T.C.
SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ
BUĞDAY UNUNA OZON GAZI UYGULAMASININ UNUN EKMEKÇĠLĠK
KALĠTESĠNE ETKĠSĠ Muhammed Sami ELGÜN
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı
Aralık-2011 KONYA Her Hakkı Saklıdır
TEZ KABUL VE ONAYI
Muhammed Sami ELGÜN tarafından hazırlanan “Buğday Ununa Ozon Gazı Uygulamasının Unun Ekmekçilik Kalitesine Etkisi” adlı tez çalışması 29/12/2011 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı‟nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir.
Jüri Üyeleri Ġmza
BaĢkan
Prof. Dr. Selman TÜRKER
DanıĢman
Doç. Dr. Nermin BİLGİÇLİ
Üye
Prof. Dr. Süleyman SOYLU
Yukarıdaki sonucu onaylarım.
Prof. Dr. Aşır GENÇ FBE Müdürü
TEZ BĠLDĠRĠMĠ
Bu tezdeki bütün bilgilerin etik davranış ve akademik kurallar çerçevesinde elde edildiğini ve tez yazım kurallarına uygun olarak hazırlanan bu çalışmada bana ait olmayan her türlü ifade ve bilginin kaynağına eksiksiz atıf yapıldığını bildiririm.
DECLARATION PAGE
I hereby declare that all information in this document has been obtained and presented in accordance with academic rules and ethical conduct. I also declare that, as required by these rules and conduct, I have fully cited and referenced all material and results that are not original to this work.
İmza
Muhammed Sami ELGÜN Tarih:
iv
ÖZET
YÜKSEK LĠSANS TEZĠ
BUĞDAY UNUNA OZON GAZI UYGULAMASININ UNUN EKMEKÇĠLĠK KALĠTESĠNE ETKĠSĠ
Muhammed Sami ELGÜN
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı DanıĢman: Doç.Dr. Nermin BĠLGĠÇLĠ
2011, 84 Sayfa Jüri
Doç. Dr. Nermin BĠLGĠÇLĠ Prof. Dr. Selman TÜRKER Prof. Dr. Süleyman SOYLU
Bu araştırmada, farklı buğday çeşitlerine (Bezostaya-1 ve Gerek-79) ait un ve kepeklere uygulanan ozon gazının, un kepek, hamur ve ekmek özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, öğütmeyi takiben 2 farklı buğday çeşidine ait 1 kg‟lık buğday unu ve kepeklerine, şahide karşılık ozon jeneratörü yardımıyla 0,4 g/h debi ile ozon gazı uygulanmıştır. Tüm örneklerde ozonlamanın yapıldığı gün ve 21 günlük dinlendirme sonrasında analizler gerçekleştirilmiştir. Un örneklerinde renk ölçümü, kimyasal, besinsel, teknolojik, mikrobiyolojik ve reolojik analizler ile ekmek denemeleri, kepek örneklerinde ise renk ölçümü, besinsel ve mikrobiyolojik analizler yapılmıştır.
Ozonlama ile un ve kepek örneklerinin rengi önemli düzeyde ağarmış, 21 günlük dinlendirmeye eşdeğerde beyaz renkli un elde edilmiştir. Gerek-79 buğdayından elde edilen un ve kepekler, Bezostaya-1 buğdayından elde edilen un ve kepeklerden daha yüksek parlaklık değerlerine sahip olmuştur. Unda ozonlama ile fitik asit miktarı düşerken antioksidan aktivite ve fenolik madde miktarında değişim gözlenmemiştir. Kepek örneklerinde ise ozonlama ile fitik asit, antioksidan aktivite ve fenolik madde miktarı olumsuz etkilenmemiştir. Gerek-79 buğdayından elde edilen un ve kepekler daha düşük fitik asit miktarına sahip olmuştur. Ozonlama ile un ve kepek örneklerinde maya-küf yükü önemli düzeyde düşmüştür. Unlarda amilolitik aktivite 21 günlük dinlendirme ile düşerken ozonlama ile farklı yönlerde etkilenmiştir. Genel olarak, 21 günlük dinlendirme ve ozon uygulaması farinograf ve ekstensografta hamur reolojik özellikleri üzerinde olumlu etkide bulunmuştur. Tahmin edildiği gibi Bezostaya-1 buğday unları, Gerek-79 buğday unlarından daha üstün ekmek özellikleri vermiştir. Ozonlama ekmek simetrisi ve gözenek yapısını düzeltmiş, ekmek içi sertliğini önemli düzeyde düşürmüştür. Öğütme sonrası ozon gazı uygulanan unların, 21 gün dinlendirilmiş unlara yakın kalitede un, hamur ve ekmek kalitesi verdiği tespit edilmiştir.
v
ABSTRACT
MS THESIS
THE EFFECT OF OZONE GAS TREATMENT ON BREADMAKING PROPERTIES OF FLOUR
Muhammed Sami ELGÜN
THE GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCE OF SELÇUK UNIVERSITY
THE DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN FOOD ENGINEERING
Advisor: Assoc. Prof. Dr. Nermin BĠLGĠÇLĠ 2011, 84 Pages
Jury
Assoc. Prof. Dr. Nermin BĠLGĠÇLĠ Prof. Dr. Selman TÜRKER Prof. Dr. Süleyman SOYLU
In this study, ozone gas was applied on the flours and brans of different wheat varieties (Bezostaya-1, and Gerek-79), and the effects of ozonation on flour, bran, dough and bread properties were investigated. For this purpose, ozone gas was applied just after milling at the flow rate of 0,4 g/h on 1 kg wheat flours and brans of two different wheat varieties. In all samples, analyzes were conducted on the day of ozonation and after 21 days resting time. On flour samples, color measurement, chemical, nutritional, technological, microbiological and rheological analysis with breadmaking experiment were made. On bran samples, color measurement, nutritional and microbiological analyzes were conducted.
Ozonation improved the lightness of the flour and bran. The lightness of the flours was found equal to color of the 21 days rested flours. Flours and brans of Gerek-79 had higher lightness value than flours and brans of Bezostaya-1. Ozonation decreased phytic acid content of flour while no change was observed in antioxidant activity and phenolic content. In bran samples, phytic acid, antioxidant activity and phenolic content were not affected adversely with ozonation. Flours and brans of Gerek-79 had lower amount of phytic acid content. Yeast and mould counts of flour and brans significantly decreased with ozonation. While the amylolitic activity of flours decreased with 21 days resting time, ozonation influenced the amylolitic activity different directions. In general, 21 days resting time and ozone application had a positive effect on the rheological properties of dough at farinograph and exstensograph. As expected, Bezostaya-1 wheat flours gave superior bread properties than Gerek-79 flours. Ozonation improved bread symmetry and pore structure, and decreased crumb firmness significantly. Flours ozonated just after milling procedure gave similar flour, dough and bread properties to flours rested 21 days.
vi
ÖNSÖZ
Buğday Ununa Ozon Gazı Uygulamasının Unun Ekmekçilik Kalitesine Etkisi adlı bu çalışma Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü‟nde yüksek lisans bitirme tezi olarak hazırlanmıştır.
Bu araştırmanın planlanmasından yazımına kadar yardımlarını esirgemeyen değerli hocalarım Prof. Dr. Adem ELGÜN, Prof. Dr. Selman TÜRKER ve Doç. Dr. Nermin BİLGİÇLİ‟ye teşekkürlerimi sunarım. Araştırmanın yürütülmesinde ve laboratuar çalışmalarında bana yardımcı olan Dr. Mustafa Kürşat DEMİR‟e ve tüm araştırma görevlilerine teşekkürü bir borç bilirim. Ayrıca tez süresi boyunca maddi ve manevi desteğini hiçbir zaman esirgemeyen aileme ve arkadaşım Fatma Merve SARAY‟a teşekkür ederim.
Muhammed Sami ELGÜN KONYA-2011
vii ĠÇĠNDEKĠLER ÖZET...………....iv ABSTRACT...………..v ÖNSÖZ ………vi ĠÇĠNDEKĠLER………..vii 1. GĠRĠġ………1 2. KAYNAK ARAġTIRMASI………4
2.1. Ozonun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri………...4
2.2. Ozon Üretim Metotları………...4
2.3. Ozon Gazının Kullanım Yerleri……….5
2.4. Ozonlama İşleminin Etki Mekanizması……….6
2.5. Ozon Mevzuatı………...7
2.6. Gıda İşlemede Ozon Uygulamaları………8
2.7. Ozonun Antimikrobiyal Etki Mekanizması………8
2.8. Ozonun Avantaj ve Dezavantajları………...10
2.9. Ozonun Tahıl Üretimi ve Tahıl İşleme Sanayinde Kullanımı………..11
3. MATERYAL VE YÖNTEM………14 3.1. Materyal………14 3.2. Metot………...14 3.2.1. Denemenin kuruluşu………...………...14 3.2.2. Analitik metotlar………14 3.2.3. Araştırma metotları………15 3.2.3.1. Tavlama işlemi………15 3.2.3.2. Öğütme işlemi……….……….15 3.2.3.3. Ozonlama işlemi………..………16 3.2.3.4. Renk ölçümü………..………..16 3.2.3.5. Kimyasal analizler………..……….16 3.2.3.6. Teknolojik analizler……….16
3.2.3.7. Fitik asit, antioksidan aktivite ve fenolik madde analizleri.………17
3.2.3.8. Mikrobiyolojik analizler………..17
3.2.3.9. Reolojik hamur analizleri.………...17
3.2.3.10. Ekmek pişirme denemeleri.………...18
3.2.4. İstatistiki analizler…………...………...18
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA………..……19
4.1. Analitik Sonuçlar ... 19
4.2. Araştırma Sonuçları………..20
4.2.1. Un ve kepek rengi………..20
viii
4.2.1.2. Kepek rengi………..26
4.2.2. Unda bazı kimyasal ve teknolojik özellikler..…………...………31
4.2.3. Unda düşme sayısı……….35
4.2.4. Un ve kepekte fitik asit, antioksidan aktivite ve fenolik madde ……...……37
4.2.5. Un ve kepekte mikrobiyal yük…..……….43
4.2.6. Hamurda reolojik özellikler………...44
4.2.6.1. Farinogram özellikleri..………..……….45
4.2.6.2. Ekstensogram özellikleri..………...51
4.2.7. Ekmek pişirme denemeleri………57
4.2.7.1. Ekmek dış özellikleri……...………..57
4.2.7.2. Ekmek içi özellikleri………..………..60
4.2.7.3. Ekmekte renk değişimi….………...63
4.2.7.3.1. Ekmek kabuk rengi……..………..63
4.2.7.3.2. Ekmek içi rengi..………....68
5. SONUÇLAR VE ÖNERĠLER ………..73
5.1. Sonuçlar ………73
5.2. Öneriler……….75
KAYNAKLAR………...76
1. GĠRĠġ
Ekmeklik unların kalite takdirinde un renginin beyazlığı, ekmeğinin daha kaliteli iç ve dış özelliklerine sahip olacağına işaret sayılır. Un renginin beyazlığı, normal şartlarda, paçalda beyaz buğday çeşitlerinin kullanılmış olmasından, un randımanının düşüklüğünden, granülasyonunun inceliğinden ve öğütme sonrasında yeterli bir olgunlaşma süreci geçirmiş olmasından kaynaklanır. Bu talep karşısında unun daha beyaz renkte piyasaya sürülmesi, unun kalitatif değerlendirilmesinde ve fiyat oluşturmada oldukça önemlidir.
