ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ DOKTORA TEZĠ

134  Download (0)

Full text

(1)

1

ANKARA ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

DOKTORA TEZĠ

MĠKROFLUDĠZASYON VE MEKANĠK ÖĞÜTME UYGULANMIġ BULGUR VE NOHUT KEPEĞĠNĠN EKMEĞĠN FONKSĠYONEL ÖZELLĠKLERĠ VE

KALĠTESĠ ÜZERĠNE ETKĠSĠ

Burcu BAUMGARTNER

GIDA MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI

ANKARA 2018

Her hakkı saklıdır

(2)
(3)
(4)

ii ÖZET

Doktora Tezi

MĠKROFLUDĠZASYON VE MEKANĠK ÖĞÜTME UYGULANMIġ BULGUR VE NOHUT KEPEĞĠNĠN EKMEĞĠN FONKSĠYONEL ÖZELLĠKLERĠ VE KALĠTESĠ

ÜZERĠNE ETKĠSĠ Burcu BAUMGARTNER

Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı

DanıĢman: Prof. Dr. Berrin ÖZKAYA

Diyet lif (DL) kaynakları, sağlığa yararlı etkileri anlaĢıldıktan sonra insan beslenmesinde önemli bir yer tutmaya baĢlamıĢtır. Buğday kepeği fırın ürünlerinin lifçe zenginleĢtirilmesi amacıyla kullanılmaktadır, ancak kepeğin alöron tabakasında bulunan bazı kimyasallar ekmeğin kalitesini ve besin değerini düĢürmektedir. Bunun yanında kepek partikülleri gluten ağını fiziksel olarak tahrip ederek ekmek özelliklerini olumsuz etkilemektedir. Alöron tabakasından kaynaklanan bu olumsuzluklardan kaçınmak için alternatif DL kaynaklarına yönelinmektedir. Bu çalıĢmanın amacı, alöron içermeyen bulgur ve nohut kepeğinin ekmekte lif kaynağı olarak kullanılabilirliğini araĢtırmaktır.

ÇalıĢmada, farklı partikül iriliğindeki kepek örnekleri una farklı oranlarda katılarak, hamurun reolojik özellikleri ve ekmeğin fonksiyonel, tekstürel ve duyusal özelliklerine etkileri araĢtırılmıĢtır. Ayrıca, kepek örneklerine uygulanan mikrofludizasyon iĢleminin, hamurun reolojik özelliklerinin ve ekmeğin fonksiyonel, tekstürel ve duyusal özelliklerinin nasıl etkileneceği ortaya konulmak istenmiĢtir. Sonuçlar, bulgur ve nohut kepeğinin fitik asit miktarının düĢük, fonksiyonel bileĢikler bakımından ise zengin olduklarını göstermiĢtir. Mikrofludizasyon iĢlemi ile kepeklerin toplam DL oranlarının fazla değiĢmediği, çözünen DL ve fenolik madde miktarları ile antioksidan aktivitelerinin iki kat arttığı, buna karĢılık fitik asit miktarlarının % 50‘den fazla düĢtüğü görülmüĢtür. Her iki kepek örneği de katma oranı arttıkça, hamurun reolojik özellikleri ve ekmeğin tekstürel özelliklerini olumsuz olarak etkilemiĢtir. Kepek örnekleri, özellikle nohut kepeği ekmeğin rengini koyulaĢtırmıĢ, hacim, spesifik hacim ve duyusal özelliklerini olumsuz etkilemiĢtir. Mikrofludizasyon iĢlemi kepeklerin bu olumsuz etkilerini biraz azaltmıĢtır. Bu çalıĢma sonucunda bulgur ve nohut kepeğinin fitik asit miktarı düĢük değerli lif kaynakları olduğu görülmüĢtür. Mikrofludizasyon iĢleminin kepeklerin fonksiyonel özellikleri yanında teknolojik özelliklerini de bir miktar iyileĢtirdiği değerlendirildiğinde mikrofludize kepeklerin gıda endüstrisi için büyük bir potansiyel taĢıdığı görülmektedir.

Mayıs 2018, 119 sayfa

Anahtar Kelimeler: Bulgur kepeği, nohut kepeği, mikrofludizasyon, fitik asit, diyet lif, fenolik madde, antioksidan aktivite, ekmek kalitesi

(5)

iii ABSTRACT

Ph.D. Thesis

EFFECTS OF MICROFLUIDIZED AND MECHANICALLY MILLED BULGUR AND CHICKPEA BRANS ON FUNCTIONAL PROPERTIES

AND QUALITY OF BREAD Burcu BAUMGARTNER

Ankara University

Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Food Engineering

Supervisor: Prof. Dr. Berrin ÖZKAYA

Dietary fiber (DF) sources have become an important part of the human diet due to their reported health benefits. Wheat bran has been widely used for DF enrichment of bakery products, however, some chemicals present in aleurone layer severely affect bread quality and its nutritional value. Additionally, bran particles have a physical effect on gluten network resulting in poor bread properties. Due to these drawbacks, it is clear that new alternative DF sources are necessary without the limitations caused by aleurone layer. The aim of this study was to investigate the possible use of aleurone-free brans, bulgur and chickpea brans as fiber sources for bread. Different particle sizes of brans added to flour at different rates and their effect on dough rheological properties along with functional, textural and sensory properties of corresponding bread were investigated. Additionally, microfluidization process was applied to obtain microfluidized brans and their effect on dough rheological properties along with functional, textural and sensory properties of corresponding bread were investigated.

Both bran samples were low in phytic acid and rich in functional compounds.

Microfluidization process did not affect total dietary fiber contents of brans, while increased soluble fiber, phenolic compounds and antioxidant activities approximately twofold, and decreased phytic acid contents more than 50 %. Bran samples deleteriously affected farinograph and extensograph properties of dough along with textural properties of bread with increasing level of bran. Bran samples especially chickpea bran darkened the color of bread and adversely affected loaf volume, specific volume and sensory properties. The results showed bulgur and chickpea brans are valuable DF sources with low phytic acid. Considering microfluidization process improved technological properties of brans along with their functional properties, these microfluidized brans have a great potential use in the food industry.

May 2018, 119 pages

Key Words: Bulgur bran, chickpea bran, microfludization, phytic acid, dietary fiber, phenolic compounds, antioxidant activity, bread quality

(6)

iv

ÖNSÖZ VE TEġEKKÜR

Lisansüstü eğitimim boyunca değerli görüĢ ve önerileriyle beni yönlendiren, akademik anlamda yetiĢmemi sağlayan, çalıĢma disiplinini daima örnek aldığım sayın danıĢmanım Prof. Dr. Berrin ÖZKAYA‘ya (Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı) beni desteklediği ve bana güvendiğini her zaman hissettirdiği için çok teĢekkür ederim.

Değerli önerileri ve engin bilgisiyle çalıĢmama büyük katkı sağlayan, beni her zaman daha çok çalıĢmaya ve daha iyi olmaya teĢvik eden Sayın Prof. Dr. Hazım ÖZKAYA‘ya (Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı), çalıĢmamda elde ettiğim sonuçları farklı bir açıdan görmemi sağlayan ve çalıĢmama yön kazandıran tez izleme komitesi üyeleri Sayın Prof. Dr. Hamit KÖKSEL‘e (Hacettepe Üniversitesi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı) ve Sayın Prof. Dr. Recai ERCAN‘a (Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı), çalıĢmamı 114O394 numaralı proje kapsamında destekleyen TÜBĠTAK Tarım, Ormancılık ve Veterinerlik AraĢtırma Grubu‘na (TOVAG) teĢekkür ederim.

Tez çalıĢmamda bana yardımcı olan, çalıĢma süresince karĢılaĢtığım tüm sorunları ustalıkla çözüme kavuĢturan değerli ofis arkadaĢım ve dostum ArĢ. Grv. Ġrem SAKA‘ya (Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı) ve Ankara Üniversitesi‘nde çalıĢan birlikte büyüdüğüm diğer en yakın dostlarım, ArĢ. Grv. Naciye KUTLU KANTAR, ArĢ. Grv. Necla ÖZDEMĠR, ArĢ. Grv. Tuba TAT, ArĢ. Grv. Meryem Nur KANTEKĠN ERDOĞAN, ArĢ. Grv. Gizem ÖZLÜK ÇĠLAK, ArĢ. Grv. Esin ORHAN YANIKAN, Dr. Emine OLUM ve Hilal SELAMOĞLU ATA‘ya, akademiden uzaklaĢmak istediğim her an yanımda olan ve yorulduğumda bile devam etmemi sağlayan güzel arkadaĢlarım Dr. Sibel AKIN ve ġelale AKÇA‘ya minnettarım.

Meraklı küçük bir çocukken sorduğum tüm soruları daima bilimin ıĢığında cevaplamaya çalıĢan ve bu sayede öğrenmeye karĢı duyduğum isteğin en büyük sorumlusu olan canım annem, Zekiye DUMAN ile hayatta önemli olan tek Ģeyin bilim olmadığını, sanatsız geçen bir hayatın asla tam olarak yaĢanmıĢ bir hayat olamayacağını anlamamı

(7)

v

sağlayan canım babam, Güven DUMAN‘a, beni destekledikleri ve hep yanımda oldukları için sonsuz minnettarım.

Binlerce kilometre uzakta olmasına rağmen desteğini her an hissettiğim ve aldığımız her kararda benim akademik kariyerimi ön planda tutmuĢ hayat arkadaĢım Martin BAUMGARTNER‘a tüm kalbimle teĢekkür ederim.

Son olarak bu tezi, yıllar boyunca hak ettikleri değeri görmemiĢ, çalıĢmaları erkek meslektaĢlarına addedilmiĢ, ancak yine de yılmadan çalıĢmalarına devam etmiĢ tüm bilim kadınlarına adıyorum.

Bir gün her yerin aydınlık olması dileğiyle...

