TÜTÜN FERMANTASYONU VE BAKIMDA TÜTÜN YAPRAĞININ FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN ÖNEMİ
Geçtiğimiz bölümün özetinde tütün yaprağının kimyasal yapısının teknolojik (fiziksel) özelliklerle ve bilhassa degüstatif niteliklerle yansıdığını açıkladık. Fiziksel özellikler, çoğunlukla duyu organlarıyla; gözle, işitmekle, koklamakla ve tat alarak algılanan niteliklerdir. Tütün yaprağının fiziksel özellikleri, teknolojik işlemlerin yönünü belirlemede dolayısıyla tütünün gerek fermantasyonu, gerekse bakım sürecinde kondisyonelleşme olgunlaşması için büyük önem taşır ve fermantasyon olayının son bulup bulmadığı tayin etmek için kullanılan bir fırsattır.
Bu özelliklerin belirlenmesi laboratuar ölçümleriyle yapılır. Ayrıca fiziksel özellikler, tütün kalitesini belirlemede ve teknolojik işlemlere yatkınlığın tayininde de yer alır. Şimdi kısaca bu fiziksel özelliklerin başta gelenlerini tanıtalım.
1-TÜTÜN YAPRAĞININ RENGİ
Renk ilk bakışta gözlerle algılanan en önemli tütün kalitesi öğesi olarak kabul edilmektedir. Tütün rengi her şeyden evvel kurutma şeklinin bir ürünüdür. Örneğin; güneşte kurutulan (sun curing) oryantal (Türk Tipi) tütünlerin rengi başlıca limon sarısı, turuncudan kırmızıya giden renklerden ibarettir. Bazı tütünlerin rengi açık ve kahverengidir. Bunlar tende hava cereyanı (air curing) ile kurutulan Burley ve Maryland çeşidi puroluklardır. Bu arada alevsiz ateşte (fire curing) kurutulan Kentucky tütünlerinde koyu kahverengiden fişne kırmızısına kayan renklerden oluşur.
Yukarıda iri kıtalı tütünlerin renk karşıtı ise özel hücrelerden ile (flue cured) kurutulmuş açık sarı ve altın sarısı bariz renkteki Virginia tütünleridir.
Yaprak renkleri açık sarı olan tütünler sigara fabrikası için en kaliteli hammadde olacaktır. tütünün rengi, her şeyden önce bir çeşit özelliğidir.
Tabi bunun yanı sıra durumlarında vejetasyon koşullarında ve az önce de ifade ettiğimiz gibi kurutulmaları sırasında uygulanan teknolojik yöntemlerden çok etkilenmektedir. Örneğin; Türk tipi tütünlerin üst (uç) ellerindeki yaprakları kırmızı, alt (dip) ellerin yaprakları ise soluk sarı yeşilimsi renkte olabilmektedir. Bu nedenle renk oluşumu olgunluk derecesine yaprağın olgunlaşma sırasında hakim olan koşullara bağlıdır.
Olgunluğunu tamamlamadan kırılmış ve hasattan sonra sarartılmış tütün genelde yeşil renkte diz geçkin toplanan ve fazla sarartılan tütün yaprakları ise soluk sarı renkte kururlar.
Bu arada tütün renginin kurutma sırasında meydana geldiği ve daha sonra bu rengin hiçbir şekilde pozitif yönde değişmediğini düşünenler vardır.
Ancak bu doğru değildir. Zira grafikte görüldüğü gibi çoğunlukla dizilerde kurutulma sırasında klorofilin parçalanması tam olmayabilir. Bilhassa kurutma işlerinin çabuklaştırılarak zamanından önce bitirilmesi durumunda oluşan renk tonu ki bu renkte ekseriyetle yeşildir, müteakip olaylarda yani tütünün fermantasyon döneminde rengini iyileştirebilmektedir. Pratik uygulamasında verilende fermantasyon olayının olumlu ve normal sınırlar içinde gerçekleşmesi neticesinde fermente edilmiş tütünlerin renklerinde bir iyileşme olduğu ve parlaklıklarının da arttığı görülmektedir.
