4. ARAŞTIRMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA
4.3. İrmikaltı Unlardan Üretilen Vital Glutenlerin Kaliteleri
Bu çalışma özü itibariyle aşağıdaki sorulara yanıt bularak irmikaltı un kaynaklı vital gluten üretim potansiyelini belirlemeye yöneliktir.
i) İrmikaltı undan yaş öğütme yoluyla vital gluten üretilebilir mi? ii) Üretilebilirse hangi yaş öğütme yöntem(ler)i uygundur?
iii) En önemlisi de, üretilen vital gluten ticari muadilleriyle benzer vitaliteye (kaliteye) sahip midir?
Yukarıda tartışıldığı gibi, irmikaltı unlardan Hamur-yıkama yöntemi hariç Hamur-su ve Un-su dispersiyonu yöntemleriyle kısmen düşük verim ve randımanla vital gluten üretimi mümkündür. Ancak üretilen glutenlerin vitalitesi kritik bir parametredir. Bu amaçla vital glutenler; i) vital gluten şişme indeksi (VGŞİ), ii) vital gluten rengi, iii) vital gluten SDS ve Zeleny sedimentasyon hacimleri, iv) vital gluten hamur-yoğurma ve termo-reolojik özellikleri v) vital gluten katkılı ekmek üretimi gibi testlere tabi tutulmuş ve elde edilen sonuçlar aşağıda tartışılmıştır.
Farklı firmalardan sağlanan irmikaltı unlardan üç farklı yöntemle üretilen glutenlerin VGŞİ değerleri (%27.5-38.6), buğday unundan üretilen ticari vital glutenin VGŞİ değerinden (%24.4) istatistiksel olarak yüksek (P<0.05) bulunmuştur. İrmikaltı vital glutenlerin su tutma kapasiteleri ise %219-267 arasında değişmiştir (Çizelge 4.3). Un-su dispersiyonu yöntemiyle üretilen vital glutenlerin ortalama VGŞİ değerleri (%31.8), Hamur-yıkama (%29.3) ve Hamur-su dispersiyonu (%29.1) yöntemlerinin ortalamalarından daha yüksektir. Hu ve Shang (2007)’a göre; VGŞİ %28 ve üzeri “üstün kalite”, %24-28 arası “iyi kalite”, %24 ve altı ise “düşük kalite” olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışmada irmikaltı unlardan üretilen vital glutenlerin VGŞİ değerleri sözkonusu sınıflandırmaya göre “üstün kalite”, ticari vital glutenin VGŞİ değeri ise “iyi kalite” sınıfında yer almaktadır. Bu farklılığın sebebi ticari vital glutenlerin genellikle yüksek sıcaklıklarda (50-60°C) ve atmosferik koşullarda, bu çalışmada üretilen vital glutenlerin ise düşük sıcaklıkta ve vakum altında dondurarak kurutulması olabilir. Zira dondurarak kurutma, kurutulan ürüne hidratasyon yeteneğini neredeyse hiç kaybettirmeyen bir metottur. Dondurarak kurutma yöntemiyle kurutularak muhafaza edilen ürünler yüksek rehidrasyon özellikleri ile kullanıma hazır materyal teşkil etmektedirler (Krokida ve Philippopoulos, 2005).
İrmikaltı vital glutenler ve ticari vital glutenin renk değerleri istatistiksel olarak farklılıklar (P<0.05) göstermiştir (Çizelge 4.3). İrmikaltı vital glutenlerin L* ve a* değerleri ticari vital glutene yakındır; ancak, sarılık (b*) değerleri çoğunlukla daha yüksektir. Sözkonusu renk farkı muhtemelen vital glutenlerin kurutulmasında kullanılan yöntemlerden (dondurarak kurutma x flash/ring kurutma) kaynaklanmaktadır. Yaş öğütme yöntemleri sarı renk göstergesi olan b* değerleri bakımından karşılaştırıldığında, Un-su dispersiyonu yöntemiyle üretilen vital glutenlerin (ort. 21.5) Hamur-su
dispersiyonu (ort. 16.6) ve Hamur-yıkama (15.5) yöntemleriyle üretilen vital glutenlerden daha sarı renkli olduğu görülmektedir.