Burcu BAUMGARTNER Ankara, Mayıs 2018

(8)

vi

ĠÇĠNDEKĠLER

TEZ ONAY SAYFASI

ETĠK ... i

ÖZET ... ii

ABSTRACT ... iii

ÖNSÖZ VE TEġEKKÜR ... iv

SĠMGELER DĠZĠNĠ ... ix

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ ... xi

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ ... xii

1. GĠRĠġ ... 1

2. KAYNAK ÖZETLERĠ ... 3

2.1 Bulgur Kepeği ... 3

2.2 Nohut Kepeği ... 5

2.3 Mikrofludizasyon ... 7

2.4 Tahıl ve Baklagil Kepeklerinin Sağlık Üzerine Etkileri ... 10

2.5 Tahıl ve Baklagil Kepeklerinin Ekmeğin Teknolojik Kalitesine Etkileri ... 15

3. MATERYAL VE YÖNTEM ... 19

3.1 Materyal ... 19

3.2 Yöntem ... 20

3.2.1 Mikrofludizasyon iĢlemi ... 20

3.2.2 Kimyasal ve fizikokimyasal analizler ... 21

3.2.2.1 Rutubet miktarı tayini ... 21

3.2.2.2 Kül miktarı tayini ... 21

3.2.2.3 Protein miktarı tayini ... 21

3.2.2.4 YaĢ gluten miktarı tayini ... 22

3.2.2.5 Kuru gluten miktarı tayini ... 22

3.2.2.6 DüĢme sayısı tayini ... 22

3.2.2.7 Zeleny sedimentasyon değeri tayini ... 22

3.2.2.8 Fosfor miktarı tayini ... 22

3.2.29 Fitik asit ve fitat fosforu tayini ... 23

3.2.2.10 Diyet lif miktarı tayini ... 23

3.2.2.11 Fenolik madde miktarı tayini ... 26

3.2.2.12 Antioksidan aktivite tayini ... 26

3.2.3 Reolojik analizler ... 29

(9)

vii

3.2.3.1 Farinograf analizleri ... 29

3.2.3.2 Ekstensograf analizleri ... 29

3.2.4 Ekmek analizleri ... 29

3.2.4.1 Deneysel ekmek yapımı ... 29

3.2.4.2 Kimyasal analizler ... 30

3.2.4.3 Ağırlık verimi, hacim verimi ve spesifik hacim değerleri ... 30

3.2.4.4 Renk değerleri ... 30

3.2.4.5 Tekstür profil özellikleri ... 31

3.2.4.6 Toparlanma kabiliyeti ... 31

3.2.4.7 Görüntü iĢleme analizi ... 32

3.2.4.8 Duyusal analiz ... 33

3.2.5 Ġstatistiksel analiz ... 33

4. BULGULAR VE TARTIġMA ... 34

4.1 Un, Bulgur ve Nohut Kepeğinin Kimyasal ve Fonksiyonel Özellikleri ... 34

4.1.1 Kül ve protein içerikleri... 34

4.1.2 Fitik asit, fitat fosforu ve toplam fosfor içerikleri ... 35

4.1.3 Çözünen, çözünmeyen ve toplam diyet lif içerikleri ... 38

4.1.4 Serbest, bağlı ve toplam fenolik madde içerikleri ... 40

4.1.5 Serbest, bağlı ve toplam antioksidan aktivitesi ... 42

4.2 Farklı Partikül Ġriliğinde Bulgur ve Nohut Kepeği Katılarak Elde Edilen KarıĢımların Reolojik Özellikleri ... 45

4.2.1 Farinogram özellikleri ... 45

4.2.2 Ekstensogram özellikleri ... 50

4.3 Farklı Partikül Ġriliğinde Bulgur ve Nohut Kepeği Katkılı Ekmeklerin Fonksiyonel Özellikleri ... 55

4.3.1 Ekmeklerin fitik asit, fitat fosforu ve toplam fosfor içerikleri ... 55

4.3.2 Ekmeklerin çözünen, çözünmeyen ve toplam diyet lif içerikleri ... 59

4.3.3 Ekmeklerin serbest, bağlı ve toplam fenolik madde içerikleri ... 61

4.3.4 Ekmeklerin serbest, bağlı ve toplam antioksidan aktiviteleri ... 64

4.4 Farklı Partikül Ġriliğinde Bulgur ve Nohut Kepeği Katkılı Ekmeklerin Teknolojik Özellikleri ... 67

4.4.1 Ekmeklerin hacim verimi, ağırlık verimi ve spesifik hacim değerleri ... 67

4.4.2 Ekmeklerin renk değerleri ... 71

4.4.3 Ekmeklerin gözenek yapısı ... 74

4.4.4 Ekmeklerin toparlanma kabiliyetleri ... 77

4.4.5 Ekmeklerin tekstür profil özellikleri ... 81

(10)

viii

4.4.6 Ekmeklerin duyusal özellikleri ... 89

5. SONUÇ VE ÖNERĠLER ... 95

KAYNAKLAR ... 98

ÖZGEÇMĠġ ... 116

(11)

ix

SĠMGELER DĠZĠNĠ

°C Santigrat derece

µL µm µg εh

Mikrolitre Mikrometre Mikrogram Gerilim

Hencky gerinimi

A Alan

a* Sarılık derecesi

b* Kırmızılık derecesi

Ca Kalsiyum

dk EtOH

Dakika Etil alkol F

Fe

Kuvvet Demir

g Gram

h Saat

HCl Mg

NaOH

Hidroklorik asit Magnezyum Sodyum hidroksit

kg Kilogram

L Uzunluk

L* M

Aydınlık derecesi Molarite

mg Miligram

mL Mililitre

mm Milimetre

N Normalite

Na2CO3 Sodyum karbonat

nm Nanometre

ppm Milyonda bir kısım

r Yarıçap

rpm Dakikadaki devir sayısı s

Zn

Saniye Çinko

ΔE Renk farklılığı

Π Pi sayısı

Kısaltmalar

A Enerji

AACCI Uluslararası Amerikan Hububat Kimyacıları Birliği AOAC Resmi Analitik Kimyacılar Birliği

BU Brabender ünitesi

(12)

x DMSO

DNA

Dimetil sülfoksit Deoksiribonükleik asit

E Uzama kabiliyeti

LDL DüĢük yoğunluklu lipoprotein R5

SLL

Hamurun sabit deformasyondaki direnci Sodyum stearol -2- laktilat

Rm Hamurun uzamaya karĢı gösterdiği maksimum direnç SPSS

TA TPA

Sosyal Bilimler Ġçin Ġstatistik Programı Tekstür analizatörü

Tekstür profil analizi

(13)

xi

ġEKĠLLER DĠZĠNĠ

ġekil 2.1 Bulgur üretim Ģeması ... 3

ġekil 2.2 Leblebi üretim Ģeması ... 7

ġekil 2.3 Mikrofludizer ve etkileĢim bölmesi ... 8

ġekil 3.1 Toplam diyet lif miktarı tayini iĢlem aĢamaları ... 24

ġekil 3.2 Çözünen ve çözünmeyen diyet lif miktarı tayini iĢlem aĢamaları ... 25

ġekil 3.3 Antioksidan aktivitesi ve fenolik madde tayinlerinde örneklerin ekstraksiyonu için iĢlem aĢamaları ... 27

ġekil 3.4 Fenolik madde miktarının belirlenmesindeki iĢlem aĢamaları ... 28

ġekil 3.5 DPPH yöntemi ile antioksidan aktivite tayini ... 28

ġekil 3.6 Ekmek örneğine ait tekstür profil grafiği ... 31

ġekil 3.7 Ekmek örneğine ait Gerilim (σ) – Hecky gerinim (εh) grafiği ... 32

ġekil 4.1 Farklı partikül iriliğindeki bulgur kepeği katkısının unun farinogram değerleri üzerine etkisi... 47

ġekil 4.2 Farklı partikül iriliğindeki nohut kepeği katkısının unun farinogram değerleri üzerine etkisi... 48

ġekil 4.4 Farklı partikül iriliğindeki nohut kepeği katkısının unun ekstensogram değerleri üzerine etkisi... 53

ġekil 4.5 Farklı partikül iriliğine sahip bulgur kepeği katılmıĢ ekmeklerin toparlanma kabiliyeti değerleri ... 80

ġekil 4.6 Farklı partikül iriliğine sahip nohut kepeği katılmıĢ ekmeklerin toparlanma kabiliyeti değerleri ... 80

ġekil 4.7 Farklı partikül iriliğine sahip bulgur kepeği katılmıĢ ekmeklerin sertlik ve çiğnenebilirlik değerleri ... 83

ġekil 4.8 Farklı partikül iriliğine sahip bulgur kepeği katılmıĢ ekmeklerin elastikiyet, esneklik ve çiğnenebilirlik değerleri ... 84

ġekil 4.9 Farklı partikül iriliğine sahip nohut kepeği katılmıĢ sertlik ve çiğnenebilirlik değerleri ... 85

ġekil 4.10 Farklı partikül iriliğine sahip nohut kepeği katılmıĢ ekmeklerin elastikiyet, esneklik ve çiğnenebilirlik değerleri ... 86

ġekil 4.11 Farklı partikül iriliğine sahip bulgur kepeği katılmıĢ ekmeklerin duyusal özelliklerine ait polar koordinat grafikleri ... 92

ġekil 4.12 Farklı partikül iriliğine sahip nohut kepeği katılmıĢ ekmeklerin duyusal özelliklerine ait polar koordinat grafikleri ... 93

(14)

xii

ÇĠZELGELER DĠZĠNĠ

Çizelge 3.1 Ekmeklik un, bulgur kepeği ve nohut kepeğinin bazı özellikleri ... 19 Çizelge 3.2 Bulgur ve nohut kepeğinin mikrofludizasyon iĢlemi uygulamasından

