COMPARISON OF SOME PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES, PHENOLIC PROFILE, ANTIOXIDANT AND ANTIMICROBIAL ACTIVITY OF DRIED BLACK MULBERRY (MORUS NIGRA) AND ITS SYRUP

Abstract

In this study, it was aimed to determine some physicochemical properties of the dried black mulberry and the syrup produced from it, as well as to evaluate their total phenolic and anthocyanin contents, phenolic profiles, antioxidant and antimicrobial activities. While the L* (lightness-darkness) value from the color parameters was determined to be higher in syrup than in fruit (18.24-12.21), the a* (red-green) (0.72-1.64), b* (yellow-blue) (1.72-3.96), C* (color saturation) (1.87-4.30) values were determined to be lower. Also it was determined that the total ash, pH, total phenolic content and antioxidant activity determined by DPPH• and ABTS+• methods of the syrup were higher than those of dried black mulberry, but the titratable acidity, reducing sugar, sucrose, total sugar, 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and total anthocyanin amounts were lower. As a result, the syrup obtained can be consumed as a functional food due to its low sugar content, high phenolic content and antioxidant activity.

Keywords

• Antioxidant activity
• Antimicrobial activity
• Phenolic profile
• Black mulberry (Morus nigra)
• Juice

KURUTULMUŞ KARADUT (MORUS NIGRA) VE ŞIRASININ BAZI FİZİKOKİMYASAL ÖZELLİKLERİ, FENOLİK PROFİLİ, ANTİOKSİDAN VE ANTİMİKROBİYAL AKTİVİTESİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmada kurutulmuş karadut ve ondan üretilen şıranın bazı fizikokimyasal özellikleri, toplam fenolik ve toplam antosiyanin madde miktarı, fenolik profili, antioksidan ve antimikrobiyel aktivitelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Renk parametrelerinden L* (açıklık-koyuluk) değerinin, şırada meyveden daha yüksek (18.24-12.21) olduğu belirlenmişken, a* (kırmızı-yeşil) (0.72-1.64), b* (sarı- mavi) (1.72-3.96), C* (renk doygunluğu) (1.87-4.30) değerlerinin ise daha düşük olduğu belirlenmiştir. Ayrıca şıranın toplam kül, pH, toplam fenolik madde miktarı ile DPPH· ve ABTS+· yöntemleriyle belirlenen antioksidan aktivitesinin kurutulmuş karadut meyvesinden daha yüksek, fakat titrasyon asitliği, indirgen şeker, sakkaroz, toplam şeker, 5-hidroksimetilfurfural (HMF) ve toplam antosiyanin miktarlarının ise daha düşük olduğu saptanmıştır. Sonuç olarak elde edilen şıranın düşük şeker içeriği, yüksek fenolik madde ve antioksidan aktivite göstermesi nedeniyle fonksiyonel bir gıda olarak tüketilebilir.

Keywords

• Antioksidan aktivite
• Antimikrobiyal aktivite
• Fenolik profil
• Karadut (Morus nigra)
• Şıra

References

1. Akbal, N., Vural, A. (2018). Kurutulmuş meyve örneklerinde mikrobiyolojik kalite özelliklerinin araştırılması. Dicle Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 11(2), 93-97.
2. Altundağ, Ş. (2007). Labiatae familyasına ait bazı endemik türlerin önemli bitki patojeni bakteriler üzerine antimikrobiyel etkisinin araştırılması (Publication Number 212657) [Yüksek Lisans, Gazi Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
3. Baltacıoğlu, H., Doğanay, G. (2021). ısıl işlemin elma suyunda enzim aktivitesi ve fenolik bileşiklere etkisi: FTIR ve HPLC çalışması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 9(1), 14-26.
4. Bergey, D. H. (1994). Bergey's manual of determinative bacteriology. Lippincott Williams ve Wilkins.
5. Bilenler, T. (2010). Karadut meyvesinin antimikrobiyel aktivitesinin ve bileşenlerinin belirlenmesi (Publication Number 275754) [Yüksek Lisans, İnönü Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
6. Boranbayeva, T. (2011). Karadut suyunda biyoaktif bileşikler ve antioksidan aktivitenin depolamada değişimi (Publication Number 299608) [Yüksek Lisans, Ankara Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
7. Boranbayeva, T., Karadeniz, F., Yilmaz, E. (2014). Effect of storage on anthocyanin degradation in black mulberry juice and concentrates. Food and Bioprocess Technology, 7(7), 1894-1902. https://doi.org/10.1007/s11947-014-1296-8
8. Cavalcanti, R. N., Santos, D. T., Meireles, M. A. A. (2011). Non-thermal stabilization mechanisms of anthocyanins in model and food systems-An overview. Food Research International, 44(2), 499-509. https://doi.org/10.1016/ j.foodres.2010.12.007

