Özet

Sirke her türlü etil alkole sahip içkinin, sirke bakterilerinin mevcudiyetinde havalı şartlarda oksidasyonu sonucu meydana gelir. Biyokimyasal süreçler sonucu etil alkol oksitlenerek asetik aside dönüşür ve etil alkolün sarhoş edici ve diğer olumsuz etkileri ortadan kalkar. Faydalı, besleyici ve aromatik bir gıda maddesine dönüşür. Sirke oluşumu havaya açık şartlarda meyve suyu ve şarabın, doğal mikroflora yardımı ile geçekleşebilmektedir. Sanayi tipi üretimde 4-5 haftalık sirkeleşme süreci birkaç güne düşürülmektedir. Bu derlemede sirkenin menşei olan etil alkol ve üretimi hakkında kısa bir bilgi verildikten sonra, alkolden sirke oluşumunun biyokimyasal süreci, üretim teknikleri ve yasal mevzuatı hakkında bilgi verilmiştir.

Anahtar kelimeler: Sirke, etil alkol, sirke oluşumu, üretim, mevzuat.

Abstract

Vinegar is produced as a result of oxidation of ethyl alcohol of the drinks those include ethyl alcohol, to acetic acid by help of vinegar bacteria under aerobic conditions. At the end of the biochemical reactions, the detrimental and drunken effect of the product is lost. This alcoholic product is changed to useful, nutritional and aromatic foodstuff. The occurrence of vinegar can be formed by natural micro flora at aerobic conditions in the alcoholic beverages and fruit juices about in a month. In industrial production this time reduced to a few days. In these review, it was thought to give a short knowledge about the ethyl alcohol as being the source of vinegar and also the biochemical pathways of its occurrence, production techniques and legislative statue.

Key words: Vinegar, ethyl alcohol, occurrence of vinegar, production, legislation.

Giriş

Eski çağlarda sirke, yalnızca sofralarda tüketilmekle kalmamış; tarla işlerinde, avda, kara ve deniz seferlerinde de serinletici bir içki olarak yerini almıştır. Aynı zamanda sirke o dönemlerde ilaç olarak da kullanılmıştır (1). Günümüzde ise sirke, yalnızca yemeklerde, salatalarda değil turşu yapımında da kullanılır. Ayrıca mayonez, salça, salamura, hardal ve diğer benzeri gıda maddelerinin hazırlanmasında ve konserve edilmesinde, az miktarda da antiseptik olarak kullanılmaktadır (2, 3, 4). TSE 1880 EN 13188 sirke standardına göre ise sir ke; “Tarım kökenli sıvılar veya diğer maddelerden, iki aşamalı alkol ve asetik asit fermantasyonuyla, biyolojik yolla üretilen kendine özgü ürün” olarak tanımlanmaktadır. Bu standartta sirke çeşitleri, üretiminde kullanılan hammaddelere göre; şarap sirkesi, meyve sirkesi, meyve şarabı sirkesi, elma şarabı sirkesi, alkol sirkesi, tahıl sirkesi, malt sirke si, aromalı sirke ve diğer sirkeler olarak verilmiş tir. Bunlardan şarap (üzüm) sirkesi “biyolojik yolla asetik asit fermantasyonu ile sadece şaraptan (sa dece taze üzümden elde edilen şarap) elde edilen sirke” şeklinde tanımlanmıştır (4).

Sirke, üzüm ve bünyesinde şeker bulunan diğer yaş veya kurutulmuş meyvelerin suyu veya şıralarına, çeşitli işlemler uygulamak suretiyle elde edilir. Sirke üretiminde iki aşama vardır. Birinci aşamada, mayalar, anaerobik yolla şekerleri etanole çevirirler. İkinci aşamada; üretilen bu etil alkol, sirke bakterileri tarafından aerobik koşullarda asetik aside okside edilir. Bunun yanında saf asetik asit seyreltilerek de sirke üretilebilmektedir (3,5,6). Sirkenin tarihçesi şüphesiz şarabın, biranın tarihçesi kadar eskidir. Aslında sirke, şarap veya bira bünyesindeki etil alkolün, sirke bakterileri yardımı ile asetik aside oksidasyonu sonucu oluşan bir asit fermantasyonu üründür. Sirke bakterileri, Acetobacter sp. ve Gluconobacter sp. cinslerine ait türler olup ticari sirke üretiminde yaygın olarak Acetobacter sp. türleri kullanılır (5,6).