önceki ve sonraki partikül iriliği dağılımı ... 21 Çizelge 4.1 Un ve farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeklerinin kül

ve protein içerikleri ... 35 Çizelge 4.2 Un ve farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeklerinin

fitik asit, fitat fosforu ve toplam fosfor içerikleri ... 36 Çizelge 4.3 Un ve farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeklerinin çözünen, çözünmeyen ve toplam diyet lif miktarları ... 39 Çizelge 4.4 Un ve farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeklerinin

fenolik madde miktarları ... 41 Çizelge 4.5 Un ve farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeklerinin

antioksidan aktivite değerleri ... 44 Çizelge 4.6 Una farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği katılarak elde edilen karıĢımlara ait farinogram değerleri ... 46 Çizelge 4.7 Una farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut

kepeği katılarak elde edilen karıĢımlara ait ekstensogram değerleri... 51 Çizelge 4.8 Farklı oranlarda,farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ karıĢımlardan yapılan ekmeklerin fitik asit, fitat fosforu ve toplam fosfor miktarları ile toplam fosforun % si olarak fitat fosforu değerleri ... 56 Çizelge 4.9 Farklı oranlarda, farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ karıĢımlardan yapılan ekmeklerin çözünen, çözünmeyen ve toplam diyet lif miktarları ... 60 Çizelge 4.10 Farklı oranlarda, farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut

kepeği katılmıĢ karıĢımlardan yapılan ekmeklerin serbest, bağlı ve toplam fenolik madde miktarları ... 63 Çizelge 4.11 Farklı oranlarda, farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ karıĢımlardan yapılan ekmeklerin serbest, bağlı ve toplam antioksidan değerleri ... 65 Çizelge 4.12 Farklı oranlarda, farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ karıĢımlardan yapılan ekmeklerin ağırlık verimi, hacim verimi ve spesifik hacim değerleri ... 68 Çizelge 4.13 Farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ karıĢımlardan yapılan ekmeklerin renk değerleri ... 72 Çizelge 4.14 Una, farklı oranlarda katılan farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve

nohut kepeğinin ekmeğin gözenek yapısı üzerine etkisi ... 75 Çizelge 4.15 Farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ ekmeklerin toparlanma kabiliyeti değerleri ... 79 Çizelge 4.16 Farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip bulgur ve nohut kepeği

katılmıĢ ekmeklerin sertlik, elastikiyet, kohesiflik ve çiğnenebilirlik değerleri ... 82

(15)

xiii

Çizelge 4.17 Farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip bulgur kepeği katılmıĢ ekmeklerin duyusal özellikleri ... 90 Çizelge 4.18 Farklı oranlarda farklı partikül iriliğine sahip nohut kepeği katılmıĢ

ekmeklerin duyusal özellikleri ... 91

(16)

1 1. GĠRĠġ

Lif ağırlıklı besinlerle beslenen toplumlarda bazı kanser tiplerinin daha az görüldüğünün fark edilmesinden sonra, tahıl kepekleri ve baklagiller gibi diyet lif bakımından zengin kaynaklara ilgi artmıĢ ve bu konularda birçok çalıĢma yapılmıĢtır. Yapılan bu çalıĢmalar lif içeriği yüksek tahıl ve baklagillerin düzenli tüketiminin kolesterolü düĢürerek kalp damar hastalıkları riskini düĢürdüğünü, diyabet sendromlarını azalttığını ve felç, obezite, kanser gibi kronik hastalıklara yakalanma riskini önemli ölçüde düĢürdüğünü göstermiĢtir (Greenwald vd. 1987, Howe vd. 1992, Pietinen vd. 1996, Rimm vd. 1996, Anderson vd. 2000, Meyer vd. 2000, Liu 2003, Montonen vd. 2003, Koh-Banerjee vd.

2004, Erkkilä vd. 2005, Slavin 2005, De Munter vd. 2007, Jenkins vd. 2008). Tahıl kepekleri ve baklagiller, yüksek diyet lif içeriklerinin yanında fenolik ve antioksidanlar baĢta olmak üzere fonksiyonel bileĢikler bakımından da zengin kaynaklardır. Bu bileĢikler diyet life benzer Ģekilde bir takım kronik hastalıklara yakalanma riskini azaltmaktadır (Slavin 2000, Andreasen vd. 2001, Liu 2003, Chen vd. 2004, Liu 2004).

Tahıl kepekleri ekmek yapımında çok uzun zamandır kullanılmakla birlikte kepeklerin sağlık üzerine olumlu etkileri ortaya çıktıktan sonra bu ürünlere talep daha da artmaya baĢlamıĢtır. Ancak tahıl kepeklerinin özellikle alöron bölümünde bulunan fazla miktardaki fitik asit bu kepeklerin katkı maddesi olarak kullanımını kısıtlamaktadır. Bir antinutrient olan fitik asit insanlar için önemli olan bazı minareleri bağlayarak bu minerallerin vücut tarafından emilimini engellemektedir (Lasztity ve Lasztity 1990, Lehrfeld 1994, Zhou ve Erdman Jr 1995). Bunun yanında fitik asit proteinle proteaz tarafından parçalanamayan protein-fitat yapısı oluĢturmakta ve proteinin yararlılığını azaltmaktadır (Cheryan ve Rackis 1980, Fox ve Tao 1989). Aslında bitkilerin fosforu depo etme Ģekli olan fitik asit, tahılların yanında baklagillerde de fazla miktarda bulunmaktadır (Beleia vd. 1993).

Bu kepeklerin ekmekte katkı maddesi olarak kullanımını kısıtlayan baĢka bir neden ise bunların teknolojik kaliteyi önemli ölçüde düĢürmesidir. Buğday kepeğinin alöron kısmında bulunan indirgen maddeler ve proteolitik enzimler hamurun gluten yapısını zayıflatmakta ve hamur reolojik özelliklerini olumsuz etkilemektedir (Grosch ve Wieser

(17)

2

1999, Every vd. 2006). Kepek partikülleri ayrıca gluteni fiziksel olarak etkilemekte, oluĢan gluten yapısının yırtılmasına neden olmaktadır (Pomeranz vd. 1977, Wootton ve Shams‐Ud‐Din 1986, Gan vd. 1989, Gan vd. 1992, Zhang ve Moore 1997, Rosell ve Foegeding 2007). Bunun sonucunda hamurun gaz tutma kapasitesi azalmakta ve ekmek kalitesi belirgin bir Ģekilde düĢmektedir (Pomeranz vd. 1977).

Bu çalıĢmada bulgur ve nohut kepeği gibi alöron içermeyen alternatif lif kaynaklarının ekmekte kullanılabilirliği araĢtırılmıĢtır. Materyal olarak alöron içermeyen kepekler seçerek hem fitik asit sorunundan hem de gluteni kimyasal olarak zayıflatan indirgen maddelerin yarattığı teknolojik sorunlardan önemli ölçüde kaçınılabileceği düĢünülmüĢ ve ekmek besin değerinin ve kalitesinin iyileĢtirilmesi amaçlanmıĢtır. Bunun yanında kepeklerin gluten üzerine fiziksel etkisini de en aza indirmek ve ekmek kalitesi üzerine etkilerini değerlendirmek için kepekler öğütücüde farklı partikül iriliklerine (350 μm, 200 μm, 100 μm) ve mikrofludizerde 2 μm boyutlarına kadar inceltilmiĢtir. Ayrıca uygulanan mikrofludizasyon iĢleminin materyalin lif miktarını, fenolik madde miktarını, antioksidan aktivitesini ve fitik asit oranını ne ölçüde değiĢtirdiği ortaya konularak, ürünün fonksiyonel özellikler bakımından iyileĢtirilebilme olanakları değerlendirilmiĢtir.

(18)

3 2. KAYNAK ÖZETLERĠ

2.1 Bulgur Kepeği

Bulgur tarihte üretilen en eski gıdalardan birisi olup, çok uzun yıllardır Türk ve Orta Doğu halklarının en önemli besin kaynaklarından biridir (Bayram 2000). Bulgur genel olarak durum buğdayının temizlenip kaynatılması, güneĢte kurutulması ve kabuğunun soyulması ile üretilen besin değeri yüksek, raf ömrü uzun, yarı hazır bir gıda maddesidir. Bulgur üretim Ģeması Ģekil 2.1‘de verilmiĢtir.

ġekil 2.1 Bulgur üretim Ģeması

Yıllardır evlerde geleneksel olarak üretilen bulgurun, ilk endüstriyel üretimi I. Dünya SavaĢı‘nda ordunun erzak ihtiyacını karĢılamak amacıyla Karaman‘da olmuĢtur.

Günümüzde Türkiye‘de yaklaĢık 500 bulgur iĢletmesi bulunmakta olup bu iĢletmeler yılda yaklaĢık 1 milyon ton bulgur üretmektedir. Bunun yanında hala evde geleneksel üretim de yaygındır. Türkiye‘de kiĢi baĢına düĢen yıllık bulgur tüketiminin 12 kg olduğu düĢünülmektedir (Bayram 2000). Bulgur sadece Anadolu ve Orta Doğu‘da değil Batı‘da da tüketilmektedir. Özellikle de vegan yaĢam tarzının yaygınlaĢmasıyla birlikte Avrupa ve Amerika‘da bulgur daha fazla tüketilmeye baĢlanmıĢtır.

Ham madde

Alımı Temizleme Islatma PiĢirme

Kurutma Eleme ve

Kabuk Ayırma Öğütme

(Kırma) Ġkinci Eleme (Sınıflama)

Ambalajlama Depolama

(19)

4

Bulgurun eski çağlardan beri yaygın olarak tüketilmesinin en önemli sebeplerinden birisi ortam koĢullarına çok dayanıklı olmasıdır. Bulgur prosesinde, kaynatılan buğdayın içindeki niĢasta tam olarak jelatinize olmakta ve buğdayda aktif olan enzimler kaynama sırasında inaktif edilmektedir. Bu durum, buğdayın raf ömrünü arttıran en önemli nedenlerden biridir. Bunun yanında bulgurun, böcek ve mikroorganizmalara da dayanıklı olduğu bilinmektedir (Bayram vd. 1996). Bulgur ayrıca radyasyona karĢı dayanıklı olup, Amerika BirleĢik Devletlerinde olası bir nükleer felaket sonucunda kullanılacak Ģekilde sığınaklarda erzak olarak saklanmaktadır (Shepherd vd. 1963).

Bulgur kalitesinde en önemli etkenlerden birisi kullanılan buğday türüdür. Genel olarak bulgur üretimi için Triticum durum buğdayları tercih edilmektedir. Bu buğday türü makarnalık buğday olup, hem diğer buğday türlerine göre daha fazla protein içermekte hem de parlak sarı renge sahip olmasından dolayı bulgur üretiminde avantaj sağlamaktadır. Bu buğdayların ekmeklik buğdaylara göre yaklaĢık iki kat daha fazla renk pigmenti içerdiği bilinmektedir (Boyacioglu ve D'appolonia 1994).

