Kavuzsuz Yulaf Öğütme Fraksiyonlarının Bazı Fiziksel ve Fizikokimyasal

Farklı öğütme yöntemlerinin yulaf kepeğinin fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri üzerine yapılan çalışmalar sınırlı sayıdadır. Her ne kadar besinsel liflerinin fizikokimyasal özellikleri ve fizyolojik etkileri arasındaki ilişkiler henüz tam olarak tanımlanmamış olsa da besinsel liflerin özelliklerinin (örneğin partikül büyüklüğü, gözeneklilik ve partikül yoğunluğu) bağırsak yolu boyunca fizyolojik fonksiyonları etkilenebileceği bilinmektedir. Besinsel liflerin partikül büyüklüğü, lif kaynağına ve proses derecesine göre değişim göstermektedir. Besinsel liflerin partikül büyüklüğü dağılımı, gastrointestinal sistemde transit süresi, fermentasyon ve dışkı atımı gibi çeşitli mekanizmaları etkilemektedir (Guillon ve Champ, 2000).

Çalışmada kullanılan kavuzsuz yulaf örneklerinden valsli değirmende kısa öğütme akışı ve uzun öğütme akışı ile elde edilen lifçe zengin fraksiyonların (Kaba Kepek ve İnce Kepek) kütle medyan çapı, dispersiyon, yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu ve porozite değerleri, çözünür β-glukan içeriği ve RVA viskozite değeri Çizelge 4.34.’de gösterilmiştir. Kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin kütle medyan çapı ve dispersiyon değerleri sırası ile 472.8-568.8 μm ve 1.87-1.89 arasında yer alırken; aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin kütle

medyan çapı ve dispersiyon değerleri sırası ile 95.6-113.5 μm ve 2.49-2.76 arasında gerçekleşmiştir.

Haskara (+) ve Haskara (-) kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin kütle medyan çapı sırası ile 568.8 ve 535.4 μm iken aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin kütle medyan çapı sırası ile 95.6 ve 113.5 μm olarak tespit edilmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan kavuzsuz yulaf örneğinin kütle medyan çapı Kaba Kepekve İnce Kepekiçin sırası ile 472.8 ve 109.6 μm olarak belirlenmiştir. Ayrıca, biyofortifikasyon uygulanmış ve biyofortifikasyon uygulanmamış Haskara kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin dispersiyon değeri sırası ile 1.87 ve 1.89 iken aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin dispersiyon değeri 2.76 ve 2.61 olarak tespit edilmiştir.

Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan örneğinin dispersiyon değeri Kaba Kepekve İnce Kepek için sırası ile 1.87 ve 2.49 olarak belirlenmiştir.

Bir çalışmada, iki farklı yulaftan elde edilen kaba kepek örneklerinin kütle medyan çapları 650 µm ve 700 µm olarak rapor edilirken, aynı yulaflardan elde edilen ince kepek örneklerinin kütle medyan çapları 185 µm ve 225 µm olarak rapor edilmiştir.

Bunu yanı sıra ilgili yulaf örneklerinden elde edilen kaba kepeklerin dispersiyon değerleri 1.3 ve 1.5 olarak, ince kepeklerin dispersiyon değerleri ise 2.6 ve 3.0 olarak tespit edilmiştir (Izydorczyk ve ark., 2014a). Üç farklı yulaf örneğinin kullanıldığı bir diğer çalışmada, yulaf kepeklerinin kütle medyan çapları 479-487 µm arasında, zenginleştirilmiş yulaf kepeğinin ise kütle medyan çapları 421-442 µm arasında yer almış, ilgili örneklerin dispersiyon değerleri sırası ile 1.53-1.71 ve 1.25-1.34 arasında değişim göstermiştir (Izydorczyk ve ark., 2014b).

