ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK ...
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK ...
ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Ülfet KAYALAR<br />
<strong>ÇUKUROVA</strong> <strong>ÜNİVERSİTESİ</strong><br />
<strong>FEN</strong> <strong>BİLİMLERİ</strong> <strong>ENSTİTÜSÜ</strong><br />
<strong>YÜKSEK</strong> LİSANS TEZİ<br />
ÜLKEMİZDE ÜRETİLEN BAZI ŞARAPLARDA ETİL KARBAMAT<br />
MİKTARININ GAZ KROMATOGRAFİSİ KÜTLE SPEKTROMETRESİ<br />
SEÇİCİ İYON GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ<br />
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI<br />
ADANA, 2011
<strong>ÇUKUROVA</strong> <strong>ÜNİVERSİTESİ</strong><br />
<strong>FEN</strong> <strong>BİLİMLERİ</strong> <strong>ENSTİTÜSÜ</strong><br />
ÜLKEMİZDE ÜRETİLEN BAZI ŞARAPLARDA ETİL KARBAMAT<br />
MİKTARININ GAZ KROMATOGRAFİSİ KÜTLE SPEKTROMETRESİ<br />
SEÇİCİ İYON GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ<br />
Ülfet KAYALAR<br />
<strong>YÜKSEK</strong> LİSANS TEZİ<br />
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI<br />
Bu tez 26/09/2011 Tarihinde Aşağıdaki Jüri Üyeleri Tarafından Oybirliği İle Kabul<br />
Edilmiştir.<br />
....................................................... …………………………… .................………………….<br />
Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU Prof. Dr. Ertan ANLI Doç. Dr. Serkan SELLİ<br />
DANIŞMAN ÜYE ÜYE<br />
Bu tez Enstitümüz Gıda Mühendisliği Anabilim Dalında hazırlanmıştır.<br />
Kod No :<br />
Prof. Dr. İlhami YEĞİNGİL<br />
Enstitü Müdürü<br />
Bu Çalışma Çukurova Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından<br />
Desteklenmiştir.<br />
Proje No: ZF-2010-YL-92<br />
Not: Bu tezde kullanılan özgün ve başka kaynaktan yapılan bildirişlerin, çizelge ve fotoğrafların<br />
kaynak gösterilmeden kullanımı, 5846 sayılı Fikir ve Sanat Eserleri Kanunundaki hükümlere<br />
tabidir.
ÖZ<br />
<strong>YÜKSEK</strong> LİSANS TEZİ<br />
ÜLKEMİZDE ÜRETİLEN BAZI ŞARAPLARDA ETİL KARBAMAT<br />
MİKTARININ GAZ KROMATOGRAFİSİ KÜTLE SPEKTROMETRESİ<br />
SEÇİCİ İYON GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ<br />
Ülfet KAYALAR<br />
<strong>ÇUKUROVA</strong> <strong>ÜNİVERSİTESİ</strong><br />
<strong>FEN</strong> <strong>BİLİMLERİ</strong> <strong>ENSTİTÜSÜ</strong><br />
GIDA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI<br />
Danışman: Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU<br />
Yıl: 2011, Sayfa: 65<br />
Jüri : Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU<br />
: Prof. Dr. Ertan ANLI<br />
: Doç.Dr. Serkan SELLİ<br />
Bu çalışmada Ülkemizin farklı üretim bölgelerinden sağlanan bazı şaraplarda<br />
karsinojen bir madde olan etil karbamat (EK) düzeyleri Avrupa Birliği Referans<br />
Analiz yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Araştırmada 36 adet kırmızı, 18 adet<br />
beyaz, 1 adet Roze, 2 adet tatlı şarap örneği olmak üzere toplam 57 adet şarap örneği<br />
kullanılmıştır. Şaraplardaki etil karbamat extrelut kolonda katı-faz ekstraksiyonla<br />
ekstrakte edilmiş ve GC-MS Seçici İyon Görüntüleme (SIM) yöntemiyle<br />
tanımlanmış ve miktarları belirlenmiştir. Kütle/yük oranı 62, 74, 89 olan iyonlar<br />
kullanılmıştır. Yöntemin validasyon performans parametreleri; doğrusal korelasyon<br />
katsayısı 0,9999, geri kazanım ortalama %96.9, tayin limiti 1.6 ng/mL , ölçüm limiti<br />
5.6 ng/mL olarak bulunmuştur. Validasyon parametrelerine göre yöntem hassas,<br />
seçici ve güvenilir bulunmuştur.<br />
57 adet şarap örneğinden 12 tanesinde etil karbamat (EK) tespit edilmiş ve<br />
bunlarda EK miktarları 3.2 µg/L ile 26.3 µg/L arasında bulunmuştur. EK miktarları<br />
kırmızı sek şaraplarda 3.5 µg/L ile 11.7 µg/L arasında, beyaz sek şaraplarda 3.2 µg/L<br />
ile 12.0 µg/L arasında değişmiştir. Tatlı şarap örneğinin birinde ise 26.3 µg/L etil<br />
karbamat belirlenmiştir. Bölgeler arasında Doğu Anadolu’dan sağlanan örneklerde<br />
etil karbamat tespit edilmemiştir.<br />
İncelenen Türk şaraplarında etil karbamat düzeylerinin uluslararası<br />
mevzuatlarda belirtilen maksimum limitlerin oldukça altında oldukları saptanmış ve<br />
insan sağlığı açısından herhangi bir risk taşımadıkları sonucuna varılmıştır.<br />
Anahtar Kelimeler: Etil karbamat, Türk Şarapları, Katı-faz ekstraksiyon, GC/MS-<br />
SIM, Karsinojen<br />
I
ABSTRACT<br />
MSc THESIS<br />
DETERMINATION OF ETHYL CARBAMATE LEVELS IN TYPICAL<br />
TURKISH WINES BY GC/MS-SELECTIVE ION MONITORING METHOD<br />
Ülfet KAYALAR<br />
<strong>ÇUKUROVA</strong> UNIVERSITY<br />
INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES<br />
DEPARTMENT OF FOOD ENGINEERING<br />
Supervisor : Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU<br />
Year : 2011, Pages: 65<br />
Jury : Prof. Dr. Turgut CABAROĞLU<br />
: Prof. Dr. Ertan ANLI<br />
: Assoc. Prof. Dr. Serkan SELLİ<br />
In this study, the levels of ethyl carbamate (EC) known as carcinogen<br />
substance, in typical Turkish wines obtained from different representative viticultural<br />
region were investigated according to official reference method of European Union.<br />
Total of 57 varietal wine samples 36 red, 18 white, 1 rose, 2 fortified wines were<br />
used. EC was extracted by solid phase extraction using “Extrelut NT-20 column” and<br />
identified and quantified by GC-MS Selective Ion Monitoring Method. Quantitation<br />
was based on the ions of m/z 62, 74, 89. As the validation parameter of the method;<br />
coefficient of correlation (r 2 ), recovery, limit of detection and limit of quantitation<br />
were 0.9999, average %96.9, 1.6 ng/mL and 5.6 ng/mL respectively. Regarding the<br />
validation data, the method was sensitive, reliable and selective.<br />
Seventeen samples out of 57 contained ethyl carbamate, at levels between 3.2<br />
µg/L and 26.3 µg/L. Levels in the EC detected wine samples were ranged from 3.5<br />
µg/L to 11.7 µg/L in red wines, 3.2 µg/L to 12.0 µg/L in white wines and 26.3 µg/L<br />
in fortified wine. EC was not detected in any wine samples obtained from East<br />
Anatolia region.<br />
Resuts showed that EC levels of Turkish wines were under the maximum<br />
acceptable limits of international regulations and do not represent a risk to consumer<br />
health.<br />
Key Words: Ethyl carbamate, Turkish Wine, Solid-Phase Extraction, GC/MS-SIM,<br />
Carcinogen<br />
II
TEŞEKKÜR<br />
Yüksek lisans eğitimim boyunca, çalışmamın düzenlenmesi,<br />
gerçekleştirilmesi ve değerlendirilmesinde katkılarıyla beni yönlendiren, bana yol<br />
gösteren ve destekleyen, bilgi ve deneyimlerinden faydalandığım danışman hocam<br />
sayın Prof.Dr. Turgut CABAROĞLU’na teşekkürlerimi sunarım.<br />
Jüri üyesi olarak tezimi değerlendiren sayın Prof. Dr. Ertan ANLI ve sayın<br />
Doç.Dr. Serkan SELLİ’ye, tezimin hazırlanması sırasında tüm aşamalarda bana<br />
yardımcı olan Arş. Gör. Kemal ŞEN’e ve Arş. Gör. Aysun ŞENER’e,<br />
İlgi, sabır ve manevi desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen babam Eren<br />
KAYALAR , annem Tezcan KAYALAR ve kardeşim Rasiha KAYALAR’a,<br />
Destek ve katkılarından dolayı Çukurova Üniversitesi’ne ve Gıda<br />
Mühendisliği Bölümü personeline teşekkürlerimi borç bilirim.<br />
III
İÇİNDEKİLER SAYFA<br />
ÖZ ............................................................................................................................ I<br />
ABSTRACT ............................................................................................................ II<br />
TEŞEKKÜR ........................................................................................................... III<br />
İÇİNDEKİLER ......................................................................................................IV<br />
ÇİZELGELER DİZİNİ ...........................................................................................VI<br />
ŞEKİLLER DİZİNİ ............................................................................................. VIII<br />
SİMGELER VE KISALTMALAR .......................................................................... X<br />
1.GİRİŞ .................................................................................................................... 1<br />
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR ..................................................................................... 5<br />
3. MATERYAL ve YÖNTEM ................................................................................ 23<br />
3.1. Materyal ...................................................................................................... 23<br />
3.1.1. Şarap Örnekleri.................................................................................. 23<br />
3.1.2. Analizlerde Kullanılan Standart ve Kimyasallar ................................. 24<br />
3.1.3. Analizlerde Kullanılan Cihazlar ......................................................... 25<br />
3.2. Yöntem ....................................................................................................... 28<br />
3.2.1. Şaraplara Uygulanan Genel Analizler ................................................ 28<br />
3.2.1.1. Toplam Asitlik ....................................................................... 28<br />
3.2.1.2. Alkol Miktarı ......................................................................... 28<br />
3.2.2. Etil Karbamat Analizi ........................................................................ 28<br />
3.2.2.1. Şarap Örneklerinin Hazırlanması ........................................... 29<br />
3.2.2.2. Etil Karbamatın Katı Faz Ekstraksiyonu ................................ 29<br />
3.2.2.3.Konsantrasyon İşlemi ............................................................. 31<br />
3.2.2.4 GC-MS Koşulları.................................................................... 32<br />
3.2.2.5 Etil Karbamatın Tanımlanması ve Miktarının Belirlenmesi ..... 33<br />
3.2.2.6. Kalibrasyon Çözeltilerinin Hazırlanması ................................ 34<br />
3.2.2.7.Geri Kazanım ......................................................................... 36<br />
3.2.2.8.Tayin Limiti (LOD) ve Ölçüm Limiti (LOQ) .......................... 37<br />
3.2.2.9.Validasyon Parametreleri ........................................................ 38<br />
4.BULGULAR VE TARTIŞMA ............................................................................ 39<br />
IV
4.1 Şarap Örneklerinin Genel Bileşimi ............................................................... 39<br />
4.2 Şarapların Etil Karbamat Miktarları .............................................................. 41<br />
4.2.1. Kırmızı Şarapların Etil Karbamat Miktarları ...................................... 42<br />
4.2.2. Beyaz Şarapların Etil Karbamat Miktarları ........................................ 45<br />
4.2.3 Roze, Yarı Tatlı ve Tatlı Şarapların Etil Karbamat Miktarları ............. 47<br />
4.2.4 Üretim Bölgelerine Göre Şarapların Etil Karbamat Düzeylerinin ........ 48<br />
Değerlendirilmesi ........................................................................................ 48<br />
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER ............................................................................ 55<br />
KAYNAKLAR ....................................................................................................... 57<br />
ÖZGEÇMİŞ ........................................................................................................... 63<br />
EKLER ................................................................................................................... 64<br />
V
ÇİZELGELER DİZİNİ SAYFA<br />
Çizelge 1.1. Bazı Ülkelerde İzin Verilen Maksimum Etil Karbamat Miktarları ......... 2<br />
Çizelge 2.1. Analiz Edilen Şarap Örneklerindeki Etil Karbamat Düzeyleri ................ 7<br />
Çizelge 2.2. Kuzey Amerika’da üretilen ve Avrupa Birliği Ülkelerine Gönderilen<br />
Alkollü İçki Örneklerindeki Etil Karbamat Miktarları ........................ 12<br />
Çizelge 2.3. Çin’de Üretilen Alkollü İçkilerde Etil Karbamat Miktarları ................. 13<br />
Çizelge 2.4. Alkollü İçkilerdeki Etil Karbamat Düzeyleri ....................................... 14<br />
Çizelge 2.5. Etil Karbamat Analizinde Kullanılan Yöntemler ................................. 15<br />
Çizelge 2.6. Alkollü İçkilerde Etil Karbamatın Belirlenmesinde Uygulanan<br />
Yöntemler .......................................................................................... 20<br />
Çizelge 3.1. Araştırmada Kullanılan Şarap Örneklerinin Listesi .............................. 23<br />
Çizelge 3.2. Standart ve Kimyasal Maddelerin Özellikleri ...................................... 25<br />
Çizelge 3.3. GC/ MS Koşulları ............................................................................... 32<br />
Çizelge 3.4. Etil Karbamatın “Extrelut” Ekstraksiyonu İle Elde Edilen Geri<br />
Kazanım Değerleri ............................................................................. 37<br />
Çizelge 3.5. Etil Karbamatın“Cromobond” Ekstraksiyonu İle Elde Edilen Geri ...... 37<br />
Çizelge 3.6. Etil Karbamat Analizinin Validasyon Parametreleri............................. 38<br />
Çizelge 4.1. Şarap Örneklerinin Toplam asitlik ve Etil Alkol İçerikleri ................... 39<br />
Çizelge 4.2. Şarapların Etil Karbamat Miktarları..................................................... 42<br />
Çizelge 4.3.Kırmızı Şarapların Etil Karbamat Miktarları ......................................... 43<br />
Çizelge 4.4. Beyaz Şarapların Etil Karbamat Miktarları .......................................... 45<br />
Çizelge 4.5. Roze Şarap ve Tatlı Şarap Örneklerindeki Etil Karbamat Düzeyleri .... 47<br />
Çizelge 4.6. Ege Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları ...................... 49<br />
Çizelge 4.7. Marmara Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları .............. 50<br />
Çizelge 4.8. İç Anadolu Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları ........... 50<br />
Çizelge 4.9. Doğu Anadolu- Güney Doğu Anadolu Bölgesine Ait Örneklerde Etil<br />
Karbamat Miktarları ........................................................................... 51<br />
Çizelge 4.10. Karadeniz Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları .......... 51<br />
Çizelge 4.11. Üretim Bölgelerine Göre Şaraplarda EK Bulunma Durumu ............... 52<br />
VI
VII
ŞEKİLLER DİZİNİ SAYFA<br />
Şekil 3.1. Ekstraksiyon işleminde kullanılan ekstraksiyon sistemi ........................... 26<br />
Şekil 3.2. Ekstraksiyon sisteminde vakumu sağlayan pompa ................................... 26<br />
Şekil 3.3. Konsantrasyon işleminde kullanılan döner evaporatör ............................. 26<br />
Şekil 3.4. Azot gazı altında yapılan Konsantrasyon işleminde kullanılan<br />
mikrokonsantratör ................................................................................... 27<br />
Şekil 3.5. Agilent marka GC-MS cihazı .................................................................. 27<br />
Şekil 3.6. Ekstraksiyon İşlemi ................................................................................. 29<br />
Şekil 3.7. Etil Karbamat Analizinde Uygulanan İşlemler ........................................ 30<br />