Buğday insan beslenmesinde çok önemli olan B grubu vitaminleri ve E vitamini bakımından zengin bir diyet lif kaynağıdır. PiĢirilen, öğütülen ve kurutulan bulgur, piĢme aĢamasında kaybettiği vitamin ve diğer besin maddelerini yine bu aĢamada tekrar emdiği için buğdayın bulgura iĢlenmesi ile çok fazla bir besin kaybı olmamaktadır (Williams vd. 1984). Buğdayın bulgura iĢlenmesi sırasında, protein miktarında bir değiĢiklik görülmemekle birlikte piĢme esnasında içerdiği proteinin sindirilebilirliği de artmaktadır. Bunun yanında iĢlem sırasında lif içeriğinde bir miktar kayıp olsa da bulgur yine de yüksek diyet lif içeriğini korumaktadır (Özboy ve Köksel 2001). ĠĢlemin, buğdayın mineral ve vitamin miktarına da çok fazla bir etkisi bulunmamaktadır.

Bulgurun kalsiyum ve demir miktarı buğdaydan biraz fazla olmasına rağmen kül miktarı buğdaydan biraz düĢüktür (Pence vd. 1964, Özkaya ve Kahveci 1989). Yapılan araĢtırmalarda, buğdayın bulgura iĢlenmesi sırasında tiyamin ve niyasin miktarında herhangi bir değiĢme olmamıĢ, ancak riboflavin miktarında % 27‘lik bir azalma olduğu görülmüĢtür (Shammas ve Adolph 1954). Özkaya vd. (1993) tarafından yapılan bir çalıĢma da buğdayın bulgura iĢlenmesi sırasında örneklerin riboflavin ve tiyamin miktarı azalmıĢ, riboflavin miktarındaki azalmada daha çok kurutma yönteminin,

(20)

5

tiyamin miktarında görülen azalmada ise piĢirme yönteminin daha etkili olduğu bildirilmiĢtir. Bunun yanında bulgurun bir antinutrient olan fitik asit içeriği de buğdaydan çok daha düĢüktür (Deshpande ve Damodaran 1990). Benzer Ģekilde, Özkaya ve Özkaya (1998) bulgur üretimi sırasında hem piĢirme hem de kabuk soyma aĢamalarının fitik asit miktarını önemli ölçüde azalttığını bildirmiĢlerdir.

Bulgur kepeği, yöntemine uygun piĢirilmiĢ ve kurutulmuĢ buğdaydan kabuk ayırma aĢamasında ayrılan kısmıdır (ġekil 2.1). Buğday kepeğinden farklı olarak alöron içermeyen bu kısım nispeten kepeğin üst tabakalarından oluĢmuĢtur. Literatürde bulgur kepeğiyle ilgili bir çalıĢma dıĢında bilgiye rastlanmamıĢtır. Özkeser (2015) tarafından yapılan bu çalıĢmada, 3 farklı (200 μm, 400 μm ve 850 μm) partikül iriliğine öğütülen bulgur kepeğinin bisküvide lif kaynağı olarak kullanılabilirliği incelenmiĢtir. ÇalıĢmada, bulgur kepeğinin fitik asit miktarının buğday kepeğinin fitik asit miktarından çok daha düĢük olduğu görülmüĢtür. Fitik asit, buğday tanesi içinde homojen dağılmamıĢ olup daha çok rüĢeym ve alöron tabakasında toplanmıĢtır (Ozkaya 2000). Bulgur kepeğinin fitik asit miktarı hem alöron tabakası içermemesi hem de bulgur yapımı sırasında piĢirme aĢamasında uygulanan ısı nedeniyle çok daha düĢüktür. Yine aynı çalıĢma da bulgur kepeğinin diyet lif içeriğinin % 70.48 ile % 80.56 arasında değiĢtiği görülmüĢtür.

2.2 Nohut Kepeği

Baklagiller önemli protein, vitamin ve diyet lif kaynakları olup Güney Asya, Ortadoğu ve Akdeniz ülkelerinin diyetinde çok önemli bir yer tutmaktadır. Baklagiller ailesine ait nohut Dünya‘da ilk ıslah çalıĢması yapılmıĢ tarım ürünlerinden biridir (Van der Maesen 1972). En eski nohut kalıntıları Türkiye‘nin güneydoğusu ve Suriye yakınlarında bulunmuĢ olup, tahminen milattan önce 7500 yılında burada ıslah edilmiĢ ve buradan Dünya‘ya yayılmıĢtır (Hawtin ve Sears 1993, Singh 1997). Günümüzde nohut, mercimekle birlikte dünya nüfusunun protein ihtiyacının yaklaĢık % 10‘unu karĢılamaktadır (Kobas 2006).

Nohut, Türkiye dahil olmak üzere Orta Doğu Bölgesi ve çevresindeki ülkelerde fazla miktarda üretilmekte ve tüketilmektedir. Türkiye‘de yılda yaklaĢık 520 bin ton,

(21)

6

Dünya‘da ise 10.5 milyon ton nohut üretilmektedir. Türkiye nohut ihracatında ilk sıralarda gelmektedir. Türkiye‘de üretilen nohutun yaklaĢık % 20 kadarı leblebi üretiminde kullanılmakta (Aydın 2002) ve yılda yaklaĢık 40 bin ton leblebi üretilmektedir. Leblebinin ilk defa ne zaman üretildiği tam olarak kesin değildir, ancak 17. yüzyılda leblebinin Ġstanbul‘da çok yaygın olarak üretildiği ve tüketildiği bilinmektedir (ÇalıĢkan ve Gemici 2011). Leblebi üretimi için iri nohutlar tercih edilmektedir. Leblebi bulgura nazaran batı ülkelerinde daha az tüketilmekle birlikte endüstriyel üretimi de çok yaygın değildir. Türkiye‘de genel olarak küçük çapta iĢletmelerde üretilmekte olup (CoĢkuner ve Karababa 2004), leblebi raf ömrü uzun bir üründür. Nem oranı düĢük olduğundan 6 ay ile 12 ay arasında tazeliğini korumaktadır (Özbey 2017).

Leblebi çeĢitli sayıda tavlama ve dinlendirme iĢlemlerinden sonra nohutun kabuğunun ayrılması ve kabuğu ayrılan nohutun kavrulmasıyla üretilmektedir (ġekil 2.2). Nohut kepeği, dinlendirme iĢleminden sonra ayrılan nohut kabuğudur. Nohutun leblebiye iĢlenmesi sırasında nohutun kül, karbonhidrat ve protein içeriğinde bir kayıp olmadığı ancak kabuk soyma iĢleminden sonra diyet lif içeriğinin düĢtüğü bildirilmiĢtir (CoĢkuner ve Karababa 2004, Özbey 2017). Bunun yanında çok sayıda tavlama ve dinlendirme iĢlemine maruz kalan nohut kepeğinin fitik asit oranının da düĢük olması beklenmektedir.

(22)

7

ġekil 2.2 Leblebi üretim Ģeması

Nohut tanesinin hem çözünen hem çözünmeyen lif bakımından zengin bir kaynak olduğu bilinmektedir (Perez-Hidalgo vd. 1997, Dalgetty ve Baik 2003, Tosh ve Yada 2010). Kabuli ve Desi dünyada yetiĢtirilen en önemli iki nohut çeĢididir. Desi çeĢidinin protein ve yağ miktarı Kabuli çeĢidinden biraz daha düĢükken diyet lif içeriği Kabuli çeĢidinin yaklaĢık üç katı kadardır (Petterson vd. 1997, Tharanathan ve Mahadevamma 2003). Literatürde nohut kabuğunun diyet lif içeriği hakkında bir bilgi bulunmamaktır ancak nohut tanesinin, % 4-8 arasında çözünür lif, % 10-18 arasında çözünmeyen lif ve

% 18-22 arasında da toplam diyet lif içerdiği belirtilmektedir (Rincón vd. 1998, Dalgetty ve Baik 2003).

2.3 Mikrofludizasyon

Mikro ve nano teknoloji dünyada en hızlı geliĢen alanlardan birisidir. Bu teknolojinin gıda alanında kullanımı nispeten yeni olmakla birlikte yine de gıdaların besin öğelerince zenginleĢtirilmesi ve yeni ürünler geliĢtirilmesi için çalıĢmalar yapılmaktadır. Besin öğelerinin kendi özelliklerine ya da çevrede etkileĢime girdiği bileĢenlere bağlı olarak biyoyararlılıklarının değiĢtiği bilinmektedir. Bu özellikleri değiĢtirerek besin maddelerinin biyoyararlılıklarının iyileĢtirilmesi mümkün olabilmektedir. Ayrıca

Ham madde Alımı

Temizleme/

Sınıflandırma 1. Tavlama Dinlendirme

2.Tavlama Dinlendirme 3.Tavlama Dinlendirme

Islatma

Isıtma Kabuk ayrılması

Eleme

1.Kavurma 2.Kavurma

(23)

8

partikül küçültme iĢlemi ile bunların katıldıkları gıdaya etkilerinin de değiĢtirilmesi mümkün görülmektedir.

Gıda endüstrisinde ve araĢtırma enstitülerinde örneklerin partikül iriliğinin mikro ve nano düzeye küçültülmesinde mekanik öğütme, nano-ball öğütme, yüksek basınçlı homojenizasyon, mikrofludizasyon gibi yöntemler kullanılmaktadır. Partikül boyutu küçültmede en etkili yöntemlerden biri mikrofludizasyon iĢlemidir. Aslında mikrofludizasyon yüksek basınçlı bir homojenizasyon iĢlemidir, ancak mikrofludizer homojenizatörlerden farklı olarak mikro kanal yapılı etkileĢim bölmesi içermektedir.

Hazırlanan dispersiyon ve emülsiyonlar 40000 psi‘ye kadar çıkabilen yüksek basınçta etkileĢim bölmesinden geçmeye zorlanmaktadır (ġekil 2.3). Bu durum yüksek oranda kavitasyon, kesme gerinimi ve çarpıĢma kuvveti oluĢturarak partikül boyutunun etkili bir Ģekilde küçülmesini sağlamaktadır (McCrae 1994).

ġekil 2.3 Mikrofludizer ve etkileĢim bölmesi

Mikrofludizasyon uygulamasında çarpıĢma kuvvetini sağlayan etkileĢim bölmesi Y tipi ve Z tipi olarak ikiye ayrılmaktadır. Y tipi etkileĢim bölmesinde, örnek akıĢı etkileĢim bölmesine giriĢte ikiye ayrılmakta ve bu iki akım etkileĢim bölmesinden çıkarken birbiriyle çarpıĢmaktadır. Z tipinde ise bu çarpıĢma kuvveti örnek akıĢının etkileĢim

(24)

9

bölmesinin metal çeperlerine çarpması sonucu gerçekleĢmektedir (Keck ve Müller 2006). Y tipi etkileĢim bölmesi emülsiyonlar için kullanılırken, Z tipi etkileĢim bölmesi genel olarak dispersiyonlarda ve partikül boyutu küçültme iĢlemleri için daha yaygın kullanılmaktadır.