Çizelge 4.34. Valsli değirmende kısa öğütme akışı ve uzun öğütme akışı ile elde edilen kepek fraksiyonlarının bazı fiziksel ve fizikokimyasal özellikleri

Kaba Kepek İnce Kepek

Haskara (-) Haskara (+) Morgan Haskara (-) Haskara (+) Morgan

Kütle Medyan Çapı¹ (D50, μm) 535.4 a 568.8 a 472.8 b 113.5 c 95.6 c 109.6 c

Dispersiyon² (D90-D10)/D50) 1.89 b 1.87 b 1.87 b 2.61 a 2.76 a 2.49 a

Yığın Yoğunluğu (g/cm³) 0.4466 b 0.4618 a 0.4585 ab 0.3405 c 0.3511 c 0.3178 d

Partikül Yoğunluğu (g/cm³) 1.3764 d 1.3774 d 1.3857 b 1.3783 cd 1.3835 bc 1.3988 a

Porozite 0.6756 c 0.6648 d 0.6691 cd 0.7529 b 0.7462 b 0.7728 a

Çözünür β-glukan (km, %) 1.71 d 1.83 d 1.28 e 4.02 b 4.41 a 3.00 c

RVA viskozitesi³ (cP) 264 c 271 c 103 d 1044 a 1184 a 492 b

1 Partikül büyüklüğü, bir lazer difraksiyon parçacık büyüklüğü analiz cihazı kullanılarak ölçülmüştür. D50 değeri, numunenin %50'sinin daha küçük ve %50'sinin daha büyük olduğu partikül büyüklüğüdür (µm).

2 Dispersiyon, partikül dağılımının genişliğinin ölçümüdür. Partikül boyutunun daha dar bir dağılımı, daha düşük bir dağılım değeri ile belirtilmektedir. D90, numunenin %90'ının altında kaldığı partikül büyüklüğüdür. D10, numunenin %10'unun altında kaldığı partikül büyüklüğüdür.

3 Kepek fraksiyonlarının viskozitesi AgNO3 (4 g LZF: 25 ml AgNO3) çözeltisi içerisinde 30 dk süre ile 45 ⁰C'de karıştırma ile (160 rpm) belirlenmiştir.

Aynı satırda farklı harflerle işaretlenmiş ortalama değerler arasında istatistiksel farklar istatistiksel olarak önemlidir (p<0.05).

Kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu ve porozite değerleri sırası ile 0.4466-0.4618 g/cm³, 1.3764-1.3857 g/cm³ ve 0.6648-0.6756 aralıklarında yer alırken; aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu ve porozite değerleri sırası ile 0.3178-0.3511 g/cm³, 1.3783-1.3988 g/cm³ ve 0.7462-0.7728 arasında gerçekleşmiştir.

Haskara (+) ve Haskara (-) kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin yığın yoğunluğu sırası ile 0.4618 ve 0.4466 g/cm³ iken aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin yığın yoğunluğu sırası ile 0.3511 ve 0.3405 g/cm³ olarak tespit edilmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan kavuzsuz yulaf örneğinin yığın yoğunluğu Kaba Kepek ve İnce Kepek için sırası ile 0.4585 ve 0.3178 g/cm³ olarak belirlenmiştir. Ayrıca, biyofortifikasyon uygulanmış ve biyofortifikasyon uygulanmamış Haskara kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin partikül yoğunluğu sırası ile 1.3774 ve 1.3764 g/cm³ iken aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin partikül yoğunluğu 1.3835 ve 1.3783 g/cm³ olarak tespit edilmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan örneği partikül yoğunluğu Kaba Kepekve İnce Kepek için sırası ile 1.3857 ve 1.3988 g/cm³ olarak belirlenmiştir. Ayrıca Haskara (+) ve Haskara (-) kavuzsuz yulaf örneklerinden elde edilen Kaba Kepek’lerin porozite değeri sırası ile 0.6648 ve 0.6756 iken aynı örneklerden elde edilen İnce Kepek’lerin porozite değeri sırası ile 0.7462 ve 0.7529 olarak tespit edilmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan kavuzsuz yulaf örneğinin porozite değeri ise Kaba Kepekve İnce Kepek için sırası ile 0.6691 ve 0.7728 olarak belirlenmiştir.

