Unun enzime dirençli nişasta içeriğinin zenginleştirilmesi ve bu unun bir diyet lif kaynağı olarak bisküvi üretiminde kullanım imkanlarının araştırılması
Enrichment of enzyme resi̇stant starch content of flour and researching of 	opportunity to use this flour in biscuit production as a dietary fiber source
Yazar: CİHADİYE CANDAL
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ERBAŞ
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Buğday nişastası = Wheat starch ; Diyet lifleri = Dietary fibers ; Fonksiyonel besinler = Functional foods

Özet:
Bu araştırmada, farklı yöntemlerle unun enzime dirençli nişasta (EDN) içeriğinin zenginleştirilmesi ve EDN içeriği zenginleştirilmiş bu unun bir diyet lif kaynağı alternatifi olarak bisküvi üretiminde kullanım imkânlarının araştırılması amaçlanmıştır.

Tüketildikten sonra sindirilmeden dışarı atılan gıda bileşenleri olarak da tanımlanan diyet lifler bakımından zengin beslenmek, sağlıklı bir yaşam için oldukça önemlidir. Çalışmada geliştirilmesi amaçlanmış unun EDN içeriğinin diyet lif gibi davranması ve glisemik indeksinin düşük olması nedenleriyle sağlığı geliştirici etkilerinin olduğu değerlendirilmiştir. 

Yapılan literatür taramasında, daha çok çeşitli kaynaklardan üretilen nişastalara enzime dirençli bir özellik kazandırılması araştırılmış, buğday unu üzerinde yapılan çalışmalarsa bu konuda kısıtlı kalmıştır. 

Çalışmanın ilk aşamasında; 4 farklı un/su oranında (1/5, 1/10, 1/15 ve 1/20) karışımlar hazırlandıktan ve bu karışımlar farklı 3 pH değerine (6.1, 5.5 ve 4.5) ayarlandıktan sonra, elde edilen karışımlar ultrasonikasyon uygulamalı ve uygulamasız olarak 3 farklı sıcaklıkta (80, 100 ve 121°C) jelatinize edilmiş ve jelatinize edilmiş örneklerde nişastasının retrograde olması sağlanarak unun EDN içeriğinin zenginleştirilmesi araştırılmıştır. Bu karışımların retrogradasyon ile birlikte kurutularak öğütülmesi ile elde edilen unların; renk değerleri, su tutma kapasiteleri, morfolojik özellikleri, kurumadde ve EDN içerikleri belirlenmiştir. İkinci aşamada ise en yüksek EDN içeriğine sahip un örneği belirlenmiş ve bu örneğin termal özellikleri ve prebiyotik etkisi değerlendirilmiştir. Bu un örneği fazla miktarda üretildikten sonra ise un ile EDN içeriği zenginleştirilmiş un (EDNİZU) 4 farklı oranda (%0 kontrol, %25, %50 ve %75) ikame edilerek bisküvi üretimleri gerçekleştirilmiş ve üretilen fazla miktardaki un örneği ile bisküvi örnekleri kilitli plastik torbalar içerisine alınarak oda sıcaklığındaki bir dolapta 60 gün süreyle depolanmıştır. Bu örnekler depolama boyunca her 30 günde bir analiz edilmiş ve örneklerin EDN ve kurumadde içerikleri ile renk ve glisemik indeks değerleri belirlenmiştir. Buna ilaveten bisküvi örneklerinin tekstürel sertlik ve kırılganlık değerleri ve duyusal özellikleri de bu süre içerisinde takip edilmiştir.

Yapılan değerlendirmeler sonucunda; uygulanan işlemlerin unun rengini koyulaştırdığı, su tutma kapasitesini arttırdığı, görünüm olarak camsı bir yapının meydana gelmesini sağladığı ve EDN içeriğini %0.11'den %3.29'a yükselttiği (yaklaşık 30 kat) tespit edilmiştir. En yüksek EDN içeriğine sahip un örneğinin ise 1/15 un/su oranında, pH:6.1 değerinde, 121°C sıcaklıkta ve ultrasonikasyon uygulanarak üretilen örnek olduğu belirlenmiştir. Bu un örneğinin erime sıcaklığının kontrol örneği bisküvilik beyaz una göre daha yüksek olduğu ve L. acidophilus gelişimi üzerinde prebiyotik etkiye sahip olabileceği tespit edilmiştir. En yüksek EDN içeriğine sahip unun kontrol örneğine göre daha koyu bir renkte ve nem içeriği ve glisemik indeksinin daha düşük olduğu belirlenmiştir. En yüksek EDN içeriğine sahip un örneği ve kontrol örneğinin depolanması ile ise bu özelliklerde değişim meydana gelmemiştir.