Genellikle kuvvetli buğday çeşitlerinin kırmızı renk gurubunda bulunması, beyaz renkte ve kuvvetli un üretiminde değirmencileri zor durumda bırakmış, beyaz un üretimi ve üretilen unun ağartılması yolunda bazı işlemlere zorlamıştır. Oldukça sınırlı olan beyaz ve kuvvetli buğday çeşitlerinin geliştirilmesi son yılların başlıca ıslah konuları arasına girmiştir. Un renginin beyazlatılmasında başvurulan diğer bir işlem ise katkılamadır.
En doğal ağartma ve olgunlaştırma metodu unun hava oksijeni ile temasının sağlanmasıdır. Bunun için en az üç haftalık süreye ihtiyaç duyulmakta ve önemli bir depolama maliyetine sebep olmaktadır. Günümüzde bazı oksidatif ajanlarla muamele etmek suretiyle birkaç saat içinde un rengi ağartılıp, olgunlaştırılabilmektedir. Bu amaçla olgunlaştırıcı olarak; potasyum bromat, azodikarbonamid; olgunlaştırıp ağartıcı olarak; kalsiyum peroksit ve klordioksit, yalnız ağartıcı olarak da benzol peroksit kullanılabilmektedir (Elgün ve Ertugay, 1995). Bu ajanlar Amerika Birleşik Devletlerinde etiket belirtilmek şartıyla kullanılabilmektedir. Avrupa Birliği Ülkeleri bu tür müdahalelere sağlık gerekçesi ile uzak durmaktadır. Türkiye ise Avrupa Gıda Kodeksi ve haksız rekabeti dikkate alarak bu tür kullanımları yasaklamıştır. Diğer doğal bir ağartıcı olarak kabul edebileceğimiz katkı olan aktif soya unu, ransid gelişmeyi tetiklemesinden dolayı öğütme aşamasında kullanılamamaktadır.
Ozon gazı günümüzde reaktif oksijen kaynağı olarak önem kazanmaktadır. Ozon gazı, doğal olarak güneşten gelen ultraviole ışınlarının etkisiyle veya şimşek çakmasını takiben atmosferdeki oksijenden oluşmaktadır (Anık, 2007; Marston, 2009; Polat, 2009). Aktif oksijen olarak da bilinen ozon, triatomik molekül (O3) halinde doğada
bulunan, açık mavi, son derece karakteristik kokusu olan bir gazdır (Polat, 2009; Çatal ve İbanoğlu, 2010). Ozon ismi Yunanca da koklamak anlamına gelen “Ozien” kelimesinden türemiştir (Anık, 2007). Endüstriyel olarak ozon üretimi, elektron
boşalımı yardımıyla atmosferik ortamdan veya saf oksijenden elde edilebilmektedir (Anık, 2007).
Ozon gazı son 25-30 yıl içinde endüstriyel olarak, dezenfeksiyon ve ağartma işlemlerinde yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Sulu ortamlarda 20 dakikada, hava ortamında 2-3 saatte yarılanarak, amacı doğrultusunda değerlendirilmektedir. Ozonun yıkılması sonucu açığa çıkan aktif oksijen (O=), moleküler oksijene (O
2) göre çok daha
reaktif olduğundan oksidasyon olaylarını önemli düzeyde hızlandırır. Ozon gazı su sistemlerinin dezenfeksiyonunda, tekstil ve kağıt ürünlerinin ağartılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ozon gazının tekrar oksijene dönüşerek kalıntı bırakmama özelliği, gıda endüstrisi ile bitki ve hayvan yetiştiriciliği alanlarındaki kullanımını, yaygın kullanılan klor ve diğer dezenfektanlara göre avantajlı kılmaktadır (Khadre ve ark., 2001; İbanoğlu, 2002; Polat, 2009; Çatal ve İbanoğlu, 2010; Tiwari ve ark., 2010). Ozon gazı, kuvvetli oksidan özelliği ile endüstrinin birçok alanında özellikle de gıdaların çevresel etkilerden korunması amacıyla kullanılan bir ajandır (Desvignes ve ark., 2008; László ve ark., 2008; Tiwari ve ark., 2010). Ozonun bakteri, maya, küf, patojen mikroorganizmalar ve sporlarını hızlı öldürme etkisi kanıtlandığından dolayı, gıda endüstrisinde en çok suyun dezenfeksiyonu amacıyla kullanılmaktadır (Von Gunten, 2003; Tiwari ve ark., 2010). Bu uygulamaların dışında da ayrıca, istenmeyen koku, tat ve renklerin elemine edilmesi, pestisit kalıntılarının üründen uzaklaştırılması, alet ve ekipmanların yüzey dezenfeksiyonlarının sağlanması ve meyve - sebze işleme sanayisinde ürün raf ömrünün uzatılması amacıyla başvurulmaktadır. Et ve yağlı tohum gibi yağlı gıda maddelerinde oksidatif değişimlere sebep olduğundan dikkatli davranılması gerekmektedir (Mendez ve ark., 2003; Kuşcu ve Pazır, 2004; Tetik ve ark., 2006; Polat, 2009).
Buğday unu sektöründe kullanılan oksidan maddeler olgunlaştırma ajanı olarak kullanılmakta olup, protein moleküllünde bulunan sülfhidril (-SH) gruplarını oksitleyerek, disülfit (S-S) bağlarının oluşmasına ve protein moleküllerinin dolayısıyla gluten yapısının kuvvetlenmesine yardımcı olmaktadırlar. Bu özelliklerinin yanı sıra, bazı oksidan maddeler unsu endospermde yer alan karotenoid pigmentleri oksitleyip, çift bağlarını açarak un ve ekmek içi renginin ağartılmasına, hamur işleme özelliklerinin iyileşmesine, son ürün hacminin artmasına ve tekstür özelliklerinin düzeltilmesine yardımcı olabilmektedir (Elgün ve Ertugay, 1995). Atmosferik oksijen un kalitesi açısından hem olgunlaştırıcı ve hem de ağartıcı etkide bulunmaktadır. Dolayısıyla
ozonun parçalanmasıyla açığa çıkan atomik ve moleküler oksijen yapılarının da çift yönlü etkisi söz konusu olabilecektir.
Bir oksidasyon aracı olarak ozonun değirmencilikte kullanılması, buğday ve unun hijyenik kalitesinin arttırılmasına yöneliktir. Tavlama suyu ile ozon uygulamalarının, mikrobiyal yükü düşürmenin yanında bazı öğütme spekleri üzerine olumlu etkisinin olduğuna dair literatür bulguları mevcuttur. Una ozon gazı uygulanmasının etkisini belirlemek için Demir ve ark. (2011) tarafından yürütülen bir araştırma mevcuttur. Bu çalışmada endüstriyel ortamda üretilmiş unlar üzerine, laboratuvar şartlarında ozonlama işlemi uygulanmış, olumlu gelişmeler tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasında ise, ozonlama işleminin farklı buğday çeşidi ve dinlendirme süresi açısından karşılaştırılması düşünülmüş, ozon gazının kuvvetli bir oksidan olması dikkate alınarak, buğday unu ile muamele edildiğinde hem doğal bir beyazlatıcı vazife göreceği, hem de olgunlaştırıcı ajan olarak protein yapısını kuvvetlendirebileceği düşünülmüştür. Bu amaçla çalışmada laboratuvar tipi bir ozon jeneratörü kullanılarak, renk ve sertlik açısından 2 farklı buğdaydan elde edilen unlara/kepeklere ozon gazı uygulanmış, daha sonra bu unların ve bu unlara ait hamur ve ekmeklerin bazı kalitatif özellikleri incelenmiştir. Ayrıca kepek örneklerinde de bazı kalitatif değişimler araştırılmıştır.
2. KAYNAK ARAġTIRMASI
2.1. Ozonun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Ozon, üç oksijen atomunun birleşmesiyle oluşan, doğada bilinen en güçlü dezenfektanlardan biridir. Oksidasyon gücü çok yüksek olup, hiçbir toksik (atık) madde üretmemektedir (Anonim, 2008a). Yüksek reaktivitesi, kendiliğinden yarılanıp ortamda zararlı bileşik bırakmaması ozonun gıdalarda kullanımını güvenilir hale getirmiştir.
Saf ozon (O3)gazı havadan ağırdır (2.144g/ L). Kendine has kokuya sahip olup,
molekül ağırlığı 48 g/g-moldür (Güzel-Seydim ve ark., 2004a; Anonim, 2008a). Ozon gazı -112 °C de koyu mavi renkte bir sıvıya dönüşmektedir. Sıcaklık arttıkça buna ters orantılı olarak ozonun suda çözünürlüğü azalmaktadır. Sıcaklık 5 °C‟den 20 °C‟ye çıkarıldığında çözünürlüğü yarı yarıya azalmaktadır (Anonim, 2005a; Ekinci ve ark., 2006). Yüksek enerjili bir molekül olan ozonun oda sıcaklığında su içindeki yarılanma süresinin 20 °C sıcaklıkta 20 dakika olduğu, hava ortamında ise 3 gün sürdüğü, en sonunda kalıntı bırakmadan moleküler (O2) ve atomik (O=) oksijene parçalandığı
belirtilmektedir (Xu, 1999).