Şekil 3.8. Döner Evaporatör ................................................................................... 31<br />
Şekil 3.9. Mikrokonsantrasyon İşlemi.........................................................................31<br />
Şekil 3.10. Etil Karbamatın kütle /yük oranı 62, 74, 89 olan iyonları ....................... 33<br />
Şekil 3.11. Etil karbamat ve Propil Karbamatın GC-MS’de Elde Edilen<br />
Kromatogramı ........................................................................................ 35<br />
Şekil 4.1. Kırmızı Şaraplarda Saptanan Etil Karbamat Miktarları ............................ 44<br />
Şekil 4.2. Beyaz Şaraplarda Saptanan Etil Karbamat Miktarları .............................. 46<br />
Şekil 4.3. Bölgelere Göre Şaraplarda Etil Karbamat Bulunma Oranları ................... 52<br />
VIII
SİMGELER VE KISALTMALAR<br />
IARC : Dünya Sağlık Örgütü Uluslar arası Kanser Araştırma Ajansı<br />
JECFA<br />
EFSA<br />
: Gıda Katkı Maddeleri Eksper Komitesi<br />
: Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi<br />
FDA : Gıda ve İlaç Dairesi<br />
DEPC : Dietilpirokarbonat<br />
GC : Gaz Kromatografisi<br />
GC-MS<br />
GC/MS/MS<br />
: Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometresi<br />
: Gaz Kromatografisi Tandem Kütle Spektrometrisi<br />
SIM : Seçilmiş İyon görüntüleme Modu<br />
EK : Etil karbamat<br />
PK : Propil Karbamat<br />
HPLC<br />
HPLC- FLD<br />
: Yüksek Basınç Sıvı Kromatografisi<br />
: Sıvı kromatografisi Floresans Dedektörü<br />
GC-FID : Gaz Kromatografisi Alev İyonlaşma Dedektörü<br />
GC-NPD<br />
SPME<br />
: Gaz Kromatograsfisi-Kütle Spektrometresi<br />
: Katı Faz Mikro Ekstraksiyon<br />
HS-SPME : Tepe Boşluğu Katı Faz Mikro Ekstraksiyon<br />
GC-HRMS : Gaz Kromatoğrafisi Yüksek Ayrım Kütle Spektrometresi<br />
GC-MS-TOF : Gaz Kromatografisi Uçuş Zamanlı Kütle Spektrometresi<br />
ESI-MS/MS : Elektrosprey Tandem Kütle Spektrometresi<br />
GC-TSD : Gaz Kromatografisi Isısal İletkenlik Dedektörü<br />
FSC : Gıda Güvenliği Merkezi<br />
GC-ECD : Gaz Kromatografisi Elektron Yakalama Dedektörü<br />
X
1.GİRİŞ Ülfet KAYALAR<br />
1.GİRİŞ<br />
Etil karbamat veya üretan (H2NCOOC2H5) fermente gıda ve içeceklerde<br />
doğal olarak ortaya çıkan karsinojen bir bileşiktir (Aresta ve ark., 2001 ; Jagerdo ve<br />
ark., 2002). Etil karbamatın toksik etkisi 1940’lı yılların başında tespit edilmiştir ve<br />
1943’te ise karsinojen olduğu belirlenmiştir (Haddow ve Sexton, 1946). Etil<br />
karbamat deney hayvanlarında iyi ve kötü huylu tümörlere sebep olur (Jagerdo ve<br />
ark., 2002). Mart 2007’den itibaren Dünya Sağlık Örgütü’nün Uluslararası Kanser<br />
Araştırma Ajansı (IARC)’na göre etil karbamat 2A karsinojen (büyük bir olasılıkla<br />
insanlar açısından karsinojen) sınıfında yer almaktadır (Baan ve ark., 2007). Gıda<br />
Katkı Maddeleri Eksper Komitesi (JECFA) tarafından etil karbamat için günlük<br />
referans doz vücut ağırlığı başına 0.3 mg/kg’dır. Bunun anlamı alkollü içkiler bu<br />
hesaplama dışında tutulursa, gıdalardan günlük vücut ağırlığı başına 15 ng/kg etil<br />
karbamat vücuda alınmaktadır. Alkollü içkiler de bu hesaplamaya dahil edilirse<br />
günlük vücut ağırlığı başına 80 ng/kg etil karbamat vücuda alınmaktadır (Weber ve<br />
Sharypov, 2009).<br />
Kanada’da 1970’li ve 1980’li yıllarda meyve distilatları ve bazı brendilerde<br />
yüksek düzeylerde etil karbamat tespit edilmiştir. Bu düzeyler sağlık üzerindeki<br />
muhtemel tehlikelerden dolayı endişe yaratmıştır (Uthurry ve ark., 2004). Özellikle<br />
bu tarihlerden sonra Kanada Sağlık Koruma Dairesi tarafından piyasadaki alkollü<br />
içkilerde bulunan etil karbamat düzeylerinin tespit edilmesi konusuna büyük önem<br />
verilmiş ve elde edilen verilere bağlı olarak 1985 yılında alkollü içkilerdeki etil<br />
karbamatın maksimum düzeyleri ile ilgili ilk mevzuat çıkarılmıştır. Kanada’nın<br />
ardından Amerika’da Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) de şarapların üretim ve ithalatını<br />
kontrol altına almak için mevzuatını yenilemiş ve bu mevzuatta etil karbamat<br />
miktarlarına sınırlamalar getirilmiştir (Uthurry ve ark., 2004). Kanada mevzuatına<br />
göre şaraplar için en yüksek etil karbamat miktarı 30 µg/L, porto ve şeriler için en<br />
yüksek etil karbamat miktarı 100 µg/L, distile alkollü içkiler için en yüksek etil<br />
karbamat miktarı 150 µg/L, meyve brendileri ve yüksek alkoller için en yüksek etil<br />
karbamat miktarı 400 µg/L’dir (Herbert ve ark., 2002 ; Weber ve Sharypov, 2009).<br />
Amerikan mevzuatına göre ise şaraplar için en yüksek etil karbamat miktarı 15 µg/L<br />
1
1.GİRİŞ Ülfet KAYALAR<br />
ve güçlendirilmiş şaraplar için en yüksek etil karbamat miktarı 60 µg/L’dir. Bazı<br />
ülkelerin şarap mevzuatlarına göre izin verilen maksimum etil karbamat düzeyleri<br />
Çizelge 1.1’de verilmiştir (Weber ve Sharypov, 2009).<br />
Çizelge 1.1. Bazı Ülkelerde İzin Verilen Maksimum Etil Karbamat Miktarları<br />
(Weber ve Sharypov, 2009)<br />
Ülke<br />
Şarap<br />
(µg/L)<br />
Güçlendirilmiş<br />
Şarap (µg/L)<br />
Distile alkollü<br />
İçkiler (µg/L)<br />
Meyve<br />
Brendileri<br />
(µg/L)<br />
Kanada 30 100 150 400<br />
Çek Cumhuriyeti 30 100 150 400<br />
Fransa - - 150 1000<br />
Almanya - - 150 800<br />
Amerika 15 60 - -<br />
İsviçre - - - 1000<br />
Alkollü içkilerde etil karbamatın kaynakları ve oluşum mekanizmaları 1970’li<br />
yıllardan günümüze kadar yapılan çeşitli araştırmalarla ortaya konmuştur. 1970’li<br />
yıllarda tatlı şaraplarda antimikrobiyel amaçlı bir katkı maddesi olarak kullanılan<br />
dietilpirokarbonatın (DEPC) amonyum iyonları (NH4 + ) ile reaksiyona girip etil<br />
karbamat oluşturduğu belirlenmiş ve yol açtığı sorundan dolayı şaraplarda DEPC’nin<br />
kullanımı yasaklanmıştır (Ough ve ark., 1976a; Uthurry ve ark., 2004). Şaraplarda<br />
doğal yollardan oluşan etil karbamatın en önemli kaynakları bağın bulunduğu<br />
toprağın yapısı, kullanılan maya suşu ve malolaktik fermantasyonda rol oynayan<br />
bakteri suşudur.<br />
Topraktaki azot miktarının etil karbamat oluşumundaki etkisi büyüktür. Etil<br />
karbamat oluşturan kilit reaksiyon üre ve etanol arasındaki reaksiyondur:<br />
NH2CONH2 + C2H5OH C2H5OCONH2 + NH3 (1.1)<br />
(üre) (etil alkol) (etil karbamat) (amonyak)<br />
Üre ve etanol arasındaki kimyasal reaksiyon yüksek sıcaklıklarda üssel olarak<br />
artmakta ve etil karbamat oluşumunu hızlandırmaktadır (Aresta ve ark., 2001).<br />
2
1.GİRİŞ Ülfet KAYALAR<br />
Maya etil karbamat oluşumunda rol oynayan bir unsurdur. Arjinin, şarap<br />
mayası tarafından besin olarak kullanılan bir aminoasittir ve arjininin fazlası üreye<br />
metabolize olma eğilimindedir. Eğer, daha sonraki aşamalarda arjinin metabolize<br />
olmazsa ve kritik konsantrasyonlara ulaşırsa, maya suşları fermantasyon boyunca<br />
veya fermantasyon sonucunda üreyi hücrelerinden dışarıya bırakırlar ve ortamdaki<br />
ürenin fazlası da etil karbamata dönüşür. Üre konsantrasyonunu kontrol altına almak<br />
için ürenin öncül bileşiği olan arjininin miktarının azaltılması gerekir (Whiton ve<br />
Zoecklein., 2002). Öte yandan fermantasyonda ortama düşük seviyede üre veren<br />
suşların seçimi önerilir (Butzke ve Bisson, 1997). Sitrulin de etil karbamat öncüsü bir<br />
bileşiktir. Şarap üretim koşullarında etil alkol ve özellikle malolaktik fermantasyon<br />
sırasında maya ve bakteriler proteinlerden sitrulin ve karbamil fosfat gibi etil<br />
karbamat ön bileşiklerini oluştururlar (Weber ve Sharypov, 2009).<br />
Şaraplarda etil karbamat oluşumuna neden olan bir diğer kaynak da laktik asit<br />
bakterileridir. Bilindiği gibi malolaktik fermantasyon kırmızı şaraplarda malik asiti<br />
laktik asite dönüştürmek amacıyla uygulanan ve ortamda doğal olarak bulunan laktik<br />
asit bakterileriyle spontan olarak veya ortama kültür bakteri suşunun inokulasyonu<br />
ile gerçekleştirilen ikincil bir fermantasyondur. Malolaktik fermantasyon sırasında<br />
laktik asit bakterilerinin gerçekleştirdiği metabolik aktivite sonucunda şaraplarda<br />
sitrulin, karbamil fosfat gibi etil karbamat öncüsü bileşikler oluşmaktadır. Etil alkol<br />
fermantasyonunun ardından mayalardan kalan üre, arjinin malolaktik fermantasyonu<br />
gerçekleştiren bakteriler tarafından kullanılarak etil karbamata dönüşebilmektedir.<br />
Malolaktik fermantasyon için seçilen bakterilerin özellikleri iyi bilinmelidir (Mira de<br />
Orduna ve ark., 2000). Etil karbamat oluşumunu engellemek için malolaktik<br />
fermantasyonun pH 3.5’in altında saf kültürlerle yapılması önerilmektedir (Terrade<br />
ve Mira de Orduna., 2006). Ayrıca şarapların yıllandırılması ve depolanması<br />
süresince fotokimyasal koşullar gözle görülür derecede etil karbamat oluşumuna<br />
neden olur (Kodama ve ark., 1994; Uthurry ve ark., 2004).<br />
Yüksek alkollü içkilerde de distilasyon öncesinde, distilasyon sırasında ve<br />
distilasyon sonrasında etil karbamat oluşur (Mackenzie, 1990; Aresta ve ark., 2001).<br />
Distile içkilerde etil karbamat miktarı distilasyon sonrasında ışık etkisi ve zamana<br />
bağlı olarak artar (Mackenzie, 1990; Aresta ve ark., 2001; Lachenmeier, 2005).<br />
3
1.GİRİŞ Ülfet KAYALAR<br />
Distile içkilerde etil karbamatın %80’inden fazlası distilasyondan sonraki 48 saat<br />
içinde gerçekleşir (Ough, 1976b; Weber ve Sharypov, 2009). Oluşumda başlıca iki<br />
temel yol bulunmaktadır. Birinci yol distilasyon sırasında gaz fazda oluşan<br />
hidrojensiyanid (HCN)’in bakır yüzeydeki oksidasyonu ve ikinci yol ise doymamış<br />
bileşiklerin otooksidasyonudur (Weber ve Sharpov, 2009).<br />
Almanya, Amerika, İngiltere ve İspanya’da piyasadan toplanan çeşitli alkollü<br />
içkilerde etil karbamat düzeyleri üzerine çalışmalar yapılmıştır. Almanya’da<br />
çekirdekli meyvelerden üretilen yüksek alkollü içkilerdeki etil karbamat düzeyleri<br />
araştırılmış ve bazı örneklerde etil karbamat düzeylerinin endişe yaratacak kadar<br />
yüksek olduğu belirlenmiştir (Lachenmeier ve ark., 2005). Amerika’da yapılan bazı<br />
araştırmalarda bazı şaraplardaki etil karbamat düzeylerinin mevzuatta belirtilen<br />
limitlerden yüksek olduğu saptanmıştır (Jagerdo ve ark., 2002). İngiltere’de<br />
piyasadan toplanan alkollü içkilerden bazılarının Amerika’daki limitlerden yüksek<br />
olduğu saptanmıştır (Hasnip ve ark., 2007). İspanyol kırmızı şarapları üzerinde<br />
yapılan bir çalışmada ise tüm örneklerdeki etil karbamat düzeylerinin Kanada<br />
hükümetinin belirlediği limitlere uygun olduğu ancak bazı örneklerdeki etil karbamat<br />
düzeylerinin Amerika’daki limitler olan 15 µg/L’den yüksek olduğu bildirilmiştir<br />
(Uthurry ve ark., 2004).<br />
Şaraplarda etil karbamat miktarlarının belirlenmesinde kullanılan yöntemin<br />
esası katı faz ekstraksiyonunu takiben etil karbamat içeren ekstrakstın konsantre<br />
edilmesi ve GC-MS Seçici İyon Görüntüleme (SIM) modunda belirlenmesine<br />
dayanmaktadır. Bu yöntem Avrupa Birliğince Referans Yöntem olarak kabul<br />
edilmektedir (Anon, 2005). Günümüzde bu yönteme alternatif olarak HPLC-FLD<br />
(Abreu ve ark., 2005) ve HS-SPME (Lachenmeier ve ark., 2006) tekniklerini içeren<br />
yöntemler geliştirilmiştir. Ancak henüz Avrupa Birliği tarafından şaraplarda referans<br />
yöntem olarak kullanılmamaktadır.<br />
Ülkemizde üretilen şaraplarda etil karbamat miktarları üzerinde bugüne kadar<br />
herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmada ülkemizde üretilen ve farklı<br />
bölgelerden temin edilen şaraplarda bulunan etil karbamat düzeylerini gaz<br />
kromatografisi-kütle spektrometresi seçici iyon görüntüleme tekniği kullanarak<br />
Avrupa Birliği Referans yöntemine göre belirlemek amaçlanmıştır.<br />
4
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
2. ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR<br />
Blumley ve ark (1988); gaz kromatografisi/tandem kütle spektrometresi ile<br />
şarap, şeri, porto ve viskide etil karbamatın analiz yönteminin geliştirilmesi üzerinde<br />
çalışmışlar ve kullanılan yöntemin validasyon parametrelerini ortaya koymuşlardır.<br />
Araştırma sonucunda bu yöntemle yapılan analizlerde geri kazanımın % 90, ölçüm<br />
limitinin 1 µg/L, kesinlik ve özgüllük değerlerinin diğer yöntemlerle kıyaslandığında<br />
uygulanabilir olduğunu belirtmişlerdir ve yöntemin farklı matrikslerde etil karbamat<br />
analizinde kullanılabileceğini ifade etmişlerdir.<br />
Clegg ve ark (1988); seçilmiş iyon görüntüleme yöntemiyle GC-iyon tuzak<br />
dedektörü kullanarak alkollü içkilerde iz düzeylerdeki etil karbamatın ölçümünü ve<br />
tayinini gerçekleştirmişlerdir. Analizlerde son çözücü olarak etil asetat ve metanol<br />
kullanılmıştır. Metanol ve etil asetatın her ikisi de kıyaslandığında önemli bir fark<br />
bulunmamıştır. Etil karbamatın metanol içerisindeki çözünürlüğü etil asetattan daha<br />
fazla olmasından dolayı son çözücü olarak metanolün kullanılmasını önermişler ve<br />
yöntemin farklı matrikslerde etil karbamat analizinde kullanılabileceğini ifade<br />
etmişlerdir. Bu yöntemle yapılan analizde geri kazanım % 80 ve ölçüm limiti 5 µg/L<br />
olarak bildirilmiştir. Araştırmacılar 16 adet şarap örneğini analiz etmişlerdir ve bu<br />
örneklerden 2’sinin Kanada’da izin verilen en yüksek limit olan şarap örneğinin 30<br />
µg/L’den yüksek etil karbamat içerdiğini belirtmişlerdir. Bu iki örnekteki etil<br />
karbamat miktarı sırasıyla 770 ve 1800 µg/L olarak bildirilmiştir. Araştırmacılar<br />
ayrıca 8 adet güçlendirilmiş şarap örneğiyle de çalışmışlar ve bu örneklerde etil<br />
karbamat miktarının 55 µg/L ile 830 µg/L arasında bulunduğunu bildirmişlerdir.<br />
Araştırmacılar bu örneklerden 6 tanesinin porto şarabı olduğunu ve sadece 1 tane<br />
porto şarabı örneğinin etil karbamat miktarınınn güçlendirilmiş şaraplar için<br />
belirlenen 100 µg/L’lik limitin altında olduğunu geriye kalan 5 örneğin miktarlarının<br />
170 µg/L ile 830 µg/L arasında olduğunu bildirmişlerdir.<br />
Kim ve ark (2000); Kore’ye özgü bazı fermente gıda ve içeceklerdeki etil<br />
karbamat düzeylerini incelemişlerdir. Etil karbamat belirlenirken analizler GC-MS’te<br />
SIM modunda gerçekleştirilmiştir. İç standart olarak propil karbamat kullanılmıştır.<br />
Hewlett Packart 5890II gaz kromatografisinin Hewlet-Packard 5988 kütle<br />
5
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
spektrometrisi ile birleştirilmesiyle ekstraktlardaki etil karbamatlara ait<br />
kromatogramların ayrımı ve etil karbamatın tanımlanması sağlanmıştır. SIM<br />
modunda etil karbamata ait 62, 74, 89 nolu iyonlar aranmıştır.<br />
Aresta ve ark (2001); Tatlı şaraplarda mikrobiyel aktiviteyi kontrol altında<br />
tutmak amacıyla kullanılan dietilpirokarbonatın etil karbamat oluşturma potansiyeli<br />
olduğunu bildirmişlerdir. Etil karbamat oluşumuyla sonuçlanan reaksiyonun<br />
dietilpirokarbonat ile şaraptaki amonyum iyonları (NH4) + arasında gerçekleştiği<br />
belirtilmiştir. Aşağıda belirtildiği gibi dietilpirokarbonatın CO2 ve etanol ile<br />
reaksiyonunun etil karbamat oluşumuyla sonuçlandığı bildirilmiştir:<br />
(EtO)2CO + NH3<br />
EtOCONH2 + EtOH (2.1)<br />
Ayrıca araştırmacılar arjinin sentezi sırasında mayalar aracılığıyla hidrolize olan<br />
karbamil fosfatın etanol ile reaksiyona girerek etil karbamat ve fosforik asit<br />