Tütünün rengi tam veya biraz soluk homojen veya birkaç renk karışımı olup bazı renklerin tonlarını da andırır. Lakin arzu edilen hammadde renkleri tam homojen ve parlaklık yansıtanlardır. Çünkü böyle renkteki tütünlerin kullanım sahaları çok fazladır. Belirgin olmayan soluk renkler, matlık ve düzgünsüz renk görünümü sergileyen tütün yaprakları, düşük kaliteli tütüne ait nitelikler taşır. Nitekim tütünün kurutulmasında fermantasyon ve bakım esnasında uygulanacak yöntemlerin seçiminde amaç, homojen ve belirgin renkte parlaklıkta, tütün elde etmek olmalıdır. Özet olarak fermantasyon olayında değişen tütünlerin canislik ve parlaklık kazandığını aynı zamanda da stabil duruma geldiklerini önemle vurgulamak gerekir.
2-TÜTÜN YAPRAĞININ ELASTİKİYETİ VE MUKAVEMETİ
Elastikiyet kurutulmuş tütün yaprağının kırılmadan kıvrılabilme ve daha sonraki işlemlerde eski biçimini alabilme durumuna yatkınlık özelliğidir.
Teknolojide elastikiyet bir yaprak ayası şeridinin dinamometrede kopuncaya kadar verdiği uzama yüzdesiyle ölçülür ve ifade edilir.
Tütün yaprağının elastikiyeti ve mukavemeti çeşide, kimyasal yoğunluğuna ve yaprak dokusunun hücre yapısına bağlıdır. Zira elastikiyetinin iyileşmesinde koloidal maddeler, çözünen karbonhidratlar, reçineler ve pektin maddeleri büyük rol oynarlar. Ayrıca küçük hücre dokulu yaprakların elastikiyeti de yüksektir. Bunun karşıtı olarak ise selüloz ve mineral maddeleri çok olan iri, kaba hücrelerden oluşmuş yaprak kısımların doku elastikiyeti ve mukavemeti düşüktür. Tütünlerin elastikiyet ve mukavemet özelliği aynı zamanda, bünyesinde belirli sınırlar içinde nem tutmasına da bağlıdır. Bu sınırlar deyimi yaprağın 30-35 0C sıcaklıkta ve % 75 hava rutubetinde bulunduğu bir ortamda, bünyesinde içerdiği denge nemini kapsamaktadır. Türk tipi tütünler için elastikiyetin ve mukavemetin en yüksek olduğu nem oranı % 14 ile 18 arasında belirlenmiştir.
Tütün yaprağının elastikiyeti ve mukavemeti yaprağın nem oranının bağlı olduğu kadar anatomik sektörüne ve bilhassa muhteviyatına göre de değişir. Örneğin muhteviyatsız ve boş tütünlere nazaran daha fazla reçineler ve olumlu koloidal ve kimyasal bileşikler içeren muhteviyatlı yüksek kaliteli tütünlerin tesirine maruz kalmış yaprakların elastikiyeti azdır. Tütünün üst (uç) yaprakları daha fazla reçine maddelerine zengin olmaları nedeniyle alt ellere göre daha esnektirler. Tütünlerin esneklik niteliğinin belirli ölçüde artmasını fermantasyon öncesi işlemlerin düzgün yapılması da etkilemektedir. Örneğin yüksek ısı rejim uygulanarak yerleştirilen fermantasyon neticesinde tütünlerin elastikiyeti önemli derecede azalmaktadır.
