvidin-3-O-(6-O-caffeoil)glucoside Peonidin OCH3 H Siyanidin-3-O-(6-O-coum.)glucoside Delfinidin OH OH Delfinidin-3-O-cum glucoside Petunidin OCH3 OH Peonidin-3-O-(6-O-coum.)glucoside Malvidin-3-O-(6-O-acetyl)glucoside Malvidin-3-O-(6-O-coum.)glucoside Tanenler Tanenler, tane kabuğunda, tane sapında ve çekirdeklerde bulunan, fenolik bileşiklerle şekerlerin esterlerinden oluşan kompleks yapılardır. Tanenler, meyveye verdiği buruk tat nedeniyle, üzümlerin ve üzümden elde edilen ürünlerin lezzeti üzerinde etkilidirler. Tanenler, kimyasal olarak, hidrolize olabilen tanenler ve kondense tanenler olarak iki gruba ayrılmaktadır Üzüm kabuğunda bulunan tanenler, şarap yapımında çözünerek şıraya geçen ilk bileşikler olmaları nedeniyle önemlidir. Üzümlerin doğal bileşenleri kondense tanenlerdir. Bunlar, flavan-3-ol veya kateşinlerin polimerizasyonu sonucu oluşan kompleks yapılı bileşiklerdir. Temel yapılarını kateşin ve epikateşin oluşturmaktadır. Üzüm kabuklarında bulunan tanen miktarı, ben düşmeden hemen önce en yüksek düzeye ulaşmakta ve sonraki günlerde azalmaktadır. Fenolik Asitler Fenolik asitler, kimyasal yönden; hidroksisinnamik ve hidroksibenzoik asitler olmak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Benzoik asitler R2 R3 R4 R5 Sinnamik asitler p-Hidroksibenzoik asit H H OH H p-Kumarik asit Protokateşik asit H OH OH H Kafeik asit Vanilik asit H OCH3 OH H Ferulik asit Gallik asit H OH OH OH Sinapik asit Sirinjik asit H OCH3 OH OCH3 Salisilik asit OH H H H Gentisik asit OH H H OH Stilbenler Stilbenler, asmada biyotik veya abiyotik stres koşulları altında biriktirilen ve fitoaleksin aktivitesi gösteren fenolik bileşik grubudur. resveratrol Bu bileşiklerden trans-resveratrol, asmada yüksek miktarda sentezlenen ve fitoaleksin özelliği gösteren bir bileşiktir. Stilbenler, V. vinifera çeşitlerinde, ekzokarpta yüksek miktarda sentezlenmekte, mezokarpta çok düşük miktarda bulunmaktadırlar. V. labrusca türüne ait üzüm çeşitleri ise hem ekzokarp hem de mezokarp tabakasında stilben biriktirebilmektedir (Hall ve De Luca 2007). Asma stilbenlerine; trans-resveratrol, cis-resveratrol, piceid, viniferinler (ɛ-viniferin, α-viniferin, β-viniferin, γ-viniferin), pterostilben, astringin, piceatannol, pallidol gibi pek çok bileşik dahildir. trans-resveratrol Piceid cis-resveratrol trans-ɛ-viniferin Aroma Maddeleri Aroma, tat ve kokunun bileşiminden oluşan bir özelliktir. Üzümlerdeki aroma maddeleri, hidrokarbonlar, esterler, ketonlar, aldehitler ve alkoller gibi farklı kimyasal özelliklere sahip çok sayıda bileşikten oluşmaktadır. Aroma maddelerinin en önemli özellikleri, çok az miktarlarda bile duyusal olarak algılanmaları ve kalite üzerinde belirleyici rol oynamalarıdır. Aroma maddelerinin yoğunluğu ve tipleri üzüm çeşitlerine göre farklılık göstermektedir. Ayrıca tane dokularındaki dağılımları da üniform değildir. Histolojik olarak ekzokarp dokusunda biriktirilmekte, daha az miktarda da mezokarpta bulunmaktadırlar. Genel olarak, aroma maddelerinin tanede gelişme döneminin sonuna doğru sentezlendiği kabul edilmektedir. Üzümlerdeki aroma maddeleri iki yapıda bulunmaktadır: uçucu koku veren özellikteki "serbest aroma maddeleri" uçucu olmayan, kokusuz özellikte, üzümde şeker ve amino asitlere bağlı olarak bulunan "bağlı aroma maddeleri". Serbest aroma maddeleri şeker şeker şeker Bağlı aroma maddeleri (glikozitler) ÜZÜMLERDEKİ AROMA MADDELERİ Terpenler Norisoprenoidler • Misket aromasını oluşturan bileşiklerdir. • Tanede bağlı ve serbest formlarda bulunur. • Linaool, nerol ve geraniol (gül aroması) çoğunlukla tane kabuğunda biriktirilir ve miktarları olgunluğa doğru azalır. • Norisoprenoidler, tanede bağlı formda bulunurlar. • Büyük miktarları tane eti hücrelerinde biriktirilir. • Miktarları ben düşmeden sonra artış gösterir. Organo-sülfür bileşikleri (tiyoller) • Organo-sülfür bileşiklerinin birikimi tane kabuğu ile sınırlıdır. Metoksiprazinler • Şarap aromasına katkıda bulunurlar. • Tane kabuğunda bulunurlar. • Miktarları ben düşmeden