Ekşi hamur ekmeklerinin proses kontaminant içeriklerini azaltmak için yeni bir pişirme tekniğinin araştırılması ve farklı pişirme teknikleriyle üretilmiş olan ekşi hamur ekmeklerinin karşılaştırılması

CİHADİYE CANDAL USLU

Ekşi hamur ekmeklerinin proses kontaminant içeriklerini azaltmak için yeni bir pişirme tekniğinin araştırılması ve farklı pişirme teknikleriyle üretilmiş olan ekşi hamur ekmeklerinin karşılaştırılması

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CİHADİYE CANDAL USLU

Danışman: Mustafa Erbaş

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Ekmek; un, su, tuz ve mayanın belli ölçülerde karıştırılarak yoğrulmasıyla oluşan hamurun, fermantasyon süresinin ardından pişirilmesi ile ortaya çıkan bir üründür. Ekmek üretiminde fermentasyon için genellikle Saccharomyces cerevisiae mayası kullanılmakla birlikte ortama ilave olan laktik asit bakterileri ve yabani mayalar da bu ortamda üreyebilmektedir. Fermentasyonun çok sayıda laktik asit bakterisi ve mayanın ortak etkisi sonucunda gerçekleşmesiyle hamur pH değeri düşmekte ve ekşi bir hamur oluşmaktadır. Bu ekşi hamur kullanılarak üretilen ekmekler ise ekşi hamur ekmekleri olarak tanımlanmaktadır. Ekşi hamur ekmekleri, farklı lezzet ve dokuya sahip olmaları ve sağlığı geliştirici etkilerinin bulunması nedenleriyle tüketiciler tarafından büyük ilgi görmektedir. Ancak ekşi hamur ekmekleri çoğunlukla büyük hamur kitleleri kullanılarak ve fırında uzun süre pişirilerek üretildiği için çocuk ve yaşlıların tüketemeyeceği kadar kalın ve sert bir kabuğa sahip olmaktadır. Ayrıca bu ekmeklerde, kabuklarında meydana gelen Maillard reaksiyonu ve karamelizasyon gibi enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonları nedeniyle kendiliğinden oluşan ve proses kontaminantları olarak adlandırılan HMF ve akrilamid gibi toksik maddeler de yüksek miktarda bulunmaktadır. Bu araştırma ile; atmosferik basınçta ve 100°C'den yüksek sıcaklıkta yeni bir buharla ekmek pişirme fırını tasarlanarak yüksek sıcaklıktaki buharla ekmek pişirme tekniğinin; ekşi hamur mikroorganizma metabolitlerini koruyucu ve ekşi hamur ekmeği kabuk kalınlığını ve proses kontaminantları içeriğini azaltıcı etkilerinin araştırılması ve dolayısıyla ekmeğin minimal işlem proseslerine uygun bir yaklaşımla üretilerek çocuk ve yaşlıların kolaylıkla tüketebileceği yumuşak, kabuksuz ve daha sağlıklı bir hale getirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, temelde üç aşamalı olarak planlanmış olan projenin birinci aşamasında; araştırma kapsamında tasarlanan yüksek sıcaklıklı buharla ekmek pişirme fırını ile patent başvurusu yapılmış, bu fırının prototipi üretilmiş ve buharla ekmek pişirme fırınında üretilecek olan ekşi hamur ekmeklerinin hamur su içeriği (farinograf su içeriği; FSİ değerinin %80, %90 ve %100'ü), pişirme süresi (20, 35 ve 50 dk) ve pişirme sıcaklığı (100, 150 ve 200°C) için optimum üretim koşulları, yanıt değişkeni olarak kabuk HMF içeriği (en düşük), TPA-sertlik (en düşük), TPA-esneklik (en yüksek) ve kabuk rengi L* (en yüksek) değerlerinin kullanıldığı 17 üretimlik bir merkezi kompozit tasarım deneme desenine göre belirlenmiştir. Araştırmanın ikinci aşamasında; buharla ekmek pişirme fırınında (BF) optimum koşullarda ekşi hamur ekmeği üretilerek bu ekmeğin özellikleri elektrikli konveksiyonel fırın (EKF) ve geleneksel taş fırın (GTF) ile üretilen kontrol ekşi hamur ekmekleri ile kıyaslanmıştır. Bu üç ekşi hamur ekmeğinin bayatlama süreci; iki farklı sıcaklıkta (4°C ve 25°C) 3x2 faktöriyel deneme desenine göre depolanan ekmeklerin, depolamanın 