Ozon (2,07 volt) gazının, atmosferik oksijen (1,23 volt) ve klor dioksit (1,77 volt) gibi diğer dezenfektanlara göre oksitleme gücü daha yüksektir. Taşıyıcı veya ambalaj amaçlı olarak cam, paslanmaz çelik, polivinilklorür, silikon ve teflon gibi maddeler ozona karşı mükemmel dayanıklılık göstermektedir. Buna karşılık çinko, naylon, doğal lastik ve magnezyum gibi malzeme ozondan aşırı derecede etkilenmektedir (Anonim, 2008b). Bu sebeple ozonlama sistemlerinin kurulması ve uygulamalarında bu hususun dikkate alınması gerekir. Ozonun karakteristik keskin kokusu düşük konsantrasyonlarda (0,02-0,05 ppm) bile algılanabilmektedir. Uzun süre doğrudan ve yoğun olarak solunması durumunda üst ve alt solunum yollarında yanıklar görülür. Çevreye hiçbir olumsuz etkisi yoktur (Anonim, 2008a).
2.2. Ozon Üretim Metotları
Ozon üretimi, oksijenin elektriksel deşarjı, suyun elektrolizi, fotokimyasal metotlar, radyokimyasal metotlar ve termal metotlar yoluyla sağlanmaktadır. Bu oluşan reaktif oksijen atomları, hemen oksijen molekülü ile reaksiyona girerek ozon gazı fazını oluşturmaktadır (Anonim, 2008b; Çatal ve İbanoğlu, 2010). Endüstride kullanılacak
olan ozon, depolanamaması özelliğinden dolayı kullanılacağı sırada, kapalı sistemlerde üretilmektedir (Kim ve ark., 1999a). Ozon jenaratörü kullanılarak havadan veya oksijen gazından elde edilebilen ozon, doğrudan gaz halde veya suda çözünmüş formda kullanılabilmektedir (Richardson ve ark., 1998).
Yüksek konsantrasyonda ve daha fazla ozon üretimi için corona deşarj teknolojisi kullanılmaktadır (Anonim, 2008b). Deşarj aralığına hava veya oksijen varlığında yüksek voltajlı alternatif akım uygulandığında oksijen elektronları uyarılmakta ve oksijen moleküllerinin birbirinden ayrılması sağlanmakta, açığa çıkan atomik oksijen, moleküler oksijenle birleşerek ozon (O3) molekülünü oluşturmaktadır. Ozon
reaktöründe sıcaklık arttıkça dönüşüm kısıtlanmakta, yeterli soğutma yapılmadığı zaman üretilen ozonun bir kısmı o anda tahrip olmaktadır (Kim ve ark., 1999a; Anonim, 2008b).
Ozon, havadaki oksijenin yüksek iletkenliğe sahip UV lambasının 185 nm'de yayınladığı radyasyona maruz bırakılmasıyla düşük konsantrasyonda (0,03 ppm) üretilebilmektedir (Kim ve ark., 1999a). Bu seyreltik ozon gazı, gıdaların korunmasında, bira fabrikalarında, otel ve hastanelerde havayı temizlemede kullanılmaktadır.
2.3. Ozon Gazının Kullanım Yerleri
Ozon gazı, tat ve koku giderme, ağartma, bulanıklık giderme, siyanit giderme, dezenfeksiyon (su, gıda, atmosferik ortam ve yüzey) ve metalleri uzaklaştırma işlemlerinde kullanılmaktadır.
Ozon birçok organik ve inorganik safsızlıkları okside ederek renk, tat ve bulanıklık veren maddeleri yok etmektedir. Sudaki mikroorganizmaları inaktif hale getirirken; demir, manganez, sülfit ve nitritler gibi inorganik maddeleri çöktürerek, filtrasyonla ayrılmalarını sağlamaktadır (Anonim, 2003; Kuşçu ve Pazır, 2004).
Koku gidermeyle ilgili ozon jeneratörü kullanan başlıca sanayi kolları; süt işleme, ilaç, balık işleme, kauçuk, yağ, kâğıt ve kimyasal madde fabrikalarıdır (Anonim, 2008b).
İçme ve kullanım sularındaki bulanıklık, kimyasal oksidasyon ve elektrik nötralizasyonu ile birlikte uygulanan ozonlama suretiyle giderilebilmektedir. Bulanıklığa neden olan kolloidal partiküller, negatif yüklü partiküller halinde erimemiş şekilde bulunurlar. Bu partiküller öncelikle ozon ile nötralize olur, daha sonra
yüzeylerinde meydana gelen organik materyalin oksidasyonu ile ozon, diğer kolloidal maddeleri de tahrip eder (Anonim, 2008b).
Siyanit, siyanat ve tiyosiyanat gibi nitrojen anyonları, ozonla kolaylıkla okside olabilmektedirler. Zehirli siyanit iyonları ozon ile oksidasyon sonucu daha az zehirli siyanat iyonlarına okside olmaktadırlar. Düşük veya yüksek pH‟larda, siyanat iyonları, karbondioksit (CO2) ve nitrojen oluşturmak üzere hidrolize olmaktadır. Siyanitin ozon
oksidasyonu; ticarette metal cilalama, altın ocakları ve boya endüstrisinde kullanılan suların işlenmesinde kullanılmaktadır (Anonim, 2008b).
İşlenmiş içme suları ile ev kullanımı ve gıda işleme tesislerinde kullanılan sular da ozon gazı kullanılarak dezenfekte edilmekte, bu sebeple su arıtma tesislerinde önemli bir yere sahip olmaktadır (Bernhat ve ark., 1986).
Meyve ve sebzelerin yıkama sularında ve depolama atmosferinde ppm düzeylerinde kullanılan ozon, bu gıdaların mikrobiyal yükünü azaltmakta ve raf ömürlerini uzatmaktadır (Hampson ve ark., 1996; Simons ve Sanguansri, 1997).
Escherichia coli üzerinde yürütülen bir araştırmanın sonuçlarına göre, ozon
uygulaması klor gazına göre 30 000 kat daha etkili olmuştur. Bu özelliğinden dolayı et ve et ürünlerinin işlenmesinde ozonlama işlemi yaygın şekilde kullanılmaktadır (Kim ve ark., 1999a). Ozonun pigmentlerinin yapısındaki porfirini hemen parçalaması ve bu yolla balık etinde daha beyaz ve parlak bir renk oluşmasını sağlaması ozonun balık etlerinde de kullanımını çekici hale getirmiştir (Cemeroğlu ve ark., 2001).
2.4. Ozonlama ĠĢleminin Etki Mekanizması
Etrafımızdaki oksijen, atmosferin üst tabakasına çıktığında ve güneşin ultraviyole ışınına maruz kaldığında, doğal olarak ozona dönüşerek, havadan ağır olduğu için yeryüzüne inmektedir. Ozon son derece kararsız ve aktif bir molekül şeklinde havamızı ve suyumuzu doğal yolla temizlemektedir. Gök gürültülü havalarda, şimşek çaktığında oluşan ozon gazı temiz yağmur kokusu şeklinde hissedilmektedir (Anonim, 2008c).
Ozon reaksiyonlarının çoğu, organik materyalde karbon-karbon (C=C) çift bağının parçalanması esasına dayalı olup, 2,09 voltluk potansiyel oksidasyon özelliği taşımaktadır. Ozonun su ortamında farklı kimyasal bileşiklerle doğrudan reaksiyona girmesi veya serbest radikaller aracılığıyla parçalanma reaksiyonu şeklinde olmak üzere iki farklı mekanizmayla gerçekleşmektedir.
Ozon, kalsiyum ve sodyum gibi metal iyonlarıyla reaksiyon vermemekte, alkali metal iyonları ile reaksiyona girememektedir. Bu durumdaki metaller düşük oksidasyon seviyesinde olduklarından suda erime kabiliyetleri daha az olmaktadır. Geçiş elementleri ozon ile en yüksek oksidasyon seviyelerine okside olmaktadır. Ozonun bu özelliği, sanayi sularındaki atık demir ve manganı okside edip çöktürerek ayrılmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır (Anonim, 2008b).
Ozonun çeşitli organik azot bileşikleriyle reaksiyonu oldukça kompleks olup, örneğin proteinlerin içerdiği birçok esansiyel aminoasitler, oda sıcaklığında sulu solüsyonlarında ozon ile okside olarak parçalanmaktadır (Anonim, 2008b).
2.5. Ozon Mevzuatı
Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı (U.S. EPA) 1997 yılının ortalarında uzman heyet kurulu vasıtasıyla halka yapmış olduğu açıklamada gıda endüstrisinde ozon kullanımının GRAS (Generally Recognized as Safe) statüsünde zararsız olduğunu belirtmiştir (Kim ve ark., 1999a; Moore ve ark., 2000). 1997 yılında kullanımı güvenli gazlar yani “GRAS” sınıfına girmesiyle gıda endüstrilerinde kullanım alanı artan ozon, kuvvetli bir oksidan ve dezenfektandır (Kim ve ark., 1999b). 2000 yılının Ağustos ayında Gıda ve İlaç Dairesi (FDA), Amerika'da gıdaların işlenmesinde ve depolanarak muhafaza edilmesinde ozonun su ve gaz fazı şeklinde doğrudan kullanımına izin vermiştir (Khadre ve ark., 2001). FDA (Food and Drug Administration) ve USDA (United States Department of Agriculture) tarafından onaylanmış ve gıda ile temas eden maddeler tebliğinde organik olarak sertifikalandırılmıştır (Anonim, 2008c). Avrupa'nın birçok ülkesinde, İskandinav ülkelerinde, Japonya'da ve bazı diğer ülkelerde ozonun su, hava, peynir, et ve meyve-lerin dezenfeksiyonunda kullanımına, belirli kurallar çerçevesinde izin verilmiştir. Özellikle meyve ve sebzelerin yüzey dezenfeksiyonu amacıyla ozon kullanımı giderek yaygınlaşmakta olup halen üzüm, böğürtlen, turunçgiller, şeftali, çilek ve armutların yüzey dezenfeksiyonunda başarıyla kullanıldığı bildirilmektedir (Cemeroğlu ve ark., 2001). Sonuç olarak ozon gazı gıda endüstrisinde pek çok uygulama alanı bulunan güçlü bir antimikrobiyal ajan konumuna gelerek uluslararası mevzuatta yerini almıştır (Kuşçu ve Pazır, 2004).