Mikrofludizasyon ile yüksek basınçlı homojenizatörlere göre daha stabil ve daha küçük damla boyutlu emülsiyonlar elde edilmektedir. Daha etkili partikül küçültme iĢlemi gerçekleĢtiren mikrofludizasyon iĢlemi ayrıca daha dar partikül boyutu dağılımını sağlamaktadır (Liu ve Tang 2011).

Mikrofludizasyon iĢlemi ilaç endüstrisinde daha yaygın kullanılmakla birlikte gıda endüstrisinde de yüksek basınçlı homojenizatörlere alternatif olarak süt, peynir ve dondurma gibi diğer süt ürünlerinde kullanılabilmektedir (Chen vd. 2016).

Mikrofludizasyon yardımıyla tahıl kepeklerinin partikül boyutunun küçültülmesi yeni bir metot olmakla birlikte literatürde bu konuda birkaç çalıĢma mevcuttur. Wang vd.

(2012) yaptıkları çalıĢmada mikrofludizasyon uygulamasıyla buğday kepeğinin partikül iriliğini 473.5 µm den 16.3 µm ye kadar küçülterek, kepek partiküllerinin yüzey alanlarını arttırmıĢ ve böylece de kepeğin su ve yağ tutma kapasitelerinin önemli ölçüde artmasını sağlamıĢlardır. Wang vd. (2013) tarafından yapılan baĢka bir çalıĢmada mikrofludize edilen buğday kepeğinin fenolik bileĢenlerinin antioksidan aktivitelerinde büyük miktarda bir artıĢ gözlenmiĢtir. Yine benzer Ģekilde mikrofludizasyon uygulaması ile antioksidan aktivite artıĢı mısır kepekleri için de bildirilmiĢtir (Wang vd.

2014).

Mikrofludizasyon ile partikül boyutu küçültme iĢlemi, besin maddelerinin çözünürlüğünü arttırmak suretiyle de biyoyararlılıklarının artmasını sağlayabilmektedir.

Yu ve Kies (1993) tarafından yapılan bir çalıĢmada, ince öğütülmüĢ mısır kepeğinin B grubunu vitaminlerinin biyoyararlılığının, öğütülmemiĢ mısır kepeğine oranla daha yüksek olduğu bildirilmiĢtir.

(25)

10

2.4 Tahıl ve Baklagil Kepeklerinin Sağlık Üzerine Etkileri

Tahıl ve baklagiller çok eski çağlardan beri insanlar tarafından tüketilen zengin lif kaynaklarıdır. Hazır gıdaların yaygınlaĢmasına bağlı olarak tüketimleri biraz azalmıĢ olsa da sağlık için önemlerinin anlaĢılmasıyla birlikte tüketimi yeniden artmaya baĢlamıĢtır. Bunların kolesterolü bağlama, hormonal aktiviteyi düzenleme, bağıĢıklık sistemini arttırma, bağırsakta toksik maddenin kalıĢ süresini azaltma ve oranını düĢürme, kalın bağırsakta kısa zincirli yağ asitleri oluĢturma, gıdaların glisemik indekslerini düĢürme, tokluk hissi yaratması sonucunda kalori alımını azaltma, insülin düzeyini düzenleme ve serbest radikalleri inhibe etme gibi birçok olumlu etkisi bulunmaktadır (Spiller 2001a). Kepeklerin sağlık üzerine bu olumlu etkileri sadece lif açısından zengin olmalarından değil aynı zamanda yüksek oranda vitamin, mineral ve fitokimyasal içeriğinden kaynaklanmaktadır.

Diyet lif, insanlar tarafından sindirilemeyen ancak kalın bağırsakta kısmen ya da tam olarak fermente olabilen niĢasta dıĢındaki kompleks karbonhidratlar ve lignin olarak tanımlanmaktadır (Spiller 2001b). Tahıl ve baklagil kepekleri vitamin, mineral ve diğer fitokimyasallar bakımından zengin diyet lif kaynaklarıdır.

Önceleri bilim insanları sindirilemeyen besinlerin faydalı olabileceğini göz ardı etmiĢ ve lifli gıdalar üzerine çok fazla çalıĢma yapmamıĢlardır. Trowell (1976), lif içeriği yüksek gıdaların daha yaygın tüketildiği Afrika gibi daha az geliĢmiĢ toplumlarda kolon kanserinin batı toplumlarına göre daha az görüldüğüne dikkat çektikten sonra araĢtırmalar yapılmaya baĢlanmıĢtır. Yapılan bu araĢtırmalar sonucunda diyet lif bakımından zengin gıdaların düzenli tüketiminin kalp ve damar hastalıkları (Pietinen vd. 1996, Rimm vd. 1996, Anderson vd. 2000, Erkkilä vd. 2005), obezite (Liu vd. 2003, Koh-Banerjee vd. 2004, Slavin 2005), diyabet (Meyer vd. 2000, Montonen vd. 2003, De Munter vd. 2007, Jenkins vd. 2008) ve kolon kanseri (Greenwald vd. 1987, Howe vd.

1992) gibi hastalıklara yakalanma riskini önemli ölçüde düĢürdüğünü göstermiĢtir.

Sağlık üzerine bu olumlu etkiler neticesinde yetkililer, yetiĢkinlerin tüketmesi önerilen günlük diyet lif miktarını erkekler için 38 g, kadınlar için ise 25 g olarak belirlemiĢtir (Anonymous 2003).

(26)

11

Diyet lif bağırsak florasını düzenlemekte, fazla su tutma kapasitesi sonucunda fekal hacmi ve ağırlığını arttırmakta, bağırsak geçiĢ süresini kısaltarak kabızlığın önlenmesinde yardımcı olmaktadır (Knudsen vd. 1997). Lifli gıdalar bağırsaktaki zararlı bileĢiklerin oranını hem seyrelterek hem de kendisine bağlayarak azaltmakta ve bu zararlı bileĢiklerin bağırsak hücreleriyle temas süresini kısaltmaktadır. Ayrıca diyet lifin bağırsakta fermantasyonu sırasında kısa zincirli yağ asidi oluĢumunu sağlamaktadır. Bu yağ asitlerinin antikarsinojenik özelliklere sahip olduğu ve bağırsağı koruduğu düĢünülmektedir (Reddy ve Watanabe 1979, Morotomi vd. 1990, Young vd. 2005).

Diyet lifin bağırsak üzerine bu etkileri lifli besinlerin uzun süreli tüketiminin kolon- rektum kanserine karĢı koruyucu bir faktör olmasını sağlamıĢtır.

Diyet lif aynı zamanda safra asidi üretiminde kullanılan kolesterolü bağlayarak karaciğere dönmesini engellemekte, kandaki toplam ve LDL (düĢük yoğunluklu lipoprotein) kolesterol seviyesini düĢürmekte ve kalp-damar hastalıkları oluĢma riskini azaltmaktadır. Wolk vd. (1999) yaptığı çalıĢmada diyet lif içeriği yüksek tam tahıllarla beslenen kadınların daha az diyet lif içeren diyetlerle beslenen kadınlara oranla % 34 daha az kalp hastalığına yakalanma riski olduğunu göstermiĢtir. Bunun yanında meyve ve sebze liflerinin tahıl lifleriyle aynı etkiyi göstermediğini de belirtmiĢtir. Kalp-damar hastalıkları ve diyet lif tüketimi arasındaki ters orantıyı gösteren birçok çalıĢma bulunmakla birlikte, diyete eklenen her 10 g diyet lifin kalp-damar hastalılarından ölme riskini % 17-35 arasında azalttığı belirtilmiĢtir (Pereira vd. 2004, Streppel vd. 2008).

Nohutta bulunan diyet lif bileĢiklerinin sağlık üzerindeki etkilerinin araĢtırıldığı bir çalıĢmada ise orta yaĢlı obez kiĢilerin toplam kolesterol düzeylerinin 8 haftalık nohut içeriği yüksek bir diyet uygulanması sonucunda % 16‘lık bir düĢüĢ gösterdiği bildirilmiĢtir (Crujeiras vd. 2007).

Diyet lifin su tutma kapasitesi yüksek olduğundan midenin viskozitesini arttırarak midenin geç boĢalmasını sağlamakta, yeme isteğini azaltmakta ve tokluk hissinin daha uzun sürmesini sağlamaktadır. Bunun yanında lifli gıdaların yutulması için daha çok çiğnenmesi gerekliliği de tokluk hissini arttıran nedenlerden olup lifli gıdaların ağırlıklı olduğu diyetlerin obezite ile savaĢmaya yardımcı olduğu bilinmektedir (Heaton 1973, Saltzman ve Roberts 1997, Howarth vd. 2001).

(27)

12

Diyet lif tüketiminin, Ģeker hastalığının geliĢme riskini azalttığını ve semptomlarını hafiflettiğini gösteren çalıĢmalar mevcuttur. Diyet lif, glikozun çok yavaĢ kana karıĢmasını sağlayarak kandaki glikoz seviyesinin hızlı bir Ģekilde yükselmesini engellemekte, böylece glikoz seviyesini kontrol altında tutmakta ve insülin gereksinimini azaltmaktadır (Vinik ve Jenkins 1988, Bourdon vd. 1999, Liu 2002).

Diyet lifin sağlık üzerine bu olumlu etkileri, lifin çözünür veya çözünmeyen oluĢuna, kaynağına ve bileĢimine bağlı olarak değiĢmektedir (Slavin 2004). Çözünmeyen lifin genel olarak sindirim sistemini düzenleyici etkisi varken, çözünen lif daha çok kolesterol düzeyine etki etmektedir. Tahıl kepekleri ve baklagiller hem çözünen lif hem de çözünmeyen lif bakımından zengin kaynaklardır ancak çözünür diyet lif içeriği baklagillerde biraz daha fazladır. Çözünür liflerin daha rahat fermente olabildiği bilinmektedir. Baklagil lifinin bağırsakta tamamının fermente olabildiği ancak tahıl liflerinin % 20-80 arasında fermente olabildikleri bildirilmiĢtir (Brownlee 2011).