Tütün yaprağının elastikiyet ve mukavemet özelliği tütün işlemesi fermantasyonu bakımı ve mamul olarak yapıtlarda kullanımı açısından önemli bir kalite ölçüsüdür. Zira elastikiyeti iyi olan tütün çeşitleri manipülasyon, fermantasyon, bakım ve özellikle sigara fabrikasyonu içinde çeşitli mekanik darbelere karşı direnç göstererek teknolojik işlemler sırasında meydana gelebilecek kayıpların miktarını azaltır.
Konuyu sonuçlandırmadan tekrar tütün yaprağının elastikiyetini ve mukavemetini önemli derecede etkileyen rutubete değinmek istiyoruz.
Çünkü tütün yaprağının elastikiyet arasındaki ilişkide tüm teknolojik işlemlerden yararlanılmaktadır. Bu nedenle tütün yaprağının niteliğinin elastikiyet saptanmasında yaprağın nemine çok dikkat edilir. Hatta elastikiyet ile yaprak nemi arasındaki ilişki kıstas-ölçü olarak ele alınmalıdır. Ve bu ölçüye elastikiyet katsayısı denir. Yani elastikiyet % = elastikiyet katsayısıdır.
Tütün neminin artması tütün elastikiyetini de o oranda olumlu yönde arttığını göstermektedir. Netice itibariyle elastikiyet katsayısı 1, sayısına yaklaştıkça tütünün de elastikiyetinin iyileştiği kabul edilmektedir. Tütünlerin fiziksel özellikleri değerlendirilirken elastikiyetin müspet bir nitelik olduğu her zaman dikkate alınmalıdır.
3-TÜTÜN YAPRAĞININ HİGROSKOPİSİTESİ (Su Alma ve Tutma Verebilme Kabiliyeti)
Tütün yaprağının çeşitli durumlarda çevre rutubeti ile uyumlu ve dengeli hale gelinceye kadar aldığı ve tuttuğu su daha sonra da bunu tekrar verebilme yeteneği tütünün higroskopisitesi niteliğidir.
Başka higroskopik maddeler gibi kuru tütün yaprağı da çevrenin sıcaklığına ve nemine göre rutubeti değiştirir. Havanın bir birim alanında bulunan su buharının basıncı tütün rutubeti daha yüksek olduğu durumlarda bünyesine havadan nem alır ve bu olay her iki buhar (nem) basınçları durumlarda aynı olana kadar devam eder. Daha sonra tütün denge nemine gelir ve bu denge nem miktarı da tütünün su tutma kabiliyetini tayin eder.
Aksi koşullarda, örneğin tütün birim alan yüzeyinde bulunan basıncı, çevre havasındaki su buharının birim alanı basıncından daha az olduğu durumlarda ise tütün higroskopik dengesini sağlayana kadar bünyesindeki mevcut nemin bir miktarını ortama bırakmaktadır. Bu gibi koşullarda ise tütün kurumaktadır.
Görülüyor ki tütünün denge nemini sağlaması yaprağın kimyasal yapısına muayyen ısı ve nem koşulları ortamında nem tutabilme özelliğine bağlıdır. Tütünlerde bu ortam koşullarının oran sınırlarına göre dengeli bir şekilde rutubet alıp verirler. Örneğin yapılan pek çok deneylerden edinilen bilgilere göre, tütünün denge nemi, hava nemi oranıyla paralel orantıda olduğu saptanmıştır. Mesela hava neminin düşük yüzde % 10 ile 50 arasında olduğu durumlarda tütünün de denge neminin düşük % 7 ile 10 olduğu görülmüştür. Diğer taraftan, çevre hava neminin % 50’den 80’e yükselmesiyle tütün denge neminde nispeten süratli bir yükselme müşahede edilmekte ve tütünün rutubete % 20-22’ye ulaşmaktadır. Hatta hava rutubeti % 80’in üzerinde seyretmesiyle tütün nemi de % 40’ın üzerine çıkabilmektedir.
Tütünün higroskopisitesi yani bünyesinde nem tutma özelliği, su tutma gücü oluşur. Tutabildiği nem miktarı ise “su kapasitesi” olarak adlandırılır.