2.6. Gıda ĠĢlemede Ozon Uygulamaları
Gaz formunda doğrudan veya suda çözündükten sonra çözelti formunda dolaylı olarak gıda işlemede kullanılabilen ozon, hiçbir kalıntı ve iz bırakmadan atmosferik (O2) ve atomik (O=) oksijene dönüşmektedir (Liangji, 1990). Ozonun sudaki yarılanma
ömrü, suyun sıcaklığına bağlı olmak üzere normal şartlarda yaklaşık 30 dakikadır (Dalgıç ve ark., 1999). Meyve ve sebzelerin yıkanmasında (Faitelberg ve ark., 1979; Hampson ve ark., 1996; Simons ve Sanguansri, 1997; Tetik ve ark., 2006), içme ve proses sularının arıtılmasında ve dezenfekte edilmesinde (Bernhat ve ark., 1986; Sheldon ve Brown, 1986; Pala, 2001; Von Gunten, 2003), et ve et ürünlerinin mikrobiyal kalitesinin yükseltilmesinde (Sheldon ve Brown, 1986; Chen ve ark., 1987), gıdaların yüzey hijyenlerinin sağlanmasında, yeşil çayın siyah çaya oksidasyonunda ve balıkların temizlenmesinde ozon gazından faydalanılmaktadır (Güzel-Seydim ve ark., 2004a,b).
Laboratuvar aletlerinin sterilizasyonunda, şişelerin, konserve kutularının ve bira fıçılarının son yıkama sularında (Ito ve Seeger, 1980), gıda işletmeleri dışında ise akvaryum, yüzme havuzu, soğutma suları, hastane su sistemlerinin dezenfeksiyonu (Öztekin ve ark., 2006) ile tıp ve diş hekimliği gibi farklı alanlarda da ozon yaygın olarak kullanılmaktadır (Nagayoshi ve ark., 2004).
2.7. Ozonun Antimikrobiyal Etki Mekanizması
Ozon; bakteri, fungus, protozoa, virüsler ile bakteriyel ve fungal sporlara karşı güçlü ve geniş spektrumlu bir antimikrobiyal ajandır. Ozonlama işleminde ozon molekülü parçalanarak çok reaktif bir oksidan olan atomik oksijen oluşmakta, çok aşamalı reaksiyonlar sonucu ortamdaki mikroorganizmaları parçalamaktadır (Khadre ve ark., 2001; Kuşçu ve Pazır, 2004).
Ozonun hedef organizmaya etkisi iki mekanizma ile açıklanmaktadır:
1. Ozon gazı, enzim, peptid ve proteinlerin sülfidril gruplarını ve amino asitlerini okside ederek bunları daha kısa peptidlere parçalamaktadır.
2. Ozon gazı, diğer taraftan da çoklu doymamış yağ asitlerini peroksitlere okside etmektedir (Güzel-Seydim ve ark., 2004a,b).
Moleküler ozon veya hidroksil radikali gibi parçalanma ürünleri nükleik materyali, enzimleri, hücre zarını, sporları ve virüs kapsüllerini okside ederek etkili
olmaktadır (Greene ve ark., 1993; Khadre ve ark., 2001; Ketteringham ve ark., 2006). Ozon aktivitesi, mikroorganizmaların hücre duvarında hasara yol açmaktadır (Khadre ve ark., 2001). Hücre zarındaki çift bağlı doymamış lipitler etkilenmekte, gram negatif bakterilerdeki lipoprotein ve lipopolisakkarit tabakaları etkilenerek hücre zarı geçirgenliğinin değişmesine sebep olmakta (Greene ve ark., 1993; Daş ve ark., 2006) ve lizis gerçekleşmektedir. Glikozamin ozonla hızla reaksiyona girerken, glikoz degradasyona karşı direnç göstermekte, sonuçta gram pozitif bakteriler, gram negatiflere göre daha fazla direnç göstermektedirler (Khadre ve ark., 2001; Kuşçu ve Pazır, 2004).
Ozon uygulaması sonrasında mikroorganizmaların enzim dehidrojenasyon sistemi ve hücre solunumu aksayarak ölümleri gerçekleşmektedir. Enzim sistemindeki etki için diğer bir görüş de sülfidril (-SH) gruplarının disülfid (S-S) gruplarına oksidasyonuyla ölümün gerçekleştiği şeklindedir. Ozon ayrıca mikroorganizmaların genetik yapılarında da hasara sebep olmaktadır (Kim ve ark., 1999a; Moore ve ark., 2000).
Koliformlar ve Salmonella gibi patojenler ozon inaktivasyonuna oldukça
duyarlıdırlar. Streptococci, Shigella, Pseudomonas aerunginosa, Legionella
pneumophila, Yersinia enterocolitca, Klebsiella pneumonia ve Escherichia coli gibi
diğer bakteriler de ozon dezenfeksiyonuna duyarlıdırlar (Chang ve Sheldon, 1989). Bir grup bakterinin ozon direncinin incelendiği bir çalışmada en çok direnç gösteren bakterinin E. coli O157:H7 olduğu, bunu sırasıyla Pseudomonas fluorescens,
Leuconostoc mesenteroides ve Listeria monocytogenes‟in izlediği belirlenmiştir (Kim
ve Yousef, 2000). Başka bir çalışmada ozondan en fazla B. cereus, en az ise B.
stearothermophilus’un etkilendiği belirlenmiştir. Bu nedenle ozon etkinliğinin
belirlenmesinde indikatör mikroorganizma olarak B. stearothermophilus‟un kullanılabileceği aktarılmaktadır (Khadre ve Yousef, 2001).
Ozonun virüslere olan etkisinde farklı mekanizmalardan bahsedilmektedir. Ozonlama sonrası faj partiküllerinden RNA'nın dışarı sızdığı, elektron mikroskobu incelemesi sonucu faj kılıfında kırılmalar olduğu belirtilmektedir (Kim ve ark., 1980; Kuşçu ve Pazır, 2004).
Genel olarak mikroorganizmalar ozona karşı duyarlı olsalar da fizyolojik şartlar ve çevresel faktörler mikroorganizmaların ozonla inhibisyonu üzerinde önemli derecede etkili olmaktadır. Mikroorganizmaların ozona karşı olan duyarlılıkları ortamın pH‟sına, sıcaklığına, nemine ortamdaki katkı maddelerinin (asitler, şekerler vb.) varlığına ve hücreyi saran organik maddelere göre farklılık göstermektedir (Kim ve ark., 1999a).
Ozonun hidrojen peroksit gibi farklı kimyasallar ya da UV gibi fiziksel yöntemlerle kombine edildiğinde mikroorganizmalar üzerine olan etkisinin arttığı belirtilmektedir (Kim ve ark., 2003).
2.8. Ozonun Avantaj ve Dezavantajları
Gıda endüstrisinde en çok kullanılan dezenfektanlardan birisi klor olmasına rağmen mikroorganizmalar üzerine etkisi sınırlı olup, izin verilen konsantrasyonlarda mikroorganizma popülasyonunda sadece 1 veya 2 logaritmik azalma gerçekleşmektedir. Ayrıca çevre ve sağlık örgütleri trihalometanlar gibi zararlı klor kalıntılarının atık su ile çevreye yayıldığına dikkat çekmektedir. Ozonun oksitleme gücünün klordan 1,5 kat daha güçlü olması ve etki spektrumunun daha geniş olması nedeni ile gıda endüstrisinde potansiyel bir dezenfektan olarak görülmektedir (Xu, 1999). Düşük ozon konsantrasyonlarının (0,5 mg/L) ve gıda ile olan kısa bir temasın bile (1-5 dakika) ozonun etkisini göstermede yeterli olması ozon kullanımını yaygınlaştırmaktadır (Richardson ve ark., 1998; Rice, 1999). Buna karşın ozonun işletmede kullanılan suların içerdiği klor kalıntılarını, pestisit ve bazı toksik organik bileşenleri parçaladığı, ağır metalleri çöktürdüğü ve hiçbir toksik bileşen oluşturmadığı bildirilmektedir (Langlais ve ark., 1991; Xu, 1999; Lethola ve ark., 2001).
Ozonun diğer gazlara göre avantajları:
a. Diğer dezenfektanlara göre oksidasyon potansiyeli çok yüksektir. Düşük
konsantrasyonlarda ve kısa temas süresi ile kullanılır.
b. Yarılanma ömrü kısa olup kalıntı riski yoktur.
c. Keskin bir kokuya sahip olduğundan havada 0,01 ppm de dahi hissedilmektedir. d. Uygulama sonrasında parçalanma ürünü olarak açığa çıkan diatomik oksijenin
çevreye hiçbir zararı olmamaktadır.
e. Ozon kanserojen ve mutajen değildir. Yağ dokusunda birikmez ve uzun süren
kronik etkileri yoktur (Xu, 1999).
f. Ozon havadan üretilir. Kimyasal maliyeti yoktur, fakat jeneratörleri pahalıdır.
Yeniden kullanılan su sistemlerinde filtreye ihtiyaç duyar (Smilanick, 2003).