Çizelge 4.3. Vital glutenlerin su tutma ve renk özellikleri1
Yaş Öğütme Yöntemi İrmikaltı Un VGŞİ (%) Su Tutma Kapasitesi (%)2 Renk L* a* b* Hamur-yıkama
(manuel işleme) A 29.3±3.9b 267.2±7.1a 82.5±0.13ab 0.6±0.02d 15.5±0.07e
Hamur-su dispersiyonu A 28.2±1.4b 233.6±5.0b 84.2±0.02a 0.4±0.02d 12.9±0.04g B 28.9±1.3b 243.7±0.9b 84.0±0.05a 1.3±0.01b 19.3±0.07c C 30.2±3.4b 228.2±2.5bc 83.6±0.04a 1.3±0.01b 17.6±0.08d Un-su dispersiyonu A 27.5±3.9b 242.4±3.4b 83.0±0.05ab 0.8±0.01c 16.8±0.08d B 29.3±1.6b 238.3±7.5b 82.9±0.03ab 1.4±0.02b 21.3±0.38b C 38.6±1.0a 218.8±9.7c 81.7±0.16b 2.1±0.03a 26.5±0.12a Ticari vital gluten 24.4±2.9c - 83.6±0.10a 0.9±0.01c 14.3±0.12f
1Değerler %14 nem esasına göredir. Aynısütunda yer alan farklı harfler istatistiksel farklılığı (P<0.05) ifade eder. 2Vital gluten su tutma kapasitesi (%) = [Yaş vital gluten miktarı (g) / Kuru vital gluten miktarı (g, km)] x 100
Kemahlıoğlu ve Ünal (2001), farklı irmik fabrikalarından aldıkları irmikaltı unların L*, a* ve b* değerlerini ölçmüşler; L* değerlerini 85.7-92.3, a* değerlerini 0.8- 2.0, b* değerlerini ise 12.2-16.0 aralığında bulmuşlardır. Bu araştırmacılar irmikaltı unların irmiğe göre açık renkli olmasına rağmen lutein ve ksantofil içeriklerinden dolayı ekmeklik una göre daha koyu renkli olduklarını rapor etmişlerdir. Bu çalışmada irmikaltı vital glutenler için elde edilen renk ve parlaklık değerleri, irmikler için Kemahlıoğlu ve Ünal (2001) tarafından bildirilen değerlere yakındır. İrmik örneklerinde yapılan başka bir araştırmada (Johnston ve ark., 1980), irmiklerin b* değerleri ile sarı renkli pigment içeriklerinin pozitif korelasyon gösterdiği ve pigmentlerin tüketicinin son ürün tercihini olumlu yönde etkilediği bildirilmiştir. Özetlemek gerekirse, irmikaltı unlardan üretilen vital glutenler su tutma ve renk özellikleri bakımından ticari vital gluten ile benzer veya daha iyi özelliklere sahiptir.
Şekil 4.4 ve Çizelge 4.4’de ekmeklik (standart) un ve bu una yaklaşık %2 oranında A irmikaltı unundan üretilen vital gluten veya ticari vital gluten katılarak hazırlanan “vital gluten katkılı un” örneklerinde gerçekleştirilen sedimentasyon, hamur yoğurma ve ekmek üretim denemelerinin görüntüleri ve verileri sunulmuştur. Standart ekmeklik una ticari vital gluten veya irmikaltı vital gluten katılarak ekmeklik unun protein içeriği %10’dan
%12 civarına çıkarılmıştır. Vital glutenlerin ekmeklik kalitelerini değerlendirmek amacıyla sözkonusu vital gluten katkılı unlardan yavan formülasyon (un+su+maya+tuz) kullanarak ekmek üretimi gerçekleştirilmiş (Şekil 4.4) ve ekmek kalitesinin en önemli göstergesi olan ekmek hacim verileri Çizelge 4.4’de sunulmuştur. Standart ekmeklik una göre vital gluten katkılı unlardan üretilen ekmeklerin hacimlerinin daha yüksek (P<0.05) olduğu, ayrıca irmikaltı vital gluten katkılı unlar ile ticari vital gluten katkılı un ekmeklerinin hacim bakımından benzer veya daha iyi olduğu belirlenmiştir.