Bu konuda yapılan bir çalışmada 2 farklı yulaf örneğinde kaba ve ince kepek için belirtilen yığın yoğunluğu, bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlara göre daha yüksek, porozite değerleri ise daha düşük olarak belirtilmiştir (Izydorczyk ve ark., 2014a). Diğer yandan bu tez çalışmasında ince kepek örneklerinde elde edilen yığın yoğunluğu ve porozite değerleri, diğer bir çalışma ile benzerlik göstermektedir (Izydorczyk ve ark., 2014b).

Kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin çözünür β-glukan içeriği ve RVA viskozitesi sırası ile %1.28-1.83 ve 103-271 cP aralıklarında yer alırken; aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin çözünür β-glukan içeriği ve RVA viskozitesi sırası ile %3.00-4.02 ve 492-1184 cP arasında gerçekleşmiştir.

Haskara (+) ve Haskara (-) kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin çözünür β-glukan içeriği sırası ile %1.83 ve %1.71 iken aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin çözünür β-glukan içeriği sırası ile %4.41 ve %4.02 olarak tespit edilmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan kavuzsuz yulaf örneğinin çözünür β-glukan içeriği Kaba Kepek ve İnce Kepek için sırası ile %1.28 ve %3.00 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, biyofortifikasyon uygulanmış ve biyofortifikasyon uygulanmamış Haskara kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende kısa akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen Kaba Kepek’lerin RVA viskozitesi sırası ile 271 ve 264 cP iken aynı örneklerin valsli değirmende uzun akış ile öğütülmesi sonucu elde edilen İnce Kepek’lerin RVA viskozitesi 1184 ve 1044 cP olarak tespit edilmiştir. Kontrol örneği olarak kullanılan Morgan örneğinin RVA viskozitesi Kaba Kepekve İnce Kepek’ler için sırası ile 103 ve 492 cPolarak belirlenmiştir. Yapılan bir çalışmada, elde edilen kepek ve zenginleştirilmiş kepek örneklerinin vizkozite değerleri, bu çalışmada elde edilen örneklerin vizkozite değerleri ile karşılaştırıldığında daha yüksek vizkozite değeri verdiği tespit edilmiştir (Izydorczyk ve ark. 2014a).

Kavuzsuz yulaf örneklerinin valsli değirmende uzun ve kısa öğütme akışı ile öğütülmesi ile elde edilen kepeklerin (Kaba Kepek ve İnce Kepek) kütle medyan çapları, dispersiyon, yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu ve porozite değerleri ile çözünür β-glukan içeriği ve RVA viskozitesi değeri bakımından aralarındaki bazı farklar istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.05). Biyofortifikasyon uygulanmış kavuzsuz yulaf örneği, Haskara (+) ile biyofortifikasyon uygulanmamış kavuzsuz yulaf örneği Haskara (-)’den elde edilen Kaba Kepek’lerin kütle medyan çapları, dispersiyon, yığın yoğunluğu, partikül yoğunluğu ile çözünür β-glukan içeriği ve RVA viskozitesi değeri bakımından aynı istatistiksel grupta yer alırken, porozite değeri bakımından farklı gruplarda yer almıştır.

Aynı örneklerden elde edilen İnce Kepek’ler çözünür β-glukan içeriği bakımından istatistiksel olarak farklı gruplarda yer alırken, diğer parametrelerde grup farklı oluşmamıştır.