Ozonun dezavantajları:
a. Ozon kendiliğinden oksijene parçalandığından depolanamamakta, anında
b. Yüksek dozda ozon kullanımı oksidasyon sonucu gıdaların renk ve lezzet gibi
duyusal özelliklerini olumsuz etkileyebilmektedir (Tan ve ark., 2005).
c. Bitkisel kaynaklı gıdalarda özellikle karotenoid pigment oksidasyonu ile ağartıcı
etkide bulunup, doğal rengi bozabilmektedir.
d. Ozon gazının yüksek yağ içeren gıdalarda, istenmeyen acılaşma ve oksidasyon
reaksiyonlarını artırdığı (Dalgıç ve ark., 1999) ve proteinlerde oksidasyona sebep olduğu (Kayalı ve Çakatay, 2004) bildirilmektedir.
2.9. Ozonun Tahıl Üretimi ve Tahıl ĠĢleme Sanayinde Kullanımı
Ozon gazının taneli ürünlerde kullanım alanları, ziraatinden depolamaya kadar oldukça geniştir (Tiwari ve ark., 2010).
Troposferik ozonun yazlık buğdayların topraktan azot ve mineral emilimini araştıran bir çalışmada, atmosferdeki ozon miktarının buğdayın topraktan azot ve mineral madde alma hızını etkilemediği sonucuna varılmıştır (Fangmeier ve ark., 1997). Bazı araştırmacılar, ozon gazı ile modifiye edilmiş atmosferlerde buğday yetiştirmişler ve ürünün kalite kriterlerini incelemişlerdir. Modifiye atmosferdeki ozon miktarı arttıkça buğdayda protein miktarları artmış buna karşılık fırıncılık kalite kri-terleri düşme eğilimine girmiştir (Mulchi ve ark., 1986; Slaughter, 1988; Slaughter ve ark., 1989).
Modifiye atmosferde yetiştirilen yumuşak kışlık kırmızı buğdayın değirmencilik ve fırıncılık değerleri değişmezken, elde edilen unun protein miktarının ozon miktarıyla doğru orantılı olarak arttığı bulunmuştur. Üretilen bisküvilerin yayılma oranları, ozon uygulamasıyla önemli bir değişikliğe uğramamıştır (Rudorff ve ark., 1996). Modifiye atmosferde yetiştirilen yazlık buğdaylarda ozon miktarı artıkça azot miktarının da arttığı bulunmuştur (Pleijel ve ark., 1995). Bu çalışmalar, atmosferik ozon uygulamasının tanede azot miktarını artırırken kaliteyi etkilemediğini göstermektedir.
Ozonla muamele edilmiş buğday ve buğday ürünleri kullanılarak fareler üzerinde yapılan toksisite deneylerinde; klinik, hematolojik, kanda biyokimyasal, idrar ve histopatolojik bulgulara rastlanmamıştır. Ozonun sağlığa zararsız olmasının tespit edilmesi üzerine, buğdayların ozonla muamelesine AFSSA (Fransız Gıda Güvenliği Otoritesi) tarafından da izin verilmiştir.
Buğdayın depolanması sırasında bozulması sıcaklık ve nem faktörlerinin de etkisi ile mikrobiyal, kimyasal veya ambar zararlıları sayesinde olmaktadır. Koruma
amaçlı kullanılan fungisitler ve insektisitler kalıntı bıraktığında insan sağlığını tehdit edici unsur olmaktadırlar (Elgün ve Ergutay, 1995). Tahılın depolanmasında depoya ozon gazı uygulanarak böceklerin sebep olduğu zararların önüne geçilebilmektedir. Nitekim 3 gün süresince 50 ppm düzeyinde ozonun depo ortamına verilmesiyle mısır zararlıların % 92-100 oranında öldürüldüğü aktarılmaktadır (Kells ve ark., 2001).
Bir başka çalışmada ise 50 gün süresince 50 ppm ozona maruz bırakılan mısırların (popcorn) patlama hacminin olumsuz etkilenmediği; soya fasülyesi, buğday ve mısırın amino asit ve yağ asidi kompozisyonunun değişmediği belirtilmektedir. Bu uygulamanın buğday ve mısırın öğütme karakteristiklerini, buğdayın pişirme özelliklerini etkilemediği ve dolayısıyla tüketiciye ulaşacak son ürün kalitesinin son derece iyi olduğu belirlenmiştir (Mendez ve ark., 2003).
Ozon tane halindeki tahıl, baharat ve baklagillerde, öğütülmüş formlarına göre daha yüksek antimikrobiyal etkide bulunmaktadır. Düşük sıcaklıklarda, artan uygulama süresi ile ozonlamanın antimikrobiyal etkisi daha yüksek olmuştur (Naito ve ark., 1987).
Buğday unu, 0,5-50 ppm ozon ile 6 saat süre ile muamele edilmesini takiben Japon ham noodle ürününe işlenip paketlendikten sonra mikrobiyolojik açıdan raf ömrünün 2 ile 5 kat kadar arttığı tespit edilmiştir. Muhtemelen oksidatif parçalanma sonucu, önemsiz düzeyde tiamin kaybı olmuş, pişmiş ürünün kalitatif özelliklerinde değişiklik görülmemiştir (Naito ve ark., 1989).
Yumuşak ve sert buğdayların kullanıldığı bir çalışmada ozonlu su ile tavlamanın her iki çeşit buğdayda da un verimini önemli bir ölçüde etkilemediği gözlenmiştir. Aynı materyal kullanılarak yapılan diğer denemelerde unun kimyasal özelliklerinin ve ekmek özelliklerinin olumsuz yönde etkilenmediği belirtilmiştir (İbanoğlu, 2000).
Yumuşak buğdaylara patentli bir ozonatör cihazı kullanılarak, 10 g/kg dozda uygulanan ozon gazı, öğütmede un verimini etkilemeksizin kırma sisteminde harcanan enerji miktarını % 10-20 oranında düşürdüğü; sert buğdayda ise ozon gazının hem kırma ve hem de redüksiyon sisteminde enerji sarfiyatında düşüşe sebep olduğu tespit edilmiştir. İnce kepek miktarı artarken kaba kepek miktarı düşmüştür. Nişasta zedelenmesi azalmış, un alöron bakımından zenginleşmiş, unun gluten oranı yükselmiştir. Alörona erişebilirlik kolaylaşırken, unsu endospermin öğütmeye karşı direnci artmıştır (Desvignes ve ark., 2008).
İbanoğlu (2001) tarafından yürütülen bir araştırmada, 1,5 ve 11,5 mg/litre ozonlu su ile tavlanan yumuşak ve sert buğday örnekleri, öğütüldüğünde unun fiziksel,
kimyasal ve teknolojik özelliklerinin önemli düzeyde etkilenmediği, özellikle 11,5 mg/litre dozunda total bakteri ve maya-küf yükünde önemli düzeyde (P<0,05) düşme görüldüğü tespit edilmiştir (İbanoğlu, 2001).
Bir başka çalışmada bir fusarium mikotoksini olan vomitoxine (deoxynivalenol) etkinliğinin ozon uygulaması ile giderilmesi üzerine çalışılmış, ancak sınırlı bir etkinlik yakalanmıştır (Young ve ark., 1986).
İki tahıl zararlısında, “Tribolium confusum (du Val) ve T. castaneum (Herbst)”, ozonun hayat çevrimi üzerine etkisi araştırılan bir çalışmada, larva ve pupa dönemlerinde ileri pupa ve ergin dönemlerine göre ozonun daha etkili olduğu, T.
castaneum zararlısının T. Confusum‟dan ozona çok daha hassas olduğu tespit
edilmiştir (Eerdman, 1980).
Laszlo ve ark. (2008), ozon ve UV radyasyonu kombinasyonlarının öğütülmüş un rengi ve mikrobiyal yük üzerine etkisini araştırmışlar, 19 haftalık depolama süresince yapılan uygulamanın mikrobiyal yük ve renk yoğunluğunda önemli düşüşe sebep olduğunu, kombine uygulamanın daha etkili olduğunu, hamur özelliklerinde oksidan katkı benzeri etkide bulunduğunu bildirmişlerdir.
Dubois ve ark. (2006), bir ozonatör cihazı ile yapılan ozonlama ile kontaminasyonları giderme uygulamalarında, ozonlama işleminin şahite göre, öğütme ürünlerinin besinsel faktörleri ve bileşenleri üzerine kayda değer bir değişikliğe sebep olmadığını ortaya koymuşlardır. Yalnız serbest şeker miktarında ve oksidatif enzim inhibisyonunda az da olsa değişime rastlanmıştır. Hamurun yoğurma ve fermantasyon aşamasında görülen aksaklıkların modifiye edilmesinde oksidatif preparatların kullanılması yeterli olmuştur.
Demir ve ark. (2011), farklı randımandaki un örneklerinin ozon gazı ile muamelesi sonucu oluşacak etkiyi ortaya koymak üzere, piyasadan temin edilen ticari unları kullanılmışlardır. Sonuç olarak ozonlama işlemi, düşük randımanlı unlarda, unda gluten miktarında artışa, renkte ağarmaya sebep olurken, ekmek içi renginde önemli düzeyde ağarmaya, ekmek hacmi ve kalitesinde önemli düzeyde artışa sebep olmuştur. Unun öğütme sonrasında ihtiyaç duyduğu en az 21 günlük olgunlaşma periyodunun, böylece sıfırlanabileceği sonucuna varılmıştır. Ancak gluten miktarı düşük yüksek randımanlı unda bir olumsuz etkinin gözlemlendiği, bazı hamur ve ekmek özelliklerinin bozulduğu belirtilmiştir.
3. MATERYAL VE YÖNTEM
3.1. Materyal
Bu çalışmada, İç Anadolu Bölgesinde yaygın üretimi yapılan ikişer adet Bezostaya-1 ve Gerek-79 buğday çeşidi materyal olarak kullanılmıştır. Laboratuvar şartlarında temizlenip, öğütüldükten sonra elde edilen un ve kepekleri, ozon gazı uygulamasına tabi tutularak ilgili test ve denemelerde kullanılmıştır. Ekmek denemelerinde kullanılan yaş maya ve sofra tuzu Konya piyasasından temin edilmiştir.
3.2. Metot
3.2.1. Denemenin kuruluĢu
Deneme, sert-kuvvetli Bezostaya-1 (Bezostaya-1a ve Bezostaya-1b) ve yumuşak-zayıf Gerek-79 (Gerek-79a ve Gerek-79b) buğday örnekleri öğütülerek elde edilen un/kepek örneklerine, kontrole “0” karşı ozon gazı “O3” uygulanarak, 2
tekerrürlü faktöriyel plan “2 x (2x2)” şeklinde gerçekleştirilmiştir.