0., 1., 2., 3., 6. ve 7. günlerinde analiz edilmesiyle takip edilmiştir. Araştırmanın üçüncü aşamasında ise optimum koşullarda buharda pişirilerek üretilen ekşi hamur ekmeklerinin toplum tarafından duyusal kabul edilebilirliği araştırılmıştır. Araştırmanın birinci aşamasından elde edilen analiz sonuçlarına göre, tüm yanıt değişkenleri için istatistiksel parametrelerin en iyi ifade edildiği modelin kuadratik model olduğu belirlenmiş, en düşük kabuk HMF içeriği FSİ değerinin %90'ı kadar su kullanılarak 150°C pişirme sıcaklığında ve 35 dk pişirme süresinde; en düşük TPA-sertlik değeri FSİ değerinin %90'ı kadar su kullanılarak 150°C pişirme sıcaklığında ve 20 dk pişirme süresinde; en yüksek TPA-esneklik değeri FSİ değerinin %90'ı kadar su kullanılarak 150°C pişirme sıcaklığında ve 50 dk pişirme süresinde; en yüksek kabuk rengi L* değeri ise FSİ değerinin %80'i kadar su kullanılarak 150°C pişirme sıcaklığında ve 35 dk pişirme süresinde elde edilen ekmeklerde tespit edilmiştir. Buharla ekmek pişirme fırınında ekmek pişirme optimum koşulları; hamur su içeriği için FSİ değerinin %86.01'i, pişirme sıcaklığı için 151.33°C ve pişirme süresi için ise 28.78 dk olarak tespit edilmiştir. Optimum koşullarda üretilen deneysel ekmeklerde ise kabuk HMF içeriği 1.00 mg/kg, TPA-sertlik değeri 3539.50 g, TPA-esneklik değeri 0.73 ve kabuk rengi L* değeri ise 66.27 olarak belirlenmiştir. Araştırmanın ikinci aşamasından elde edilen analiz sonuçlarına göre, BF ekmeklerinin ağırlık kaybı, kabuk/iç oranı ve kabuk kalınlığı değerlerinin EKF ve GTF ekmeklerine ait değerlerden daha düşük olduğu; BF ekmeklerinin kabuklarının kremsi beyaz renkte, EKF ekmeklerinin kabuklarının ise koyu kırmızı-kahverengi renkte olduğu; TPA sertlik ve esneklik değerleri ile kurumadde içeriğinin BF ekmeklerinde diğer ekmeklere göre daha düşük olduğu; tüm ekmekler için ortalama spesifik hacim değerinin 2.01 cm3/g, su aktivitesi değerinin 0.92, pH değerinin 4.30, TTA değerinin 7.13 mL/10 g olduğu; EKF, GTF ve BF ekmekleri için kabuk HMF içeriklerinin sırasıyla 39.59, 46.36 ve 1.00 mg/kg, akrilamid içeriklerinin ise 33.65, 29.25 ve 6.83 µg/kg olduğu; BF ekmeklerinin organik asit içeriklerinin diğer ekmeklere göre genel anlamda daha düşük, tGI değerlerinin ise daha yüksek olduğu; BF ekmeklerindeki iç kısma göre kabuk kısmındaki aminoasit azalma oranlarının EKF ve GTF ekmeklerindeki aminoasit azalma oranlarına göre çok daha düşük olduğu ve EKF ve GTF ekmekleri için bazı aminoasitlerin daha fazla oranda azalma gösterdiği; genel duyusal analizde BF ekmeklerinin 6 puanlık skalaya göre ortalama 4.37 puan alarak genel anlamda beğenildiği; depolama sırasında BF ekmeklerinin daha geç bayatlamaya başladığı ve depolama süresince daha yumuşak kaldığı ve bayatlamanın takibi için yapılan kısa duyusal analizde ise diğer ekmeklere göre tazeliğini daha uzun süre koruyabildiği tespit edilmiştir. Araştırmanın üçüncü aşamasından elde edilen analiz sonuçlarına göre, tüketici duyusal testine katılan panelistlerin ekmekleri 6 puanlık skalaya göre ortalama 4.04 puan ile değerlendirdikleri ve teste katılanların %61'inin bu ekmekleri satın almak istediğini belirttiği tespit edilmiştir. Araştırma ile; toplum tarafından en sık tüketilen gıda maddelerinden biri olan ekmeğin besinsel içeriğinin korunmuş olduğu, proses kontaminant içeriğinin minimize edildiği, kabuksuz olması nedeniyle çocuk ve yaşlılar gibi dezavantajlı bireylere tüketim kolaylığının sağlandığı ve böylece ekmeğe daha sağlıklı ve kolay tüketilebilir bir özellik kazandırıldığı sonuçlarına ulaşılmıştır.