önce en yüksek düzeyine ulaşır ve tane olgunlaştıkça azalır. • Foxy Aroması Vitis labrusca’nın tipik kokusunu oluşturan aroma olarak bilinir. Bu aromanın sorumlu bileşiği “methyl anthranilate • Misket Aroması Vinifera türlerinde Misket (muscat) grubuna özgü olan aromadır. Misket aromasını oluşturan bileşikler terpen alkolleri (linalool, terpineol ve geraniol) • Çeşide Özgü Aroma Maddeleri 2-methoxy-3-isobutylpyrazine (acı biber veya yeşil dolmalık biber) aroması 4-vinluguaiacol ve 4-vinlyphenol (karanfil aroması) MİNERALLER • • • Bitkilerin beslenmesinde en önemli bileşikler olan mineral maddeler topraktan kökler yoluyla alınmaktadır. Alınan bu bileşikler asmanın tüm organlarına dağılırken taneye de ulaşmaktadır. Üzüm tanesi, asmanın diğer organlarına göre mineral maddeler bakımından daha fakirdir. Mineral maddelerin taze meyve içerisindeki ağırlığı % 0.2-0.6 arasında değişmektedir. Mineral Madde Kalsiyum Miktar Demir 0.4 mg Magnezyum 7.0 mg Fosfor 20 mg Potasyum 191 mg Sodyum 2.0 mg Çinko 0.1 mg Bakır 0.1 mg Manganez 0.1 mg Selenyum 0.1 µg Florid 7.8 µg (100g) 10 mg • Mineral bileşikler arasında en önemli olan potasyumdur. Üzüm suyu içerisindeki katyonların % 50-70’ini oluşturur. • Mineral maddelerin düzeyini; toprak koşulları, bazı iklim koşulları ve hastalık ve zararlı kontrolü için kullanılan mücadele ilaçları etkileyebilmektedir. İz Mikro Makro mg100g-1 K P Ca Mg Na B Fe Mn Zn Cu Cr Co Ni Se Mo Li Al As Cd Sn Sb Ba Hg Pb Ge Çekirdek 205.23 199.90 194.53 51.29 35.49 1.01 0.87 0.49 0.44 0.28 0.01 0.001 0.12 0.02 0.02 0.02 0.14 0.002 0.01 0.01 0.01 0.22 0.02 0.02 -- Tane eti 112.78 15.23 22.09 6.38 2.64 0.46 0.17 0.04 0.03 0.04 0.001 -0.002 0.01 0.002 0.01 0.01 0.001 0.003 0.002 0.001 0.03 0.001 0.002 -- Tane kabuğu 6.11 -3.95 2.19 1.55 --0.001 ------------------ Gülüzümü (V. vinifera L.)’nde yapılan bir araştırmada, incelenen tüm minerallerin en fazla miktarda çekirdeklerde, daha az miktarda tane etinde ve en az miktarda da tane kabuğunda bulunduğu sonucuna ulaşılmıştır (Cantürk 2011). Ekzokarp Şekerler * Organik asitler * Fenolik maddeler *** Aroma maddeleri **** Mineral maddeler Vitaminler Mezokarp Şekerler *** Organik asitler ** Aroma maddeleri ** Fenolik maddeler * Mineral maddeler Vitaminler Endokarp Şekerler ** Organik asitler *** Fenolik maddeler * Mineral maddeler * ** *** **** çok az az orta çok Çekirdekler Fenolik maddeler **** Mineral maddeler *** Üzüm tanesinin büyüme dönemi, renk ve kimyasal değişime göre incelenebilir. Üzüm tanesindeki yeşil rengin kaybolduğu ve yapısında büyük kimyasal değişimlerin başladığı dönem bu iki periyodu ayırmaktadır. Ben düşme dönemi öncesinde taneler koruk yapısındadır. Ben düşmeden sonra olgunlaşma dönemi başlamaktadır. Bu dönemlere ilave olarak aşırı olgunlaşma periyodunu da eklemiştir. Tane Hacmi Tane büyüme devreleri Safha I Safha II Safha III Çiçeklenme Zaman SAFHA I. Meyve bağlamanın gerçekleşmesiyle birlikte tanede irilik ve kütle de hızlı bir artış olmaktadır. Çekirdek ve perikarp büyür ancak embriyoda çok az bir gelişme gerçekleşir. Yeşil sert tanelerde organik asit birikimi gözlenmektedir. 4060 gün sürer. SAFHA II. Bu dönemin özelliği çekirdeklerin olgunlaşmasını tamamlamasıdır. Tane bu devrenin sonuna kadar sert ve yeşil kalır. Bu safhanın süresi 4-42 gündür. Bu sürenin uzunluğu çeşidin erkenci veya geçci oluşunu belirler. Ayrıca bendüşme olayının fizyolojik başlangıcı olarak klorofil içeriği, fotosentez ve respirasyonda azalma görülmektedir. Titrasyon asitliği maksimuma ulaşır. SAFHA III. Bu safhada tane maksimum iriliğe erişmekte ve olgunlaşmaktadır. Ağırlık artışı ve meyve irileşmesi hücrelerin genişlemesi sonucu oluşmaktadır. Araştırıcıların çoğu III. devrenin başlamasını ben düşme ile tanımlamaktadır. Bu safha olgunlaşmaya kadar sürer. Süreç çeşitlere göre 3-8 haftada tamamlanmaktadır. *Taneler yumuşak yapı kazanır, *Şeker birikimi artar, asitlik azalır, *Tanede kabuğu çeşide özgü renk maddeleri, fenolikler ve aroma maddeleri gelişir.
© Copyright 2024 Paperzz