Denemeler, öğütmeyi takiben ozonlama yapılan un/kepek örneklerinde ve doğal haliyle 21 gün dinlendirilmiş un/kepek örneklerinde, deneme deseni çerçevesinde tekrarlanmıştır.
Un örneklerinde renk ölçümü, kimyasal, besinsel, teknolojik, mikrobiyolojik ve reolojik analizler ile ekmek denemeleri gerçekleştirilmiştir. Kepek örneklerinde ise renk ölçümü, besinsel ve mikrobiyolojik analizler yapılmıştır.
3.2.2. Analitik metotlar
Analitik test ve analizler materyal olarak kullanılan tane buğday örneklerine uygulanmıştır.
Fiziksel analizler: Hammadde olarak kullanılan buğday çeşitlerinde, bin tane
ağırlığı, hektolitre ağırlığı, sertlik ve tanede irilik dağılışı tayinleri Elgün ve ark. (2001)‟e göre gerçekleştirilmiştir.
Kimyasal analizler: Öğütülmüş tam buğday ununda su miktarı 135 oC‟de 2,5
1990). Kül miktarı ICC Standart No.104-1 metoduna göre, örneklerin 900 ºC‟de yakılmasıyla belirlenmiştir (ICC, 2002). Protein miktarı AACC 46-12 metoduna göre, Kjeldahl yöntemiyle yapılmış olup, sonuçlar 5,70 çarpım faktörü kullanılarak hesaplanmıştır (AACC, 1990).
Teknolojik analizler: Yaş gluten miktarı ile gluten indeks değerinin (AACC
38-12) tespitinde Glutomatic-2200 yıkama cihazı ve Centrifuge 2015santrifüj sistemlerini içeren cihazlar (Perten Instruments AB, Huddinge, İsveç) kullanılmıştır (AACC, 1990).
3.2.3. AraĢtırma metotları
3.2.3.1. Tavlama iĢlemi
Araştırmada Bezostaya-1, Gerek-79 buğday çeşitleri kontrol ve ozonlanacak grup olmak üzere ayrı ayrı öğütülmüştür. Tüm örneklere, aşağıdaki formül kullanılarak sert buğdaylar için %17, yumuşak buğdaylarda %16 su esasına göre tav suyu verilmiş, 24 saat dinlendirmeye tabi tutulmuştur (Elgün ve ark., 2001).
D1
X = --- x W - W D2
X = Verilecek su miktarı (g) D1 = Örnek kuru maddesi (%)
D2 = Örnekte istenen kuru madde (%) W =Buğday miktarı (g)
3.2.3.2. Öğütme iĢlemi
Tavlanmış örnekler laboratuvar tipi valsli değirmende (Chopin Moulin CD1, Fransa) % 70+1 randımanla öğütülmüştür (Elgün ve ark., 2001). Değirmen kırma ve redüksiyon olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Temizlenmiş ve tavlanmış buğdaylar önce kırma sistemine verilerek bu işlemde buğdaydan kaba kepek ve biraz da kırma unu ayrılmıştır. Bunun dışında asıl ana ürün olarak elde edilen irmik, redüksiyon sistemine gönderilmiştir. Redüksiyon sisteminde irmik una indirgenmiş ve ince kepekten ayrılmıştır. Ayrılan ince kepek ikinci defa redüksiyon sisteminden geçirilerek toplam un elde edilmiştir. Kırma ve redüksiyon sistemlerinden elde edilen un örnekleri
tartılıp un verimi (%) hesaplanmış ve randıman düzenlemesi yapılmıştır. Elde edilen kaba ve ince kepek örnekleri karıştırılarak paçal kepek örneği hazırlanmıştır.
Her bir çeşit buğdaya ait un/kepek örneklerinden kontrol grubu iki kısma ayrılarak biri 0. gün analizlerine tabi tutulmuş, diğeri ise 21 günlük dinlendirme süresinden sonra analiz edilmiştir.
Ozonlanacak gurupta ise ozon uygulaması aşağıda verildiği şekilde gerçekleştirilmiştir.
3.2.3.3. Ozonlama iĢlemi
Denemelerde farklı buğday unlarına/kepeklerine; 1‟er kg‟lık partiler halinde, 0,4 g/h kapasiteli laboratuvar tipi ozon jeneratörü (Opal OG-400, Ankara, Türkiye) yardımıyla, ağzı kapalı polikarbon özellikli bir şişe içerisine 5 dakika süreyle ozon gazı verilmiş, homojen bir karışım sağlanması için manuel olarak çalkalanmıştır.
Ozonlama işlemine tabi tutulan un/kepek örnekleri de 0. gün ve 21. gün
analizlerine tabi tutulmak üzere iki kısma ayrılmıştır.
3.2.3.4. Renk ölçümü
Unda ve kepekte renk değerleri (L*, a* ve b*) Minolta CR 400 (Konica
Minolta, Inc., Osaka, Japonya) cihazı kullanılarak belirlenmiştir (Francis, 1998). Renk skalası; L* değeri [ (0) siyah-(100) beyaz ], a* değeri [ (+) kırmızı- (-) yeşil ] ve b* değeri [(+) sarı-(-) mavi ] (Francis, 1998).
3.2.3.5. Kimyasal analizler
Unda su (AACC 44-19), kül (ICC No.104-1) ve protein (AACC 46-12) analizleri madde 3.2.2‟de belirtildiği şekilde yapılmıştır (AACC, 1990; ICC, 2002).
3.2.3.6. Teknolojik analizler
Un örneklerinde gluten ve gluten indeks tayini AACC 38-12‟ye göre, düşme sayısı (falling number) tayini ise AACC 56-81b‟e göre yapılmıştır (AACC, 1990).
3.2.3.7. Fitik asit, antioksidan aktivite ve fenolik madde analizleri
Un ve kepeğe uygulanan ozonun sebep olabileceği besinsel kayıpları ortaya
koyabilmek için fitik asit, toplam fenolik madde ve antioksidan aktivite analizleri yapılmıştır.
Fitik asit analizi için un/kepek örnekleri hidroklorik asit çözeltisi ile ekstrakte
edilmiş ve Demir III çözeltisi ile çöktürülerek serum kısmında kalan demir miktarı spektrofotometrik yolla belirlenmiştir (Haug ve Lantzsch, 1983).
Toplam fenolik madde miktarı Folin-Ciocaltaeu Metodu kullanılarak
kolorimetrik olarak tayin edilmiştir. Tüm örnekler (200 mg), asitlendirilmiş metanol (HCl/metanol/su, 1:80:10, h/h) içerisinde (4 ml), 2 saat süre ile bir çalkalamalı su banyosunda (24 ± 1 oC) çalkalanarak ekstrakte edilmiştir. Daha sonra bu karışım, 3000
rpm‟de 10 dakika süre ile santrifüj edilmiş ve sonrasında elde edilen süpernatant kullanılarak toplam fenolik madde içeriği tespit edilmiştir (Gao ve ark., 2002; Beta ve ark., 2005). Analizde 0,1 ml süpernatant örnek, 0,5 ml Folin-Ciocaltaeu reaktifi (% 10‟luk, h/h, suda) ve 1,5 ml sodyum karbonat çözeltisi (% 20‟lik, a/h, suda) deney tüpünde karıştırılarak, 2 saat oda sıcaklığında (24 ± 1 oC) inkübe edilmiştir. Bu süre
sonunda da çözeltilerin absorbans değerleri 760 nm de spektrofotometrede okunmuş ve toplam fenol miktarı gram ekstrede mg gallik asite (mg GAE/g) eşdeğer olacak şekilde hesaplanmıştır (Slinkard ve Singelton, 1977; Gamez-Meza ve ark., 1999).
Antioksidan aktivite tayininde, fenolik madde içeriğinde belirtildiği gibi
ekstrakte edilen örneklerde, DPPH (2,2-difenil-1-pikrilhidrazil) serbest radikali metodu üzerinden tayin edilmiş olup, % olarak belirlenmiştir (Gyamfi ve ark., 1999; Beta ve ark., 2005).
3.2.3.8. Mikrobiyolojik analizler
Kontrol ve ozonlanmış un ve kepek örneklerinde öğütmeyi takiben aynı gün ve
21 gün dinlendirme süresinden sonra maya ve küf sayımı yapılmıştır (Anonim, 2005b).
3.2.3.9. Reolojik hamur analizleri
Un örneklerinden elde edilen hamurların, farinogram özellikleri (su absorbsiyonu, stabilite, gelişme süresi ve yumuşama derecesi) ICC Standart Metot No:
115/1‟e göre, ekstensogram özellikleri (enerji, uzamaya karşı direnç, uzama kabiliyeti, maksimum direnç ve oran sayısı) ise ICC Standart Metot No: 114/1‟e göre tespit edilmiştir (ICC, 2002). Denemeler, kontrol ve ozonlanmış un grupları için öğütmenin gerçekleştirildiği gün ve 21. gün dinlendirme sonrasında tekrarlanmıştır.
3.2.3.10. Ekmek piĢirme denemeleri
Ekmek denemeleri, kontrol ve ozonlanmış un grupları için öğütmenin gerçekleştirildiği gün ve 21 gün dinlendirme sonrasında ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Ekmek denemelerinde direkt pişirme metodu (AACC 10-10) Türk usulü ekmeklere göre modifiye edilerek kullanılmıştır (AACC, 1990). 100 g un esasına göre 1,5 g sofra tuzu, 3,0 g yaş maya ve farinografta daha önceden belirlenmiş su absorbsiyonunun 2 birim daha azı (ml) ilave edilerek olgun hamur elde edilene kadar yoğrulmuştur. Hamurlar, % 80-90 nispi nemde ve 30 oC sıcaklıkta 2 defa 30 dakikalık kitle fermantasyonuna bırakılmış ve bu süreler sonunda katlanıp havalandırılmıştır. Daha sonra da ekmek hamuruna son şekli verilip, 30 oC‟de 60 dakika süreyle son fermantasyona tabi
tutulmuştur. Kabaran hamurlar 250 5 oC‟de 15 dakika süre ile fırında (Arçelik
ARMD-580, Türkiye) pişirilmiştir. Ekmekler soğutulduktan sonra ağırlık ve hacimleri ölçülmüş ve spesifik hacim değerleri hesaplanmıştır. Ekmekler polietilen torbalara konularak ağızları kapatılmıştır. 24 saat sonra, simetri ve ekmek içi gözenek yapısı puanlanarak (1-5) değerlendirilmiştir (Elgün ve ark., 2001). Ekmek örneklerinin kabuk ve iç renkleri ise (L*, a* ve b*) Minolta CR-400 cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Ekmek içi ve kabuğunda beş ayrı noktada ölçüm yapılarak, ortalamaları alınmıştır.