Haskara (+) ve Haskara (-) kavuzsuz yulaf örneklerinin kısa öğütme akışı ile öğütülmesi sonucu elde edilen kaba kepeklerinin kütle medyan çapları ve dispersiyon değerlerinin benzerlik gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca, aynı örneklerini uzun öğütme akışı ile öğütülmesi ile elde edilen ince kepeklerinde de bu değerlerin benzer olduğu tespit edilmiştir. Bununla birlikte Haskara örneklerinden elde edilen ince kepeklerin, ilgili kavuzsuz yulaf örneğinin kalın kepeği ile karşılaştırıldığında, istatistiksel olarak daha düşük kütle medyan çapı ve daha yüksek dispersiyon değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Bunun nedeninin, uzun akış ile öğütme sırasında, kaba partikülleri küçültmek için ilave olarak kullanılan öğütme valsleri olabileceği düşünülmektedir.

Düşük dispersiyon değeri partikül büyüklüğü dağılımının daha homojen olduğunu göstermektedir. Kaba kepek örnekleri ile karşılaştırıldığında ince kepekler, daha geniş partikül büyüklüğü dağılımına sahip daha küçük partiküllerden oluşmaktadır. Kaba kepeklerin ince kepeklere göre daha düşük dispersiyon değerine sahip olmasından dolayı, kısa öğütme akışı kullanımının daha uniform partikül sağladığı değerlendirilmektedir. Bu nedenle, farklı öğütme tekniklerinin öğütme fraksiyonlarının fiziksel özelliklerini önemli düzeyde etkilediği sonucuna varılabilir.

Besinsel liflerin fermente olma özelliklerinin porozite ve uygun yüzey alanından etkilendiği bilinmektedir (Guillon and Champ, 2000). Bu çalışmada, Haskara (+)’dan elde edilen kaba kepek örneklerinin, Haskara (-)’den elde edilen kaba kepek örneklerine göre istatistiksel olarak daha yüksek yığın yoğunluğu ve daha düşük porozite değeri verdiği belirlenmiştir. Partikül yoğunlukları ise benzerdir. Ancak, biyofortifikasyon uygulanmış ve biyofortifikasyon uygulanmamış Haskara örneklerinden elde edilen ince kepeklerin yığın yoğunluğu, porozite ve partikül yoğunluğu arasında istatistiksel olarak önemli fark yoktur. Diğer taraftan, uzun öğütme akışının, kısa öğütme akışı ile karşılaştırıldığında, her 3 yulaf örneğinden elde edilen kepeklerin porozite değerini önemli düzeyde artırdığı belirlenirken (p<0.05), aynı örneklerin yığın yoğunluğunu önemli düzeyde (p<0.05) düşürdüğü tespit edilmiştir.

Genel olarak tüm kepek örneklerinde RVA cihazında karıştırma sırasında β-glukanların yavaş ve kararlı bir şekilde çözünmesinden kaynaklı olarak 45 dakika boyunca viskozitede artışlar görülmüştür. Tüm yulaf örneklerinden elde edilen kaba ve ince kepekler arasında viskozite bakımından farklılıklar istatistiksel olarak önemli bulunmuştur (p<0.05). Hem Haskara (+) hem de Haskara (-) kavuzsuz yulafından elde edilen ince kepek örneklerinin, aynı örneklerin kalın kepekleri ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak daha yüksek (p<0.05) çözünür glukan içermelerinden dolayı daha yüksek viskozite değeri verdiği belirlenmiştir. (p<0.05). Diğer taraftan; Haskara örneklerinde elde edilen ince kepeklerin viskozite değerleri arasındaki fark önemli değildir. Benzer şekilde, aynı yulaf örneklerinden elde edilen kalın kepeklerin de viskozite değerleri arasındaki fark önemli bulunmamıştır. Dolayısı ile biyofortifikasyonun RVA viskozite değeri üzerinde herhangi bir olumsuz etkisi olmadığı sonucuna varılabilir.

Şekil 4.2. Kaba kepek ve ince kepek örneklerinin RVA cihazında gösterdiği viskozite gelişimi.

4.2.16. Kavuzsuz Yulaf Öğütme Fraksiyonlarının Biyofortifikasyonda Kullanılan