Ekmeğin aminoasit şelatlı demir ve çinko bileşikleri ile zenginleştirilmesi
Fortification of bread with aminoacit chelated iron and zinc compounds
Yazar: DİLEK ERCİLİ
Danışman: PROF. DR. HİKMET BOYACIOĞLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Vitamin ve mineral eksiklikleri az gelişmiş ülkelerde önemli bir sorun oluşturmaktadır. Özellikle demir, A vitamini ve iyot bu konuda en öne çıkan besin öğeleri olmakla beraber, günümüzde, folik asit, B12 vitamini ve çinko eksiklikleri de hızla önem kazanmaya başlamıştır. Birçok Avrupa ülkesinde alt toplum birimlerinde (çocuklar, emzikli kadınlar vb.) de gerekli vitamin ve minerallerin belirlenen standartlardan düşük seviyelerde alındığı saptanmıştır. Temel gıda maddelerinin zenginleştirilmesi (çoğu ülke için buğday unu) toplumda eksikliği görülen besin öğelerinin tüm toplum alt gruplarına ulaştırılmasında en etkin ve ekonomik yol olarak kabul edilmektedir. Zenginleştirme, gıdada normal olarak bulunan veya bulunmayan bir veya daha fazla besin öğesinin nüfusun genelinde veya belirli grubunda kanıtlanmış olan yetersizliğin önlenmesi için gıdaya eklenmesi olarak tanımlanmaktadır. Demir ve çinko önemli anahtar besin öğeleri olup toplumsal eksiklikleri iş performansı ve verimliliği olumsuz etkileyerek ülkelerin ekonomisini sarsan, önüne geçilmesi önem teşkil eden ciddi bir toplum sağlığı problemidir. Ülkemizde yapılan ulusal ve yöresel araştırmalar toplumumuzda beslenmeye bağlı sağlık sorunlarının halen devam etmekte olduğunu göstermektedir. Özellikle bebekler, büyüme çağındaki çocuklar, gebe ve emzikli anneler besin öğesi eksikliklerinden en çok zarar gören gruplardır. Ülkemizde ağırlaşan yaşam şartlan sosyo-ekonomik düzeyi düşük grupların demir ve çinkonun en önemli kaynağı olan et tüketiminin azalması ve temel besin maddesi olan ekmeğin günlük diyette yerinin artması göz önüne alınarak Türkiye'de ekmeğin zenginleştirilmesinin toplumun yaşam kalitesinin yükselmesinde olumlu etkisinin olacağı düşünülmektedir. Buğday tanesi besin öğeleri açısından oldukça zengin olmakla birlikte vitamin ve minerallerin önemli bir kısmı öğütme sırasında buğdaydan ayrılan kepek ve embriyo kısımlarında bulunmaktadır. Bu nedenle, un randımanına bağlı olarak vitamin ve mineral içeriği önemli düzeyde değişmektedir. Gelişmiş ülkelerde 1940Tardan beri uygulanmakta olan zenginleştirme işlemiyle bu kayıplar yerine konularak toplumdaki ihtiyaç doğrultusunda artan oranlarda una eklenmektedir. Unun zenginleştirilmesinde kullanılan çok çeşitli demir ve çinko bileşikleri vardır. Buğday ununun zenginleştirilmesinde en yaygın kullanılan demir kaynaklan demir sülfat ve elementel demir tozlandır. Bunun yanında biyoyararlılıklan nispeten daha yüksek olan NaFeEDTA bileşikleri ve aminoasit şelatlan da kullanılmaktadır. Yaygın olarak kullanılan çinko bileşikleri ise asetat, klorid, oksit ve sülfat tuzlandır. Çinko aminoasit şelatlarınm da diğer çinko bileşiklerine göre biyoyararhhklanmn daha yüksek olduğu yapılan çalışmalarda kanıtlanmıştır. Bu çalışma kapsamında demir bisglisinat aminoasit şelatı ve çinko aminoasit selatinin normal beyaz Türk ekmek tipinde günlük ihtiyacın %40, %50 ve %60'ımn ıxekmekten karşılanacağı oranlarda kullanımının ekmeğin ve unun yapısal ve duyusal özelliklerine etkisinin ve 3 aylık depolama süresince eklenen minerallerin ekmekte kalma oranlarının belirlenmesi amaçlanmaktadır. Türkiye'nin çeşitli bölgelerinden temin edilen tip 650 buğday ununun demir ve çinko için RDA (Günlük Önerilen Alınırların %40, %50 ve %60'ımn ekmekten karşılanacağı oranlarda üç farklı dozda demir ve çinko ile zenginleştirilerek 3 ay depolanmasının unun su kaldırma değerini arttırdığı gözlenmiştir. Zenginleştirme oranı en yüksek olan unda su kaldırma değeri %59,3'ten %59,7'ye yükselirken çalışılan dozlarda demir ve çinko ilavesinin unun farinogram ve ekstensogram değerlerini etkilemediği görülmüştür. Üç ay boyunca 15 günde bir yapılan ekmek denemelerinde ise RDA'in %60'ımn ekmekten karşılandığı (92.80 ppm demir bisglisinat aminoasit şelatı + 160,14 ppm çinko aminoasit şelatı) oranda zenginleştirmenin ekmek hacimlerinde belirgin bir düşüşe neden olduğu gözlenmiştir. Demir ve çinko ilavesi ekmek içi gözenek yapısında herhangi bir değişikliğe neden olmazken, yapılan duyusal panellerde 3 aylık depolama süresi sonunda ekmeğin tat özelliklerini de etkilemediği ortaya konmuştur. Un ve ekmeklerde yapılan demir ve çinko analizlerinde, ekmek yapımı sırasında demir ve çinko miktarlarında kayıp olmadığı, tersine yüksek miktarların elde edildiği gözlenmiştir. Buna göre, çalışmanın çıkış noktası olan günde 350 g ekmekten alınabilecek demir miktarlarının 2. hafta sonuçlarına göre RDA'in %40'ı %50'si ve %60'ı baz alınarak zenginleştirilen ekmekler için sırasıyla 4.98 mg, 5.58 mg ve 7.21 mg ve çinko miktarlarının 3.175 mg, 2.860 mg ve 5.012 mg olduğu, 12. hafta sonuçlarına göre ise yine aynı sırayla demir miktarlarının 8.967 mg, 11,701 mg ve 11.000 mg, çinko miktarlarının ise 4.074 mg, 5.786 mg ve 5.289 mg olduğu tespit edilmiştir. İki durumda da hedeflenen günlük alım miktarları karşılanabilmektedir.

