Bilgi Bankası

Protein/nem oranında bozulma

Tanım ve Önemi

Hasattan sonraki depolama sürecinde dane nemi, sıcaklık ve oksijen dengesi bozulduğunda arpa tanelerinde enzimatik, mikrobiyal ve oksidatif süreçler aktive olur.
Bu da protein yapılarının parçalanması, amino asit dönüşümleri ve nişasta–protein dengesinin değişmesine neden olur.

Sonuç:

  • Dane içi su aktivitesi (aw) yükselirse → mikrobiyal solunum ve protein hidrolizi başlar.

  • Kuru ve sıcak depolarda ise protein oksidasyonu ve denatürasyonu gelişir.

Kritik eşikler:

  • Dane nem oranı: >%13 → bozulma başlar

  • Depo sıcaklığı: >25 °C → protein hidrolizi hızlanır

Protein ve Nem Dengesinin Fizyolojik Mekanizması

  1. Protein hidrolizi (enzimatik çözünme):

    • Proteaz ve peptidaz enzimleri devreye girer.

    • Kompleks depo proteinleri (hordein, glutelin) amino asitlere ayrılır.

    • Serbest amino asitlerin oksidasyonu ile “bayat arpa kokusu” oluşur.

  2. Protein denatürasyonu (ısı kaynaklı):

    • Yüksek sıcaklıkta (≥35 °C) hordein yapısı çözülür.

    • Maltlık arpalarda çimlenme enzim aktivitesi (α-amilaz, β-glukanaz) %30 azalır.

  3. Nem değişimi (higroskopik denge bozulması):

    • Taneler çevre nemine göre su alır veya verir.

    • Sıcaklık farkları → “kondenzasyon” → lokal nem artışı → küf ve bakteriyel aktivasyon.

  4. Oksidatif bozulma:

    • Lipit peroksidasyonu proteinleri çapraz bağlar → sindirilebilirlik azalır.

    • Renk koyulaşması ve aroma kaybı oluşur.

Kimyasal ve Mikrobiyal Etkiler

Etmen Etki Mekanizması Sonuç
Aspergillus / Penicillium Proteinleri parçalayarak amino asit tüketimi Protein kaybı, mikotoksin riski
Fusarium spp. Proteaz salgılar Gluten yapısı bozulur
Bakteriyel solunum (Bacillus spp.) Nemli ortamda CO₂ ve ısı üretimi Lokal sıcaklık artışı
Yüksek O₂ konsantrasyonu Oksidatif enzim aktivasyonu Renk ve aroma bozulması
Düşük nem (<10%) Protein sertleşmesi Zayıf çimlenme, düşük malt kalitesi

Doku ve Mikroskobik Bulgular

  • Endospermde protein matrisi çözülmüş, nişasta granülleri çevresinde boşluklar.

  • Aleyron tabakasında renk değişimi ve pigment oksidasyonu.

  • Mikroskopta hordein tabakasında çatlamalar, lipit damlacıkları görünür.

  • Küf bulaşmış tanelerde hif invazyonu ve proteolitik boşalmalar.

Risk Faktörleri

Faktör Etkisi
Depo nemi >%70 Su aktivitesi artar, mikrobiyal aktivasyon
Sıcaklık >25 °C Protein hidrolizi, lipit oksidasyonu
Yetersiz havalandırma CO₂ birikimi, fermantasyon riski
Yüksek pH (alkali ortam) Protein yapısında çözünme
Kondenzasyon (yoğuşma) Lokal nem artışı, küf gelişimi
Uzun depolama (>8 ay) Enzimatik aktivite ve renk bozulması

Kalite Parametrelerine Etkiler
Özellik Normal Değer Bozulma Durumu
Protein (%) 10–12 7–9 (azalma)
Nem (%) 11–12 13–15 (artış)
Çimlenme gücü (%) ≥95 60–75
Hektolitre (kg/hl) 65–68 58–62
Renk Açık sarı Koyu sarı / gri ton
Koku Nötr, tahıl aroması Bayat, küf kokulu

Önleme ve Koruma Stratejileri

1. Depo Nem ve Sıcaklık Kontrolü

  • Nem: %11–12 (denge nemi)

  • Sıcaklık: <18 °C

  • Bağıl nem: %60–65

  • Fanlı havalandırma, sensörlü izleme kullanılmalı.

  • Her 10 günde nem ve sıcaklık ölçümü yapılmalı.

2. Havalandırma ve CO₂ Yönetimi

  • CO₂ >0.5% olduğunda havalandırma başlatılmalı.

  • Kapalı depolarda oksijen takviyesi gerekmez; önemli olan nem denetimidir.

3. Biyokoruyucu ve Mikrobiyal Destek

  • Bacillus subtilis + Trichoderma harzianum → küf ve proteaz aktivitesini baskılar.

  • Organik asit (propiyonik, sorbik) uygulamaları → su aktivitesini düşürür.

  • Silisyum + deniz yosunu → tane yüzey direncini artırır.

4. Kimyasal Koruma ve Stabilizasyon

  • Antioksidan karışımlar (askorbik asit + tokoferol) protein oksidasyonunu yavaşlatır.

  • Fosfit bazlı yaprak uygulamaları (hasat öncesi) dane stabilitesini uzatır.

5. Depo Hijyeni

  • Depo öncesi kuru temizlik + dezenfeksiyon (quaternary ammonium).

  • Küf bulaşmış alanlar kireç + propiyonat ile izole edilmeli.

Dönemin Riskleri

Risk Etki Önlem
Nem artışı Mikrobiyal bozulma Kurutma, havalandırma
Yüksek sıcaklık Protein denatürasyonu Soğutma
Oksidatif stres Renk ve aroma kaybı Antioksidan uygulama
Depo hijyen eksikliği Küf gelişimi Dezenfeksiyon
Uzun depolama süresi Kalite kaybı Periyodik analiz

Pratik Öneriler

  • Hasat sonrası dane nemi %12’nin altına düşmeden depoya alınmamalı.

  • 6 aydan uzun depolamalarda sıcaklık 18 °C’nin altında tutulmalı.

  • Hektolitre ölçümü ve protein analizi her 2 ayda bir yapılmalı.

  • Küf veya “asidi andıran” koku fark edilirse parti ayrı depolanmalı.

  • Yüksek nemli bölgelerde kurutma + organik asit koruma birlikte kullanılmalı.

İlaç Önerileri