oluşturduğunu belirtmişlerdir.<br />
Jagerdo ve ark (2002); katı faz ekstraksiyonunu takiben çok boyutlu GC/MS<br />
ile şaraplardaki etil karbamat miktarlarını belirlemişlerdir. Bu yöntemin şaraplardaki<br />
etil karbamat analizleri için hızlı olduğunu ve kullanılan performans kriterleri<br />
arasında doğruluğun yüksek olduğunu belirtmişlerdir. Bu metot, örneklerden alkolün<br />
santrifüjde uzaklaştırılmasının ardından etil karbamatın katı faz ekstraksiyonu ile<br />
ekstrakte edilmesini (etilasetat), ardından konsantre edilmesini içerir. Elektron<br />
impakt iyonizasyonu kullanılarak çok boyutlu gaz kromatografisinde etil karbamat<br />
analiz edilmiştir. Miktar belirlemede kütle / yük oranı 62 ve etiketlenmiş izotop için<br />
kütle / yük oranı 64 olan iyonlar kullanılmıştır. Araştırmacılar bu metodun masrafsız<br />
olması, çevreye dost bir uygulama olması, şaraplardaki etil karbamat miktarlarının<br />
belirlenmesinde etkin bir uygulama olması ve yüksek miktarlarda diklorometan<br />
kullanımını ortadan kaldırılması gibi nedenlerle avantajlı olduğunu bildirmişlerdir.<br />
Bu çalışmada, araştırmacılar metodun performans kriterleri olarak ölçüm aralığının<br />
0,387 ile 1180 µg/L arasında, korelasyon katsayısının >0.9999, tayin limitinin 0.1<br />
µg/L, ölçüm limitinin 1 µg/L ve sinyal/ gürültü oranının 10:1 olduğunu<br />
belirtmişlerdir. Analiz edilen şarap örneklerindeki etil karbamat düzeyleri aşağıda<br />
çizelge 2.1 ’de verilmiştir. Bu çalışma sonucunda en yüksek etil karbamat<br />
düzeylerinin meyve şarapları ve sake örneklerinde tespit edildiği bildirilmiştir.<br />
6
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 2.1. Analiz Edilen Şarap Örneklerindeki Etil Karbamat Düzeyleri (Jagerdo<br />
ve ark., 2002)<br />
Örnekler<br />
7<br />
Etil Karbamat Miktarı (µg/L)<br />
Sofralık Şarap (kırmızı) 0-54<br />
Sofralık Şarap (beyaz) 0-19<br />
Porto Şarabı 14-50<br />
Şeri Şarabı 0-58<br />
Vermut/ Aperatif aromalandırılmış Şaraplar 0-112<br />
Meyve/ yumuşak meyve Şarabı 0-114<br />
Sake/ Pirinç Şarabı 0-125<br />
Herbert ve ark (2002); alkollü içkilerde etil karbamat miktarını floresans<br />
dedektörlü HPLC ile belirlemişlerdir. Etil karbamatın ölçümünde HPLC<br />
kullanımının yeni bir uygulama olduğu ifade edilmiştir. Bu metot şarap,<br />
güçlendirilmiş şarap, brendi gibi örneklerin 9-xanthydrol ile türevlendirilmesi ve<br />
floresans dedektörü ile HPLC’de analizini içermektedir. Bu metotta ekstraksiyon ve<br />
konsantrasyon gibi işlemlere gerek olmadığı, geri kazanımın % 96 ve tayin limitinin<br />
4.2 µg/L ve kesinliğin %6.3 olduğu belirtilmiştir. Örnek hazırlama işlemlerinin basit<br />
olması, hızlı olması ve yöntemin daha ucuz olmasından dolayı bu metodun GC-FID,<br />
GC-NPD veya GC-MS’e göre daha avantajlı bir yöntem olduğunu belirtilmiştir. Bu<br />
metodun içeceklerdeki etil karbamat düzeylerini belirlemeye uygun bir metot<br />
olduğunu ifade etmişlerdir. Bu çalışmada 42 örnek analiz edilmiştir. Yalnızca bir<br />
brendi örneğinde Kanada’nın belirlediği limitlerin üzerinde etil karbamat tespit<br />
edilmiştir.<br />
Francisquetti ve ark (2002); Güney Brezilya’da üretilen ve ticari olarak<br />
satılan şaraplardaki etil karbamat düzeylerini incelemişlerdir. Standart çözeltilerin<br />
hazırlanmasında %99.9 saflıkta etil karbamat ve propil karbamat standartları<br />
kullanılmıştır. Araştırmacılar SIM metodunda 62, 74, 89 nolu iyonları<br />
görüntüleyerek etil karbamatı taramışlardır. Yöntemin regresyon denkleminden elde<br />
edilen korelasyon katsayısının r 2 = 0.99 olduğu bildirilmiştir. Geri Kazanım<br />
değerlerinin %94.95 olduğu ve ekstraksiyon işleminde kolonda tutulan etil<br />
karbamatın 2 kez 90 mL’lik dikolorometan çözeltisi yardımıyla elüsyona uğratılması
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
sağlanmıştır. Kullanılan propil karbamat iç standart çözeltisi 400 ng/mL’dir.<br />
Araştırma sonucunda analiz edilen 124 örneğin etil karbamat düzeylerinin 1.02 – 70<br />
µg/L arasında değiştiğini, bu örneklerden yalnızca 7 tane örneğin Kanada<br />
mevzuatında belirtilen 30 µg/L’lik limitlerin üzerinde olduğu bildirilmiştir.<br />
Uthurry ve ark. (2004); İspanya’daki kırmızı şarapların etil karbamat<br />
miktarlarını araştırmışlardır. Bu şaraplardaki etil karbamat miktarlarının 0 ile 25<br />
µg/L arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Bazı örneklerin etil karbamat düzeyleri 3<br />
veya 4 µg/L olarak bulunmuştur. Tüm örneklerdeki etil karbamat düzeyleri Kanada<br />
hükümetinin belirlediği yasal limitlere uygundur ve 30 µg/L’nin altındadır. Fakat<br />
bazı örneklerdeki etil karbamat miktarının Amerika’daki limitler olan 15 µg/L’den<br />
yüksek olduğu saptanmıştır.<br />
Lachenmeier ve ark (2005); çekirdekli meyvelerden üretilen yüksek alkollü<br />
içkilerde GC-MS/MS ile etil karbamat analizlerini gerçekleştirmişlerdir. Örneklerin<br />
ekstraksiyonu “Extrelut NT 20” yeniden doldurulabilir özellikte olan kolonlarla<br />
gerçekleştirilmiştir. Bu yöntemde seçici iyon görüntüleme modunda (SIM)’de<br />
çalışmışlardır. Kütle / yük oranı 62, 74, 44 olan iyonlar kullanılmıştır. Validasyon<br />
verilerine göre bu yöntem hassas seçici ve tekrarlanabilir bir yöntemdir. Yöntemin<br />
tayin ve ölçüm limitinin 0.01 ve 0.04 µg/L, geri kazanımının %100.4 ± 9.4 olduğunu<br />
belirtmişlerdir. Bu metotta ticari amaçlı 70 adet çekirdekli meyveden üretilen damıtık<br />
içki örneğinde etil karbamat miktarları analiz edilmiştir. Örneklerdeki etil karbamat<br />
konsantrasyonlarının 70 ile 7700 µg/L arasında bulunduğu belirtilmiş ve örnekler<br />
UV ışığına maruz bırakıldığında etil karbamat miktarlarının 80-8810 µg/L’ye çıktığı<br />
tespit edilmiştir.<br />
Abreu ve ark (2005); alkollü içkilerde etil karbamatın belirlenmesinde HPLC-<br />
FLD ve GC-MS SIM metotlarının kıyaslandığı laboratuvarlararası bir çalışma<br />
yapmışlardır. Bu çalışmada HPLC ve GC’nin performansı kıyaslanmış ve yeni<br />
metotta validasyon parametrelerinden kesinlik ve doğruluğun geliştirilmesi<br />
amaçlanmıştır. Araştırmada 4 farklı örnek seçilmiştir. Bu örnekler sofralık şaraplar,<br />
güçlendirilmiş şaraplar (kırmızı ve beyaz) ve distile alkollü içkilerdir. HPLC-FLD ve<br />
GC-MS’le elde edilen etil karbamat miktarları karşılaştırılmıştır. HPLC metodunun<br />
çalışılan tüm örneklere uygulanabilir olduğu belirtilmiştir. HPLC ile referans GC/MS<br />
8
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
metoduyla benzer sonuçlar elde edildiğinden rutin analizinde HPLC-FLD<br />
yönteminin kullanılabilir bir metot olduğu belirtilmiştir.<br />
Waldner ve Augustyn (2005); şaraplarda fermantasyon sırasında maya<br />
tarafından besin maddesi olarak kullanılamayan ürenin fazlasının etil karbamat<br />
oluşturan en önemli öncül bileşik olduğunu belirtmişlerdir. Şarap fermantasyonu<br />
sırasında aminoasitlerin maya hücreleri tarafından metabolize edildiğini, bunun<br />
sonucunda da ürenin fazlasının ortama bırakıldığını bildirmişlerdir. Ürenin miktarı<br />
maya suşuna ve şıradaki amino asit miktarına bağlı olduğu belirtilmiştir.<br />
Uthurry ve ark (2006); Tempranillo ve Cabernet Sauvignon şaraplarının<br />
üretiminde fermantasyon sırasında seçilmiş maya ve bakteri suşlarının farklı sıcaklık<br />
ve pH koşullarında etil karbamat oluşumuna etkisini araştırmışlardır. Araştırmada<br />
metodun kalibrasyon eğrisini oluşturmak için %99 saflıkta olan etil karbamat ve iç<br />
standart olarak %98 saflıkta propil karbamat kullanıldığı bildirilmiştir. Etil<br />
karbamatın ekstraksiyonu 40 mL kapasiteli “Extrelut NT-20” ile sağlanmıştır. Etil<br />
karbamatın elüsyonunda 90 mL diklorometan kullanıldığı ve 40 o C’deki rotary<br />
evaporatör kullanılarak eluatın 1 mL’ye kadar konsantre edildiği, bunun ardından<br />
eluatın 2 mL’lik viallere alındığı bildirilmiştir. Etil karbamat için spesifik alıkonma<br />
zamanı 21.3 ± 0.2 dakika ve propil karbamat için ise 24.7 ± 0.2 dakika olarak<br />
bildirilmiştir. SIM metodunda 62, 74 ve 89 kütle/ yük oranına sahip iyonlar<br />
tanımlanmıştır. Miktar hesaplanırken iç standartın 62 nolu iyonu hedef alınmıştır.<br />
Regresyon denkleminden elde edilen korelasyon katsayısının r 2 =0.98 olduğu<br />
bildirilmiştir. Araştırmacılar çalıştıkları sıcaklık ve pH koşullarında seçtikleri maya<br />
suşlarının etil karbamat oluşturma potansiyellerinin çok çok düşük olduğunu<br />
bildirmişlerdir. Öte yandan malolaktik fermantasyon sırasında Oenococcus oeni<br />
suşunu kullandıkları zaman bu suşun arjinindihidrolaz yolu aracılığıyla arjinini<br />
metabolize ettiğini ve etil karbamat öncüsü bileşikler olan sitrulin, karbamil fosfat<br />
bileşiklerinin reaksiyon ortamına verildiği bildirilmiştir. Malolaktik fermantasyondan<br />
sonra amonyum seviyeleri kontrol edilerek bu mekanizmanın gözlemlenebileceği<br />
bildirilmiştir. Şarapta yüksek düzeylerde oluşan arjinin mayaların otoliz reaksiyonları<br />
neticesinde oluşmaktadır. Arjininin fazlasının da bakteriler aracılığıyla yıkıma<br />
9
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
uğratıldığı ve bunun sonucunda ortaya çıkan ürenin de alkol ile reaksiyonu<br />
sonucunda etil karbamat oluştuğu bildirilmiştir.<br />
Lachenmeier ve ark (2006); çekirdekli meyvelerden üretilen yüksek alkollü<br />
içkilerdeki etil karbamat miktarlarının belirlenmesinde tepe boşluğu katı faz<br />
ekstraksiyon yöntemini kullanmışlardır. Katı faz ekstraksiyon kolonu olarak<br />
“Extrelut NT-20” kolonlar kullanılmıştır. Bunu takiben gaz kromatografisi ve<br />
tandem kütle spektrometrisi ile analizlerini gerçekleştirmişlerdir. Örneklere<br />
döteryumlanmış iç standart ilavesinden sonra tepeboşluğu katı faz mikroekstraksiyon<br />
işlemi ile karbovaks divinilbenzen fiberleriyle yapılmıştır (70 o C’de 30dk). Bu işlem<br />
pH-7 tampon çözelti içerisinde sodyum klorid ilave edilerek çöktürme yöntemiyle<br />
gerçekleştirilmiştir. Miktar belirlenirken çoklu reaksiyon belirleme(MRM) modunda<br />
etil karbamat belirlenmiştir. Validasyon çalışmalarında regresyon denkleminden elde<br />
edilen korelasyon katsayısı olan r 2 değerinin 0.998, tayin limitinin 0.03 mg/L ve<br />
ölçüm limitinin ise 0.11 mg/L olduğu bildirilmiştir. Gün içi kesinlik değerinin %4.3<br />
değerini geçmediği ve günler arası kesinlik değerinin ise %8.2’yi geçmediği<br />
bildirilmiştir. Ön işlemlerden geçirilerek geleneksel yöntemle hazırlanan örneklerin<br />
r 2 değeri 0.956 olduğu bildirilmiştir. Bu nedenle araştırmacılar, yeni geliştirilen HS-<br />
SPME/GC/MS/MS yönteminin sonuçlarının kabul edilebilir düzeylerde olduğunu ve<br />
yönteminin hızlı, güvenilir ve ucuz bir yöntem olduğunu ve alkollü içkilerin<br />
analizlerinde uygulamaya elverişli bulunduğunu belirtmişlerdir. Araştırmacılar yeni<br />
geliştirilen yöntemde diğer yöntemlere göre daha az örnek miktarına gereksinim<br />
duyulduğunu, bununla birlikte yöntemin aynı derecede seçicilik, hassasiyet ve<br />
tekrarlanabilirliğe sahip olduğunu belirtmişlerdir. Araştırmacılar yeni geliştirilen<br />
yöntemin hızlı ve kusursuz bir şekilde doğrulama yapılabilen ideal bir yöntem<br />
olduğunu fakat görüntüleme yönteminin hassaslığının düşük olduğunu<br />
bildirmişlerdir.<br />
Manca de Nadra (2007); arjininin şaraplarda, çeşitli meyve sularında ve<br />
turunçgillerde bulunan temel bir amino asit olduğundan bahsetmişlerdir.<br />
Araştırmacılar bazı laktik asit bakterilerinin aşağıda açıklanan arjinindihidrolaz<br />
yolunu arjinini sitruline, ornithine ve amonyuma parçalayarak, kendileri için enerji<br />
kaynağı yarattıklarını belirtmişlerdir.<br />
10
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
Arjinin + H2O arjinin deaminaz Sitrulin + NH3 (2.2)<br />
Sitrulin + Pi ornithin transkarbamilaz Ornitin + Karbamil (2.3)<br />
Karbamil-Pi + ADP karbamat kinaz ATP + NH3 + C (2.4)<br />
Arjinin dihidrolaz sistemi (ADI)<br />
Hasnip ve ark (2007); İngiltere’de 2004 yılında piyasadan toplanan fermente<br />
ürünlerde etil karbamat miktarlarını belirlemişlerdir. Bu çalışmada bira, şarap,<br />
güçlendirilmiş şarap, distile içki ve likörleri içeren 75 adet fermente sıvı örneği<br />
kullanılmıştır. Bira ve elma şaraplarında etil karbamat saptanamamıştır. Araştırmada<br />
6 tane beyaz şarap, 6 tane kırmızı şarap ve 1 tane roze şarap olmak üzere 13 tane<br />
şarap örneği kullanılmıştır. Şarap örneklerinin 11-24 µg/L arasında, güçlendirilmiş<br />
şarapların 14-60 µg/L arasında, sake örneklerinin 81-164 µg/L arasında etil karbamat<br />
içerdikleri bulunmuştur. Analiz edilen likörlerin 5’te 2’sinin etil karbamat içerdiği<br />
bildirilmiştir. Vişne brendisinde 6000 µg/L’nin üzerinde etil karbamat bulunduğu<br />
bildirilmiştir.<br />
EFSA’nın 2007 yılında sunduğu raporda(EFSA, 2007) Avrupa Birliği Üyesi<br />
Ülkelerde üretilen alkollü içkilerde etil karbamat miktarlarına ilişkin rakamlar<br />
verilmiştir. Bu raporda 17 tane şarap örneğinde etil karbamat miktarları 0-24 µg/L<br />
arasında, 15 tane güçlendirilmiş şarap örneğinde ise 14-60 µg/L arasında değiştiği<br />
bildirilmiştir. Kuzey Amerika’da üretilip Avrupa Birliği Ülkelerine gönderilen<br />
alkollü içki örneklerindeki etil karbamat miktarlarının ise şarap örneklerinde 0-180<br />
µg/L arasında ve güçlendirilmiş şaraplarda ise 0-404 µg/L arasında olduğu<br />
bildirilmiştir (Çizelge 2.2.).<br />
11
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 2.2. Kuzey Amerika’da üretilen ve Avrupa Birliği Ülkelerine Gönderilen<br />
Alkollü İçki Örneklerindeki Etil Karbamat Miktarları (EFSA, 2007)<br />
Alkollü İçkiler<br />
Etil Karbamat Miktarları<br />
Bira<br />
Elma Şarabı<br />
Güçlendirilmiş Şarap<br />
S: Saptanamadı<br />
Meyve Şarabı<br />
Şarap<br />
Armagnac<br />
Brendi<br />
Konyak<br />
Cooler<br />
Meyve brendisi<br />
Cin<br />
Grappa<br />
12<br />
(µg/L)<br />
S-33<br />
S-9<br />
S-404<br />
S-17<br />
S-180<br />
S-630<br />
S-642<br />
S-191<br />
S-68<br />
S-3.133<br />
S-60<br />
S-192<br />
Zhang Ying ve Zhang Jian (2008); yeni geliştirilen bir tepe boşluğu katı-faz<br />
mikroekstraksiyon yöntemini kullanarak Çin’de alkollü içkilerdeki etil karbamat<br />
miktarlarını belirlemişlerdir. Tayin limiti, relatif standart sapma, doğrusal ölçüm<br />
aralığı ve geri kazanım değerleri sırasıyla 3 µg/L, %4.3-8.6, 10-160 µg/L ve %92.8-<br />
97.5 olduğu belirtilmiştir. Bu yöntem değişik alkollü içki örneklerine uygulanmıştır.<br />
Analizlerde bira örnekleri, kırmızı şarap, beyaz şarap, üzüm brendisi ve Çinlilere<br />
özgü pirinç şarapları kullanılmıştır. Bu çalışmada 4 çeşit bira, 6 çeşit kırmızı şarap, 5<br />
çeşit üzüm brendisi, 4 çeşit Çinlilere özgü pirinç şarabı analiz edilmiştir. Bira<br />
örnekleri hariç tüm alkollü içki örneklerinde etil karbamat saptanmıştır. Analiz edilen<br />
örneklerindeki etil karbamat değerlerinin Kanada mevzuatını esas alan Çin<br />
mevzuatına uygun olduğu bildirilmiştir (Çizelge 2.3).
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 2.3. Çin’de Üretilen Alkollü İçkilerde Etil Karbamat Miktarları (Zhang Ying<br />
ve Zhang Jian, 2008)<br />
S: saptanamadı<br />
Örnekler Etil Karbamat (µg/L)<br />
Bira S<br />
Kırmızı Şarap 22.8± 5.7<br />
Beyaz Şarap 20.3± 3.6<br />
Üzüm brendisi<br />
Lachenmeier ve ark (2009); Meksika ve Guatamala’da çeşitli alkollü<br />
içkilerdeki etil karbamat düzeylerinin incelendiği bir market çalışması ve risk<br />