Alkol Kimyası

Genel anlamda alkoller, bir hidrokarbondaki hidrojen (-H) atomlarından bir ya da daha fazlasının yerini hidroksil grubunun (-OH) alması sonucu alkol oluşur. Yapı bakımından alkoller, uçucu sıvılardan yapışkan katılara kadar çeşitli biçimlerde bulunabilirler. İsimlendirilmede metan, etan, propan ve bütan, gibi hidrokarbonlardan oluşan alkoller, benzer biçimde metanol, etanol, propanol ve bütanol şeklinde adlandırılır. Alkoller organik kimyanın önemli bileşik gruplarından birini teşkil eder. Alkoller oldukça geniş bir çeşit yelpazesine sahiptir. Bunlardan gıda ve beslenme konusunda en önemli olanları; metanol (metil alkol), etanol (etanol) ve gliserol (gliserin)’dir. Bütanol ve propanol ise gıda maddelerinde çok az miktarda görüldüklerinden ikinci dereceden önem arz ederler. Yine hayati öneme sahip olan ve adını çok duyduğumuz bazı kompleks alkol ve benzerleri de mevcuttur. Kolesterol, kolesterolü düşürmede etken olan ergo-steroller ve A vitamini gibi bileşikler birer kompleks alkoldür. Mentol “nane ruhu” (C10 H20 O) yine bir terpenoid alkol çeşididir(2,4,10,11).

ETIL ALKOL (Etanol) “C2H5OH”

Alkol terimi doğrudan etil alkolü ifade eder. Sirke hakkında daha doyurucu bilgiye ulaşabilmek için, sirkenin kaynağı olan etil alkolü (etanol) de iyi tanımak gerekir. Çünkü etil alkol kaynakları, sirkenin de kaynağı olabilir. Etil alkol, vücutta tamamen metabolize olabilen ve içildiğinde sarhoşluk veren tek alkol türüdür. Saf etil alkol berrak, renksiz, karakteristik kokulu bir sıvıdır. 78,4°C’de kaynar, -114,5°C’de donar. Etil alkol üretimi “DOĞAL” ve “SANAYİ” tipi olmak üzere iki yolla gerçekleştirilir, Bu iki tip alkol de sirke üretiminde kullanılabilir:

a. Doğal Yolla Alkol Üretimi

Etil alkol, şekerlerin Saccharomycess cerevisiae sp. suşları tarafından oksijensiz, yani anaerob ortamda fermantasyonu yoluyla elde edilir. Bu olay alkol fermantasyonu olarak adlandırılır. Şeker kaynaklı olan bu alkole tarımsal, bitkisel veya biyoetanol denir. Saccaromyces cerevisiae tarafında salgılanan ZYMAS enzim grubu yardımıyla glikoz fermantasyona uğratılır. Açığa ana metabolit olarak etil alkol ve karbondioksit (CO2) açığa çıkar. Bir miktar da enerji oluşur. Reaksiyon aşağıdaki gibi özetlenebilir.
C6H12O6→ 2 C2H5OH + 2 CO2+ 2ATP

Alkol üretimi için kullanılan basit bir düzenek Şekil 1’de verilmiştir. Görüldüğü gibi meyve pulpunun bulunduğu kap içine hava gitmeyecek şekilde anaerob fermantasyon ortamı sağlanmıştır.

b. Sanayi Tipi Etil Alkol Üretimi

Sanayi tipi alkoller iki farklı metotla üretilmektedir.