Havanın nisbi nemi ile hava hareketi arasında bir dengenin bulunduğu ortamda tütünlerin higroskopisitesi, çevrenin sıcaklığına, özel hücrede ise oluşturulan ısıya bağlıdır. Örneğin belirli sınırların özü için 5-50 derece haricinde havanın temperatürüne kadar yüksek ise tütünlerde o kadar daha süratli kururlar, veya kuru olanlar rutubet alarak denge nemine ulaşırlar. Yüksek nemli havanın etkisi de hemen hemen aynıdır. Örneğin hava rutubeti yüksek olan ortamda tütünler düşük rutubet koşullu ortamlara göre denge nemini daha kısa süre içinde oluştururlar. Diğer taraftan muayyen hızdaki bazı hava hareketleri tütünlerin rutubetinin artmasına veya kurumalarına neden olabilmektedir. Örneğin hava değişim hızının düşük olduğu durumlarda yükseğe göre daha olumlu ve efektif olduğu saptanmıştır. Hızı saniyede 0.2 metre olan hava hareketlerinde tütünlerin rutubetlenme zamanı sakin havaya göre üç defa yüksektir, bu hareketin saniyede 5 metreye ulaşmasıyla nemlenme 6 defa daha çabuklaşmaktadır. Fakat hava hareketinin sürati saniyede 5 metreli aşınca tütünlerin higroskopisite yeteneği azalmaktadır.
Tütünlerin su tutma ve verme nitelikleri tip, çeşit ve ellere göre farklıdır. Genellikle higroskopisite yaprakların kristal ve koloidal yapısına ve straktürüne yani doku yapısındaki hücreler arası boşluklarına (pozlarına) bağlıdır. Pratikte higroskopisiteler sabitleşmiş tütünlere pişkin, diğerlerine ise çiğ olgunlaşmamış ham tütünler deyimi kullanılır.
Tütünün su alma ve tutma kabiliyeti dip yapraklarda en az uç altı yapraklarda ise en fazladır. Bu nedenle gerek fermantasyon gerekse bakım işlemlerinde tütünlerin higroskopisitesine dikkat edilmesi gerekir. Bu durum özellikle fermantasyon olayında çok önemlidir. Çünkü fermantasyonun daha başlangıcında tütünün tavı ile ortam havası nemi arasında denge sağlamak gerekir. Zira higroskopisiteleri daha fazla olan tütünler fermantasyonları esnasında daha kısa bir zaman içerisinde suya doymuş duruma gelirler. Higroskopisiteleri daha az olan tütünler ise her zaman higroskopik durumda olup havanın ile tütün tavı arasında denge nemi sağlayana kadar bünyelerine su almaya devam ederler.
Bunun için tütünlerin gerek fermantasyon olayında gerekse bakım işlerinde higroskopisite öneminin bilinmesi zaruridir. Zira bu özelliğe istinaden her zaman tütünleri normal kondüsyon duruma, istenilen tava getirmek mümkündür. Bu da teknolojik işlemlerin normalliğini sağlayacaktır.