değerlendirmesi yapmışlardır. Meksika veya Güney Amerika’daki alkollü içkilerdeki<br />
etil karbamat düzeyleri hakkında veri olmamasından dolayı böyle bir çalışma<br />
yapılmıştır. Meksika ve Guatamela’dan alınan tekila, mezcal, bacarona, sotol ve<br />
şeker kamışından yapılan cuxa örneklerindeki etil karbamat düzeyleri incelenmiştir.<br />
Araştırma sonucunda Meksika’dan temin edilen örneklerdeki etil karbamat<br />
düzeylerinin Guatamela’dan temin edilen örneklerden yüksek olduğu bildirilmiştir.<br />
Bununla birlikte etil karbamat düzeylerinin uluslararası limitlerin altında olduğu<br />
belirtilmiştir (150µg/L). Risk değerlendirmesi sonucunda Avrupa’da üretilen yüksek<br />
alkollü içkilerin etil karbamat açısından risk taşımadıkları sonucuna varılmıştır.<br />
Bununla birlikte Meksika bölgesinde yüksek düzeylerde etil karbamata maruz kalan<br />
kişilerin karaciğer sirozuna yakalandığı bildirilmiştir. Etil karbamat miktarı<br />
belirlenirken Extrelut® ekstraksiyonunu takiben tandem kütle spektrometresiyle<br />
analizler gerçekleştirilmiştir(GC/MS/MS). Örnek hazırlanırken 20 mL yüksek alkol<br />
örneği alınmış ve içerisine etil karbamat-d5 (1 mg/mL, 50µL) iç standart madde<br />
ilavesi yapılmıştır. Extrelut® kolonu, ekstraksiyon boyunca ışıktan<br />
kaynaklanabilecek etil karbamat oluşumunu elimine etmek için aluminyum folyoyla<br />
sarılmıştır. Daha sonra örneklerdeki etil karbamat 90 mL’lik diklorometan<br />
kullanılarak ekstrakte edilmiştir. Ekstrakt rotary evaporatörde 2-3 mL kalıncaya<br />
kadar konsantre edilmiştir (30 o C, 300mbar). Daha sonra kalan konsantratın hacmi<br />
etanolle 10 mL’ye tamamlanmış ve GC/MS/MS sistemine doğrudan enjekte<br />
13<br />
168.4± 15.4<br />
Çinlilere özgü pirinç şarabı 98.6± 13.8
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
edilmiştir. Etil karbamat için geri kazanım değerlerinin %100.4± 9.4 olduğu<br />
bildirilmiştir. Tayin limitinin 0.01 mg/L ve ölçüm limitinin 0.04 mg/L olduğu<br />
bildirilmiştir. Gün içi kesinlik ve günler arası kesinlik değerleri sırasıyla %7.8 ve<br />
%11.3 olduğu bildirilmiştir. Gün içi kesinlik değerlerinin %11.3 ve günler arası<br />
doğruluk değerlerinin %12.2’yi aşmadığı bildirilmiştir.<br />
Weber ve Sharypov, (2009); yaptıkları derlemede alkollü içkilerdeki etil<br />
karbamat düzeylerini ve etil karbamat analizinde kullanılan yöntemleri<br />
açıklamışlardır. Alkollü içkilerdeki etil karbamat düzeyleri Çizelge 2.4’te, kullanılan<br />
analiz yöntemleri ise Çizelge 2.5’te verilmiştir.<br />
Çizelge 2.4. Alkollü İçkilerdeki Etil Karbamat Düzeyleri (Weber ve Sharypov, 2009)<br />
Sıvı (µg/L) 2000 öncesi 2004 sonrası<br />
Yüksek alkollü İçkiler 10- 6000 10-6200<br />
Viski 10-20
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 2.5. Etil Karbamat Analizinde Kullanılan Yöntemler (Weber ve Sharypov,<br />
2009)<br />
Metotlar İşlem Detayları Analiz Edilen Örnekler<br />
Çoklu GC-TSD Sıvı sıvı ekstraksiyon<br />
basamakları<br />
Çoklu GC/MS Belirlemeden önce katı faz<br />
ekstraksiyon ve<br />
konsantrasyon basamakları<br />
GC/MS Etil karbamat miktarını<br />
belirlemeden önce katı faz<br />
ekstraksiyon ve<br />
konsantrasyon basamakları<br />
GC/MS Konsantrasyon ve<br />
ekstraksiyon basamaklarına<br />
gerek duyulmadan<br />
doğrudan enjeksiyon<br />
GC/PICI-MS/MS Analizden önce ekstraksiyon<br />
ve konsantrasyon<br />
GC/MS/MS Tepe Boşluğu katı faz<br />
Mikroekstraksiyon<br />
HPLC-FLD Ön ekstraksiyon ve<br />
konsantrasyon basamakları<br />
uygulanmadan saptama<br />
metodu<br />
15<br />
Likör<br />
Pirinç Şarabı<br />
Sofralık Kırmızı Şarap<br />
Sofralık Beyaz Şarap<br />
Şeri Şarabı<br />
Vermut<br />
Sake<br />
Distile Yüksek Alkollü İçki<br />
Güçlendirilmiş Şarap<br />
Sofralık Şarap<br />
Soya Sosu<br />
Sert Çekirdekli Meyve<br />
Brendileri<br />
Rom<br />
Ekmek<br />
Çekirdekli meyve<br />
brendileri<br />
Sofralık Şarap<br />
Güçlendirilmiş Şarap<br />
Distile alkollü içki<br />
Park ve ark (2009); Alkollü ve alkolsüz içki tüketen yetişkinlerin etil<br />
karbamata maruz kalması ve aktif kömür filtrasyonu ile etil karbamat miktarının<br />
azaltılması konusunda çalışmışlardır. Araştırmacılar alkollü içki tüketen ve<br />
tüketmeyen yetişkinleri baz alarak yaptıkları kimchi, soya sosu ve alkollü içkilerin<br />
tüketimiyle bu ürünleri tüketen kişilerin etil karbamata maruz kalma durumlarını<br />
değerlendirmişlerdir. Alkollü içki tüketen bir yetişkinin; kimchi, ve soya sosu<br />
tüketimi de dahil vücut ağırlığı başına günlük 9.2 ng/kg etil karbamatı vücuduna<br />
aldığı bildirilmiştir. Alkollü içki tüketmeyen bir kişinin ise yalnızca soya sosu ve
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
kimchi tüketimiyle vücut ağırlığı başına günlük 3.3-4.0 ng/kg etil karbamata maruz<br />
kaldığı bildirilmiştir. Buna göre araştırmacılar alkol tüketen bir kişinin kansere<br />
yakalanma riskinin alkol tüketmeyen bir kişinin kansere yakalanma olasılığından 2<br />
kat fazla olduğu belirtmişlerdir. Araştırmacılar ayrıca seyreltilmiş yüksek alkollü<br />
içkiler ve soya sosundaki etil karbamat miktarlarının azaltılmasına yönelik<br />
çalışmışlardır. Seyreltilmiş yüksek alkollü içkilerin etil karbamat miktarlarında<br />
%47’lik ve soya sosu örneklerinin etil karbamat miktarını %45’lik bir azalma<br />
sağlanmıştır. Böylece araştırmacılar yüksek alkollü içkiler ve soya sosu örnekleri için<br />
sırasıyla vücut ağırlığı başına günlük 1.7 ve 2.2 ng/kg olan etil karbamat değerlerini<br />
her bir ürün için sırasıyla 0.9 ve 1.2 ng/kg düşürmüşlerdir. Araştırmacılar ayrıca<br />
Kore’ye özgü alkollü içkilerin etil karbamat içeriğinin 0-509 µg/L gibi geniş aralıkta<br />
olduğunu belirtmişlerdir. Test edilen örnekle içerisinde etil karbamat miktarı en fazla<br />
olan örneklerin eriklerden üretilmiş şaraplar olduğu bildirilmiştir. Bunun nedeninin<br />
de eriklerde etil karbamat öncüsü bir bileşik olan siyanattan ileri geldiği<br />
bildirilmiştir.<br />
Gıda Güvenliği Merkezi (FSC) 2009; fermente gıdalarda etil karbamat<br />
içeriğini belirlemek için bir araştırma yapmıştır. Araştırmada 276 tane gıda ve içecek<br />
örneğindeki etil karbamat miktarları belirlenmiştir. 276 örneğin 70 tanesinin alkollü<br />
içki örnekleri olduğu bildirilmiştir. Çalışmada 10 tane şarap örneği analiz edilmiştir.<br />
Etil karbamat içeriğinin kırmızı şaraplardaki 8.3-35 µg/L arasında, beyaz şaraplar<br />
için ise 6.7-47 µg/L arasında bulunduğu bildirilmiştir. Örneklerdeki etil karbamat<br />
miktarı Avrupa Birliği Referans yöntemine göre dikolorometan ile ekstraksiyonu<br />
takiben konsantrasyon işlemini ve GC-MS’te SIM modunda analiz edilmesiyle<br />
belirlendiği bildirilmiştir.<br />
Lim ve ark (2010); değişik fermente gıdalarda etil karbamat için analitik bir<br />
yöntem geliştirmişler ve yöntemi valide etmişlerdir. Sirkede etil karbamatın hassas<br />
bir şekilde belirlenebilmesi için 150 ml diklorometana gereksinim duyulduğu ve<br />
pH’nın 8.0’e ayarlandığı bir nötralizasyon işlemine gereksinim olduğu belirlenmiştr.<br />
Etil karbamatın standart eğrisinin doğrusallığı r 2 =0.998, ölçüm limiti 10 ng/mL, geri<br />
kazanım yüzdeleri %76.9 ile %118.1 arasında, gün içi kesinlik ve günler arası<br />
kesinlik aralığı sırasıyla %3.5 ile %34.2 ve %38.2 ile %41.9 olarak belirlenmiştir.<br />
16
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
AOAC 994.07’ye göre alkollü içkilerdeki etil karbamatın belirlenmesi “Chem Elut”<br />
marka ekstraksiyon kartuşu yardımıyla yapılmıştır. Miktar belirleme ve tanımlama<br />
ise GC/MS yardımıyla gerçekleştirilmiştir.<br />
Horii ve Goto (2010); tepe boşluğu katı faz mikroekstraksiyon tekniğini<br />
kullanarak sake örneklerindeki etil karbamat miktarlarını belirlemişlerdir.<br />
Araştırmacılar alkollü içkilerde etil karbamat miktarlarını belirlemek için analitik<br />
metot geliştirip bu metotu optimize etmişlerdir. Ekstraksiyon için HS-SPME<br />
ekstraksiyon tekniği kullanılmıştır. Etil karbamat miktarlarının belirlenmesinde ise<br />
GC/MS tekniğinden yararlanılmıştır. Etanol çözeltisi içerisinde değişik düzeylerde<br />
etil karbamat standartları hazırlanarak optimum analiz koşulları belirlenmiştir. İç<br />
standart olarak döteryumlanmış etil karbamat-d5 ilave edilmiştir. Bunu takiben sabit<br />
faz olarak kullanılan fiberin tipi, etanol miktarı, örnek hacmi ve ekstraksiyon zamanı<br />
gibi değişkenler araştırılmıştır. Optimize edilmiş prosedüre göre tayin limiti, %relatif<br />
standart sapma ve geri kazanımları sırasıyla 6.7 µg/L, %0.4-2.0 ve %103.6-107.6<br />
olarak belirlenmiştir. Bu yeni yöntemin kesinliğinin etil karbamatın belirlendiği diğer<br />
yöntemlerle eşdeğer olduğu bildirilmiştir. HS-SPME tekniğinde fiber değişkeni<br />
olarak poliakrilat, polietilen glikol ve polidimetilsilokzan kullanılmış ve bunlardan<br />
polyacrylatın en iyi sonucu verdiği bildirilmiştir. Ayrıca en uygun örnek hacminin 5<br />
mL ve ekstarksiyon süresinin 15 dk olduğu saptanmıştır. Etil karbamat analizlerinde<br />
etanol konsantrasyonunun etkili olmadığı belirtilmiştir. Bu yöntemin kesinliğinin<br />
yüksek olması ve örnek hazırlamanın basitliğinden dolayı yeni metod alkollü<br />
içkilerdeki etil karbamat miktarlarının belirlenmesinde uygulanabilir bir metot olarak<br />
önerilmiştir. Bu çalışmanın sonucunda HS-SPME yönteminde saptanan etil karbamat<br />
düzeylerinin diğer yöntemlerle saptanan etil karbamat düzeyleriyle eşdeğer olduğu<br />
bildirilmiştir.<br />
Cheung ve ark (2010); bazı fermente gıdalardaki etil karbamat miktarlarını<br />
GC-HRMS yöntemini kullanarak belirlemişlerdir. Araştırmacılar; GC-HRMS<br />
yönteminin yeni geliştirilen hassas bir yöntem olduğu belirtmişlerdir. Bu yöntem<br />
fermente gıdalardaki etil karbamatın extrelut maddesi ile ekstraksiyonunu takiben<br />
florisil kolonuyla örneğin temizlenmesi (arıtma) işlemini içermektedir. Çalışmada<br />
döteryumla etiketlenmiş olan etil karbamat iç standart olarak kullanılmıştır.<br />
17
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
Araştırmacılar uygulanan adımları detaylı bir şekilde açıklamışlardır. Sıvı örneklerde<br />
ekstraksiyon için 5g örnek kullanıldığı ve gerekli hallerde sodyum bikarbonat ile<br />
nötralize edildiği belirtilmiştir. Homojenize eilmiş örneğe 0.5 mL d5-EC iç standart<br />
çözeltisi ilave edilmiş ve içerisine 10 g extrelut doğrudan karıştırılmıştır.<br />
Ekstraksiyonlarda aluminyum oksit içeren kolon kullanıldığı belirtilmiştir. Extrelutla<br />
karıştırılarak hazırlanan örnek karışımının kolona ilave edildikten sonra toplam<br />
hacmi 100 mL olan diklorometanla elusyona uğratıldığı bildirilmiştir. Daha sonra bu<br />
eluatın rotary evaporatörde (30 o C’de,300 mbar) 5 mL’ye kadar konsantre edildiği<br />
belirtilmiştir. Bu işlemlerin ardından örneğin florisil kolonuna aktarıldığı ve etil<br />
karbamat içeren çözeltinin bu kolonda da elusyona uğratıldığı ve toplanan eluatın<br />
azot gazı altında 0.5 mL’ye kadar konsantre edildikten sonra GC-HRMS cihazında<br />
analizlerin gerçekleştiği bildirilmiştir. Metot validasyonu Avrupa birliğinin<br />
2002/657/EC sayılı kararına uygun bir şekilde yapıldığı bildirilmiştir. Bu metot<br />
extrelut ekstraksiyonu, florisille temizleme ve yüksek çözünürlüklü kütle<br />
spektroskopisinin kullanımını içeren bu yöntem fermente gıdalardaki etil karbamat<br />
analizleri için valide edilmiş yeni bir yöntem olarak bildirilmiştir. Araştırmacılar bu<br />
yöntemin Park ve ark. (2009)’nın LC-MS/MS ile geliştimiş olduğu yönteminden<br />
daha iyi ölçüm ve tayin limitine sahip olduğunu ifade etmişlerdir.<br />
Perestrelo ve ark (2010); alkol ilave edilerek güçlendirilmiş şarapların katı faz<br />
mikro ekstraksiyonunu takiben gaz kromatografisi uçuş zamanlı kütle<br />
spektrometrisiyle kombine edildiği ve etil karbamat için kapsamlı miktar belirleme<br />
analizlerinin gerçekleştirildiği bir çalışma yapmışlardır. Bu çalışmada toksik bir<br />
kontaminant olan etil karbamatın tanımlanması ve miktar belirlenmesi sadece<br />
güçlendirilmiş şaraplar için GC-MS-TOF cihazıyla yapılmıştır. Metotun performans<br />
kriterleri; sek, yarı tatlı ve tatlı şaraplara göre belirlenmiştir. Kalibrasyon grafikleri<br />
tüm matrislerde iyon kromatografisi (IEC) modunda kütle/yük oranı 62 olan iyonlar<br />
taranarak gerçekleştirilmiştir. Grafikten elde edilen doğrunun regresyon denklemi<br />
(r 2 ) 0.981 olarak belirlenmiştir. RSD (%relatif sapma) değeri RSD< %20 olarak<br />
belirlenmiştir. Tayin limitleri sek şaraplar için 4.31 µg/L, tatlı şaraplar için 2.75 µg/L<br />
olarak belirlenmiştir. Ölçüm limitleri ise sek ve tatlı şaraplar için sırasıyla 14.38 µg/L<br />
ve 9.16 µg/L olarak belirlenmiş, geri kazanım %’leri ise sırasıyla %88.6 ve %99.4<br />
18
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
olarak bulunmuştur. Tatlı şaraplarda glikoz miktarının artmış olmasından dolayı tepe<br />
boşluğuna dolan uçucu bileşik miktarının arttığı, bu yüzden tatlı şaraplarda daha<br />
yüksek, doğrusallık, geri kazanım ve kesinlik değerlerine ulaşıldığı bildirilmiştir. Bu<br />
yöntemde HPLC yöntemindeki gibi herhangi bir toksik çözgenle örneği ön işleme<br />
tutmaya gereksinim olmadığı bildirilmiştir. Bu analitik metot 20 farklı Maderia<br />
şarabına uygulanmıştır. Örnekler Maderia adasının (Portekiz) çeşitli bölgelerinden<br />
temin edilmiştir. Bu çalışma sonucunda şarapların ait etil karbamat düzeylerinin 54.1<br />
µg/L ile 162.5 µg/L arasında değiştiği bildirilmiştir. Bu değerlerden yola çıkılarak<br />
analiz edilen Maderia şaraplarının %50’sindeki etil karbamat miktarının, Kanada<br />
mevzuatında belirlenmiş olan ve Çek Cumhuriyeti mevzuatı tarafından kabul gören<br />
100 µg/L’lik maksimum limitin üzerinde olduğu bildirilmiştir.<br />
Deak ve ark (2010); damıtılmış alkollü içki olan palinkadaki etil karbamat<br />
miktarlarını türevlendirme işleminden sonra sıvı kromatografisi ile elekrospray<br />
tandem kütle spektrometresi yardımıyla belirlemişlerdir. “Palinka” Macaristan’da<br />
değişik meyvelerden üretilen geleneksel bir meyve brendisidir. Bu araştırmada<br />
araştırmacılar örneklerdeki etil karbamat miktarlarını geçerli ve hassas bir yöntem<br />
olan HPLC-ESI-MS/MS aracılığıyla belirlemişlerdir. Bu yöntem xanthydrol’un<br />
türevlendirilmesi ve xanthyrol-etil karbamat’ın çoklu reaksiyon görüntülenmesi<br />
prensibine dayanır. Bu bileşiğin yeterli yoğunluğa ulaştığı zaman [M + Na ] +<br />
aracılığıyla iyonize olduğu belirtilmiştir. Bu çalışmada 14 meyve çeşitine ait 20<br />
farklı meyve brendisi analiz edilmiştir. Bu yöntemin yüksek seçicilik ve meyvelere<br />
bağlı hassasiyet gösterdiği ifade edilmiştir. Yöntemin tayin limiti 3 µg/L olarak<br />
belirlenmiştir. Bu çalışmada erik, kiraz gibi çekirdekli meyvelerden üretilen meyve<br />
brendilerindeki etil karbamat miktarlarının yüksek olduğu belirlenmiştir. Çekirdekli<br />
olmayan meyvelerden üretilen yüksek alkollü içkilerdeki etil karbamat miktarları<br />
Avrupa’nın belirlediği 1000 µg/L’ye yakın veya 1000 µg/L’nin üzerinde olduğu<br />
belirlenmiştir.<br />
Dünya Sağlık Örgütü’nün Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı 2010 yılında<br />
etil karbamat konusunu inceleyen bir derleme yayımlamışlardır (WHO, 2010). Bu<br />
derlemede şaraplarda etil karbamat oluşumundan sorumlu olan öncül bileşikler<br />