1. Etan gazının sülfirik asit katalizörlüğünde, su içinde çözülmesiyle gerçekleştirilir.

2. Asetilen gazı kullanılarak elde edilen asetaldehit (CH3CHO), 100-130°C’de, nikel katalizörlüğünde hidrojenedilerek etanole indirgenir.
Sanayi tipi alkoller saf değildir. Azeotropi olayı sebebiyle istenilen saflıkta üretilemezler. Bu azeotropi olayını
bozmak için:
1. Genellikle damıtmada benzen (veya triklor etilen) katılır. Su-alkol-benzen üçlüsü damıtıldığında su biter
fakat içilemez özellikte benzen ve alkol karışımı elde edilir.
2. Teknik etil alkole suni olarak pridin veye metanol karıştırılarak içilmezlikleri sağlanır.
Sanayi tipi alkollerin gıda amaçlı kullanımları mümkün değildir

Alkolün Kullanım Alanları

Gıda sanayilerinde, etil alkol alkollü içeceklerde, sirke üretiminde ve aroma konsantrelerinde polar solvent olarak kullanılır. Beslenme ortamlarında, özellikle alkollü içkiler yanında, bitkisel ve hayvansal menşeli fermente gıdalar az miktarda da olsa alkol ihtiva edebilmekte, oksijenli ortamlarda sirkeleşebilmektedir.

Alkolün Biyotransformasyonu

Etil alkol esas olarak karaciğerde metabolize edilir. %98’i oksidatif biyo transformasyon suretiyle asetaldehit, asetik asit ve sonuçta CO2, H2 O ve enerjiye dönüştürülerek vücutta hızla elimine edilir. Ara ürün olarak elde edilen asetik asit, sirke asidinden başkası değildir. Dolayısıyla sirkenin biyotransformasyonu daha hızlı olmaktadır (5,12).

Asetik asit Biyotransformasyonu

İlk oksidasyon aşamasında etil alkol, alkol dehidrogenaz enzimi ile asetaldehite oksitlenir. İkinci aşama ise asetaldehit dehidrogenaz enziminin faaliyeti ile asetaldehit hidratın asetik asite oksidasyonudur. Sonuçta 1 mol etanolden 1 mol asetik asit oluşur. Glukonobakterler etanolü sadece asetik asite oksitlerken (tamamlanmamış oksidasyon) Acetobakterler etanolü önce asetik asite daha sonra da oksijen varlığında CO2 ve H2 O indirgerler.

Sirke üretiminde bu durum asit niceliğini azaltacağından pratikte önem taşır. Glukonobakterler ayrıca glukozu glukonik asite de oksitleyebilirler. Glukonik asit ilaç endüstrisinde kullanılan kalsiyum glukonatın yapımında kullanılır. Doğal sulara sodyum glukonat ilavesi ile de tuz çökelmesi önlenmektedir (5,11,12). İçki üretiminde kullanılan mayalar % 18 – 25’lik alkol ortamında dahi çalışabilirler. Damıtılarak yüksek konsantrasyonlu alkol elde edilebilir. Sirke üretiminde seyreltilerek kullanılırlar. Tüm alkollü içkiler (bira, şarap, şampanya, vermut, rakı, kımız vb.) ile endüsriyel amaçlı ürünler (biyoetanol, ispirto ve saflaştırlmış absolü alkol vb.) sirkenin kaynağı olabilir. Özellikle zengin aromatik profilleri sebebiyle meyve şarapları bu amaçla değerlendirilir. Şarapların alkol miktarı %10 (7-18)’dur. Siyah üzümden kırmızı, beyaz üzümden beyaz şarap ve sirke üretilir.

SİRKE ÜRETİMİ

Maya olarak sirke anası denilen sirke anası veya saf bakteri kültürleri kullanılır. Şaraptaki alkole eşdeğerde,%10-12 asetik aside sahip sirke elde edilebilir. Standart Sirke, Türk gıda kodeksi ve USA standartlarına göre en az % 4, Avrupa Birliği standartlarına göre en az %5 asetik asit içerir. Sirke elde edildiği meyvenin (üzüm, elma, nar vs.) özel bileşim ve çeşnisini taşır (2,3,5,13,14).

…