Zayıf unların ekmeklik kalitelerinin pelemir (Cephalaria syriaca) ekstraktı ilavesiyle geliştirilmesi
Improvement of bread quality of weak flour with pelemir (Cephalaria syriaca) extract
Yazar: ELİF ŞEYMA USLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FATİH TÖRNÜK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Cephalaria syriaca, buğday tarlalarında yabani olarak yetişen, tek yıllık, tüylü ve pembe, mor çiçekli bir bitkidir. Cephalaria syriaca, halk arasında pelemir olarak bilinmektedir. Pelemir, dünyada en çok Akdeniz Bölgesi'nde ve Batı Asya'da yetişmektedir. Türkiye, pelemirin en önemli yayılma alanlarından birisidir. Gerek zayıf unlar gerekse gluten içeriği düşük unlardan elde edilen hamurlara pelemir ilave edilerek hamurların viskoelastik özelliklerinin iyileştirilebileceği bilinmektedir.  Bununla birlikte, pelemirin una ilavesi, ekmekte acı tat ve koyu iç renk oluşumu gibi bazı arzu edilmeyen özelliklere sebebiyet vermektedir.
Bu çalışmanın amacı, pelemirin saf su ve etanolden elde edilen ekstraktlarının, tam pelemir tozu yerine una katılması ile zayıf unların kuvvetlendirilerek ekmek üretiminde kullanılma potansiyellerinin artırılmasıdır. Çalışmanın ilk aşamasında, pelemirin fizikokimyasal özellikleri (kuru madde, kül, yağ, protein, bin tane, nişasta ve ham lif) belirlenmiştir. İkinci aşamada; yağı alınmış pelemirden elde edilen su ve etanol ekstraktları, Mixture Design ile model oluşturularak farklı oranlarda ekmeklik una katılmış ve farinograf denemeleri ile optimum ekstrakt konsantrasyonu belirlenmiştir. Üçüncü aşamada ise, 2 ekmeklik buğday unu (protein miktarı ve kalitesi düşük ve yüksek) farklı oranlarda (0:1, 1:3, 1:1, 3:1 ve 1:0)  karıştırılarak Mixture Design ile belirlenen optimum konsantrasyonda saf su ve etanol ekstraktları ile zenginleştirilmiştir.  
Sonuçlarda; pelemirin ortalama bin tane, kuru madde, kül, protein, yağ, nişasta ve ham lif değerleri sırasıyla 17.75g, %93.92, %5.34, %15.54, %25.14, %6.98, %25.54 olarak bulunmuştur. Optimizasyon işlemi sonucunda, hamuru kuvvetlendirici etanol ve su ekstraktlarının optimal oranları ve katkı miktarları sırasıyla 4:1 ve %0.6 olarak tespit edilmiştir. 
Farklı kalitelerdeki unlara modelleme ile tespit edilen optimal oran ve miktarda ekstrakt, katılmış ve farinograf ile ekstraktın unun su kaldırması ve hamurun stabilitesi üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Ekstensograf çalışmaları ile de pelemir ekstraktının hamur viskoelastik özellikleri üzerindeki etkisi desteklenmiştir. Pelemir ekstraktı ilavesinin zayıf un miktarı yüksek (%75 ve %100) olan unların su tutma özelliklerinde ve stabiliteleri üzerindeki katkısı yetesiz kalmış, un kuvveti arttıkça ekstraktın hamur stabilitesi üzerine etkisinin de yükseldiği tespit edilmiştir. Bununla birlikte, pelemir ekstraktı ilavesiyle unun su kaldırma özelliği üzerinde kayda değer bir etki gözlemlenmemiştir. Ayrıca unun kuvveti arttıkça hamurun viskoelastik özelliklerinin de genel olarak arttığı görülmüştür. Pelemir ekstraktı ilave edilmiş 50Z50K (%50 zayıf, %50 kuvvetli) ununun viskoelastik özellikleri ve stabilitesi,  75K25Z (%75 kuvvetli,%25 zayıf) unundan daha yüksek (P<0.05) bulunmuştur. Sonuç olarak, bu çalışmada pelemir ekstraktının kuvvetlendirici etkisinin un kuvvet ve kalitesine bağlı olduğu ve pelemir ekstraktı ilavesi ile zayıf unların belli düzeylerde ekmeklik olarak kullanılma potansiyeli kazandığı belirlenmiştir.

Abstract:
Cephalaria syriaca is an annual, hairy and pink plant having purple flowers that wildly grow in wheat fields. Cephalaria syriaca is known as pelemir ̏ colloquially. Pelemir is mostly grown in Mediterranean region and Western Asia in the World. Turkey is one of the main distribution areas of pelemir. It is known that the viscoelastic properties of dough made of either weak flours or flours having low gluten contents can be improved by pelemir addition. However, the incorporation of pelemir into flour leads to some undesirable bread properties such as of bitter taste and darker internal color. 
The aim of this study is to increase usage potentials of weak flours in bread production by strengthening them with incorporation of pelemir extracts (distilled water and ethanol) instead of whole pelemir powder. In the first stage of the study, physicochemical properties (dry matter, ash, fat, protein, thousand kernel, starch, crude fiber) of pelemir were determined. In the second stage; the water and ethanol extracts obtained from defatted pelemir were incorporated into bread flour at varying concentrations determined by Mixture Design and the optimum concentration was determined by farinograph experiments. In the third step, The two wheat flour samples (low quality and protein content and high quality and protein content) were mixed in various ratios (0:1, 1:3, 1:1, 3:1 ve 1:0 ) and the final mixtures were enriched with optimum concentration of water and ethanol extracts obtained by the Mixture Design. In the results; mean thousand kernel, dry matter, ash, protein, fat, starch and crude fiber values were 17.75g, 93.92%, 5.34%, 15:54%, 25.14%, 6.98% and 25.54%, respectively. Optimization results revealed that the optimum ratios and amounts added to flour of ethanol and water extracts used as a dough enhancer were found to be 4:1 and  %0.6, respectively.
The extract was incorporated to the flour samples with different qualities at the optimal ratio and concentration as determined by the modeling and the effect of the extract on the water absorption of flour and dough stability was determined using a farinograph. The effect of the pelemir extract on the viscoelastic properties of dough was also analyzed by extensograph studies. Contribution of the addition of pelemir extract to water absorption properties and stabilities of the flour samples with high weak flour contents (75% and 100%) remained insufficient while effect of the extract on dough stability increased with the increasing flout strength. However, a significant effect of pelemir extract addition on water absorption properties of the flours was not observed. In addition, it was seen that viscoelastic properties of the dough samples increased depending on the flour strength. Viscoelastic properties and stability of 50Z50K flour (50% weak, 50% strong) enriched with pelemir extract were better (P<0.05) than those of the sample 75K25Z (75% strong, 25% weak). In conclusion, in this study it was demonstrated that strengthening effect of pelemir extract was correlated with the strength and quality of the flour and weak flours could gain potential to be used as bread bin to some extent with the incorporation of pelemir extract.