9. Cemeroğlu, B. S. (2010). Gıda Analizleri. Gıda Teknolojileri Derneği Yayınları.
10. Cemeroğlu, B. S. (2011). Meyve ve sebze işleme teknolojisi. Nobel Akademik Yayıncılık.
11. Chen, P. N., Chu, S. C., Chiou, H. L., Kuo, W. H., Chiang, C. L., Hsieh, Y. S. (2006). Mulberry anthocyanins, cyanidin 3-rutinoside and cyanidin 3-glucoside, exhibited an inhibitory effect on the migration and invasion of a human lung cancer cell line. Cancer Letters, 235(2), 248-259. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2005.04.033
12. Coklar, H., Akbulut, M. (2017). Anthocyanins and phenolic compounds of berries and their contributions to antioxidant activity. Journal of Functional Foods, 35, 166-174. https://doi.org/ 10.1016/j.jff.2017.05.037
13. Çapanoğlu, E., Boyacıoğlu, D. (2009). Meyve ve sebzelerin flavonoid içeriği üzerine işlemenin etkisi. Akademik Gıda, 7(6), 41-46.
14. Dincer, C., Tontul, I., Topuz, A. (2016). A comparative study of black mulberry juice concentrates by thermal evaporation and osmotic distillation as influenced by storage. Innovative Food Science ve Emerging Technologies, 38, 57-64. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2016.09.012
15. Erbay, B. (2011). Karadut antosiyaninlerinin ısıl ve depolama stabilitesi (Publication Number 295144) [Doktora, Süleyman Demirel Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
16. Erceyes, E. (2014). Vişne suyu konsantresinin üretim ve depolama süresince kalite değişimleri (Publication Number 376097) [Yüksek Lisans, Gaziosmanpaşa Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
17. Ercisli, S. (2004). A short review of the fruit germplasm resources of Turkey. Genetic Resources and Crop Evolution, 51(4), 419-435. https://doi.org/10.1023/B:GRES.0000023458.60138.79
18. Ercisli, S., Yilmaz, S. O., Gadze, J., Dzubur, A., Hadziabulic, S., Aliman, J. (2011). Some fruit characteristics of cornelian cherries (Cornus mas L.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 39(1), 255-259. https://doi.org/10.15835/ nbha3915875
19. Erdoğan, Ü., Pırlak, L. (2005). Ülkemizde dut (Morus spp.) üretimi ve değerlendirilmesi. Alatarım, 4(2), 38-43.
20. Gecer, M. K., Akin, M., Gundogdu, M., Eyduran, S. P., Ercisli, S., Eyduran, E. (2016). Organic acids, sugars, phenolic compounds, and some horticultural characteristics of black and white mulberry accessions from Eastern Anatolia. Canadian Journal of Plant Science, 96(1), 27-33. https://doi.org/10.1139/cjps-2015-0070
21. Gundogdu, M., Muradoglu, F., Sensoy, R. I. G., Yilmaz, H. (2011). Determination of fruit chemical properties of Morus nigra L., Morus alba L. and Morus rubra L. by HPLC. Scientia Horticulturae, 132, 37-41. https://doi.org/ 10.1016/j.scienta.2011.09.035
22. Gundogdu, M., Tunçtürk, M., Berk, S., Sekeroglu, N., Gezici, S. (2018). Antioxidant capacity and bioactivecontents of mulberry species from Eastern Anatolia Region of Turkey. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 52(4), 96-101. https://doi.org/10.5530/ijper.52.4s.82
23. Gungor, N., Sengul, M. (2008). Antioxidant activity, total phenolic content and selected physicochemical properties of white mulberry (Morus alba L.) fruits. International Journal of Food Properties, 11(1), 44-52. https://doi.org/10.1080/ 10942910701558652
24. Gülçin, I., Oktay, M., Küfrevioglu, Ö. I., Aslan, A. (2002). Determination of antioxidant activity of lichen Cetraria islandica (L) Ach. Journal of Ethnopharmacology, 79(3), 325-329. https://doi.org/10.1016/S0378-8741(01)00396-8
25. Hartmann, A., Patz, C. D., Andlauer, W., Dietrich, H., Ludwig, M. (2008). Influence of processing on quality parameters of strawberries. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(20), 9484-9489. https://doi.org/10.1021/jf801555q
26. Hepsağ, F., Hayoğlu, İ., Hepsağ, B. (2012). Karadut meyvesinin antosiyanin içeriği ve antosiyaninlerin gıda sanayinde renk maddesi olarak kullanım olanakları. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(1), 9-19.
27. Hepsağ, F., Gölge, Ö., Hayoğlu, İ. (2016). Dutların fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerine genotipin etkisi. Hacettepe J. Biol. ve Chem., 44 (3), 225–231.
28. Huang, D. J., Ou, B. X., Prior, R. L. (2005). The chemistry behind antioxidant capacity assays. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(6), 1841-1856. https://doi.org/10.1021/jf030723c
29. Kalt, W. (2005). Effects of production and processing factors on major fruit and vegetable antioxidants. Journal of Food Science, 70(1), 11-19. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2005.tb09053.x Karataş, N., Şengül, M. (2018). Effect of storage on some chemical and physical properties, antioxidant activity of mulberry pekmez. Turkish Journal of Agricultural and Natural Sciences, 5(1), 34-43.