4- TÜTÜNÜN YANMA NİTELİĞİ
Yanma özelliği tütün yaprağının önemli bir kalite öğesidir. Aslında alevsiz olarak gerçekleşen piroliz olayı genel yanmadan, yani alevli yanmadan farklıdır. Yanma neticesinde ısı ve belirli renk ve yapıda kül meydana gelmektedir. Yanma fiziko kimyasal bir olay olup tütün dumanının yapısını belirleyen değişmeler husule getirir. Bu nedenle tütünün veya yapıtlarının yanma niteliği tütün dumanının kalitesi üzerinde etki yapan önemli bir etkendir. Böylece için için yanan tütün yaprağının yanma niteliğinden söz ederken yanmanın hızı ve kendiliğinden yanmaya devam etmesi ve ateş tutması da yanma özelliğinin en seçkin ölçütleri olarak kabul edilmektedir. Çünkü iyi yanan tütünlerin, yanma bölgesindeki ısısı daha yüksek derecededir. Ve tütünün bünyesindeki kimyasal maddelerin çözülmesi tam manasıyla gerçekleşir ve husule gelen yeni çözüntü ürünleri dumanın tadını olumlu yönde etkiler. İyi yanmayan tütünler ise kimyasal yapılarını tam olarak çözemediklerinden dolayı dumanı iyi bir nesafet verebilmekten yoksun kalırlar. Yanmanın hız ve sürekliliği yapraktaki kimyasal yapıya bağlı olduğu gibi özellikle olayda mineral maddelerin etkisi çok büyüktür. Bunların başında da potasyum ve klor gelmektedir. Potasyum yanma üzerinde olumlu, klor ise olumsuz etki gösterir. Klor bileşimleri arasında yanması en kötü etkileyen klorun kalsiyum ve magnezyum tuzlarıdır. Zira bu tuzlar, düşük derece ısıda bile eriyerek tütünün yanma bölgesini kaplayan yapışkan yanmayı zorlaştırıcı bileşikler meydana getirirler. Diğer taraftan ise kalsiyum ile potasyum maddeleri arasında orantıların dengeli olduğu haller yanmanın iyi olduğu görülmüştür. Yine bir denge arayışı içinde, kalsiyumun çok, klorun ise az olduğu durumlarda da yanmanın kötü etkilendiği saptanmıştır. Bu arada potasyum ile karbonat ve organik asitlerin (malik, strik vb.) tuzları yanmayı kolaylaştırdığı alkali kloritlerin ve fosfor asidinin ise yanmayı güçleştirdiği görülmüştür.
Nitekim tütünün yanma özelliği üzerinde etkin olan mineral tabiatla bileşiklerin ve bazı organik maddelerin etkisini kısaca aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz.
- Tütün yaprağının mineral içeriğinde yanmayı müsbet yönde K2O ve kısmen MgO etkiler. Negatif etkileyen Cl, Na2O, Fe2O3 ve P2O3’dür. Nötr etki ise SiO2 ve SiO4 yapmaktadır.
- Organik maddelerden (eterde çözünen) reçineler, dinamik karbonhidratlar proteinler yanmayı çok az etkilerler. Hatta tütün yaprağı muhteviyatını belirleyen bu maddelerin total içeriği ile yanma özelliği ters orantılıdır.
Tütün yaprağının fiziksel özelliğinden yanma niteliğini açıklarken tütünün nasıl bir ekolojik ortamda yetiştirildiğinin, tütün tipinin, çeşidinin, olgunluğunun, hangi hasat eli olduğunun ve fermantasyonunu geçirip geçirmediğinin önemi de büyüktür. Puroluk tütünlerin yanma kabiliyetleri en yüksektir. Zaten bu tütünler tip olarak da yanma niteliğinin sigaralıklardan üstün olması gerekmektedir.
Son yıllarda yerli menşelerimizin yanma kabiliyetleri incelenmiş ve Marmara Bölgesi tiplerinin başta sonra da sırasıyla Karadeniz Bölgesi ve bunları Eğe, Doğu, Güneydoğu tütün bölgeleri örneklerin takip ettiği görülmüştür. Fermantasyonlarını geçirmiş olgun tütünlerin, yeşil ve ham olanlara yanma niteliği daha üstündür. Diğer taraftan dip yaprakların da yanma özellikleri üstündür. Bu da yaprakların ince dokulu olması ve daha fazla mineral maddeler ihtiva etmelerinin neticesidir.
İyi yanma özelliğine sahip olan kaliteli tütünlerin kül rengi açık, düzgün ve stroktürü topludur. Yanmaları iyi olmayan tütünlerin kül rengi ise koyu ve düzgün değildir. Bu da yanmanın tam olmadığından ve kimyasal maddelerin örneğin çoğu organik maddelerin tamamen oksidasyona uğramamalarından kaynaklanmaktadır.