listelenmiştir. Bu bileşiklerin; karbamil fosfat, etil alkol, sitrulin, N-karbamil-α<br />
19
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
aminoasitler, ışık, sıcaklık, şarabın depolama süresi ve depolama sıcaklığı, üre,<br />
maya, maya suşu, mayadaki arjinaz aktivitesi, bakır, sıcaklık, arjinin ve katkı<br />
maddesi olarak kullanılan dietildikarbonat olduğu bildirilmiştir. Aynı derlemede<br />
alkollü içkilerde etil karbamatın belirlenmesinde uygulanan yöntemlere yer<br />
verilmiştir (Çizelge 2.6).<br />
Çizelge 2.6. Alkollü İçkilerde Etil Karbamatın Belirlenmesinde Uygulanan<br />
Yöntemler (WHO, 2010)<br />
Ekstraksiyon<br />
Çözgeni<br />
İç Standart Tutma Tayin<br />
Metil karbamat Extrelut GC-NPD<br />
- - GC-ECD<br />
- - GC-MS<br />
N-butil karbamat Extrelut GC-MS<br />
Etil karbamat-d5 - GC-MS<br />
Diklorometan Isopropil karbamat - Çift boyutlu GC-TSD<br />
Ter-butil karbamat<br />
n-butil karbamat<br />
[ 13 C, 15 N]-Etil<br />
karbamat<br />
20<br />
Alumina GC-FID<br />
Chem-Elut veya<br />
Extrelut<br />
GC-MS<br />
GC-N-TEA<br />
GC-MI-FTR<br />
Propil Karbamat Diatome toprağı GC-MS<br />
Etil karbamat-d5 Extrelut GC-MS-MS<br />
Alberts ve ark (2011); alkollü içkilerde etil karbamat miktarının belirlenmesi<br />
için katı-faz ekstraksiyonunu takiben LC-MS/MS yöntemini geliştirmişler ve bu<br />
yöntemi Güney Afrika şaraplarında ve yüksek alkollü içkilerinde uygulamışlardır.<br />
Etil karbamatın alkollü içkilerde bulunan ve genotoksik karsinojen bir bileşik<br />
olduğunu, bundan dolayı çeşitli ülkelerde etil karbamat miktarlarına yasal olarak<br />
sınırlamalar getirildiğini ve içkilerdeki etil karbamat düzeylerinin izlenmesi<br />
gerektiğini belirtmişlerdir. Alkollü içkilerdeki etil karbamat miktarlarını belirlemek<br />
için uygulanan yöntemlerin birçoğunda enjeksiyon öncesinde detaylı örnek<br />
hazırlama prosedürlerine gereksinim duyulduğu ve direk enjeksiyon yapılan<br />
örneklerde ise hassasiyetin düşük olduğu bildirilmiştir. Buna ek olarak bu tür
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
prosedürlerde fazla miktarda toksik çözgene gereksinim duyulduğu ve bu<br />
prosedürlerin farklı alkollü içki örneklerinde uygulanabilirliğinin düşük olduğu<br />
belirtilmiştir. Tüm bu nedenlerden dolayı araştırmacılar şaraplar, güçlendirilmiş<br />
şaraplar ve yüksek alkollü içkilerde uygulanabilecek yeni bir yöntem geliştirdiklerini<br />
belirtmişlerdir. Bu yeni yöntem etil karbamatın NP-LC-APCI-MS/MS’te analizini<br />
içermektedir. Bu yöntemin hızlı, sağlam ve prosedürünün basit ve farklı alkollü içki<br />
örneklerine uygulanabilir olduğu bildirilmiştir. Araştırmacılar farklı matriksler için<br />
çalışmışlardır ve geri kazanım değerinin %94.5, tayin limitinin 0.25 ile 0.63 µg/L<br />
arasında olduğunu belirtmişlerdir. Bu çalışmada Güney Afrika’ya ait şaraplar,<br />
güçlendirilmiş şaraplar ve yüksek alkollü içkilerdeki etil karbamat miktarlarına<br />
bakılmıştır. 1-9 yıllık şaraplardaki etil karbamat miktarlarının 1.8 ile 31 µg/L<br />
arasında değiştiği, güçlendirilmiş şaraplarda 2-34 yıllık olanların 2.8-79 µg/L<br />
arasında etil karbamat içerdiği ve 3-20 yıllık olan şaraplar için de etil karbamat<br />
miktarlarının 4.4- 95 µg/L arasında olduğu bulunmuştur. Ürünlerdeki etil karbamat<br />
oluşumunu etkileyen çeşitli faktörler üzerine çalışan araştırmacılar depolama<br />
sıcaklığı, alkol miktarı ve pH’nın etil karbamat oluşumunu etkilediğini<br />
belirtmişlerdir. Bütün bu değişkenlere ek olarak etil karbamat oluşumunda rol<br />
oynayan en önemli değişkenin depolama sıcaklığı olduğunu vurgulamışlardır.<br />
Liu ve ark (2011); Çin’de marketlerden topladıkları şaraplar ve yüksek alkolü<br />
içkilerdeki etil karbamat düzeylerini incelemişlerdir. Araştırmada 57 tane şarap<br />
örneğinin etil karbamat miktarı belirlenmiştir. Analizlerde diatome toprağı içeren<br />
katı faz ekstraksiyon kartuşları kullanılmıştır. Bunu takiben GC-MS sistemine<br />
enjekte edilerek miktar belirleme ve tanımlama işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu<br />
yöntem için r 2 değerinin 0.9999, tayin limitinin 2 µg/L ve ölçüm limitinin ise 8 µg/L<br />
olduğu belirtilmiştir. Geri kazanım değerlerinin %95.7 ile %102 arasında, relatif<br />
standart sapma %2.3-5.6 arasında değiştiği bildirilmiştir. Analiz edilen 57 şarap<br />
örneğinde etil karbamat miktarları 2µg/L ile 44.5 µg/L aralığında değişmiş ve etil<br />
karbamat miktarının örneklerin %15’inde uluslararası üst limit olan 30 µg/L’nin<br />
üzerinde bulunduğu bildirilmiştir.<br />
21
2.ÖNCEKİ ÇALIŞMALAR Ülfet KAYALAR<br />
22
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
3. MATERYAL VE YÖNTEM<br />
3.1. Materyal<br />
3.1.1. Şarap Örnekleri<br />
Araştırmada 6 bölgeye ait, 36 adet kırmızı sek, 17 adet beyaz sek, 1 adet<br />
pembe sek, 1 adet beyaz yarı tatlı ve 2 adet güçlendirilmiş tatlı şarap olmak üzere<br />
toplam 57 adet örnek kullanılmıştır. Araştırmada kullanılan örneklerin rengi, tipi,<br />
üretim yılı, çeşiti ve yetiştirildiği bölge Çizelge 3.1’de verilmiştir. Örneklerin bir<br />
kısmı piyasadaki marketlerden, bir kısmı da şarap işletmelerinden sağlanmıştır.<br />
Çizelge 3.1. Araştırmada Kullanılan Şarap Örneklerinin Listesi<br />
Örnek<br />
Numarası<br />
Renk ve Tip<br />
Üretim<br />
Yılı<br />
Üzüm Çeşidi Yetiştirildiği Bölge/İl<br />
1 Kırmızı Sek 2006 Adakarası Avşa Adası (Marmara)<br />
2 Kırmızı Sek Adakarası Avşa Adası (Marmara)<br />
3 Kırmızı Sek 2007 Karaoğlan Malatya (Doğu Anadolu)<br />
4 Kırmızı Sek<br />
Boğazkere –<br />
Öküzgözü<br />
Denizli (Ege)<br />
5 Kırmızı Sek Boğazkere<br />
6 Kırmızı Sek Shiraz<br />
7 Kırmızı Sek<br />
Cabernet Sauvignon<br />
8 Kırmızı Sek 2008 Boğazkere Denizli (Ege)<br />
9<br />
Kırmızı Sek<br />
Boğazkere - Öküzgözü<br />
10 Kırmızı Sek Öküzgözü<br />
11 Kırmızı Sek Öküzgözü<br />
12 Kırmızı Sek Öküzgözü Denizli (Ege)<br />
13 Kırmızı Sek Karasakız<br />
Bozcaada (Marmara)<br />
14 Kırmızı Sek 2009 Karalahna<br />
15 Kırmızı Sek Papazkarası Trakya (Marmara)<br />
16 Kırmızı Sek Merlot Marmara Şarköy<br />
17 Kırmızı Sek Cabernet Sauvignon<br />
18 Kırmızı Sek Shiraz Denizli (Ege)<br />
19 Kırmızı Sek Boğazkere<br />
20 Kırmızı Sek<br />
21 Kırmızı Sek 2010 Öküzgözü Elazığ (Doğu Anadolu)<br />
22 Kırmızı Sek<br />
23 Kırmızı Sek<br />
23
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 3.1’in Devamı<br />
Örnek<br />
Numarası<br />
Renk ve<br />
Çeşit<br />
Üretim<br />
Yılı<br />
Üzüm Çeşidi Yetiştirildiği Bölge/İl<br />
24 Kırmızı Sek Boğazkere Diyarbakır(Güney Doğu)<br />
25 Kırmızı Sek<br />
26 Kırmızı Sek Öküzgözü Kalecik (İç Anadolu)<br />
27 Kırmızı Sek Kalecik Karası<br />
28 Kırmızı Sek Boğazkere Kalecik(İç Anadolu)<br />
29 Kırmızı Sek 2010 Carignane<br />
30 Kırmızı Sek Cabernet Sauvignon Ege<br />
31 Kırmızı Sek Alicante<br />
32 Kırmızı Sek Boğazkere<br />
33 Kırmızı Sek Öküzgözü Elazığ (Doğu Anadolu)<br />
34 Kırmızı Sek Çalkarası Denizli (Ege)<br />
35 Kırmızı Sek Kalecik Karası Kalecik (İç Anadolu)<br />
36 Kırmızı Sek Çalkarası Denizli (Ege)<br />
37 Beyaz Sek Sultaniye Denizli/Çal (Ege)<br />
38 Beyaz Sek 2006 Narince Tokat (Karadeniz)<br />
39 Beyaz Sek Çavuş Bozcaada (Marmara)<br />
40 Beyaz Sek 2008 Sultaniye Denizli (Ege)<br />
41 Beyaz Sek Sultaniye Denizli (Ege)<br />
42 Beyaz Sek 2009 Sauvignon Blanc İzmir (Ege)<br />
43 Beyaz Sek Emir Nevşehir (Orta Anadolu)<br />
44 Beyaz Sek Narince Tokat (Karadeniz)<br />
45 Beyaz Sek Chardonnay Marmara<br />
46 Beyaz Sek Sauvignon Blanc<br />
47 Beyaz Sek Semillon Trakya (Marmara)<br />
48 Beyaz Sek 2010 Misket Bornova (Ege)<br />
49 Beyaz Sek Misket<br />
50 Beyaz Sek Narince Tokat (Karadeniz)<br />
51 Beyaz Sek Semillon Tekirdağ (Marmara)<br />
52 Beyaz Sek Emir Nevşehir (Orta Anadolu)<br />
53 Beyaz Sek Sultaniye Denizli (Ege)<br />
54 Roze 2009 Kalecik Karası Kalecik (iç Anadolu)<br />
55<br />
Beyaz Yarı<br />
tatlı<br />
2009 Misket Bornova (Ege)<br />
56 Beyaz Tatlı 2000 Narince Tokat (Karadeniz)<br />
57 Kırmızı Tatlı 2003 Öküzgözü Elazığ (Doğu Anadolu)<br />
3.1.2. Analizlerde Kullanılan Standart ve Kimyasallar<br />
Etil karbamat ve iç standart olarak kullanılan propil karbamat Sigma-Aldrich-<br />
Almanya firmasından, susuz sodyum sülfat Merck firmasından, diklorometan, etanol<br />
ve aseton Merck firmasından temin edilmiştir. Kullanılan standart ve kimyasalların<br />
özellikleri Çizelge 3.2’de verilmiştir. Şarap örneklerinden etil karbamatın<br />
ekstraksiyonunda diatome toprağı içeren ekstraksiyon kartuşu olarak Merck<br />
24
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
firmasına ait “Extrelut NT-20” ve MN firmasına ait “CHROMABOND ® XTR”<br />
kullanılmıştır. Susuz sodyum sülfat Merck firmasından temin edilmiştir.<br />
Çizelge 3.2. Standart ve Kimyasal Maddelerin Özellikleri<br />
Adı Saflık (%) Molekül Ağırlığı<br />
25<br />
(g/mol)<br />
Cas No<br />
Diklorometan ≥ 99.8 84.93 75-09-02<br />
Etanol ≥ 99.9 46.07 64-17-5<br />
Sodyum Sülfat Saf 142.04 7757-82-6<br />
Aseton ≥ 99.8 58.08 67-64-1<br />
Propil Karbamat Min %98 103.12 627-12-3<br />
Etil Karbamat Min %99 89.09 51-79-5<br />
3.1.3. Analizlerde Kullanılan Cihazlar<br />
Ekstraksiyon işlemi “SUPELCO VISIPREP” marka 12 gözlü vakum<br />
manifoldlu ekstraksiyon sisteminde gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.1). Manifold<br />
sisteminde vakumu sağlamak amacıyla Rocker 400 marka vakum pompasından<br />
yararlanılmıştır (Şekil 3.2). Örneklerin konsantrasyon işleminde sıcaklık kontrollü<br />
“Buchi-İsviçre” marka döner evaporatör kullanılmıştır (Şekil 3.3). Azot gazı altında<br />
gerçekleştirilen 2. Konsantrasyon işleminde sıcaklık kontrollü “Pierce-Therm III-<br />
ABD” marka mikrokonsantratör kullanılmıştır (Şekil 3.4). Etil karbamatın<br />
tanımlanmasında ve miktarının belirlenmesinde “Agilent 6890N” marka GC ve buna<br />
bağlı “Agilent 5975B VL MSD” kütle spektrometresi kullanılmıştır (Şekil 3.5).<br />
Kromatografik analizlerde kullanılan ultra saf su üretiminde “Millipore” marka,<br />
Simplicity 185 model ultra saf su cihazından yararlanılmıştır.
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
Şekil 3.1. Ekstraksiyon işleminde kullanılan ekstraksiyon sistemi<br />
Şekil 3.2. Ekstraksiyon sisteminde vakumu sağlayan pompa<br />
Şekil 3.3. Konsantrasyon işleminde kullanılan “Buchi-İsviçre” marka döner<br />
evaporatör<br />
26
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
Şekil 3.4. Azot gazı altında yapılan 2. Konsantrasyon işleminde kullanılan<br />
mikrokonsantratör<br />
Şekil 3.5. Agilent marka GC-MS cihazı<br />
27
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
3.2. Yöntem<br />
3.2.1. Şaraplara Uygulanan Genel Analizler<br />
3.2.1.1. Toplam Asitlik<br />
Toplam asitlik titrasyon yöntemiyle belirlenmiştir. Analizi yapılacak örnekten<br />
10 ml alınmış ve üzerine 20 ml kadar damıtık su ve birkaç damla fenolftaleyn<br />
damlatılmıştır. Sonra bürete konan N/10’luk NaOH çözeltisi ile hafif pembe renk<br />
alıncaya kadar titre edilmiştir ve sarfiyat okunmuştur. Kırmızı şaraplarda renk<br />
değişimi zor göründüğünden titrasyon bitiş noktasını doğru olarak belirleyebilmek<br />
için pH metre kullanılmış ve sarfiyat örnek pH 8.2’ ye kadar N/10’luk NaOH<br />
çözeltisi ile titre edilmek suretiyle belirlenmiştir. Sonuçlar g/l (tartarik asit cinsinden)<br />
olarak verilmiştir (Anon, 1990).<br />
3.2.1.2. Alkol Miktarı<br />
Şaraplardaki alkol miktarı “Dujardin Salleron-Fransa” marka ebülyometre<br />
kullanılarak belirlenmiş ve sonuçlar % hacim olarak verilmiştir. Ebülyometrenin su<br />
ile sıfır ayarı yapıldıktan sonra 50 mL şarap örneği kullanılarak analiz<br />
gerçekleştirilmiştir. Civanın sabit kaldığı sıcaklık derecesine karşılık gelen değer<br />
skala üzerinden okunarak alkol derecesi % hacim olarak belirlenmiştir.<br />
3.2.2. Etil Karbamat Analizi<br />
Şaraplarda etil karbamat analizi katı-sıvı ekstraksiyonu ve konsantrasyon<br />
işlemlerinin ardından iç standart yöntemiyle GC-MS’te SIM modunda Avrupa Birliği<br />
referans yöntemine göre yapılmıştır (Anon., 2005). Yöntemin detayları aşağıda<br />
verilmiştir.<br />
28
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
3.2.2.1. Şarap Örneklerinin Hazırlanması<br />
a) Örnekteki alkol miktarı hacmen %14’ün üzerindeyse 5 ml örnek alınıp suyla<br />
40 ml’ye tamamlanmıştır (% 14 alkol oranının üzerindeki örneklerde etil<br />
karbamat ekstraksiyonu güçleştiği için).<br />
b) Örnekteki alkol miktarı hacmen % 14’ün altındaysa 20 ml örnek alınıp saf<br />
suyla 40 ml’ye tamamlanmıştır.<br />
Her örneğe 1 ml Propil karbamat (400 µg/L) iç standart çözeltisi olarak ilave<br />
edilmiş ve hacim ultra saf su ile 40 ml’ye tamamlanmıştır. Bu aşamadan sonra<br />
örneğe uygulanan işlemler Şekil 3.7’de verilmiştir.<br />
3.2.2.2. Etil Karbamatın Katı Faz Ekstraksiyonu<br />
Şaraplardan etil karbamatı verimli bir şekilde eksrakte etmek amacıyla gerçek<br />
analizlere başlamadan önce diatome toprağı bazlı “Extrelut NT-20” ve<br />
“CHROMABOND ® XTR” marka iki farklı ekstraksiyon kartuşlarıyla ön denemeler<br />
yapılmıştır. Bu ön denemeler sonucunda ekstraksiyonda geri kazanım değeri daha<br />
yüksek bulunan “Extrelut NT-20” marka ekstraksiyon kartuşunun kullanılmasına<br />
karar verilmiştir. Ekstraksiyon işlemi “SUPELCO VISIPREP” marka 12 gözlü<br />
vakum manifoldlu ekstraksiyon sisteminde gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.6). Şekil<br />
3.7’da görüldüğü gibi öncelikle kolonun koşullanması için kolona sırasıyla 40 ml<br />
diklorometan, 40 ml etil alkol ve 40 ml saf su ilave edilmiştir. Ardından analiz<br />
edilecek örneğin alkol miktarına göre (alkol miktarı %14’ün altındaysa 20 mL, alkol<br />
oranı %14’ün üzerindeyse 5 mL) örnek alınmıştır ve üzerine 1ml propil karbamat iç<br />
standart çözeltisi (400 µg/L) ilave edilip hacim ulta saf su ile 40 ml’ye<br />
tamamlanmıştır.<br />
Şekil 3.6. Ekstraksiyon İşlemi<br />
29
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
Kolonun Koşullandırılması<br />
Diklorometan(40 ml)<br />
Etil alkol(40 ml)<br />
Su(40 ml)<br />
Alkol miktarı hacmen %14’ten az [20 ml],%14’ten fazla [5ml]<br />
1ml propil Karbamat iç standart çözeltisi<br />
(400 ng/mL)<br />
Hacim su ile 40 ml’ye tamamlanır<br />
Extrelut NT 20 ile etil karbamatın ekstraksiyonu<br />
1. Konsantrasyon (2-3 ml ekstrakt)<br />
2. Konsantrasyon (0.5 ml ekstrakt)<br />
GC-MS’te SIM modunda 62, 74, 89 nolu iyonlar<br />
aranarak etil karbamatın miktarının belirlenmesi<br />
Şekil 3.7. Etil Karbamat Analizinde Uygulanan İşlemler<br />
30
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
Hazırlanan örnek kolonun emmesi için 4 dakika bırakılmış (40mL) ve<br />
ardından ekstraksiyon kolonundan geçirilmiştir (Şekil 3.7). Bu aşamadan sonra<br />
kolonda tutulan etil karbamatı geri almak için, kolondan 2 kez 80 ml diklorometan<br />
geçirilmiştir ve içerisindeki suyu almak amacıyla sodyum sülfat konulmuş ve<br />
böylece ekstraksiyon işlemi tamamlanmıştır.<br />
3.2.2.3.Konsantrasyon İşlemi<br />
Şekil 3.8. Döner Evaporatör Şekil 3.9. Mikrokonsantrasyon İşlemi<br />
Konsantrasyon Düzeneği<br />
Ekstrakların konsantrasyon işlemi 2 aşamada gerçekleştirilmiştir. 1. aşamada<br />
ekstraktlar 2-3ml kalıncaya kadar 30 o C’de döner evaporatörde konsantre edilmiştir<br />