Tahıl ve baklagillerin insan sağlığına olumlu etkileri ilk baĢta diyet lif içeriğiyle açıklanmaya çalıĢılmıĢ, ancak bu alanda daha fazla çalıĢma yapıldığında bu etkilerin sadece diyet lif içeriğinden değil, aynı zamanda tahılların fenolik ve antioksidanlar baĢta olmak üzere fonksiyonel bileĢikler bakımından da zengin olmasına bağlamıĢlardır. Bu bileĢiklerin tıpkı diyet lif bileĢikleri gibi bir takım kronik hastalık risk faktörlerinin azaltılmasında etkili rolleri olduğu görülmüĢtür.

Fenolik maddeler, gıdanın görünüĢ, tat, koku, oksidatif stabiliteleri gibi özelliklerini etkilediği gibi, aynı zamanda hücreleri oksidatif strese ve dejeneratif bozukluklara karĢı korumaktadır. Yapılan çalıĢmalar fenoliklerin bu etkilerinin büyük oranda antioksidan özelliklerinden kaynaklandığını göstermiĢtir (Han vd. 2007). Antioksidanların en önemli görevlerinden biri vücudun DNA, lipit ve proteinlerini serbest radikallerin sebep olduğu oksidatif strese karĢı korumasıdır (Miller 2001). Vücut kendini bu saldırılardan hem içsel yollarla hem de besin yoluyla alınan fitokimyasalları kullanarak dıĢ yollarla korumaktadır. Vücudun koruma mekanizmasındaki düĢüĢ ile vücuttaki DNA, lipit ve proteinlerin biyolojik yapılarında bozulmalar meydana gelmektedir (Gutteridge ve Halliwell 1994, Ismail vd. 2004).

(28)

13

Tahılların fenolik madde içeriği, tahıl çeĢidine ve varyetesine göre değiĢmekle birlikte tanenin her yerinde de aynı değildir (Adom ve Liu 2002, Adom vd. 2003, 2005). Adom vd. (2005) sağlığa yararlı olan fitokimyasalların büyük bir çoğunluğunun tahılların kepek kısmında toplandığını göstermiĢtir. Bulgur kepeğinin tanenin perikarp kısmından oluĢtuğu düĢünülürse bulgur kepeğinin de bu fitokimyasallar bakımından zengin olması beklenmektedir.

Daha önceleri tahıl kepeklerinin, fenolik bileĢikler ve bunların antioksidan aktiviteleri bakımından meyve ve sebzelerden daha düĢük olduğuna inanılmaktaydı. Ancak tahıl kepeklerinde bulunan fenolik bileĢiklerin % 90‘ı çözünmeyen formda hücre duvarına bağlı olarak bulunmakta ve bu durum bu bileĢiklerin ekstraksiyonunu zorlaĢtırmaktadır (Bunzel vd. 2001, Adom ve Liu 2002, Adom vd. 2003). Ancak bu durum fitokimyasalların mideden ve sindirimden etkilenmeden geçerek kalın bağırsakta fermantasyonla salınarak bağırsağı koruyucu özellik göstermesini sağlamaktadır (Adom vd. 2003). Günümüzde tahıl kepeklerinin ferulik, diferülat, p-kumarik gibi bir takım özel fenolik asitler ve antioksidan özellik gösteren oryzanol tokotrienol, tokoferol baĢta olmak üzere 100‘e yakın bileĢik içerdiği bilinmektedir (Seetharamaiah ve Prabhakar 1986, Norton 1995, Bidlack vd. 2000, Krings vd. 2000, Adom ve Liu 2002, Adom vd.

2005, Nam vd. 2005). Ayrıca içerdikleri bazı fitokimyasallar, tahıla özgü olmakla birlikte meyve ve sebzelerde fazla miktarda bulunmamaktadır (Bunzel vd. 2001). Bu fitokimyasalların takviye olarak dıĢarıdan alınabilmesi mümkün olsa da yapılan çalıĢmalar besin yoluyla alınan kompleks yapıdaki birleĢik diyet lif, fenolik bileĢikler ve vitaminlerin beslenmeye ek olarak dıĢarıdan alınan konsantre yardımcı bioaktif maddelerden çok daha faydalı olduğunu göstermiĢtir (Liu 2004). Tahıllarda bulunan bu antioksidanlar, düzenli alındıklarında kalp-damar hastalıkları ve bazı kanser çeĢitlerine yakalanma riskini azalttığı, ayrıca kan glikoz düzeyini düzenleyici etkileri bulunduğunu gösteren çalıĢmalar mevcuttur. Bunun yanında antioksidanların kolesterol düĢürme, LDL oksidasyonunu engellediği ve arteriyoskleroz geliĢimi riskini azalttığı bilinmektedir (Duthie ve Crozier 2000, Buri vd. 2004, Esposito vd. 2005, Qu vd. 2005, Mateo Anson vd. 2008). Tüm tahıl kepekleri fenolik ve antioksidanlar açısından zengin olsa da etkileri tahıl kepeğinin türüne göre değiĢmektedir.

(29)

14

Tahıl kepeği antioksidanlarının, sindirim sistemi ve kolon dokusundaki serbest radikallere ek olarak, reaktif oksijen ve nitrojen bileĢiklerini ortadan kaldırıcı, enzim sistemini düzenleyici ve pro-oksidan özellikteki bazı metal iyonlarını bağlayıcı özellikleri bulunmaktadır (Gråsten vd. 2000, Fox ve Eberl 2002). Tahıl fitokimyasallarının büyük çoğunluğu bağlı olarak bulunmakta ve bu sayede mideden ve sindirimden etkilenmeden geçerek kalın bağırsakta fermantasyonla salınarak bağırsağı koruyucu özellik göstermektedir. Ancak tamamının fermente olmadığı ve dıĢkı yoluyla atıldığı ifade edilmektedir (Adom vd. 2003).

Baklagil kepeklerinin fitokimyasalları ve bunların gıda katkısı olarak kullanılabilirliği çok fazla araĢtırılmamıĢ ise de nohut ve diğer baklagil tanelerinin tıpkı tahılda olduğu gibi fenolik ve antioksidanlar bakımından zengin olduğu bilinmektedir (Xu ve Chang 2007, Han ve Baik 2008). Buğdayda olduğu gibi nohutta da bu bileĢikler çeĢide bağlı olarak çok fazla değiĢmektedir. Örneğin koyu renkli nohutların açık renk olanlara göre daha fazla flavonoid ve polifenoller içerdiği belirtilmiĢtir (Segev vd. 2010). Nohutun hipokolesterolemik etkisinin diğer baklagillerden daha yüksek olduğu belirlenmiĢ ve kalp ve damar hastalıklarına yakalanma riskini önemli oranda düĢürdüğü ifade edilmiĢtir (Mani vd. 1990, Zia-Ul-Haq vd. 2007, Garzón-Tiznado vd. 2012, Heiras- Palazuelos vd. 2013). Mathur vd. (1968) tarafından yapılan çalıĢmada, yüksek yağlı diyetlerinin yanında nohut yedirilen orta yaĢlı kiĢilerin 55 hafta sonunda serum kolesterol düzeylerinde önemli düĢmeler gözlemlenmiĢtir. Yapılan baĢka bir çalıĢmada, pirinç ürünlerinin ağırlıkta olduğu diyetle beslenen kiĢilerin diyetlerine nohut ilave edildiğinde glisemik indeksin 74‘den 54‘e kadar düĢtüğü görülmüĢtür (Mani vd. 1990).

Nohutta bulunan flavonoidlerin ve polifenollerin yüksek antioksidan aktivite gösterdikleri ve nohutun fonksiyonel bir gıda olduğu ifade edilmektedir (Milner 2000).

Tahıl kepeklerinin, fenolik ve antioksidanlar bakımından zengin diyet lif kaynakları olduğu ve gıdaya katıldıklarında o gıdayı bu bileĢikler yönünden zenginleĢtirerek sağlığa yararlı olacakları kanıtlanmıĢtır. Ancak, tahıl kepeklerinin gıdalarda geniĢ çapta kullanımlarını bileĢiminde bulunan fitik asit (myo-inositol hexakisphosphate) önemli ölçüde sınırlamaktadır. Fitik asit Ca+2, Mg+2, Fe+2, Zn+2 gibi iyonlarla çözünmez kompleksler oluĢturarak bu elementlerin vücut tarafından emilimini kısıtlamaktadır

(30)

15

(Lasztity ve Lasztity 1990, Lehrfeld 1994, Zhou ve Erdman Jr 1995). Ayrıca tahılla alınan fosforun % 70‘i fitik asit formunda bulunduğundan vücut bu alınan fosfordan da faydalanamamaktadır (Nwanna vd. 2008). Bunun yanında fitik asit proteinlerle, proteolitik enzimlerle parçalanamayan fitat-protein kompleksleri oluĢturarak proteinin biyoyararlılığını düĢürmektedir (Cheryan ve Rackis 1980, Fox ve Tao 1989). Bu özellikleri nedeniyle antinutrient olan fitik asitçe zengin gıdalar büyüme çağındaki çocuklar, demir eksikliğinin sık görüldüğü genç kadınlar, hamile ve emziren kadınlar;

vejetaryen ve veganlar gibi et tüketmeyen insanlar için önerilmemektedir.

Tahıl kepeklerinin fitik asit miktarı 6700 mg/100 g‘a kadar çıkabildiği ve bu miktarın kepeğin çeĢidine, elde edildiği tahıla ve tahılın yetiĢtiği iklime göre değiĢebildiği belirtilmiĢtir (Lolas vd. 1976, Knuckles vd. 1982, Garcı a-Estepa vd. 1999). Literatürde bulgurun fitik asit miktarı üzerine yapılmıĢ bir kaç çalıĢma bulunurken (Özkaya ve Özkaya 1998, Özkaya vd. 2000), bulgur kepeğinin fitik asit miktarı üzerine sadece bir çalıĢmaya rastlanılmıĢtır. Özkeser (2015) tarafından yapılan çalıĢmada farklı partikül iriliğindeki bulgur kepeklerinin fitik asit miktarları sırasıyla 215.4-228.6 mg/100g aralığında bulunmuĢtur. Bulgur kepeğinin fitik asit miktarı alöron tabakası içermediği ve iĢleme sırasında buğdayın ısıl iĢleme maruz kalmasından dolayı buğday kepeğinden çok daha düĢüktür. Literatürde nohut kepeğinin fitik asit miktarının belirlendiği bir çalıĢmaya rastlanmamıĢtır. Ancak nohut tanesi üzerine yapılan bir çalıĢmada tam tanenin fitik asit miktarının 280-1260 mg / 100 g olduğu belirlenmiĢtir (Reddy 2002).