Farklı oranlarda EDNİZU un ilave edilerek üretilen bisküvilerin ağırlık kaybı, EDNİZU'nun bisküvi içerisine katkılanma oranının artmasıyla değişim göstermemiş; ancak, daha büyük çapta ve daha ince ürünler elde edilmiştir. EDNİZU'nun bisküvi içerisine katkılama oranının artmasıyla bisküvilerin renk değerleri koyulaşmış, sertlik ve kırılganlık değerleri azalmış, nem ve EDN içeriği artmış, glisemik indeks değerleri ise azalmıştır. Depolamayla birlikte bisküvilerin renkleri açılırken, sertlikleri azalmış, kırılganlıkları ise artmıştır. Bisküvilerin nem içerikleri depolamayla birlikte artmış, ancak EDN içerikleri sabit kalırken glisemik indeks değerleri azalmış ve orta glisemik indeks değerine sahip ürünler üretilmiştir. Duyusal açıdan değerlendirme yapıldığında üretilen bisküvilerin tüketiciler tarafından kabul edilebilir olduğu değerlendirilmiştir.

Abstract:
In this research, the possibilities of enrichment of enzyme resistant starch (ERS) content of wheat flour by using different methods, and using ERS containing flour in biscuit production as an alternative source of dietary fiber was studied.

High intake of dietary fibers, also known as indigestible food components, in diet is essential for a healthy lifestyle. In the study, it was evaluated that the ERS content of obtained flour has health promoting effects due to its dietary fiber-like behavior and low glycemic index.

In literature review it was seen that, giving enzyme resisting properties to some starch types, obtained from different sources, are widely studied but studies, objecting wheat flour, are limited. 

In the first step of the study, the slurries with four different flour/water ratios (1:5, 1:10, 1:15, and 1:20) were prepared and each slurry was also adjusted to three different pH degrees (6.1, 5.5 and 4.5) and then all samples treated with or without sonication prior to heating at three different temperatures (80, 100 and 121°C) for gelatinization, then the samples were left at 25°C for retrogradation to enrich the ERS content. Each produced sample was degraded to flour and then analyzed for color values, water holding capacity, morphological properties, dry-matter and ERS content. As the second step, the flour sample with highest ERS content among the produced samples was determined and subjected to further analyses to evaluate thermal properties and prebiotic effects. The chosen sample was produced in mass amount and used in different ratios (0%-control, 25%, 50% and 75%) at biscuit production as a flour replacer. ERS containing flour and produced biscuits were stored at room temperature in zipped plastic bags for 60 days. Each sample were analyzed every 30th day to determine color values, glycemic index, dry-matter and ERS content. In addition, the biscuits were also analyzed for textural hardness and fracturability, and sensorial properties.

It was determined that, the treatments applied to flour increased darkness, water holding capacity and, ERS content of samples increased to 3.29% from 0.11% (about 30 fold) while moisture content decreased. The treatments also induced formation of vitreous structure. The sample with highest ERS content was obtained from sonicated slurry prepared with 1:15 flour/water ratio at pH value of 6.1 at 121°C. The sample had higher melting point compared to control sample and have prebiotic effects on growth of L. acidophilus. It also had lower glycemic index value. The properties such as color values, moisture content, ERS content and glycemic index of the flour sample did not change significantly during storage.

Increasing addition of ERS containing flour to biscuit formula did not affect the weight loss of biscuits significantly but resulted with obtaining wider and thinner biscuits due increasing interference to gluten network. It also increased the darkness, moisture and ERS content of biscuits while decrease the glycemic index, hardness and fracturability values.

The lightness and moisture content of biscuit samples increased while glycemic index, hardness and fracturability values decreased during storage. Also, biscuits with medium glycemic index value were produced. There was no significant change in ERS content of samples. It was evaluated by result of sensorial analysis that the produced biscuits were acceptable for consumers.