(Şekil 3.8). 2. aşamada ise ekstraktlar azot gazı altında mikrokonsantratörde 0.5<br />
mL’ye kadar azot gazı altında konsantre edilmiştir (Şekil 3.9). Bu aşamadan sonra<br />
örnek GC-MS’e enjekte edilmiştir. Şarap örneğine ait kromatogramlardan biri ek<br />
şekil 1’de verilmiştir.<br />
31
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
3.2.2.4 GC-MS Koşulları<br />
Etil karbamatın miktarının belirlenmesi ve tanımlanması “Agilent 6890N”<br />
marka gaz kromatografisi, buna bağlı “Agilent 5975B VL MSD” kütle<br />
spektrometresinde SIM modunda gerçekleştirilmiştir.<br />
Etil karbamatın tayininde “Agilent 6890N” marka alev iyonlaşma dedektörlü<br />
(FID) gaz kromatografisi kullanılmıştır. Etil karbamatın ayrımı DB-WAX kapiler<br />
kolon (30m x 0.25 mm X 0.25 µm) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Enjeksiyon<br />
splitless modda yapılmıştır. Enjektör sıcaklığı 180 o C, cihazın sıcaklık programı ise<br />
40 o C’de 0.75 dakika beklemeden sonra dakikada 10 o C artarak 60 o C’ye ardından<br />
dakikada 3 o C artarak 150 o C’ye (güçlendirilmiş şaraplar için 2 o C/dak) daha sonra<br />
150 o C’den 220 o C’ye çıkış ve bu sıcaklıkta 4.25 dakika sabit kalacak şekilde<br />
ayarlanmıştır. Cihaza enjekte edilen örnek miktarı 3 µL’dir. Helyumun akış hızı 3<br />
mL/dk’dır (Çizelge 3.3).<br />
Çizelge 3.3. GC/ MS Koşulları<br />
Kolon Kapiler kolon fused silika, “DB-WAX” ( uzunluk: 30m x iç çap:<br />
0.25mm x film kalınlığı: 0.25 µm) (güçlendirilmiş şaraplar için<br />
Etil karbamatın tanısında yukarda belirtilen gaz kromatografisine bağlı “<br />
Agilent “Agilent 5975B VL MSD” marka kütle spektrometresi kullanılmıştır. Kütle<br />
spektrometresinin iyonlaşma enerjisi 70 eV, sıcaklık transfer boyunca 220 o C’dir. MS<br />
parametreleri manuel olarak perflorotributylaminle ve düşük kütle duyarlılığına karşı<br />
32<br />
50m)<br />
Taşıyıcı gaz (He) 3 ml/dk<br />
Enjeksiyon Splitless<br />
Sıcaklık programı 40 o C’de 0.75 dakika<br />
40 o C’den 60 o C’ye 10 o C /dak artış<br />
60 o C’den 150 o C’ye 3 o C/dak artış<br />
(güçlendirilmiş şaraplar için 2 o C/dk)<br />
150 o C’den 220 o C’ye çıkış ve 4.25 dakika sabit kalış
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
en iyi şekilde ayarlanmıştır. Çalışma koşullarında Etil karbamat ve propil karbamatın<br />
alıkonma zamanını belirlemek amacıyla bu bileşiklerin standartlarından hazırlanan<br />
çözeltiler 3 kez enjekte edilmiş ve alıkonma zamanı etil karbamat için 23.824 dk ve<br />
propil karbamat için 27.725 dk olarak bulunmuştur.<br />
3.2.2.5 Etil Karbamatın Tanımlanması ve Miktarının Belirlenmesi<br />
Etil karbamatın tanımlanması seçilmiş iyon görüntüleme modunda kütle/yük<br />
oranı 62, 74, 89 nolu iyonlar taranarak gerçekleştirilmiştir (Şekil 3.10). Etil karbamat<br />
miktarının hesaplanması ise aşağıda açıklanan 3 adımda gerçekleştirilmiştir.<br />
1) Etil karbamat kütle/yük oranı 62 olan iyon dikkate alınarak etil<br />
karbamatın alanının propil karbamatın alanına oranı hesaplanmıştır.<br />
2) İç standart kalibrasyon eğrisi kullanılarak ekstrakttaki etil karbamat<br />
konsantrasyonu hesaplanmıştır.<br />
3) Örnekteki etil karbamat konsantrasyonu ise ekstrakttaki etil karbamat<br />
miktarı analiz başlangıcında alınan örnek miktarına bölünerek mL’de ng olarak<br />
hesaplanmıştır. Şarap örneklerindeki miktarlar ise bulunan değerler µg/L’ye<br />
çevrilerek verilmiştir.<br />
Abundance<br />
62.0<br />
Scan 1443 (23.824 min): EC1.D\data.ms<br />
300<br />
280<br />
260<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
74.0<br />
60<br />
40<br />
89.0<br />
20<br />
0<br />
m/z--><br />
52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98<br />
Şekil 3.10. Etil Karbamatın kütle /yük oranı 62, 74, 89 olan iyonları<br />
33
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
3.2.2.6. Kalibrasyon Çözeltilerinin Hazırlanması<br />
Örneklerdeki etil karbamat miktarı iç standart yöntemiyle belirlenmiştir. İç<br />
standart olarak propil karbamat kullanılmıştır. Öncelikle propil karbamattan 1<br />
mg/mL’lik stok çözelti hazırlanmıştır. Bu stok çözeltiden 1 mL alınarak asetonla 100<br />
mL’ye tamamlanmış ve böylece 10 µg/mL’lik standart çalışma çözeltisi<br />
hazırlanmıştır. Standart çalışma çözeltisinden 4 ml alınarak hacim su ile 100 ml’ye<br />
tamamlanmıştır. Böylece 400 ng/mL’lik iç standart çalışma hazırlanmıştır.<br />
Diğer taraftan 1mg/mL’lik etil karbamat stok çözeltisi hazırlanmıştır. Ana<br />
stoktan 1ml alınarak asetonla 100 ml’ye tamamlanmış ve böylece 10 µg/mL’lik etil<br />
karbamat standart çalışma çözeltisi hazırlanmıştır. Hazırlanan bu çözeltiden etil<br />
karbamat standart çalışma çözeltileri ve propil karbamat standart çalışma çözeltileri<br />
aşağıda açıklandığı gibi diklorometanla seyreltilerek 5 farklı kalibrasyon çözeltisi<br />
(100 ng/mL ile 1600 ng/mL aralığında) hazırlanmıştır:<br />
1. 0,4 mL EK st çöz + 2 mL PK st çöz : (100 ng/mL EK ve 400 ng/mL PK)<br />
2. 0.8 mL EK st çöz + 2 mL PK st çöz : (200 ng/mL EK ve 400 ng/mL PK)<br />
3. 1.6 mL EK st çöz + 2 mL PK st çöz : (400 ng/mL EK ve 400 ng/mL PK)<br />
4. 3.2 mL EK st çöz + 2 mL PK st çöz : (800 ng/mL EK ve 400 ng/mL PK)<br />
5. 6.4 mL EK st çöz + 2 mL PK st çöz : (1600 ng/mL EK ve 400 ng/mL PK)<br />
Yukarda belirtilen kalibrasyon çözeltileri hazırlanarak gaz kromatografisine 3<br />
tekerrürlü olarak enjekte edilmiştir. Elde edilen piklerin yükseklikleri temel alınarak<br />
gaz kromatografisine bağlı bilgisayar programından yöntemin kalibrasyon grafiği<br />
oluşturulmuştur. Kalibrasyon çözeltilerden birine ait örnek kromatogram Şekil<br />
3.11’de verilmiştir.<br />
34
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
Şekil 3.11. Etil karbamat ve Propil Karbamatın GC-MS’de Elde Edilen<br />
Kromatogramı<br />
Kalibrasyon verilerinin hesaplanması sonucunda korelasyon katsayısı değeri<br />
(r 2 ) 0.9999 olarak bulunmuştur. Görüldüğü gibi bu değer yüksek olup kalibrasyon<br />
eğrisinin oldukça doğrusal olduğunu göstermektedir. Öte yandan geri kazanım ve<br />
günler arası kontrollerde kullanılmak üzere etil karbamat standart çalışma<br />
çözeltisinden 1 ml alınıp 100 ml’ye %40’ lık etil alkol çözeltisiyle tamamlanarak 100<br />
ng/ml’lik bir kalite kontrol test çözeltisi hazırlanmıştır.<br />
35
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
3.2.2.7.Geri Kazanım<br />
Örneklerin ekstraksiyonu kısmında da belirtildiği gibi en uygun ekstraksiyon<br />
materyalini belirlemek için piyasada bu amaçla satılan iki ekstraksiyon kolonu<br />
üzerinde geri kazanım çalışması yapılmıştır. Geri kazanım işlemi etil karbamat<br />
analizinde kullanılacak ekstraksiyon materyalinin güvenilirliği, uygunluğu ve %<br />
kaçının geri elde edileceğini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Bu bağlamda;<br />
1. Adımda 1 tane tanık şarap örneğinden (etil karbamat içermeyen), 20 mL<br />
alınmıştır. Şarap örneği üzerine 1 ml propil karbamat iç standart çözeltisi (400 ng/mL<br />
PK) koyulmuştur ve örnek hacmi yöntemde de belirtildiği gibi 40 ml’ye<br />
tamamlanarak ekstraksiyon işlemine tabi tutulmuştur. Her bir kolon tipi için 3<br />
tekrarlı ekstraksiyon yapılmıştır. Ekstraksiyona tabi tutulan örnekler yöntemde de<br />
belirtildiği şekilde konsantre edilmiş ve konsantrasyonlardan sonra GC-MS’e enjekte<br />
edilmiş ve bunlar kontrol olarak alınmıştır.<br />
2. adımda etil karbamat içermeyen 20 mL şarap örneği içerisine 10 ml kalite<br />
kontrol test örneği(1000 ng/ml EK) alınmış, üzerine 1mL propil karbamat standart<br />
çözeltisi (400 ng/mL) ilave edilmiş ve hacim 40 ml’ye saf su ile tamamlanmıştır. Bu<br />
işlemlerin ardından her kolon için ekstraksiyon ve konsantrasyon işlemleri<br />
uygulanmıştır. Ekstraksiyon 3’er tekrarlı olarak yapılmıştır. Elde edilen ekstraktlar<br />
GC/MS’e enjekte edilmiştir.<br />
3. adımda ekstraksiyon uygulanmadan içerisine standart çözeltiler ilave<br />
edilerek hazırlanan örnek (1000 ng/mL EK ve 400 ng/mL PK) GC-MS’e enjekte<br />
edilmiştir. Başlangıçtaki etil karbamat miktarları ile GC-MS’ten elde edilen sonuçlar<br />
arasında hesaplama yapılarak her iki kolon için geri kazanım yüzdeleri belirlenmiştir.<br />
“Extrelut” marka kolon kullanılarak yapılan geri kazanım çalışmasından elde edilen<br />
veriler Çizelge 3.3’te “Cromobond” marka ekstraksiyon kolonu kullanılarak yapılan<br />
geri kazanım çalışmasından elde edilen veriler ise Çizelge 3.4’te gösterilmiştir.<br />
Literatür verilerine göre bu tür çalışmalarda geri kazanım değerinin %90-110<br />
aralığında olması istenir (Anonim. 2005). Görüldüğü gibi her iki ekstraksiyon kolonu<br />
kullanılarak elde edilen değerler bu aralık içerisinde bulunmuştur. “Extrelut NT-20”<br />
ekstraksiyon kolonu kullanılarak elde edilen ortalama geri kazanım değeri %96.88,<br />
36
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
%standart sapması 1.49, “Cromobond” marka ekstraksiyon kolonu kullanılarak elde<br />
edilen ortalama geri kazanım değeri ise %93.23 ve %standart sapma değeri 3.96<br />
olarak saptanmıştır. Geri kazanım ve standart sapma değerlerinden “Extrelut NT-<br />
20”nin daha iyi sonuç verdiğine karar verilmiş ve analizlerde ekstaksiyon işlemi<br />
“Extrelut NT-20” ile gerçekleştirilmiştir.<br />
Çizelge 3.4. Etil Karbamatın “Extrelut” Ekstraksiyonu İle Elde Edilen Geri<br />
Kazanım Değerleri<br />
Extrelut Etil karbamat %Geri %Geri Standart %Standart<br />
miktarı (ng/ml)<br />
Kazanım<br />
37<br />
kazanım<br />
Ort<br />
Sapma<br />
Sapma<br />
Standart 980.17 100 96.88 1.45 1.49<br />
E1 938.43 95.74<br />
E2<br />
E3<br />
965.56<br />
944.91<br />
98.50<br />
96.40<br />
Çizelge 3.5. Etil Karbamatın“Cromobond” Ekstraksiyonu İle Elde Edilen Geri<br />
Kazanım Değerleri<br />
Cromobond Etil %Geri %Geri Standart %Standart<br />
karbamat<br />
miktarı<br />
(ng/ml)<br />
Kazanım<br />
Kazanım<br />
Ort<br />
Sapma<br />
Sapma<br />
Standart 980.17 100 93.23 3.69 3.96<br />
C1 947.03 96.61895<br />
C2 919.21 93.78067<br />
C3 875.27 89.29777<br />
3.2.2.8.Tayin Limiti (LOD) ve Ölçüm Limiti (LOQ)<br />
Gaz kromatografisinde tayin limiti örnekte ölçülebilen fakat kesin olarak<br />
miktarı belirlenemeyen en düşük miktardır. Sinyal/gürültü oranının bir<br />
konsantrasyonu ile ifade edilmektedir. Ölçüm limiti ise kabul edilebilir doğrulukta ve
3.MATERYAL VE METOD Ülfet KAYALAR<br />
tekrarlanabilirlikte ölçülebilen en düşük konsantrasyondur. Kromatografik<br />
analizlerde tayin limiti sinyal/gürültü oranının 3 katı, ölçüm limiti ise sinyal/gürültü<br />
oranının 10 katı olarak ifade edilir (Yılmaztekin ve Cabaroğlu, 2011). Yaptığımız<br />
çalışmada etil karbamat için tayin limiti (LOD) 1.6 ng/mL ve ölçüm limiti (LOQ) ise<br />
5.6 ng/mL bulunmuştur.<br />
3.2.2.9.Validasyon Parametreleri<br />
Uygulanan yöntemin validasyon parametreleri Çizelge 3.5’te özetlenmiştir.<br />
Çizelge 3.6. Etil Karbamat Analizinin Validasyon Parametreleri<br />
Validasyon Parametreleri Değerler<br />
Ölçüm Aralığı 100-1600 ng/mL<br />
Geri Kazanım %96.9<br />
r 2 0.9999<br />
Tayin Limiti(LOD) 1.6 ng/mL<br />
Ölçüm Limiti (LOQ) 5.6 ng/mL<br />
GC’de Alıkonma Zamanı 23.824<br />
Tanımlama 62, 74, 89 (m/z)<br />
38
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
4.BULGULAR VE TARTIŞMA<br />
4.1 Şarap Örneklerinin Genel Bileşimi<br />
Çizelge 4.1. Şarap Örneklerinin Toplam asitlik ve Etil Alkol İçerikleri<br />
Örnek<br />
Numarası<br />
Şarap<br />
Rengi/ Tipi<br />
Üzüm Çeşiti Titrasyon<br />
Asitliği<br />
(g/L)*<br />
39<br />
Alkol<br />
Derecesi<br />
1 Kırmızı Sek Adakarası 5.1 %12.0<br />
2 Kırmızı Sek Adakarası 6.4 %12.5<br />
3 Kırmızı Sek Karaoğlan 5.9 %13.0<br />
4 Kırmızı Sek Boğazkere-Öküzgözü 5.3 %12.0<br />
5 Kırmızı Sek Boğazkere 6.7 %12.0<br />
6 Kırmızı Sek Shiraz 5.4 %12.0<br />
7 Kırmızı Sek Cabernet Sauvignon 6.2 %12.0<br />
8 Kırmızı Sek Boğazkere 6.2 %12.0<br />
9 Kırmızı Sek Boğazkere-Öküzgözü 5.9 %12.0<br />
10 Kırmızı Sek Öküzgözü 6.2 %12.0<br />
11 Kırmızı Sek Öküzgözü 6.9 %12.5<br />
12 Kırmızı Sek Öküzgözü 5.7 %13.0<br />
13 Kırmızı Sek Karasakız 6.7 %13.0<br />
14 Kırmızı Sek Karalahna 7.1 %12.9<br />
15 Kırmızı Sek Karasalkım 5.0 %12.0<br />
16 Kırmızı Sek Merlot 6.2 %13.1<br />
17 Kırmızı Sek Cabernet Sauvignon 5.9 %13.5<br />
18 Kırmızı Sek Shiraz 6.5 %14.1<br />
19 Kırmızı Sek Boğazkere 4.7 %13.7<br />
20 Kırmızı Sek Öküzgözü 5.5 %13.5<br />
21 Kırmızı Sek Öküzgözü 4.5 %13.5<br />
22 Kırmızı Sek Öküzgözü 4.9 %11.7<br />
23 Kırmızı Sek Öküzgözü 5.4 %11.5<br />
24 Kırmızı Sek Boğazkere 6.6 %13.7<br />
25 Kırmızı Sek Boğazkere 6.4 %13.7<br />
26 Kırmızı Sek Öküzgözü 6.6 %12.0<br />
27 Kırmızı Sek Kalecik Karası 4.5 %12.0<br />
28 Kırmızı Sek Boğazkere 5.8 %12.0<br />
29 Kırmızı Sek Carignane 6.9 %13.7<br />
30 Kırmızı Sek Cabernet Sauvignon 5.6 %14.6<br />
31 Kırmızı Sek Alicante 5.4 %14.1<br />
32 Kırmızı Sek Boğazkere 6.2 %13.7<br />
33 Kırmızı Sek Öküzgözü 6.9 %13.1<br />
34 Kırmızı Sek Çalkarası 5.5 %13.1<br />
35 Kırmızı Sek Kalecikkarası 5.0 %13.3<br />
36 Kırmızı Sek Çalkarası 4.9 %12.0<br />
37 Beyaz Sek Sultaniye 5.8 %12.0
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.1’in Devamı<br />
38 Beyaz Sek Narince 4.7 %13.0<br />
39 Beyaz Sek Çavuş 6.4 %13.0<br />
40 Beyaz Sek Sultaniye 5.8 %12.0<br />
41 Beyaz Sek Sultaniye 5.7 %12.0<br />
42 Beyaz Sek Sauvignon Blanc 7.5 %12.1<br />
43 Beyaz Sek Emir 5.0 %11.7<br />
44 Beyaz Sek Narince 5.0 %12.1<br />
45 Beyaz Sek Chardonnay 5.1 %12.9<br />
46 Beyaz Sek S.Blanc 5.5 %12.5<br />
47 Beyaz Sek Semillon 5.0 %10.0<br />
48 Beyaz Sek Misket 5.1 %10.0<br />
49 Beyaz Sek Misket 6.3 %12.7<br />
50 Beyaz Sek Narince 4.9 %12.3<br />
51 Beyaz Sek Semillon 6.1 %11.9<br />
52 Beyaz Sek Emir 4.4 %11.2<br />
53<br />
54<br />
55<br />
Beyaz Sek<br />
Roze<br />
Beyaz Dömisek<br />
Sultaniye<br />
Kalecik Karası<br />
Misket<br />
40<br />
5.8<br />
5.6<br />
4.9<br />
%13.7<br />
%13.5<br />
%10.5<br />
56 Beyaz Tatlı Narince 5.0 %17.0<br />
57 Kırmızı Tatlı Öküzgözü 5.6 %17.0<br />
*tartarik asit cinsinden<br />
Şarap örneklerinin toplam asit ve etil alkol miktarları Çizelge 4.1’de<br />
verilmiştir. Kırmızı sek şarapların toplam asitlik miktarları tartarik asit cinsinden 4.4<br />
g/L ile 7.17 g/L arasında, beyaz şarapların toplam asit miktarları 4.90 g/L ile 7.55<br />
g/L arasında ve roze şarabın toplam asitlik değeri 5.66 g/L bulunmuştur. Türk Gıda<br />
Kodeksi şarap tebliğine göre şarapların toplam asit miktarı tartarik asit cinsinden en<br />
az 3.5 g/L olmalıdır (Anon., 2009). Analiz edilen örneklerin toplam asit değerleri<br />
Türk Gıda Kodeksi şarap tebliğine uygundur.<br />
Şarap örneklerinin alkol miktarları kırmızı sek şaraplarda %11.5-14.6<br />
arasında, beyaz şaraplarda % 10.0-13.7 arasında olduğu belirlenmiştir. Roze şarabın<br />
alkol miktarı ise %13.5 olarak belirlemiştir. Yarı tatlı şarabın alkol miktarı %10.5,<br />
tatlı şarapların ise %17.0 olarak bulunmuştur. Etil karbamat analizinde prosedüre<br />
bağlı olarak alkol oranı %14’ün üzerinde olan örneklerden 5 mL, %14’ün altında<br />
olan örneklerden 20 mL kullanılmıştır. Sek ve yarı tatlı şarapların alkol miktarları<br />
Türk Gıda Kodeksi şarap tebliğinde en az % 9 olarak belirtilen limitin üzerinde<br />
bulunmuştur. Tatlı (likör) şarapların alkol miktarları da Kodekste belirtilen en düşük<br />
limit olan %15’in üzerinde bulunmuş olup Kodekse uygundur (Anon., 2009).