3.2.4. Ġstatistiki analizler
Elde edilen araştırma sonuçları, TARİST programı ile istatistiki analizlere tabi tutulmuştur. Ana varyasyon kaynaklarının ortalamaları Duncan çoklu karşılaştırma testi ile karşılaştırılmışlardır. İstatistiki analiz sonuçları tablolar halinde özetlenmiş, önemli ve anlamlı bulunan interaksiyonlar şekiller üzerinde tartışılmıştır (Düzgüneş ve ark., 1987).
4. ARAġTIRMA SONUÇLARI VE TARTIġMA
4.1. Analitik Sonuçlar
Araştırmada kullanılan Bezostaya-1 ve Gerek-79 buğday çeşitlerine ait fiziksel tane özellikleri Çizelge 4.1‟de özetlenmiştir. Örneklerde bin tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı ve tane sertliği değerleri sırasıyla 35,1 ile 45,1 g, 76,5 ile 81,7 kg/hl ve %27,5 ile 83,0 arasında değişim göstermiştir. Bezostaya çeşitleri yüksek bin tane ve hektolitre ağırlıkları, iri tane yapısı ve tane sertliği ile değirmencilik ve ekmekçilik değerleri açısından kuvvetli, Gerek-79 ise zayıf ve yumuşak tane özelliğindedir. Bezostaya-1, kırmızı sert ekmeklik buğday çeşitleri içinde yer almakta olup, genellikle granüler ve esmer karakterli un vermektedir. Gerek-79 ise beyaz ekmeklik buğday çeşitleri içinde olup, daha beyaz fakat daha düşük un veriminde yumuşak karakterlidir (Elgün ve Ertugay, 1995).
Elgün ve ark. (2010), İç Anadolu Bölgesinden temin ettikleri Bezostaya-1 ve Gerek-79 buğdayları için bin tane ağırlığı, hektolitre ağırlığı ve sertlik değerlerini sırasıyla, 34,16 ve 29,35 g, 82,24 ve 81,15 kg/hl ve %70 ve 46 olarak belirlemişlerdir.
Araştırmada kullanılan, buğday örneklerine ait bazı kimyasal ve teknolojik özellikler Çizelge 4.2‟de özetlenmiştir. Buğday örneklerinin su miktarı %10,7 ile 11,5 arasında değişim göstermiştir. Yumuşak karakterli Gerek-79 buğdaylarının, daha sert karakterdeki Bezostaya-1 buğdaylarından daha yüksek kül içeriğine sahip olduğu belirlenmiştir. Gerek-79a diğer buğday çeşitlerine göre düşük protein ve gluten indeks değerine, Gerek-79b ise yüksek protein miktarına rağmen, düşük gluten indeks değerine sahip bulunmuştur. Daha öncede ifade edildiği gibi, Bezostaya-1 buğday örnekleri sert kuvvetli, Gerek-79 buğday örnekleri ise yumuşak zayıf karakter sergilemiştir.
Çizelge 4.1. Buğday örneklerinin bazı fiziksel tane özellikleri1 Bin tane ağırlığı2 (g) Hektolitre ağırlığı (kg/hl) Sertlik (%) Ġrilik dağılıĢı3 (%) elek üstü >2,8 (mm) 2,8-2,5 (mm) 2,5-2,2 (mm) 2,2> (mm) Bezostaya-1a 45,1±0,14 a 81,7±0,28 a 83,0±1,41 a 1,92±0,08 a 36,8±0,13a 61,1±0,14d 0,19±0,13a Bezostaya-1b 42,3±0,14 b 80,5±0,28 b 75,8±0,71 b 0,38±0,10 b 17,6±0,13b 81,6±0,16c 0,43±0,13a Gerek-79a 35,4±0,14 c 79,8±0,14 b 37,0±0,71 c 0,24±0,08 b 4,3±0,14 c 95,4±0,10b 0,09±0,11a Gerek-79b 35,1±0,14 c 76,5±0,14 c 27,5±1,41 d 0,29±0,08 b 0,8±0,10 d 98,6±0,13a 0,23±0,11a
Çizelge 4.2. Buğday örneklerinin bazı kimyasal ve teknolojik özellikleri1 Su (%) Kül 2 (%) Protein2,3 (%) YaĢ gluten (%) Gluten indeks (%) Bezostaya-1a 11,5±0,14a 1,56±0,03a 12,1±0,14a 29±0,71a 87±0,71a Bezostaya-1b 10,8±0,28b 1,59±0,01a 11,6±0,14ab 28±0,71ab 88±0,71a Gerek-79a 11,1±0,14ab 1,28±0,03b 11,2±0,28b 27±0,00b 72±0,71b Gerek-79b 10,7±0,14b 1,24±0,04b 12,0±0,28a 29±0,71a 73±1,41b
1Aynı harfle işaretlenmiş ortalamalar istatistiki olarak birbirinden farklı değildir (p<0,05). 2Kuru madde esası. 3Nx5,7
Bayrakçı ve ark. (2010), Konya ilinden temin ettikleri Bezostaya-1 ve Gerek-79 buğday örneklerinde kül, protein ve gluten miktarlarını sırasıyla %1,82 ve 1,26; %13,2 ve 11,8; %45 ve 37 olarak rapor etmiştir.
4.2. AraĢtırma Sonuçları
4.2.1. Un ve kepek rengi
4.2.1.1. Un rengi
Ticari uygulamalarda, öncelikle ele alınan en önemli değerlendirme parametrelerinden biri un rengidir. Un rengi, külün ve randımanın düşüklüğü yanında ekmek içinin beyazlığına da işaret etmektedir. Unun parlaklığı (L*) ve sarılığı (b*) unun kalitesini ifade etmede kullanılan renk parametreleridir.
Deneme desenine göre muamele uygulanmış buğday unlarının renk değerleri (L*, a* ve b*) Çizelge 4.3‟de verilmiştir. Bu değerlere ait varyans analizi sonuçları Çizelge 4.4‟de, Duncan çoklu karşılaştırma testi sonuçları ise Çizelge 4.5‟de özetlenmiştir.
Un parlaklığı (L*): Un örneklerinin parlaklık değerleri 94,63 ile 96,57 arasında
değişim göstermiştir (Çizelge 4.3). Varyans analizi sonuçlarına göre dinlendirme süresi, buğday çeşidi ve ozon uygulaması parlaklık değeri üzerinde önemli (p<0,01) bulunmuştur (Çizelge 4.4). Ayrıca unun parlaklık değeri üzerinde “Dinlendirme süresi
x buğday çeşidi” (p<0,05) ve “Dinlendirme süresi x ozon uygulaması” (p<0,01)
Duncan çoklu karşılaştırma testi sonuçları dinlendirme süresi bakımından değerlendirildiğinde; 21 gün dinlendirmenin unun parlaklık değerini artırdığı görülmektedir (Çizelge 4.5). Unun dinlendirilmesi esnasında oksidasyon sonucu renk pigmentlerinin (karotenoidler) yapısında bulunan çift karbon bağları doyurularak unun ağarması sağlanmakta (Elgün ve Ertugay, 1995) bu durum parlaklık değerini yükseltmektedir.
Çizelge 4.3. Un örneklerine ait renk değerleri1 Dinlendirme süresi (gün) Buğday çeĢidi Ozonlama (0.4g/h/kg un) L* a* b* Bezostaya-1a 0 94,99±0,07 -1,00±0,02 10,57±0,02 O3 95,29±0,07 -0,94±0,03 9,36±0,04 Bezostaya-1b 0 94,63±0,08 -0,75±0,02 10,09±0,05 O3 95,02±0,07 -0,69±0,03 9,58±0,04 0. gün Gerek-79 a 0 96,01±0,08 -1,05±0,03 8,50±0,05 O3 96,36±0,08 -0,96±0,03 7,40±0,03 Gerek-79 b 0 96,18±0,06 -0,97±0,03 8,12±0,04 O3 96,57±0,08 -0,89±0,01 7,59±0,04 Bezostaya-1a 0 95,21±0,08 -0,94±0,02 10,20±0,04 O3 95,38±0,07 -0,81±0,02 9,15±0,03 Bezostaya-1b 0 95,11±0,08 -0,76±0,03 9,89±0,04 O3 95,22±0,06 -0,68±0,05 9,36±0,04 21. gün Gerek-79 a 0 96,43±0,07 -1,04±0,03 8,08±0,03 O3 96,45±0,07 -0,92±0,02 7,43±0,03 Gerek-79 b 0 96,40±0,07 -0,96±0,01 7,94±0,03 O3 96,55±0,06 -0,87±0,03 7,12±0,04 Ortalama 95,74 -0,89 8,77 Minimum-maksimum 94,63-96,57 (-1,05)-(-0,68) 7,12-10,57
1Sonuçlar iki tekerrürün ortalamasıdır.