Vital gluten katkılı unların SDS sedimentasyon ve spesifik SDS sedimentasyon hacimleri, beklenenin aksine, standart una benzer (P>0.05) veya daha düşük (P<0.05) bulunmuştur. Bu oldukça şaşırtıcı bir durum olup açıklamak zordur. Bu nedenle SDS sedimentasyon testine ilave olarak ekmeklik unların protein kalitesini ölçmede yararlanılan bir diğer sedimentasyon testi olan Zeleny sedimentasyon testi (Zeleny, 1947) denenmiştir. Peterson ve ark. (1992), Zeleny sedimentasyon değerinin ekmeklik buğdayın protein kalitesiyle ve ekmek hacim artışıyla ilişkili olduğunu bildirmişlerdir. Zeleny sedimentasyon testinde (beklendiği gibi) vital gluten katkılı unların sedimentasyon hacimleri standart unun sedimentasyon hacminden çoğunlukla yüksek (P<0.05), irmikaltı vital gluten ve ticari vital gluten katkılı unlar ise benzer (P>0.05) bulunmuştur. Vital gluten katkılı unların spesifik Zeleny sedimentasyon hacimlerinin ise standart una benzer veya kısmen düşük olduğu görülmüştür (Çizelge 4.4).
Şekil 4.4. Ekmeklik (standart) un ve vital gluten katkılı unlardan üretilen ekmeklerin görüntüsü
(Üst sıra soldan sağa: Ekmeklik (standart) un ekmeği, Ticari vital gluten katkılı un ekmeği; Alt sıra soldan sağa: Hamur-yoğurma, Hamur-su dispersiyonu ve Un-su dispersiyonu yöntemleriyle A irmikaltı unundan üretilen vital
Çizelge 4.4. Ekmeklik un (standart) ve vital gluten katkılı unların sedimentasyon, hamur yoğurma ve ekmeklik özellikleri1 Ekmeklik Un veya Vital Gluten Katkılı Un2 Protein İçeriği (%, Nx5.7)
Sedimentasyon Testi3 Yoğurma
Özellikleri (Mixolab) Ekmek Hacmi (mL)4 SDS Sedim. (mL) Spesifik SDS Sedim. (mL) Zeleny Sedim. (mL) Spesifik Zeleny Sedim. (mL)4 Yoğur. Süresi (dk) Stabilite (dk) Ekmeklik un
(standart) 10.0±0.2c 28±0.3a 2.81±0.0a 23±0.0c 2.09±0.0a 0.99 4.4 454±16c Hamur-
yıkama (manuel işleme)
A 11.9±0.2a 26±0.1ab 2.17±0.1c 25±0.8b 1.94±0.1b 1.28 8.8 534±06ab
Hamur-su dispersiyonu
A 12.1±0.1a 26±0.6ab 2.18±0.0c 28±0.7a 2.03±0.1ab 1.30 8.8 506±12b B 11.6±0.2b 28±1.0a 2.53±0.1b 24±0.4bc 1.88±0.0b 1.47 5.3 - C 12.2±0.2a 26±0.3ab 2.15±0.0c 24±0.0bc 1.80±0.0c 1.42 6.9 -
Un-su dispersiyonu
A 11.8±0.2ab 27±0.9a 2.28±0.1bc 25±0.0b 1.72±0.1d 1.18 8.0 567±29a B 11.6±0.2b 24±0.0b 2.15±0.0c 25±0.8b 1.98±0.1ab 1.70 9.6 - C 12.1±0.2a 29±0.7a 2.45±0.1b 26±0.8b 1.99±0.0ab 1.27 7.3 - Ticari vital gluten 12.0±0.2a 28±0.3a 2.36±0.0bc 26±0.4b 1.99±0.0ab 1.18 8.2 503±10b
1Değerler %14 nem esasına göredir. Aynı sütunda yer alan farklı harfler istaistiksel farklılığı (P<0.05) ifade eder. 2Vital gluten katkılı unlar, ekmeklik (standart) una protein içeriğini %10’dan %12’ye çıkaracak kadar vital gluten ilave edilerek hazırlanmıştır.