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
4.2 Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Araştırmada 36 adet kırmızı sek, 17 adet beyaz sek, 2 adet tatlı, 1 adet roze, 1<br />
adet yarı tatlı şarap olmak üzere toplam 57 adet şarap örneği kullanılmıştır (Çizelge<br />
4.2). Analiz edilen 57 şarap örneğinden oransal olarak %29.8’ine karşılık gelen 17<br />
örnekte etil karbamat tespit edilmiştir. Etil karbamat tespit edilen örneklerde miktar<br />
3.2 µg/L ile 26.3 µg/L arasında değişmiştir. Analiz edilen sek ve yarı tatlı şaraplarda<br />
etil karbamat miktarı 0- 12.0 µg/L arasında, tatlı şaraplarda ise 0-26.3 µg/L arasında<br />
bulunmuştur. Bu değerler şaraplar için ABD mevzuatında belirtilen üst limit olan<br />
15µg/L ve Kanada mevzuatında belirtilen üst limit olan 30 µg/L’nin altındadır. Tatlı<br />
şaraplarda belirlenen miktarlar ise ABD mevzuatında belirtilen üst limit olan 60 µg/L<br />
ve Kanada mevzuatında belirtilen üst limit olan 100 µg/L’nin altındadır. Alberts ve<br />
ark (2011); Güney Amerika’ya ait olan 2000-2008 yılları arasında üretilmiş olan 106<br />
adet şarap örneğinin 1.8 µg/L ile 31.0 µg/L arasında etil karbamat içerdiğini<br />
bildirmişlerdir. Brumley ve ark. (1988); GC/MS/MS ile analizi yapılan 6 adet şarap<br />
örneğinin 3.1 µg/L ile 8.3 µg/L arasında etil karbamat içerdiğini bildirmişlerdir.<br />
Weber ve Sharypov (2009); İngiltere’de satışa sunulan bazı şaraplarda etil karbamat<br />
miktarı üzerine yapılan bir çalışmanın sonuçlarına yer vermiş ve bu örneklerde etil<br />
karbamat miktarının 2000 yılında analiz edilen şarap örneklerinde 70 µg/L ile 120<br />
µg/L arasında değişirken, 2004 sonrasında analiz edilen şarap örneklerinde 10 µg/L<br />
ile 25 µg/L arasında etil karbamat olduğunu bildirmişlerdir. EFSA (2007); Avrupa<br />
Birliği üyesi olan ülkelerden temin ettikleri 17 adet şarap örneğinin 11 tanesinde etil<br />
karbamata rastlamışlar ve miktarın saptanamayan değerler ile 24 µg/L arasında<br />
değiştiğini bildirmişlerdir. EFSA (2007); Kuzey Amerika’da üretilerek Avrupa<br />
Birliği ülkelerinde satışa sunulan şarapların etil karbamat içeriğinin 0-180 µg/L<br />
arasında bulunduğunu bildirmişlerdir.<br />
Tatlı şarap örneklerinin 1 tanesinde etil karbamata rastlanmış olup bu örnekte<br />
etil karbamat miktarı 26.3 µg/L olarak bulunmuştur. Yarı tatlı ve roze şaraplarda etil<br />
karbamat tespit edilememiştir.<br />
41
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.2. Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Renk ve Tip<br />
Örnek<br />
Sayısı<br />
Etil Karbamat<br />
Tespit Edilen<br />
Sayı<br />
42<br />
Tespit Edilen Örneklerdeki<br />
Min ve Mak Miktarlar (µg/L)<br />
Kırmızı Sek Şarap 36 12 3.5-11.7<br />
Beyaz Sek Şarap 17 4 3.2-12.0<br />
Pembe Sek Şarap 1 - -<br />
Yarı Tatlı 1 - -<br />
Tatlı Şarap 2 1 26.3<br />
Toplam 57 17 3.2- 26.3<br />
4.2.1. Kırmızı Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Analiz edilen 36 kırmızı sek şarap örneğinin etil karbamat miktarları çeşitler<br />
ve üretim yılları da belirtilerek Çizelge 4.3’te verilmiştir. Çizelgeden de görüldüğü<br />
gibi 36 örnekten 12’sinde etil karbamat tespit edilmiştir ve tespit edilen örneklerde<br />
etil karbamat miktarı 3.5 µg/L ile 11.7 µg/L arasında değişmiştir (Şekil 4.1). Analiz<br />
edilen toplam örneğin %33’ünde etil karbamat tespit edilmiştir. Kırmızı şaraplarda<br />
en yüksek etil karbamat miktarı 2007 yılı Öküzgözü- Boğazkere örneğinde 11.7 µg/L<br />
olarak saptanmıştır. Ough (1976b); şarap örneklerinin 1.3 µg/L ile 4.9 µg/L arasında<br />
etil karbamat içerdiğini bildirmiştir. Clegg ve ark (1988) yılında analiz edilen 51 adet<br />
kırmızı şarap örneğinin
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.3.Kırmızı Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Örne k<br />
Numarası<br />
Şarap Rengi-Tipi<br />
Bölgesi<br />
Üzüm Çeşiti/Üretim Yılı Etil Karbamat<br />
Düzeyleri<br />
(ng/mL)<br />
1 Kırmızı Sek/M Adakarası/2006 S<br />
2 Kırmızı Sek/M Adakarası/2006 S<br />
3 Kırmızı Sek/DA Karaoğlan/2007 S<br />
4 Kırmızı Sek/E Boğazkere-Öküzgözü/2007 11.7<br />
5 Kırmızı Sek/E Boğazkere/2007 7.4<br />
6 Kırmızı Sek/E Shiraz/2008 4.6<br />
7 Kırmızı Sek/E Cabernet Sauvignon/2008 3.8<br />
8 Kırmızı Sek/E Boğazkere/2008 6.7<br />
9 Kırmızı Sek/E Boğazkere-Öküzgözü/2008 S<br />
10 Kırmızı Sek/E Öküzgözü/2008 S<br />
11 Kırmızı Sek/E Öküzgözü/2008 S<br />
12 Kırmızı Sek/E Öküzgözü/2009 3.9<br />
13 Kırmızı Sek/M Karasakız/2009 4.4<br />
14 Kırmızı Sek/M Karalahna/2009 6.4<br />
15 Kırmızı Sek/M Papazkarası/2009 10.7<br />
16 Kırmızı Sek/M Merlot/2010 S<br />
17 Kırmızı Sek/M Cabernet Sauvignon/2010 S<br />
18 Kırmızı Sek/E Shiraz/2010 S<br />
19 Kırmızı Sek/E Boğazkere/2010 S<br />
20 Kırmızı Sek/DA Öküzgözü/2010 S<br />
21 Kırmızı Sek/DA Öküzgözü/2010 S<br />
22 Kırmızı Sek/DA Öküzgözü/2010 S<br />
23 Kırmızı Sek/DA Öküzgözü/2010 S<br />
24 Kırmızı Sek/GDA Boğazkere/2010 S<br />
25 Kırmızı Sek/GDA Boğazkere/2010 S<br />
26 Kırmızı Sek/İA Öküzgözü/2010 3.5<br />
27 Kırmızı Sek/İA Kalecik Karası/2010 5.6<br />
28 Kırmızı Sek/İA Boğazkere/2010 S<br />
29 Kırmızı Sek/E Carignane/2010 S<br />
30 Kırmızı Sek/E Cabernet Sauvignon/2010 S<br />
31 Kırmızı SekE Alicante/2010 S<br />
32 Kırmızı Sek/E Boğazkere/2010 S<br />
33 Kırmızı Sek/DA Öküzgözü/2010 S<br />
34 Kırmızı Sek/E Çalkarası/2010 S<br />
35 Kırmızı Sek/İA Kalecikkarası/2010 S<br />
36 Kırmızı Sek/E Çalkarası/2010 4.7<br />
M:Marmara Bölgesi D:Doğu Anadolu Bölgesi GDA:Güney Doğu Anadolu Bölgesi E:Ege<br />
Bölgesi İA:İç Anadolu Bölgesi OA:Orta Anadolu Bölgesi K: Karadeniz Bölgesi S: Saptanamadı<br />
43
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Şekil 4.1. Kırmızı Şaraplarda Saptanan Etil Karbamat Miktarları<br />
Hasnip ve ark. (2007), 6 tane kırmızı şarabın 4 tanesinde etil karbamata<br />
rastlamış ve etil karbamat düzeylerin 11 µg/L ile 18 µg/L arasında olduğunu<br />
bildirmişlerdir. Zhang Ying ve Zhang Jian (2008); 6 adet kırmızı şarap örneğindeki<br />
etil karbamat değerlerinin 22.8 µg/L olduğunu belirtmişlerdir. WHO (2010), yılında<br />
yaptığı bir derlemede 1993 yılında analiz edilen 7 kırmızı şarap örneğinde 1 µg/L ile<br />
14 µg/L arasında etil karbamat olduğunu bildirmişlerdir. Alberts ve ark (2011);<br />
Analiz edilen 72 adet kırmızı sek şarabın 2.6 µg/L ile 26 µg/L arasında etil karbamat<br />
içerdiğini belirtmişlerdir. İncelenen literatür verileri, bu güne kadar Dünya’nın<br />
değişik ülkelerinde yapılan çalışmalarda, etil karbamat miktarının tesit ediemeyen<br />
değer ile 100 µg/L arasında değiştiğini göstermektedir. Bu verilere göre analiz edilen<br />
kırmızı şaraplarımızın etil karbamat miktarlarının oldukça düşük olduğu söylenebilir.<br />
Genel olarak kırmızı şarapların etil karbamat miktarları beyaz ve rozeye göre<br />
malolaktik fermantasyon faktöründen dolayı daha yüksektir. Laktik asit bakterileri<br />
arjinin dihidrolaz yolunu kullanarak arjinini yıkıma uğratarak sitrulin bileşiğini<br />
oluşturmakta ve sitrulinin de yıkıma uğramasıyla etil karbamat oluşmaktadır (Mira<br />
de Orduna., 2000). Ayrıca malolaktik fermantasyonda tortu varlığında arjinin gibi<br />
aminoasitler bakteriler için azot kaynağı olmaktadırlar ve bu otolitik prosesler<br />
neticesinde ortama diğer etil karbamat öncüsü bileşikler verilmektedir. Etil karbamat<br />
44
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
öncüsü bileşiklerin artması daha fazla etil karbamat oluşumuna neden olabilmektedir<br />
(Uthurry ve ark., 2006).<br />
4.2.2. Beyaz Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Analiz edilen 17 beyaz sek şarap örneğinin etil karbamat miktarı çeşitler ve<br />
üretim yılları da belirtilerek Çizelge 4.4’te verilmiştir. Çizelgeden de görüldüğü gibi<br />
etil karbamat miktarları 3.2 µg/L ile 12 µg/L arasında değişmiştir (Şekil 4.2). Analiz<br />
edilen toplam örneğin %23’ünde etil karbamat tespit edilmiştir. Beyaz şaraplarda en<br />
yüksek etil karbamat miktarı 2010 yılı Narince örneğinde 12 µg/L olarak<br />
saptanmıştır.<br />
Çizelge 4.4. Beyaz Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Örnek Şarap Rengi-Tipi Üzüm Çeşiti/Üretim Yılı Etil Karbamat<br />
Numarası Bölgesi<br />
Düzeyleri (µg/L)<br />
37<br />
Beyaz Sek/E Sultaniye/2006<br />
S<br />
38<br />
Beyaz Sek/OA Narince/2006<br />
S<br />
39 Beyaz Sek/M Çavuş/2006 S<br />
40 Beyaz Sek/E Sultaniye/2008 5.9<br />
41<br />
Beyaz Sek/E Sultaniye/2009<br />
S<br />
42<br />
Beyaz Sek/E Sauvignon Blanc/2009 S<br />
43<br />
Beyaz Sek/OA Emir/2010<br />
S<br />
44<br />
Beyaz Sek/K Narince/2010<br />
12.0<br />
45<br />
Beyaz Sek/M Chardonnay/2010<br />
S<br />
46 Beyaz Sek/M Sauvignon Blanc/2010 S<br />
47 Beyaz Sek/M Semillon/2010 S<br />
48 Beyaz Sek/E Misket/2010 S<br />
49 Beyaz Sek/E Misket/2010 6.2<br />
50 Beyaz Sek/OA Narince/2010 S<br />
51 Beyaz Sek/M Semillon/2010 3.2<br />
52 Beyaz Sek/OA Emir/2010 S<br />
53 Beyaz Sek/E Sultaniye/2010 S<br />
M:Marmara Bölgesi D:Doğu Anadolu Bölgesi GDA:Güney Doğu Anadolu Bölgesi E:Ege Bölgesi<br />
İA:İç Anadolu Bölgesi OA:Orta Anadolu Bölgesi K:Karadeniz Bölgesi S: Saptanamadı<br />
Cairns ve ark (1987); Analiz edilen beyaz şarap örneklerinde
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
bildirmişlerdir. Abreu ve ark (2005); analiz edilen beyaz şarap örneklerinde etil<br />
karbamata rastlamamışlardır. Hasnip ve ark (2007); analiz edilen 6 adet beyaz şarap<br />
örneğinin 3 tanesinde etil karbamata rastlamış ve etil karbamat değerlerinin 11µg/L<br />
ile 28 µg/L arasında değiştiğini bildirmişlerdir. Zhang Ying ve Zhang Jian (2008); 6<br />
adet beyaz şarap örneğindeki etil karbamat değerlinin 20.3 µg/L olduğunu<br />
bildirmişlerdir. FSC (2009); Analiz edilen beyaz şarap örneklerinin etil karbamat<br />
değerlerinin 6.7 µg/L ile 47 µg/L arasında değiştiğini bildirmişlerdir. WHO (2010);<br />
yayınladıkları raporda 1988 yılında 196 adet beyaz şarap örneğinde belirlenen etil<br />
karbamat değerlerinin 100 µg/L arasında, 1993 yılında analiz edilen<br />
16 adet beyaz şaraplata 0-24 µg/L arasında etil karbamat olduğunu, 2000 yılında<br />
analiz edilen beyaz şaraplarda 6 µg/L ile 16 µg/L arasında ve 2006 yılında analiz<br />
edilen 3 adet şarap örneğindeki etil karbamat değerlerinin 1.7 µg/L ile 11.7 µg/L<br />
Şekil 4.2. Beyaz Şaraplarda Saptanan Etil Karbamat Miktarları<br />
arasında olduğu belirtilmiştir. Alberts ve ark. (2011); 34 adet beyaz şarap örneğinde<br />
1.8 µg/L ile 22 µg/L arasında etil karbamat olduğunu belirtmişlerdir. İncelenen<br />
literatür verileri, bu güne kadar Dünya’nın değişik ülkelerinde yapılan çalışmalarda,<br />
etil karbamat miktarlarının tespit edilemeyen değer ile 100 µg/L arasında değiştiğini<br />
46
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
göstermektedir. Bu verilere göre beyaz şaraplarımızın etil karbamat düzeylerinin<br />
kırmızı şaraplarda olduğu gibi oldukça düşük olduğu söylenebilir.<br />
4.2.3 Roze, Yarı Tatlı ve Tatlı Şarapların Etil Karbamat Miktarları<br />
Analiz edilen roze, yarı tatlı ve tatlı şarapların etil karbamat miktarı, çeşitler<br />
ve üretim yılları da belirtilerek Çizelge 4.5’te verilmiştir. Çizelgeden de görüldüğü<br />
bu örneklerden sadece 2000 yılı Narince örneğinde 26.3 µg/L etil karbamat<br />
saptanmıştır.<br />
Çizelge 4.5. Roze Şarap ve Tatlı Şarap Örneklerindeki Etil Karbamat Düzeyleri<br />
Örnek Şarap Rengi-Tipi Üzüm Çeşiti/Üretim Yılı Etil Karbamat<br />
Numarası Bölgesi<br />
Düzeyleri (µg/L)<br />
54<br />
Roze/İA<br />
Kalecik Karası/2009 S<br />
55 Beyaz Yarı Tatlı/E Misket/2009 S<br />
56 Beyaz Tatlı/K Narince/2000 26.3<br />
57<br />
S: saptanamadı<br />
Kırmızı Tatlı/DA Öküzgözü/2003 S<br />
Ülkemizde pembe şarap üretimi olduça düşük olduğu için bu tip şaraptan<br />
fazla örnekleme yapılmamıştır. Roze şarap örneği olarak 2009 yılı Kalecik karası<br />
üzümünden üretilmiş bir örnekte (54 nolu) etil karbamat araştırılmış ancak bu<br />
örnekte etil karbamata rastlanmamıştır. Cairns ve ark (1987) ve Hasnip ve ark.<br />
(2007) analiz edilen Roze şaraplarında etil karbamata rastlamadıklarını<br />
bildirmişlerdir. WHO (2010), yayınlamış olduğu raporda 2000 yılında yapılan<br />
analizlerde roze şarabın 7 µg/L ile 15 µg/L arasında etil karbamat içerdiğini<br />
bildirmiştir.<br />
Yarı tatlı şarap olarak 1 adet 2009 yılı üretimi Misket şarabı (55 nolu)<br />
kullanılmış ve bu örnekte etil karbamat tespit edilmemiştir. Yarı tatlı şaraplardaki etil<br />
karbamat şaraplarıyla ilgili literatüre rastlanmamıştır.<br />
Tatlı şarap olarak biri 2000 yılı üretimi Narince şarabı (56 nolu) ve diğeri 2003 yılı<br />
üretimi Öküzgözü şarabı (57 nolu) olmak üzere 2 adet örnekte etil karbamat<br />
miktarlarına bakılmış olup 57 nolu örnekte etil karbamata rastlanmazken, 56 nolu<br />
örnekte 26.3 µg/L etil karbamat belirlenmiştir. Bu değer güçlendirilmiş şaraplar için<br />
47
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Kanada mevzuatında izin verilen en yüksek değer olan 100 µg/L ve ABD<br />
mevzuatında belitilen 60 µg/L’nin altındadır. Yapılan çeşitli araştırmalarda benzer<br />
bir ürün olan porto şaraplarında etil karbamat miktarlarının tespit edilemeyen değer<br />
ile 830 µg/L arasında değiştiği bildirilmiştir (Cairns ve ark, 1987; Clegg ve Frank,<br />
1988; Brumley ve ark., 1988; Vahl ve ark., 1993; Jagerdo ve ark., 2002; Abreu ve<br />
ark., 2005; EFSA, 2007; Hasnip ve ark., 2007) Görüldüğü gibi tatlı şaraplarımızda<br />
bulunan değerler limitlerin altında olup literatür verilerine göre oldukça düşüktür.<br />
4.2.4 Üretim Bölgelerine Göre Şarapların Etil Karbamat Düzeylerinin<br />
Değerlendirilmesi<br />
Araştırmada analiz edilen örneklerdeki etil karbamat bulunma durumu ve<br />
miktarları üretildikleri bölge dikkate alınarak değerlendirilmiş ve sonuçlar Çizelge<br />
4.6, 4.7, 4.8, 4.9 ve 4.10’da verilmiştir. Çizelge 4.6’da görüldüğü gibi Ege<br />
Bölgesi’ne ait 25 adet örneğin 9’unda etil karbamat tespit edilmiş ve bunların miktarı<br />
3.8 µg/L ile 11.7 µg/L arasında değişmiştir.<br />
48
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.6. Ege Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları<br />
Alt Bölge<br />
Üzüm Çeşiti<br />
Örnek<br />
Kodu<br />
Üretim<br />
Yılı<br />
Etil Karbamat<br />
Düzeyleri (µg/L)<br />
Denizli Boğazkere/Öküzgözü 4 2007 11.7<br />
Denizli Boğazkere<br />
5 2008 7.4<br />
Denizli Shiraz<br />
6 2008 4.6<br />
Denizli Cabernet Sauvignon 7 2008 3.8<br />
Denizli Boğazkere<br />
8 2008 6.7<br />
Denizli Boğazkere/Öküzgözü 9 2008 S<br />
Denizli Öküzgözü<br />
10 2008 S<br />
Denizli Öküzgözü<br />
11 2008 S<br />
Denizli Öküzgözü<br />
12 2009 3.8<br />
Denizli Shiraz<br />
18 2010 S<br />
Denizli Boğazkere<br />
19 2010 S<br />
Denizli Çalkarası<br />
34 2010 S<br />
Denizli Çalkarası<br />
36 2010 4.6<br />
Denizli Sultaniye<br />
37 2006 S<br />
Denizli Sultaniye<br />
40 2008 5.9<br />
Denizli Sultaniye<br />
41 2009 S<br />
Denizli Sultaniye<br />
53 2010 S<br />
İzmir Carignane<br />
29 2010 S<br />
İzmir Cabernet Sauvignon 30 2010 S<br />
İzmir Alicante<br />
31 2010 S<br />
İzmir Boğazkere<br />
32 2010 S<br />
İzmir Sauvignon Blanc 42 2009 S<br />
İzmir Misket<br />
48 2010 S<br />
İzmir Misket<br />
49 2010 6.2<br />
İzmir<br />
S:Saptanamadı<br />
Misket<br />
55 2009* S<br />
Marmara Bölgesi’ne ait 12 adet şarap örneğinin 4 tanesinde etil karbamat<br />
tespit edilmiştir. Tespit edilen örneklerdeki etil karbamat miktarları 3.2 µg/L ile 10.7<br />
µg/L arasında değişmiştir.<br />
49
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.7. Marmara Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları<br />
Alt Bölge Üzüm Çeşiti<br />
Örnek<br />
Kodu<br />
Üretim Yılı<br />
Etil Karbamat<br />
Düzeyi (µg/L)<br />
Avşa Adası Adakarası<br />
1 2006 S<br />
Adakarası<br />
2 2007 S<br />
Bozcaada Karasakız<br />
Karalahna<br />
Çavuş<br />
Trakya Karasalkım<br />
13<br />
14<br />
39<br />
15<br />
50<br />
2009<br />
2009<br />
2006<br />
2009<br />
4.4<br />
6.4<br />
S<br />
10.7<br />
Semillon<br />
47 2010 S<br />
Şarköy Merlot<br />
16 2010 S<br />
Cabernet<br />
Sauvignon<br />
17 2010 S<br />
Chardonnay 45 2010 S<br />
S.Blanc<br />
46 2010 S<br />
Tekirdağ<br />
S: Saptanamadı<br />
Semillon 51 2010 3.2<br />
İç Anadolu Bölgesi’ne ait 7 şarap örneğinden 2’sinde etil karbamat tespit<br />
edilmiştir. Tespit edilen örneklerdeki miktarlar 3.5 µg/L ve 5.6 µg/L’dir (Çizelge<br />
4.8).<br />
Çizelge 4.8. İç Anadolu Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları<br />
Alt<br />
Bölge<br />
Üzüm Çeşiti<br />
örnek<br />
Kodu<br />
Üretim Yılı<br />
Etil Karbamat<br />
Düzeyi (µg/L)<br />
Öküzgözü 26 2010<br />
3.5<br />
Kalecik Karası 27 2010<br />
5.6<br />
Kalecik Karası 35 2010<br />
S<br />
Kalecik Kalecik Karası 54 2009<br />
S<br />
Boğazkere 28 2010<br />
S<br />
Nevşehir Emir<br />
Emir<br />
43<br />
52<br />
2010<br />
2010<br />
S<br />
S<br />
S:saptanamadı<br />
Doğu- Güney Doğu Anadolu Bölgesi’ne ait 8 adet şarap örneğinden<br />
hiçbirisinde etil karbamat saptanmamıştır (Çizelge 4.9).