Fitik asit tanenin dıĢ katmanlarında yoğunlaĢtığından, kepeğin fitik asit miktarı bu değerlerden daha yüksek olabilirse de nohutun leblebiye iĢlenilmesi sırasında tanenin ısıl iĢleme maruz kaldığı düĢünüldüğünde nohut kepeğinin fitik asit miktarının taneden daha düĢük olabileceği düĢünülmüĢtür. Hussain vd. (1989) yaptığı çalıĢmada, nohuttaki fitik asidin kavurma iĢlemi ile % 16-60 arasında azaldığını bildirmiĢtir.

2.5 Tahıl ve Baklagil Kepeklerinin Ekmeğin Teknolojik Kalitesine Etkileri

Tahıl kepekleri, ekmeğin diyet lifçe zenginleĢtirilmesi amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak kepeklerin ekmek katkısı olarak kullanımı birtakım olumsuzluklara neden olmakta ve bu olumsuzluklar sadece ekmeğin fitik asit içeriğinin

(31)

16

yükselmesiyle sınırlı kalmayıp üstesinden gelinememiĢ bir takım kalite sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Bazı istisnalar bulunsa da yapılan çalıĢmalar, tahıl kepeklerinin farinografta hamurun su absorbsiyonunu ve yumuĢama değerini arttırdığını, geliĢme süresini ve stabiliteyi ise azalttığını, ekstensogramda da hamur direncini azalttığı yani hamuru yapıĢkanlaĢtırdığını göstermiĢtir (Zhang ve Moore 1997, Sudha vd. 2007, Noort vd. 2010, Gómez vd. 2011, Schmiele vd. 2012). Böylece kepek katkısı hamurun hem makinelerde iĢlenmesini zorlaĢtırmakta hem de ekmeğin kalitesini olumsuz etkilemektedir. Daha önceden bahsedildiği gibi lifçe zengin gıdalar una katıldığında unun su absorbsiyonunu arttırmakta, böylece ekmek formülasyonuna giren su miktarını fazlalaĢtırmaktadır. PiĢme esnasında bu fazla su hamurda kalmakta ve bu durum ekmek ağırlığını arttırıp spesifik hacmi azaltmaktadır (Dreese ve Hoseney 1982, Haridas Rao ve Rao 1991). Hamurda kalan fazla su, niĢasta jelatinizasyonu için kullanılmakta ve hamurun gaz tutma kapasitesini ve böylece hacmini etkilemektedir (Rogers ve Hoseney 1982).

Kepeğin ekmek özelliklerine etkisi buğdayın çeĢidi, olgunluk derecesi, tane Ģekli, depolama süresi ve koĢulları, tane kabuğunun kalınlığı, tanenin tavlama koĢulları ile öğütme koĢulları baĢta olmak üzere birçok faktöre bağlı olarak değiĢebilmektedir (Zitterman 2015). Rosell vd. (2010), lif bileĢiklerinin hamurun yoğurma özelliklerini ve buna bağlı olarak da ekmeğin kalitesini etkilediğini, bu etkilerin lifin kaynağına ve uygulanan prosese göre değiĢebildiğini belirtmiĢtir.

Bazı araĢtırıcılar, kepeğin ekmek üzerine olumsuz etkilerini, kepek partiküllerinin gluteni fiziksel olarak tahrip etmesine bağlamıĢlardır (Pomeranz vd. 1977, Wootton ve Shams‐Ud‐Din 1986, Gan vd. 1989, Gan vd. 1992, Zhang ve Moore 1997, Rosell ve Foegeding 2007). Kepek, glutenin oluĢum aĢaması olan yoğurma aĢamasında gluten yapının yırtılmasına neden olmaktadır. Ayrıca kepekte bulunan glutation gibi indirgen maddeler yine gluten ağını zayıflatmaktadır (Grosch ve Wieser 1999, Every vd. 2006).

BaĢka bir deyiĢle kepeğin gluten filmi üzerine etkisi sadece fiziksel değil aynı zamanda da kimyasal olmaktadır. Yine kepek partikülleri hamur oluĢumunda ortamdaki su için glutenle yarıĢmakta bu da glutenin yeterince oluĢamamasına neden olmaktadır (Lai vd.

1989a). Kepek, hamurun gaz oluĢturma kapasitesine etki etmemekte sadece hamurun

(32)

17

gaz tutma kapasitesini etkilemektedir (Pomeranz vd. 1977). Ortamda yine gaz oluĢmakta ancak kepek katkısı yüzünden tam geliĢememiĢ gluten yapı, oluĢan gazı tutamamakta, bu da düĢük ekmek hacmine neden olmaktadır.

Ekmeğin kabarmasında diğer bir kritik aĢama fırında ilk piĢme evresidir. Lif içeriği yüksek hamurlar, ilk piĢme aĢamasında içerdiği lifli bileĢikler yüzünden erken sabitlenmekte, bu da fırın kabarmasını (oven spring) kısıtlamaktadır (Rogers ve Hoseney 1982). Kepek, yoğurma aĢamasında glutene etki etmekte ancak en büyük etkisini fermantasyonun son aĢamasında ve piĢmenin ilk aĢamasında göstermektedir (Campbell 2003).

Lif ilavesi ekmeğin aynı zamanda iç yapısını da etkilemektedir. Kepek ilavesi gözenek oluĢumunu etkilemekte ve kaba iç yapıya neden olmaktadır. Hamur, yoğurma aĢamasında gaz tutmakta ve aynı zamanda da fermantasyon aĢamasında mayalar tarafından oluĢturulan gaz hamur içinde tutulmaktadır. Bu gaz, piĢme aĢamasında geniĢlemekte, ekmeği kabartmakta ve yüksek ısı ile ekmekten ayrılmaktadır. Geriye kalan gaz hücreleri ise ekmek gözenek yapısını oluĢturmaktadır. Lif ilavesi ile gaz tutma kapasitesi azalan hamur, gazları tutamamakta ve bunun sonucunda hem düĢük hacimli ekmeklere hem de büyük ve homojen olmayan gözenek yapısına sebep olmaktadır. Lifli bileĢikler yoğurma aĢamasında kendilerini tek yönde düzenlemekte ve böylece gazların sadece tek bir yönde geniĢlemesine sebep olmaktadır (Gan vd. 1992).

Bazı araĢtırıcılar, kepek partiküllerinin gluten üzerine olumsuz etkilerinin kepek partikül iriliğinin inceltilmesiyle azaltılabileceğini savunmuĢtur. Ancak kepek partikül iriliğinin ekmek özelliklerine etkilerinin araĢtırıldığı çalıĢmalarda birbirini desteklemeyen sonuçlar elde edilmiĢtir. Zhang ve Moore (1999), kepek partikül iriliğinin ekmek üzerine olumsuz etkisinin azaltılmasının ancak belli bir partikül iriliğine kadar mümkün olduğunu, daha fazla küçültüldüğünde kepeğin olumsuz etkisinin yeniden arttığını belirtmiĢ ve optimum kepek iriliği ifadesini kullanmıĢtır. De Kock vd. (1999) ise partikül iriliğinin incelmesi ile ekmek iç yapısının iyileĢtiğini ancak ekmek hacminin azaldığını bildirmiĢlerdir. Noort vd. (2010), De Kock vd. (1999)‘a benzer Ģekilde ince öğütülmüĢ kepeğin ekmek hacmini düĢürdüğünü ancak etkisinin gluten miktarına da

(33)

18

bağlı olduğunu ifade etmiĢlerdir. Rosell vd. (2010) yaptığı çalıĢmada ince öğütülmüĢ kepeğin küçük ekmek hacmine ve koyu iç renge sebep olduğunu, buna karĢılık düzgün yüzey ve pürüzsüz ağız hissi oluĢturduğunu bildirmiĢlerdir. Salmenkallio-Marttila vd.

(2001), buğday kepeği ince öğütülmüĢ bile olsa hamuru oluĢturan diğer kısımlara oranla çok büyük boyutta kaldığını böylece glutene zarar verdiğini ifade etmiĢlerdir. Ancak çalıĢmalardaki partikül iriliklerinin elde edilmesi için ya öğütücü ya da kısmen geliĢmiĢ öğütücüler kullanılmıĢ ve bu çalıĢmadaki gibi 2 µm gibi çok küçük partikül iriliğine ulaĢamamıĢlardır. Bunun yanında mikrofludize kepeklerin, hamurun reolojik özelliklerine ve ekmeğin tekstürel özelliklerine etkisi ile ilgili de bir çalıĢma bulunmamaktadır.

Bulgur kepeği gibi nohut kepeğinin unun reolojik özellikleri ve ekmek kalitesi üzerine etkisi ile ilgili bir çalıĢma yapılmamıĢtır. Ancak baklagil unlarının gıdalara besin değerini yükseltmek, lif içeriğini arttırmak ya da tekstürü modifiye etmek gibi nedenlerle katıldığı çalıĢmalar bulunmaktadır. Nohut ununun ekmeğe katıldığı bir çalıĢmada, % 20-40 oranlarında katılan nohut ununun ekmeğin glisemik indeksini önemli oranda düĢürdüğü, lif oranını % 7.5‘e kadar yükselttiği buna karĢın ekmeğin kabul edilebilirliği üzerine herhangi bir etkisinin gözlemlenmediği bildirilmiĢtir (Utrilla- Coello vd. 2007). Dalgetty ve Baik (2003) ise nohut ve bazı baklagillerden izole ettiği diyet lifi ilave ederek yapılan ekmeklerin rutubet oranının arttığını ve depolama sonucunda iç yapısının Ģahit ekmeklere göre daha uzun süre yumuĢak kaldığını bildirmiĢtir.