Çizelge 4.4. Un örneklerinin renk değerlerine ait varyans analizi sonuçları1
VK SD L* KO F a* KO F b* KO F
Dinlendirme süresi (A) 1 0,363 66,94** 0,009 12,71** 0,512 340,08**
Buğday çeĢidi (B) 3 4,337 789,94** 0,111 161,31** 10,737 7130,81** (AXB) 3 0,022 4,14* 0,003 4,44* 0,008 5,38** Ozon uygulaması (C) 1 0,444 81,82** 0,062 89,96** 5,101 3387,56** (AXC) 1 0,121 22,34** 0,002 3,29ns 0,011 7,08* (BXC) 3 0,003 0,49ns 0,001 0,88ns 0,139 92,16** (AXBXC) 3 0,003 0,63ns 0,000 0,38ns 0,049 32,29** Hata 16 0,005 0,001 0,002
Çizelge 4.5. Un örneklerinin renk değerlerine ait Duncan çoklu karşılaştırma testi sonuçları1 Faktör n L* a* b* Dinlendirme süresi (gün) 0 16 95,63b -0,91b 8,90a 21 16 95,84a -0,87a 8,65b Buğday çeĢidi Bezostaya-1a 8 95,22b -0,93b 9,82a Bezostaya-1b 8 94,99c -0,72a 9,73b Gerek-79 a 8 96,31a -0,99c 7,85c Gerek-79 b 8 96,43a -0,92b 7,69d Ozon uygulaması 0 16 95,62b -0,93b 9,17a O3 16 95,86a -0,85a 8,37b
1 Aynı harfle işaretlenmiş ortalamalar istatistiki olarak birbirinden farklı değildir (p<0,05).
Yumuşak karakterdeki Gerek-79 buğday örnekleri, Bezostaya-1 buğday örneklerine göre daha parlak un rengi vermiş, Bezostaya-1b ise tüm buğday örnekleri içinde en düşük parlaklık değerine sahip olmuştur. Bayrakçı ve ark. (2010), Bezostaya-1 ve Gerek-79 buğdaylarından elde edilen unlarda parlaklık değerlerini sırasıyla 87,03 ve 92,46 olarak rapor etmiştir. Yumuşak buğdaylar daha ince granülasyana sahip buğday unu vermekte ve incelik arttıkça, ışığın kırılma esasına göre renk ağarmaktadır (Elgün ve Ertugay, 1995).
Ozon uygulaması un örneklerinin parlaklığını artırmış ve kontrol örneklerinde ortalama 95,62 olan parlaklık değeri, ozon gazı uygulanmış olanlarda 95,86‟ya ulaşmıştır. Ozon diğer oksidanlar gibi undaki karotenoid pigmentleri okside ederek ağartıcı etkide bulunmaktadır. Demir ve ark. (2011), farklı randımana sahip üç ticari una uygulanan ozon gazının ortalama parlaklık değerini 94,14‟den 94,63‟e çıktığını rapor etmişlerdir. Mendez ve ark. (2003), buğdaya uygulanan ozon gazının, yumuşak buğdaylarda renk değerini 83,50‟den 85,00‟a, sert buğday unlarında ise 76,00‟dan 78,50‟ye yükseldiğini belirlemişlerdir. İbanoğlu (2001), buğday tavlamada kullandığı ozonun, yumuşak ve sert buğdaylardan elde edilen unların parlaklığını istatistiki olarak olmasa da deskriptif olarak artırdığını bulmuştur.
Unun parlaklığı üzerine etkili (p<0,05) “Dinlendirme süresi x buğday çeşidi” interaksiyonunun gidişi Şekil 4.1‟de verilmiştir. Bu sonuçlar, Gerek-79‟un daha parlak renkte un verdiğini ve dinlendirme süresinden daha az etkilendiğini, 21. günde Gerek-79 örnekleri arasındaki farkın önemsiz düzeye indirgendiğini göstermektedir.
Unun parlaklığı üzerine etkili (p<0,01) “Dinlendirme süresi x ozon uygulaması” interaksiyonu Şekil 4.2‟de verilmiştir. Çizelge 4.4‟deki Duncan testi sonuçları, bu
interaksiyona rağmen ozonlamanın unu ağartıcı etkisini ortaya koymaktadır. Ancak ozonlama ile ilk günde elde edilen parlaklığın, şahit örnekte ancak 21. günde elde edilebildiği açıkça görülmektedir. Bu sonuç doğal ve artık bırakmayan bir ağartma metodu olan ozonlamanın öğütme sonrasında uygulanmasıyla, 3 haftalık süreye ihtiyaç duyulmadan aynı un parlaklığının elde edilebileceğini göstermektedir.
94 94,5 95 95,5 96 96,5 97 0 21 Dinlendirme süresi (gün) R en k (L * d eğ er i)
Bezostay a-1a Bezostay a-1b
Gerek-79a Gerek-79b
ġekil 4.1. Unun parlaklık (L*) değeri üzerine etkili “Dinlendirme süresi x
buğday çeşidi” interaksiyonu
95 95,2 95,4 95,6 95,8 96 0 21 Dinlendirme süresi (gün) R en k (L * d eğ er i) 0 O3
ġekil 4.2. Unun parlaklık (L*) değeri üzerine etkili “Dinlendirme süresi x
ozon uygulaması” interaksiyonu
Unda kırmızı-yeşil renk yoğunluğu (a*): Renk parametrelerinden a*, pozitif
değerlerde kırmızılık, negatif değerlerde ise yeşillik olarak değerlendirilmektedir. Unun kırmızı yada yeşil renk yoğunluğu unun renk kalite parametreleri arasında önem arz etmemekle beraber sonuçlar aşağıda özetlenmiştir.
Deneme desenine göre elde edilen unların a* değeri (-1,05)-(-0,68) arasında bulunmuştur (Çizelge 4.3). Unların a* değeri üzerinde dinlendirme süresi, buğday çeşidi ve ozon uygulaması faktörleri p<0,01 düzeyinde, “Dinlendirme süresi x buğday çeşidi” interaksiyonu ise p<0,05 düzeyinde önemli bulunmuştur (Çizelge 4.4).
Duncan çoklu karşılaştırma testi sonuçlarına göre 21 günlük dinlendirme süresinin sonunda, un örneklerinde a* değeri artmıştır. Bezostaya-1b buğday örneğinden elde edilen un en yüksek, Gerek-79a‟dan elde edilen un ise en düşük a* değerlerini vermiştir (Çizelge 4.5). Ozon uygulaması a* değerinin yükselmesine neden olmuştur. Demir ve ark. (2011), farklı un tiplerine ozon uygulamasının a* değerini -1,22‟den -1,05‟e yükselttiğini rapor etmiştir. İbanoğlu (2001), tavlama suyunda kullanılan ozonun, buğday unlarının a* değerini deskriptif olarak arttırdığını belirlemiştir.
Unda sarı renk yoğunluğu (b*): Sarı renk intensitesi, unsu endospermin
oksidatif ağarmadan en çok etkilenen karotenoid pigment içeriğinden kaynaklanmakta olup, unun olgunlaşması ve ekmek içi renginden birinci derecede sorumludur (Elgün ve Ertugay, 1995).
Deneme desenine göre hazırlanan un örneklerinde sarılık değerleri 7,12 ile 10,57 arasında değişmiştir (Çizelge 4.3). Varyans analizi sonuçlarına göre dinlendirme süresi, buğday çeşidi ve ozon uygulaması faktörleri ile “Dinlendirme süresi x buğday
çeşidi x ozon uygulaması” interaksiyonu sarılık değeri üzerinde önemli (p<0,01)
bulunmuştur (Çizelge 4.4).
Duncan çoklu karşılaştırma testi sonuçlarına göre, 21 günlük dinlendirme süresi un örneklerinin sarılık değerini 8,90‟dan 8,65‟e düşürmüştür. Daha önce bahsedildiği gibi dinlendirme sürecinde meydana gelen pigment oksidasyonu un sarılığının azalmasına neden olmuştur (Çizelge 4.5).
Yumuşak karakterli ve bu nedenle daha ince un verme temayülündeki Gerek-79 buğday örnekleri, Bezostaya-1 örneklerine göre sarılığı daha düşük ve daha parlak un vermiştir. İnce granülasyon rengin ağarmasında etkili olmuştur. Bayrakçı ve ark. (2010), yumuşak buğday unlarında sarılığın sert buğday unlarından daha düşük
olduğunu ve Bezostaya-1 ve Gerek-79 un örneklerinde sarılık değerinin sırasıyla 10,50 ve 9,05 olarak bulunduğunu rapor etmişlerdir.
Ozon uygulaması buğday unlarının ortalama sarılık değerinin 9,17‟den 8,37‟e düşmesine neden olmuştur (Çizelge 4.5). Ozonun kuvvetli oksidatif etkisi renk ağarmasında etkili olmuştur. Demir ve ark. (2011), farklı un tiplerinde yürüttükleri çalışmalarında, ozon uygulaması ile sarılığın 10,61‟den 10,31‟e düştüğünü belirlemişlerdir.
Unun sarılık değeri üzerinde önemli (p<0,01) bulunan, “Dinlendirme süresi x
buğday çeşidi x ozon uygulaması” interaksiyonun gidişi Şekil 4.3‟de verilmiştir. Daha
ince un verme temayülündeki Gerek-79 örnekleri artan yüzey alanına bağlı olarak, Bezostaya-1 örneklerine göre ozonlamadan daha çok etkilenmiş ve daha düşük sarılık değeri vermiştir. Bezostaya-1 örnekleri, beyazlıkta Gerek-79‟un ozon gazı uygulanmayan şahitlerine dahi ulaşamamıştır. Her iki çeşitte de daha sert yapıda olan Bezostaya-1a ve Gerek-79a örneklerinde sarı renk intensitesindeki düşüş, diğer örneklerine göre daha fazla olmuştur. Bu sonuçlar, dinlendirme ve ozonlama işlemlerindeki ağarmada, çeşitler arası ve çeşit içi tane sertliğinin etkili olduğunu göstermektedir. Un sarılığındaki değişim, granüler yapıdaki unlarda spesifik yüzey azlığına bağlı olarak oksidasyonun sınırlı olması ve un taneciklerindeki ışık kırılmasındaki farklılığa bağlanabilir.
4 5 6 7 8 9 10 11 0 O3 0 O3 0 O3 0 O3
Bezostaya-1a Bezostaya-1b Gerek-79a Gerek-79b
R en k (b * d eğ er i) 0. gün 21. gün
ġekil 4.3. Unun sarı renk (b*) değeri üzerine etkili “Dinlendirme süresi x buğday çeşidi