Abstract:
Vitamin and mineral deficiencies constitute an important problem in all over the world especially in under-developed countries. Iron, vitamin A and iodine are the micronutrients of which the populations are mostly deficient. Furthermore, folic acid, vitamin B12 and zinc deficiencies are rapidly becoming widespread all over the world. Besides underdeveloped regions, today, many of the European countries are facing micronutrient deficiencies in population subgroups. Fortification of food staples, it is flour at most, has been shown to be the most cost-effective and simple way to deliver micronutrients to all sections of the population. Fortification is defined as addition of micronutrients to foods that may or may not be present in the food to levels which will meet the demonstrated need within the general population for those micronutrients. Iron and zinc are important for many body reactions and the health consequences of their deficiencies include learning disabilities, illness, premature deaths and reduced working capacity. Profound effects on working performance and productivity effects the economical statues of the countries, so fortification of food staples must be considered as a high priority by the nations. National and local researches have revealed that in Turkey, disorders related to nutritional inadequencies are still important health consequences. Wheat as a whole is rich in certain vitamins and minerals but most of the micronutrients exist in the bran and germ of the kernel which are the parts that are separated from wheat during milling. As a result, with decreasing extraction yield, micronutrient content of flour also decreases. In developed countries, flour is being fortified considering those losses and needs in the nutritional status of the population for more than 40 years. There are various iron and zinc compounds used in wheat flour fortification. Most commonly used iron fortificants for wheat flour are ferrous sulphate, and elemental iron powders. Besides, NaFeEDTA and iron aminoacid chelates which have relatively high bioavailabilities are also used. Commonly used zinc compounds are acetate, chloride, oxide and sulphate salts of zinc. Zinc aminoasit chelates are the new zinc compounds which are proved to have relatively high bioavailability. The scope of this study is to determine the sensory and textural effects of iron and zinc fortification on Turkish white bread. Iron bisglycinate aminoacid chelate and zinc aminoacid chelate are added to flour in 3 different ratios determined aiming to meet 40%, 50% and 60% of daily requirements from bread consumption. Fortified flours are stored for 3 months and breads are made every 2 weeks. Flours and breads are analyzed for structural chages, retention ratios for iron and zinc, and also sensory characteristics. xiAddition of iron and zinc in three different ratios that would meet the 40%, 50% and 60% of the RDA's of the minerals to Type 650 wheat flour obtained from various districts of Turkey has been found to cause an increase in the water absorption of the flour. Water absorption value has been found to increase from 59.3% to 59.7% in the flour with the highest fortification level (92,80 ppm iron bisglycinate aminoacid chelate + 160.14 ppm zinc aminoacid chelate). On the other hand, addition of iron and zinc at the studied levels has been found to cause no significant effects in the farinograph and extensigraph values of the flour during 3 months storage. Breads made every two weeks were analyzed for volumes and sensory changes. Volumes of the breads made from the flour with the highest fortification levels were found to be significantly lower from the control breads. Determination of iron and zinc amounts in flours and breads have showed that there were no mineral losses during bread making. On the contrary,mineral amounts were found to be higher in breads than expected. It was found that 350 g bread/day would supply 498 mg, 5.80 mg, and 7.21 mg's of iron and 3.175 mg, 2.86 mg, and 5.01 mg of zinc at the end of second weeks analysis and 8.79 mg, 11.70 mg, and 11.00 mg of iron and 4.07 mg, 5.79 mg, and 5.29 mg of zinc at the end of the twelfth weeks analysis for the three respective fortification levels. Both are adequate to meet the expected daily iron and zinc intake from the bread.