3Spesifik sedimentasyon hacmi = Sedimentasyon hacmi / Un protein içeriği
4Ekmekler 100 g un (%14 nem esası) kullanılarak Köksel ve ark. (2000) tarafından modifiye edilen AACC (2000) yöntemine göre “yavan formülasyon” (un+su+maya+tuz) kullanılarak üretilmiştir.
Kemahlıoğlu ve Ünal (2001), yaptıkları bir çalışmada irmikaltı unların SDS sedimentasyon hacimlerinin 13-25 mL arasında değiştiğini, bir yan ürün olan irmikaltı unların sedimentasyon değerlerlerinin durum buğdaylarından elde edilen unlara göre daha düşük çıkmasının normal olduğunu bildirmişlerdir. Beş farklı ekmeklik buğday çeşidi ve 20 buğday ıslah hattı üzerinde Aydın ve ark. (2005) tarafından yapılan bir çalışmada; ortalama protein içeriği %11.2, Zeleny sedimentasyon değerleri ise 26.3-54.5 mL aralığında bulunmuştur. Araştırmacıların üzerinde çalıştığı örneklerin ortalama Zeleny sedimentasyon değerleri ve protein içerikleri kullanılarak spesifik Zeleny sedimentasyon değeri hesaplandığında ise ortalama 3.42 mL sonucuna ulaşılmaktadır. Ünal (2002), ekmeklik unlar için sedimentasyon değerlerinin 15-20 mL arası zayıf, 20- 25 mL arası orta, 25-30 mL arası iyi, 30 mL üzeri ise çok iyi olarak tanımlandığını bildirmiştir. Bu kriterler dikkate alındığında, çalışmamızda kullanılan standart un orta kalite, ticari vital gluten katkılı un ise iyi kalite olarak sınıflandırılabilir.
Standart ekmeklik un ve vital gluten katkılı unların hamur yoğurma özellikleri Mixolab cihazı kullanılarak ölçülmüş (Şekil 4.5) ve önemli parametreler Çizelge 4.4’de sunulmuştur. Standart una göre üç farklı irmikaltı undan üç farklı yöntemle elde edilen vital glutenlerle katkılanmış unların optimum su tutma kapasitelerinin sınırlı miktarda arttığı (%56.0 %56.5; %14 nem esası), buna karşılık yoğurma süreleri ve yoğurma stabilitelerinde ise önemli artışlar olduğu görülmüştür. Standart unun yoğurma süresi 0.99 dk iken vital gluten katkılı unların yoğurma süreleri 1.18-1.70 dk aralığında değişmiştir. Aynı şekilde standart unun yoğurma stabilitesi 4.4 dk iken vital gluten katkılı unların stabiliteleri 5.3-9.6 dk arasında değişmiştir. Bu veriler, irmikaltı unlardan üretilen vital glutenlerin ticari vital glutenle benzer özelliklere sahip olduklarını göstermektedir.
Yukarıda tartışılan vital gluten kalitesine yönelik test ve analiz sonuçları, irmikaltı unlardan üretilen vital glutenlerin normal buğday unundan üretilen ticari vital glutenle oldukça benzer olduğunu ortaya koymaktadır. Diğer bir ifadeyle, irmikaltı unlardan da ekmeklik kalitesi yeterli vital gluten üretilebilir.
Şekil 4.5. İrmikaltı unlardan (A, B, C) üretilen vital glutenler ve ticari vital gluten ile %2 oranında
4.4. İrmikaltı Unlardan Vital Gluten Üretiminden Arta Kalan Nişastalı