(34)

19 3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1 Materyal

AraĢtırmada kullanılan un örneği, Ankara‘daki ticari bir değirmenden, bulgur kepeği Konya‘daki bir bulgur iĢletmesinden, nohut kepeği ise Denizli‘deki bir leblebi iĢletmesinden temin edilmiĢtir. Temin edilen kepek örnekleri ön öğütme iĢlemi ile 350 μm sabit partikül iriliğine getirilmiĢtir. 350 μm partikül iriliğine getirilmiĢ kepek örnekleri yüksek devirli laboratuvar değirmeninde (Falling Number Model 120, Perten Instruments, Huddinge, Ġsveç) öğütülmüĢ ve elek sallama cihazından (Retsch AS200, Haan, Almanya) geçirilerek farklı partikül iriliklerine (100 µm; 200 µm; 350 μm) ayrılmıĢtır. Un ve kepek örneklerine ait bazı özellikler çizelge 3.1‘de verilmiĢtir.

Çizelge 3.1 Ekmeklik un, bulgur kepeği ve nohut kepeğinin bazı özellikleri

Özellikler Un Bulgur

kepeği

Nohut kepeği

Rutubet miktarı (%) 13.6 11.3 9.8

Kül miktarı (%)* 0.41 2.48 4.98

Protein miktarı (N x 5.7,%)* 10.5 10.98 6.15

YaĢ gluten miktarı (%) 28.9 - -

Kuru gluten miktarı (%) 9.9 - -

Gluten indeksi (%) 99.1 - -

Sedimantasyon değeri (ml)** 45 - -

DüĢme sayısı (sn)*** 352 - -

Su absorpsiyonu (%) 58.3 - -

GeliĢme süresi (dak.) 13.2 - -

Stabilite (dak.) 23.1 - -

YumuĢama değeri (BU) 10 - -

Rm (BU) 766 - -

R5 (BU) 576 - -

Enerji değeri (cm2) 150 - -

Hamurun uzama kabiliyeti (mm) 143 - -

*Kuru madde üzerinden verilmiĢtir.

**%14 rutubet esasına göre verilmiĢtir.

***%15 rutubet esasına göre verilmiĢtir

Rm: Hamurun uzamaya karĢı gösterdiği maksimum direnç R5: Sabit deformasyondaki direnç

BU: Brebender birimi

(35)

20 3.2 Yöntem

3.2.1 Mikrofludizasyon iĢlemi

Bulgur ve nohut kepeklerinin mikrofludizasyon iĢlemiyle inceltilmeleri için 100 μm çaplı (IC100) ―Z‖ tipi etkileĢim bölmesine sahip Mikrofludizer M-110P (Microfluidics, Newton, MA, ABD) cihazı kullanılmıĢtır. Mikrofludizer cihazının tıkanmasını önlemek ve daha ince partikül iriliğinde kepek örnekleri elde etmek amacıyla bulgur ve nohut kepekleri mikrofludizasyon iĢleminden önce laboratuvar değirmeninde 100 μm iriliğe getirilmiĢtir. 100 μm iriliğindeki kepek örneklerinden 1:20 (w/w) oranında kepek:su dispersiyonları hazırlanmıĢ ve örnekler cihazdan 30000 psi basınç ile 5 kez geçirilmiĢtir. Yapılan ön denemeler sonucunda daha fazla sayıda uygulanacak geçme sayısının örneğin partikül iriliği üzerine bir etkisi olmadığı görülmüĢtür. Mikrofludizasyon iĢlemi sırasında örneklerin sıcaklığı soğutma suyu yardımıyla yaklaĢık olarak 25 °C‘de tutulmuĢtur. Mikrofludizasyon iĢlemi için kepek örneklerine ilave edilmiĢ su, santrifüjle uzaklaĢtırılmıĢ ve suyu uzaklaĢtırılmıĢ örnekler analizlerde kullanılmıĢtır.

Örneklerin partikül irilikleri dağılımı, lazer kırınımı yöntemi ile ―Bluewave Particle Size Analyzer‖ (Microtrac, Meerbusch, Almanya) cihazı kullanılarak tespit edilmiĢtir (Wang vd. 2012). Ölçüm için 1:50 (w/w) oranında kepek:su dispersiyonları hazırlanmıĢtır. Hazırlanan dispersiyonlar kepek partiküllerinin aglomerasyonunu önlemek amacıyla ölçüme kadar ultrasonik su banyosunda tutulmuĢtur. Tüm iĢlemlerde saf su kullanılmıĢtır. Kepek örneklerinin partikül iriliği dağılımı çizelge 3.2‘de verilmiĢtir.

(36)

21

Çizelge 3.2 Bulgur ve nohut kepeğinin mikrofludizasyon iĢlemi uygulamasından önceki ve sonraki partikül iriliği dağılımı

Örnek

Partikül iriliği dağılımı (μm)

D90 D50 D10

Bulgur kepeği ĠĢlem görmemiĢ 93.45 5.40 2.81 Mikrofludize edilmiĢ 13.12 1.89 0.97

Nohut kepeği ĠĢlem görmemiĢ 94.36 6.22 3.12

Mikrofludize edilmiĢ 14.25 1.92 0.98

D90: Partiküllerin % 90‘ı belirtilen değerden küçüktür.

D50: Partiküllerin % 50‘si belirtilen değerden küçüktür.

D10: Partiküllerin % 10‘u belirtilen değerden küçüktür.

3.2.2 Kimyasal ve fizikokimyasal analizler

3.2.2.1 Rutubet miktarı tayini

Un ve kepek örneklerinin rutubet miktarları International Approved Methods of American Association of Cereal Chemists (AACCI) Standart Metot No: 44-01 (Anonymous 2000a)‘e göre tayin edilmiĢtir.

3.2.2.2 Kül miktarı tayini

Un ve kepek örneklerinin kül miktarları AACCI Standart Metot No: 08-01 (Anonymous 2000a)‘e göre belirlenmiĢtir.

3.2.2.3 Protein miktarı tayini

Un ve kepek örneklerinin protein miktarları AACCI Standart Metot No: 46-12 (Anonymous 2000a)‘ye göre belirlenmiĢtir.

(37)

22 3.2.2.4 YaĢ gluten miktarı tayini

Un örneğinin yaĢ gluten miktarı AACCI Standart Metot No: 38-10 (Anonymous 2000a)‘e göre belirlenmiĢtir.

3.2.2.5 Kuru gluten miktarı tayini

Un örneğinin kuru gluten miktarı, bölüm 3.2.2.4‘e göre elde edilen yaĢ glutenin Glutork 2020 cihazında (Perten Instruments Co., Ltd., Ġsveç) 5 dakika kurutulup desikatörde

soğutulduktan sonra tartılması ile belirlenmiĢtir (Özkaya ve Özkaya 2005).

3.2.2.6 DüĢme sayısı tayini

Un örneğinde düĢme sayısı tayini, AACCI Standart Metot No: 56-81B (Anonymous 2000a)‘ye göre yapılmıstır.

3.2.2.7 Zeleny sedimentasyon değeri tayini

Un örneğinin sedimentasyon değeri AACCI Standart Metot No: 56-61A (Anonymous 2000a)‘ya göre belirlenmiĢtir.

3.2.2.8 Fosfor miktarı tayini

Kepek örneklerinin toplam fosfor miktarı Özkaya ve Özkaya (2005)‘ya göre belirlenmiĢtir.

(38)

23 3.2.29 Fitik asit ve fitat fosforu tayini

Un ve kepek örneklerimin fitik asit ve fitat fosforu miktarları Haug ve Lantzsch (1983)‘e göre tayin edilmiĢtir.

3.2.2.10 Diyet lif miktarı tayini

Örneklerin toplam, çözünür ve çözünmeyen diyet lif miktarı tayini Official Methods of Analysis (AOAC) Standart Metot No: 991.43 (Anonymous 2000b) esas alınarak yapılmıĢtır (ġekil 3.1-3.2).

(39)

24

Kurutma (100-103 ºC)

Protein Kül

Toplam diyet lif 1g örnek

40 mL MES-TRIS tampon çözeltisi ( pH 8.2; 24 ºC de)

50 µL α-amilaz

95- 100ºC su banyosunda, 35dk

Soğutma (60ºC)

10 mL su +100 µL proteaz

60 ºC su banyosunda, 30 dk

5mL 0,561 N HCl pH 4.5 (4.1-4.6)

200 µL amiloglukozidaz

60 ºC su banyosunda, 30 dk

60 ºC sıcaklıkta 225mL % 95‘lik EtOH

Filtrasyon

ġekil 3.1 Toplam diyet lif miktarı tayini iĢlem aĢamaları

(40)

25

1g örnek

40 mL MES-TRIS tampon çözeltisi ( pH 8.2; 24 ºC‘de) 50 µL α-amilaz

95- 100ºC su banyosunda, 35dk

Soğutma (60ºC)

10 mL su +100 µL proteaz

60 ºC su banyosunda, 30 dk

5mL 0,561 N HCl pH 4.5 (4.1-4.6)

200 µL amiloglukozidaz

60 ºC su banyosunda, 30 dk

Filtrasyon

Yıkama (70 ºC‘de 10 mL su) X 2

ġekil 3.2 Çözünen ve çözünmeyen diyet lif miktarı tayini iĢlem aĢamaları

Kalıntı Filtrat + yıkama suyu

Hacim ölçme

60 ºC‘de %95‘lik EtOH (225 ml)

Ġnkübasyon (1 h)

Filtrasyon

Protein Kül

Çözünmeyen lif

Kül

Çözünen lif Protein

(41)

26 3.2.2.11 Fenolik madde miktarı tayini

Fenolik madde tayininde un ve kepek örneklerinin ekstraksiyonu için Adom ve Liu (2002) tarafından önerilen ekstraksiyon iĢlemi Ģekil 3.3‘te verildiği Ģekilde modifiye edilerek uygulanmıĢtır. Ekstrakte edilen örneklerin fenolik madde miktarları Ģekil 3.4‘te verildiği gibi Yu vd. (2002)‘e göre belirlenmiĢtir.

3.2.2.12 Antioksidan aktivite tayini

Antioksidan aktivitesi tayinlerinde un ve kepek örneklerinin ekstraksiyonu için Adom ve Liu (2002) tarafından önerilen ekstraksiyon iĢlemi Ģekil 3.3‘te verildiği Ģekilde modifiye edilerek uygulanmıĢtır. Ekstrakte edilen örneklerin antioksidan aktiviteleri Ģekil 3.5‘te verildiği gibi Yu vd. (2002)‘e göre belirlenmiĢtir.

Figure

Updating...

References

Related subjects :