30. Kaur, C., Kapoor, H. C. (2002). Anti-oxidant activity and total phenolic content of some Asian vegetables. International Journal of Food Science and Technology, 37(2), 153-161. https://doi.org/ 10.1046/j.1365-2621.2002.00552.x
31. Koyuncu, F. (2004). Morphological and agronomical characterization of native black mulberry (Morus nigra L.) in Sütçüler, Turkey. International Plant Genetic Resources Institute, 138, 32-35.
32. Köksal, E., Gülçin, I., Beyza, S., Sarikaya, Ö., Bursal, E. (2009). In vitro antioxidant activity of silymarin. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 24(2), 395-405. https://doi.org/ 10.1080/14756360802188081
33. Lo Scalzo, R., Iannoccari, T., Summa, C., Morelli, R., Rapisarda, P. (2004). Effect of thermal treatments on antioxidant and antiradical activity of blood orange juice. Food Chemistry, 85(1), 41-47. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2003.05.005
34. Naso, L. G., Valcarcel, M., Roura-Ferrer, M., Kortazar, D., Salado, C., Lezama, L., Rojo, T., González-Baró, A. C., Williams, P. A. M., Ferrer, E. G. (2014). Promising antioxidant and anticancer (human breast cancer) oxidovanadium(IV) complex of chlorogenic acid. Synthesis, characterization and spectroscopic examination on the transport mechanism with bovine serum albumin. Journal of Inorganic Biochemistry, 135, 86-99. https://doi.org/ 10.1016/j.jinorgbio.2014.02.013
35. Özen, G. (2008). Siyah havuç suyu konsantresinin Türk lokumunda renklendirici olarak kullanılması ve depolama stabilitesinin belirlenmesi (Publication Number 178291) [Yüksek Lisans, Selçuk Üniversitesi ]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
36. Özgen, M., Serçe, S., Kaya, C. (2009). Phytochemical and antioxidant properties of anthocyanin-rich Morus nigra and Morus rubra fruits. Scientia Horticulturae, 119(3), 275-279. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2008.08.007
37. Perucka, I., Materska, M. (2007). Antioxidant vitamin contents of Capsicum annuum fruit extracts as affected by processing and varietal factors. ACTA Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria, 6(4), 67-73.
38. Polatoğlu, B. (2013). Farklı yöntemler ile kurutulan kızılcık (Cornus mas L.) meyvesinin kuruma karakteristiklerinin incelenmesi (Publication Number 335138) [Doktora, Atatürk Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
39. Sengül, M., Erkaya, T., Sengül, M., Yildiz, H. (2012). The effect of adding sour cherry pulp into yoghurt on the physicochemical properties, phenolic content and antioxidant activity during storage. International Journal of Dairy Technology, 65(3), 429-436. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2012.00838.x
40. Sernikli, C. (2015). Karadut (Morus nigrara) suyunda toplam fenolik madde ve suda çözünen vitaminlerin ısıl parçalanma kinetiği (Publication Number 409996) [Yüksek Lisans, Pamukkale Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
41. Sernikli, C., Kadakal, Ç. (2020). Karadut (Morus nigra) suyunda rutin ve toplam fenolik bileşiklerin ısıl parçalanma kinetiği. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi, 24(3), 290-300. https://doi.org/ 10.29050/harranziraat.687653
42. Tomaş, M. (2013). Karadutun meyve suyu ve reçele işlenmesi sırasında antioksidanlarında ve in-vitro biyoerişebilirliğinde meydana gelen değişimler (Publication Number 352263) [Yüksek Lisans, İstanbul Teknik Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
43. Turfan, Ö. (2008). Nar suyu konsantresi üretim ve depolama sürecinde antosiyaninlerdeki değişimler (Publication Number 233180) [Yüksek Lisans, Ankara Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
44. Uzuner, S. (2008). Nar suyunda farklı üretim ve depolama koşullarında ellajik asit ve toplam antioksidan aktivitelerindeki değişimler (Publication Number 216152) [Yüksek Lisans, Hacettepe Üniversitesi]. Yükseköğretim Kurulu Ulusal Tez Merkezi.
45. Wrolstad, R. E. (1993). Color and pigment analyses in fruit products.
46. Yıldız, O., Şahin, H., Kara, M., Aliyazıcıoğlu, R., Tarhan, Ö., Kolaylı, S. (2010). Maillard reaksiyonları ve reaksiyon ürünlerinin gıdalardaki önemi. Akademik Gıda, 8(6), 44-51.
47. Zor, M., Şengül, M. (2020). Ayva (Cydonia oblonga Miller) meyvesi ile farklı ambalaj ve sıcaklıklarda depolanan ayva reçelinin bazı fizikokimyasal özellikleri ile antioksidan aktivitesi. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 51(1), 97-108. https://doi.org/10.17097/ ataunizfd.590938