Tütün yaprağının yanma özelliği yaprak ayasının belirli bir süre içinde yandığı alan ile ölçülür. Sigaralarda ise yakılarak ve bırakılarak kendi kendine yanması zamanı ölçüt olarak kullanılmaktadır.
Pratikte iyi yanan bir sigaranın kendi kendine yanması ve kül haline gelmesi süresi 20 dakika olarak belirlenmiştir.
TÜTÜN DUMANININ ÖZELLİKLERİ
Bilindiği gibi tütün en çok sigara, pipo, puro gibi mamuller haline getirilip dumanını içmek için üretilir. Bu itibarla tütünün öncelikle tüm kalite özelliklerini belirleyen ve ortaya çıkaran en önemlisi içimidir. İçim esnasında kişi, tütünle değil de yanma ürünü dumanınla temasa girer.
Duyu organları ile yanan tütünün sertlik, yavaşlık, tokluk, yakarlık, acılık, tatlılık, güzel ve kötü kokarlık gibi özelliklerini algılar. Böylece de yaprağın içerdiği kimyasal yapılardan yanmaları sırasında üreyen bileşimlerin etkisi, tütünün içim özelliklerini oluşturur. Bazı kimyasal maddeler, duman teşekkülüne hiç değişmeden karışırlar. Bunların başında nikotin ve eterik yağlar gelmektedir. Diğerleri ise okside olurlar, parçalanarak yan ürünler üretirler. Bileşiklerin tümünün etkileri henüz tamamıyla bilinmemekte ise de günümüzde tütün yapıtlarının yanması esnasında dumana geçen yeni alışmış ürünlerin için üzerindeki etkileri ve özelliklerini aydınlatma yönünde yapılan araştırmalardan pek çok bulgular elde edilmiştir. örneğin yapraktaki protein maddelerin ürünleri dumanda kötü koku husule getirirler. Bu bileşimler nikotinle beraber acı ve boğazı yakıcı, nefes almayı daraltan bazik (alkolik) bir ekstrem oluşturur. Bu yüzden de yüksek protein ve nikotin içerikli tütünler dumanın içim kalitesini olumsuz yönde etkilemektedirler.
Nikotin ve protein maddelerin tam tersine, çözünen karbonhidratlar ise iyi yandıklarından tütün dumanına olumlu etkileriyle tesir yaparlar.
Bileşiklerin yanma sonu ürünleri, dumanda asitli bir ortam oluşturarak nikotin ve protein madde ürünlerinin kötü etkisini bertaraf (izole) ederek içine tatlılık, yavaşlık sağlarlar. Genelde bu maddelerin tütün dumanı kalitesine pozitif bir katkısı olduğu bilinci hakimdir.
İndirgen karbonhidratlar ile protein maddelerin arasındaki katsayı dumanın reaksiyonunu (ekstremini) belirlemektedir. Bu ekstrem purolarda bazik sigaralarda ise başlıca asitlidir. Tütün yaprağı içerisindeki selüloz maddelerin yanması sonucu ise dumana dili ve ağız boşluğunu tırmalayan bir vasıf eklenir. Aynı duyuyu karbonhidrat türünden nişasta, pektin ve diğer koloid maddelerin de oluşturduğunu söyleyebiliriz. Yani özet olarak, çok moleküllü tüm kimyasal bileşimlerin dumana kötü, daha basit bileşimler ise nötr veya olumlu etki yaparlar.
Tütün dumanı kokusu (aroması) gaz haline dönüşmüş bazı kimyasal maddelerin duyu organları üzerinde yarattığı etkidir. Duman kokusu tütün yaprağındaki reçine eterik yağlar ve bazı polifenollere bağlı olarak dumanda olumlu yönde yoğunluk kazanmaktadır.