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.9. Doğu Anadolu- Güney Doğu Anadolu Bölgesine Ait Örneklerde Etil<br />
Karbamat Miktarları<br />
Alt Bölge Üzüm Çeşiti<br />
Örnek<br />
Kodu<br />
Üretim Yılı<br />
Etil Karbamat<br />
Düzeyi (µg/L)<br />
Malatya<br />
Karaoğlan 3 2007 S<br />
Öküzgözü<br />
Öküzgözü<br />
Elazığ Öküzgözü<br />
Öküzgözü<br />
Öküzgözü<br />
Öküzgözü<br />
Diyarbakır Boğazkere<br />
Boğazkere<br />
S: Saptanamadı<br />
20<br />
21<br />
22<br />
23<br />
33<br />
57<br />
24<br />
25<br />
51<br />
2010<br />
2010<br />
2010<br />
2010<br />
2010<br />
2003<br />
2010<br />
2010<br />
Karadeniz Bölgesi’ne ait 4 adet şarap örneğinden 2’sinde etil karbamat tespit<br />
edilmiştir. Tespit edilen örneklerdeki etil karbamat miktarları 12 µg/L ve 26.3<br />
µg/L’dir (Çizelge 4.10).<br />
Çizelge 4.10.Karadeniz Bölgesine Ait Örneklerde Etil Karbamat Miktarları<br />
Alt Bölge Üzüm Çeşiti<br />
Örnek<br />
Kodu<br />
Üretim Yılı<br />
Etil Karbamat<br />
Düzeyi (µg/L)<br />
Narince<br />
38 2006<br />
S<br />
Narince<br />
50 2010<br />
S<br />
Tokat<br />
S:saptanamadı<br />
Narince<br />
Narince<br />
56<br />
44<br />
2000<br />
2010<br />
26.3<br />
12.0<br />
Bölgeler arasında genel bir değerlendirme yapacak olursak Ege Bölgesi’nde<br />
üretilen 25 şarap örneğinden 9 tanesinde, Marmara Bölgesi’nde üretilen 12 şarap<br />
örneğinden 4 tanesinde, İç Anadolu Bölgesi’nde üretilen 7 şarap örneğinden 2<br />
tanesinde, Karadeniz Bölgesi’nde üretilen 4 şarap örneğinin 2 tanesinde etil<br />
karbamata rastlanmıştır (Çizelge 4.11). Üretim bölgelerine göre şaraplarda etil<br />
karbamat bulunma oranları % olarak Şekil 4.4’te verilmiştir. Karadeniz Bölgesi<br />
örnekleme sayısının az olması nedeniyle değerlendirme dışı tutulmuştur.<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S<br />
S
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
Çizelge 4.11. Üretim Bölgelerine Göre Şaraplarda EK Bulunma Durumu<br />
Üzümlerin<br />
yetiştirildiği<br />
Bölgeler<br />
İncelenen Örnek<br />
Sayısı<br />
52<br />
Etil Karbamat<br />
Tespit Edilen Örnek<br />
Sayısı<br />
Ege Bölgesi 25 9 %36<br />
Marmara Bölgesi 12 4 %33.3<br />
İç Anadolu Bölgesi 7 2 %28.5<br />
Doğu-G.Doğu<br />
Anadolu Bölgesi<br />
9 0 -<br />
Şekil 4.3. Bölgelere Göre Şaraplarda Etil Karbamat Bulunma Oranları<br />
Etil Karbamat<br />
Bulunma Yüzdeleri<br />
Tablodan da görüldüğü gibi %36’yla Ege Bölgesi etil karbamat bulunma<br />
oranı en yüksek bölge olmuştur. Bu bölgeyi %33 ile Marmara Bölgesi ve %28 ile İç<br />
Anadolu Bölgesi izlemiştir. Doğu ve Güney Doğu Anadolu Bölgesi’nde ise hiçbir<br />
örnekte etil karbamata rastlanmamıştır. Alberts ve ark, 2011 beyaz, kırmızı ve<br />
güçlendirilmiş şaraplar üzerinde yapmış oldukları araştırmada ürünlerdeki etil<br />
karbamat miktarlarının üzümün temin edildiği bağ ile yakın bir ilişki içerisinde<br />
olduğunu vurgulamışlardır. Stevens ve Ough.(1993); arjinin düzeyi yüksek olan<br />
üzümlerden üretilen şarapların üre miktarlarının da yüksek olduğunu ve bu durumun<br />
da üzümlerin yetiştirildiği bağların aşırı derecede gübrelendiğinin bir göstergesi<br />
olduğunu vurgulamışlardır. Larcher ve ark., 2007 bağların azotlu gübrelerle
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
gübrelenmesinin şıradaki azotlu besin maddesi miktarını arttırdığını ve bunun da<br />
şaraplardaki etil karbamat miktarlarıyla ilişkili olduğunu bildirmişlerdir. Bölgeler<br />
arasındaki bu farklılık literatürde de belirtildiği gibi azotlu gübre uygulama<br />
farklılığından kaynaklanmış olabilir. Ancak bunu doğrulamak için ayrı bir araştırma<br />
yapmak gerekir. Daha önce de belirtildiği gibi aşırı azot uygulaması üzümlerde<br />
arjinin düzeyini arttırmakta ve bu da şaraplarda üre miktarının artmasına ve bunun<br />
sonucunda etil karbamat miktarının yükselmesine neden olmaktadır. Elde edilen<br />
sonuçlardan görüldüğü kadarıyla ülkemiz şaraplardında bu açıdan ciddi bir sıkıntı da<br />
görülmemektedir.<br />
53
4.BULGULAR VE TARTIŞMA Ülfet KAYALAR<br />
54
5.SONUÇLAR VE ÖNERİLER Ülfet KAYALAR<br />
5. SONUÇLAR VE ÖNERİLER<br />
Bu çalışmada ülkemizde üretilerek piyasaya sunulan ve tip, bölge farklılığı<br />
gözetilerek seçilen 57 şarap örneğinde karsinojen bir madde olan etil karbamat<br />
varlığı ve düzeyleri araştırılmıştır.<br />
Analizlerde Avrupa Birliği Referans Yöntemi esas alınmış ve bu yöntem<br />
laboratuar koşullarında yeniden valide edilerek analiz hassasiyeti araştırılmıştır.<br />
Şaraptan etil karbamatın ekstraksiyonunda diatome toprağı bazlı “Extrelut NT-<br />
20”nin, elde edilen geri kazanım değerleri dikkate alındığında, uygun bir<br />
ekstraksiyon maddesi olduğu görülmüştür. Referans yönteme göre daha düşük tayin<br />
ve ölçüm limitlerine ulaşılmıştır.<br />
57 şarap örneğinden (36 kırmızı sek, 17 beyaz sek, 1 roze, 2 adet tatlı şarap)<br />
elde edilen analiz sonuçlarına göre 17 örnekte etil karbamat tespit edilmiş ve bu<br />
örneklerde miktarlar 3.2 ile 26.3 µg/L aralığında değişmiştir. Analiz edilen 36<br />
kırmızı şarap örneğinden 12 tanesinde etil karbamata rastlanmış ve bunlarda etil<br />
karbamat miktarları 3.5 ile 11.7 µg/L aralığında değişmiştir. Kırmızı şaraplarda en<br />
yüksek etil karbamat 2007 yılı Öküzgözü- Boğazkere örneğinde 11.7 µg/L olarak<br />
saptanmıştır. Beyaz sek şaraplarda 17 örnekten 4 tanesinde etil karbamata rastlanmış<br />
ve miktarlar 3.2 µg/L ile 12.0 µg/L arasında değişmiştir. Beyaz şaraplarda en yüksek<br />
etil karbamat miktarı 2010 yılı Narince örneğinde saptanmıştır. Etil karbamat<br />
bulunma oranı, kırmızı şaraplarda (%33), beyaz şaraplara (%23) göre daha yüksek<br />
bulunmuştur. Bu durumun malolaktik fermantasyon faktöründen kaynaklanabileceği<br />
düşünülmektedir. Özellikle spontan malolaktik fermantasyonun etil karbamat<br />
oluşumuna katkı yaptığı ve miktarlarını arttırdığı bilinmektedir (Uthurry ve ark.,<br />
2006). Roze şarap örneği ile yarı tatlı şarap örneğinde etil karbamata rastlanmamış<br />
ancak güçlendirilmiş tatlı şarapta 26.3 µg/L etil karbamat belirlenmiştir.<br />
Etil karbamat düzeyleri şarapların geldiği bölgelere göre değerlendirildiğinde,<br />
Ege Bölgesi kaynaklı 25 şarap örneğinin 9 tanesinde, Marmara Bölgesi kaynaklı 12<br />
örnekten 4’ünde, İç Anadolu Bölgesi kaynaklı 7 örnekten 2’sinde etil karbamata<br />
rastlanmıştır. Buna karşın Doğu Anadolu ve Güney Doğu Anadolu Bölgesi kaynaklı<br />
9 örnekten hiçbirinde etil karbamat bulunmadığı tespit edilmiştir. Etil karbamat<br />
55
5.SONUÇLAR VE ÖNERİLER Ülfet KAYALAR<br />
bulunma oranı bakımından %36 ile Ege bölgesi en yüksek bölge olmuş bunu<br />
Marmara ve İç Anadolu Bölgesi izlemiştir. Bu durum bölgeler arası azotlu gübre<br />
kullanım farklılığından kaynaklanmış olabilir.<br />
Genel olarak değerlendirildiğinde, analizi yapılan ülkemiz şaraplarında etil<br />
karbamat miktarları uluslar arası mevzuatlarda belirtilen maksimum kabul edilebilir<br />
limitlerin oldukça altında bulunmuştur. Bu nedenle etil karbamat bakımından<br />
ülkemiz şaraplarının tüketici sağlığı açısından risk taşımadıkları söylenebilir.<br />
Ancak bu konuda belirli aralıklarla ulusal düzeyde izleme yapılması, üzüm ve<br />
şarap üreticilerinin bağda iyi tarım uygulamaları, işletmelerde iyi üretim<br />
uygulamaları sistemini kullanmaları özellikle; aşırı azotlu gübre kullanımından<br />
kaçınılması, şıradaki arjinin miktarının kontrol edilmesi, uygun maya suşu<br />
kullanılması, malolaktik fermantasyonda uygun bakteri suşunun seçilmesi, şarabın<br />
uygun sıcaklıklarda depolanması, etil karbamat miktarlarının kontrol altında<br />
tutulması bakımından oldukça önem taşımaktadır.<br />
56
KAYNAKLAR<br />
ABREU, S.M, ALVES, A., OLIVIEIRA, B., HERBERT, P., 2005. Determination of<br />
Ethyl Carbamate in Alcoholic Beverages: an interlaboratory study to compare<br />
HPLC-FLD with GC-MS methods. Analytical and Bioanalytical Chemistry,<br />
382: 498-503.<br />
ALBERTS, P., STANDER, M.A., VILLIERS, A.D. 2011. Development of a novel<br />
solid-phase extraction, LC-MS/MS method for the analysis of ethyl<br />
carbamate in alcoholic beverages : Application to South African Wine and<br />
spirits.2011. Food Additives and Contaminants, 28(7): 826-839.<br />
ANONYMOUS,1990. Recueil des Methodes Internationales D’Analyse des Vins et<br />
des Mouts Office International de la Vigne et du Vin Paris,368s.<br />
ANONYMOUS, 2005. Reference Methods for Analysis of Spirit Drinks. Official<br />
Journal of the European Communities, Council Regulation (EEC) No:<br />
2870/2000, (47)s.<br />
ANONYMOUS, 2009. Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği Şarap Tebliği. Tebliğ No<br />
2008/67. Yayımlandığı Resmi Gazete 04.02.2009-27/31.<br />
ARESTA, M, BOSCOLO, M, FRANCO, D.W, 2001. Copper (II) Catalysis in<br />
Cyanide Conversion into Ethyl Carbamate in Spirits and Relevant Reactions.<br />
Journal of Agricultural and Food Chemistry,49: 2819-2824.<br />
BAAN, R., STRAIF, K., SECRETAN, B:, EL GHISSASSI, F., BOUVARD, V.,<br />
ALTIERI, A., COGLIANO, V., 2007. Carcinogenity of alcoholic beverages.<br />
Lancet Oncology, 8(4): 292-293.<br />
BRUMLEY,W.C., CANAS B.J., PERFETTI,G.P., MOSSOBA, M.M., SPHON, J.A.<br />
Corneliussen P.E ,1988. Quantitation of Ethyl Carbamate in Wiskey, Sherry,<br />
Port and Wine by Gas Chromatography/ Tandem Mass Spectrometry Using a<br />
Triple Quadrupole Mass Spectrometer. Analytical Chemistry, 60(10):975-<br />
978.<br />
BUTZKE, C.E., BISSON, L.F., 1997. Department of Viticulture & Enology,<br />
University of California, Davis, Ethyl Carbamate Preventative Action<br />
Manual.<br />
57
CAIRNS. T., SIEGMUND., E.G., LUKE., M.A., DOUSE., G.M. 1987. Residue<br />
Levels of Ethyl Carbamate in Wines and Spirits by Gas Chromatography and<br />
Mass spectrometry/ Mass Spectrometry. Analytical Chemistry 59: 2055-<br />
2059.<br />
CHENG CHUNG, S.W., KWONG., K.P., CHEN., B.L.S. 2010 Determination of<br />
Ethyl Carbamate in Fermented foods by GC-HRMS. Chromatographia 72:<br />
571-575.<br />
CLEGG, B.S. ve FRANK, R., 1988. Detection and Quantification of Trace Levels<br />
of Ethyl Carbamate in Alcoholic Beverages by Selected Ion Monitoring.<br />
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 36: 502-505.<br />
CLEGG, B.S. ve FRANK, R., RIPLEY., B.D., CHAPMAN. N.D., BRAUN. H.E.,<br />
SOBOLOV., M., WRIGHT., S.S. 1988. Contamination of alcoholic products<br />
by trace quantities of ethyl carbamate(urethane). Bulletin Environmental<br />
Contamination and Toxicology, 41: 832-837.<br />
DEAK, E., GYEPES, A., BANYAI, S., DERNOVICKS, M. 2010 Determination of<br />
Ethyl carbamate in palinka spirits by liquid chromatography-electrospray<br />
tandem mass spectrometry after derivatization. Food Research Internatioal<br />
43: 2452-2455.<br />
EFSA. 2007. Ethyl Carbamate and Hydrocyanic Acid in Food and Beverages.<br />
Scientific opinion of the panel on contaminants. EFSA Journal 551: 1-44<br />
FSC., 2009. Ethyl Carbamate in Local Fermented Foods. Report No(39),35s<br />
FRANCISQUETTI, E.T., VALENDERLINDE, R., CARRAU, J.L., MOYNA, P.<br />
2002. Ethyl Carbamate Content in Wines Produced and Commercialized in<br />
Southern Brazil. Acta Farmaceutica Bonaerense 21(3): 201-204.<br />
HADDOW, A., SEXTON, W., 1946. Influence of carbamic esters(urethanes) on<br />
experimental animal tumors.Nature. 157: 500-503.<br />
HASNIP, S., CREWS, C., POTTER, N., CHRISTY, F., CHAN, D., BONDU, T.,<br />
MATTHEWS, W., WALTERS, B., PATEL, K., 2007. Survey of Ethyl<br />
Carbamate in Fermented Foods Sold in United Kingdom in 2004. Journal of<br />
Agricultural and Food Chemistry, 55: 2755-2759.<br />
58
HERBERT, P., SANTOS, L., BASTOS, M., BARRO, P., ALVES, A., 2002. New<br />
HPLC Method to Determine Ethyl Carbamate in Alcoholic Beverages Using<br />
Flourescene Detection, Journal of Food Science. 67, 5.<br />
HORII., S., GOTO., K., 2010. Determination of Ethyl Carbamate in Sake Using<br />
Headspace Solid Phase Microextraction. Journal of the Instute of Brewing<br />
116(2): 177-181.<br />
JAGERDEO, E., DUGAR, S., FOSTER, G.D., SCHENCK, H., 2002. Analysis of<br />
Ethyl Carbamate in Wines Using Solid Phase Extraction and<br />
Multidimensional Gas Chromotography / Mass Spectrometry Journal of<br />
Agricultural and Food Chemistry, 50: 5797-5802.<br />
KODAMA, S., SUZUKI, T., DE LA TEJA, P., YOTSUZUKA, F., 1994. Urea<br />
contribution to ethyl carbamate formation in commercial wines during<br />
storage American Journal of Enology and Viticulture, 1(45):14-74.<br />
KIM, Y.K.L., KOH, E., CHEUNG, H.J., KWON, H. 2000. Determination of ethyl<br />
carabamate in some fermented Korean foods and beverages. Food Additives<br />
and Contaminants, 17(6): 469-475.<br />
LACHENMEIER, D.W., FRANK, W., KUBALLA, T., 2005. Application of<br />
Tandem Mass Spectrometry Combined with Gas Chromotography to the<br />
Routine Analysis of Ethyl Carbamate in Stone Fruit Spirits Rapid<br />
Communications in Mass Spectrometry. 19: 108-111.<br />
LACHENMEIER, D.W., NECLICH, U., KUBALLA, T. 2006. Automated<br />
determination of ethyl carbamate in Stone-fruit spirits using headspace<br />
solid-phase microextraction and chromatography-tandem mass<br />
spectrometry. Journal of Chromatography, 1108: 116-12.<br />
LACHENMEIER, D.W., KANTERES, F., KUBALLA, T., LOPEZ, M.G., REHM, J.<br />
2009 Ethyl Carbamate in Alcoholic Beverages from Mexico (Tequila,<br />
Mezcal, Bacarona, Sotol) and Guatamala (Cuxa): Market Survey and Risk<br />
Assessment. International Journal of Environmental Research and Public<br />
Health, 6: 349-360.<br />
59
LARCHER. , R., NICOLINI. G., BERTOLINI. D., 2007. Application of differential<br />
pH tecnique to the determination of urea in Italian Wines. Vitis, 46(3): 148-<br />
153.<br />
LIM, H.S., LEE, K.G. 2010. Development and validation of analytical methods for<br />
ethyl carbamate in various fermented foods. Food Chemistry,124 (3):1373-<br />
1379.<br />
LIU, Y.P., DONG, B., QIN, Z.S., YANG, N.J., LU., Y, YANG., L.X., CHANG.,<br />
F.Q., WU, Y.N, 2011. Ethyl carbamate levels in wine and spirits from<br />
markets in Hebei Province, China, Food Additives and Contaminants: Part B,<br />
4(1): 1-5.<br />
MACKENZIE, W., CLYNE, A.H., MACDONALD, L.S., 1990. Ethyl carbamate<br />
formation in grain based spirit. Part II. The identification and determination<br />
of cyanide related species involved in ethyl carbamate formation in Scoth<br />
grain whiskey. Journal of the Instute of Brewing, 96 (4): 223-232.<br />
MANCA de NADRA, M.C., 2007. Nitrojen metabolism in lactic acid bacteria from<br />
fruits a Review. Formatex, 500-510.<br />
MIRA de ORDUNA, LIU S-Q, PATCHETT. , M.L., PILANE., G.J. 2000. Ethyl<br />
Carbamate Precursor Citrulline Formation From Arginine Degradation by<br />
Malolactic Wine Lactic Acid Bacteria FEMS Microbiolgy Letters,<br />
183(1):31-35.<br />
OUGH, C.S., (1976a) Ethyl carbamate in fermented Beverages and Foods. II<br />
Possible formation of ethyl carbamate from diethyl dicarbonate addition to<br />
wine. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 24(2): 328-331.<br />
___________, (1976b) Ethyl carbamate in Fermented Beverages and Foods. I<br />
Naturally occuring ethyl carbamate. Journal of Agricultural and Food<br />
Chemistry, 24(2): 323-328.<br />
PARK, S.R., HA,S.D., YOON, J.H, LEE, S.Y, HONG, K.P, YEOM, H.J, YOON,<br />
N.G, BAE, D.H. 2009. Exposure to ethyl carbamate in alcohol-drinking and<br />
nondrinking adults and its reduction by simple chorcoal filtration. Food<br />
Control, 20: 946-952.<br />
60
PERESTRELO, R., PETRONILHO, S., CAMARA, J.S., ROCHA, S.M. 2010<br />
Comprehensive two-dimensional gas chromatopraphy with time-of-flight<br />
mass spectromery combined with solid-phase microextraction as a powertool<br />
for quantification of ethyl carbamate in fortified wines. The case study of<br />
Madeira wine. Journal of Chromatography A, 1217: 3441-3445.<br />
STEVENS, D.F., OUGH., C., 1993. Ethyl Carbamate Formation-Reaction of Urea<br />
and Citrulline With Ethanol In Wine Under Low to Normal Temperature<br />
Conditions. American Journal of Enology and Viticulture, 44(3):309-312.<br />
TERRADE., N., MIRA DE ORDUNA., R. 2006. Impact of winemaking practices on<br />
arginine and citrulline metabolism during and after malolactic fermantation.<br />
Journal of Applied Microbiology, 101: 406-411.<br />
UTHURRY, C.A., VALELA, F., COLOMBO, B., SUAREZ LEPE, J.A.,<br />
LOMARDERO, J., GARCIA DEL HERRO, J.R., 2004. Ethyl Carbamate<br />
Concentrations of Thypical Spanish Red Wines. Food Chemistry, 88: 329-<br />
336.<br />
UTHURRY, C.A., VALERA, F., COLOMBO, B., LEPE, S., LOMBARD, J.,<br />
GARCIA del HIERRO, J.R. 2006. Ethyl carbamate production by selected<br />
yeast and lactic acid bacteria in red wine. Food Chemistry, 94: 262-270.<br />
YILMAZTEKİN., M., CABAROĞLU., T. 2011. Confirmatory Method for the<br />
Determination of Volatile Congeners and Methanol in Turkish Raki<br />
According to European Union Regulation (EEC) No. 2000R2870: Single-<br />
Laboratory Validation. Journal of AOAC International, 94(2): 611-617.<br />
VAHL. M., Survey of ethyl carbamate in veberages, bread and milk acidited milks<br />
sold in Denmark. 1993. Food Additives and Contaminants, 10(5): 585-592.<br />
WALDNER., M., AUGUSTYN., O.P.H. 2005. Ethyl Carbamate in South African<br />
Wine, Wineland: 98-101.<br />
WEBER, J.V., SHARYPOV, V.I., 2009. Ethyl Carbamate in Foods and Beverages;<br />
Environmental Chemistry Letters, 7: 233-247.<br />
WHITON, R.S., ZOECKELIN, B.W., 2002. Determination of Ethyl Carbamate in<br />
Wine by Solid-Phase Microextraction and Gas Chromotography/Mass<br />
Spectrometry, American Journal of Enology ad Viticulture, 53:1, 60-63.<br />
61
WHO, 2010. IARC Monograph on the Evaluation of Carcinogenic Risk to Humans.<br />
Ethyl Carbamate, 96: 1281- 1374, 93s.<br />
ZHANG, Y., ZHANG, J., 2008 Optimization of headspace solid-phase<br />
microextraction for analysis of ethyl carbamate in alcoholic beverages using a<br />
face centered cube central composite design, Analytica Chimica Acta 627:<br />
212-218.<br />
62
ÖZGEÇMİŞ<br />
14/12/1988 yılında Lefkoşa’da doğdu. İlk, orta ve lise öğrenimini Kıbrıs’ta<br />
tamamladı. 2005 yılında başladığı Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Gıda<br />
Mühendisliği bölümünden 2009 yılında mezun oldu ve aynı yıl Gıda Mühendisliği<br />
Anabilimdalı’nda yüksek lisansa başladı.<br />
63
EKLER<br />
64
EK 1<br />
Abundance<br />
Time--><br />
2200<br />
2000<br />
1800<br />
1600<br />
1400<br />
1200<br />
1000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
Etil karbamat<br />
Propil karbamat<br />
25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00<br />
Ek Şekil 1.Şarap örneğine ait kromatogram<br />
65