Farklı tahıl kepeklerinden ultrasound ön uygulamalı diyet gıda lifi üretimi: Taguchi yöntemi ile optimizasyon
Ultrasound pre-applied diet food fiber production from different grain brans: Optimization with the Taguchi method
Yazar: HAFIZA TANRISEVDİ
Danışman: PROF. DR. MAHMUT DOĞAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Buğday kepeği = Wheat bran ; Diyet lifleri = Dietary fibers ; Taguchi yöntemi = Taguchi method ; Ultrason = Ultrasound ; Çavdar kepeği = Rye bran

Özet:
Bu tez çalışmasında, tahıl fabrikalarının yan ürünü olarak buğday ve çavdar kepeklerinden en iyi teknolojik özelliklere sahip diyet gıda lifi üretilmiştir. Bu amaçla oluşturulan klasik buğday kepeği diyet lifi üretim yöntemindeki haşlama işlemi yerine ultrasound ön uygulaması yapılarak kalite parametreleri Taguchi L18(61x33) karışık seviye ortogonal dizayn kullanılarak optimize edilmiştir. Ultrasound ön uygulamalı diyet gıda lifi üretimi yönteminde, dizi tasarımı dört faktörden oluşmaktadır: Ultrasound gücü (amplidute) (25, 40, 55, 70, 85, 100), ultrasound devri (cycle) (0,33, 0,67, 1), süre (20, 30, 40 dakika) ve pH (5, 7, 9)'dır. Çavdar kepeği diyet lifi üretim optimizasyonu modifiye edilmiş ve Taguchi L18(61x32) karışık seviye  ortogonal dizayn kullanılarak faktörler: ultrasound gücü (amplidute) (25, 40, 55, 70, 85,100), ultrasound devri (cycle) (0,33, 0,67, 1) ve süre (20, 30, 40 dakika) belirlenmiştir. Lif örneklerinin, protein (%), nişasta (%), kül (%), su bağlama (g/g), yağ bağlama (g/g) ve renk (L*, a* b*) özellikleri göz önüne alınarak optimum diyet lifi üretim yöntemi belirlenmiştir. Bu değerlendirme neticesinde, buğday kepeği diyet lifi üretiminde ultrasound ön uygulamasının en iyi koşulları; pH:7,0'de 0,33 devir ve %100 ultrasound gücünde 30 dakika, çavdar kepeği diyet lifi üreiminde ultrasound ön uygulamasının optimum koşulları; 1 devir, %85 ultrasound gücünde 30 dakika olduğu belirlenmiştir.
Buğday ve çavdar kepeğinden klasik diyet lifi üretim yöntemi uygulanarak sırasıyla %85,18 ve %90,03 saflıkta, ultrasound ön uygulamalı diyet lifi üretim yöntemi uygulanarak sırasıyla %89,51 ve %91,16 saflıkta diyet lifi üretilmiştir. Üretilen diyet liflerinin glukoz adsorbsiyon kapasitelerinin artan glukoz konsantrasyonu ile arttığı belirlenmiştir. 
Üretilen buğday ve çavdar kepeği diyet lifleri, model gıda olarak seçilen kek formülüzasyonunda %2, %3 ve %4 oranlarında yağ ikamesi olarak kullanılmış ve kontrol ile karşılaştırıldığında tekstür analiz sonuçlarına göre kek örneklerine ilave edilen lif miktarının artması ile birlikte kekin sertlik, sakızımsılık ve çiğnenebilirlik değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. Duyusal analiz sonuçlarına göre %2, %3 ve %4 diyet lifinin yağ ikame maddesi olarak keke eklenmesinin kabul edilebilir olduğu belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Buğday Kepeği, Çavdar Kepeği, Buğday Kepeği Diyet Lifi, Çavdar Kepeği Diyet Lifi, Taguchi Yöntemi, Ultrasound, Yağ İkamesi

Abstract:
The aim of this thesis study is to produce food dietary fiber with the best technological properties from wheat and rye bran, which is the byproduct of cereal factories Instead of the boiling process in the classic wheat bran dietary fiber production method constituted for this purpose, ultrasound pre-application was performed and quality parameters were optimized using Taguchi L18 (61x33) mixed-level orthogonal design, which consists of four factors: Ultrasound power (amplidute) (25, 40, 55, 70, 85, 100), ultrasound cycle (0.33, 0.67, 1), time (20, 30, 40 minutes) and pH (5, 7, 9). The modified rye bran dietary fiber production optimization and Taguchi L18 (61x32) mixed-level orthogonal design's factors: Ultrasound power (amplidute) (25, 40, 55, 70, 85,100), ultrasound cycle (0.33, 0.67, 1) and time (20, 30, 40 minutes) was determined. The optimum dietary fiber production method was determined by taking into account the properties of fiber samples, protein (%), starch (%), ash (%), water binding (g/g), fat binding (g/g), and color (L*, a* b*). As a result of assessments, the best conditions of ultrasound pre-application in the production of wheat bran dietary fiber; 0.33 rpm at pH:7.0 and 30 minutes at 100% ultrasound strength, optimum conditions of ultrasound pre-application in rye bran dietary fiber production; 1 revolution, 85% ultrasound power, 30 minutes.
Dietary fiber was produced from wheat and rye bran with a purity of 85.18% and 90.03% with the classical dietary fiber production method, and with a purity of 89.51% and 91.16%, respectively, by the application of the ultrasound pre-applied dietary fiber production method. The glucose absorption capacity of the produced dietary fibers increased depending on the glucose concentration.
The produced wheat and rye bran dietary fibers were used as 2%, 3% and 4% fat replacer in the cake formulation, and when compared with the control sample, it was determined that the hardness, gum and chewing values increased depending on the amount of fiber added to the cake. According to the results of the sensory analysis, it was defined that the addition of 2%, 3% and 4% dietary fiber to the cake as a fat replacer was acceptable.

Keywords: Wheat Bran, Rye Bran, Wheat Bran Dietary Fiber, Rye Bran Dietary Fiber, Taguchi Method, Ultrasound, Fat Replacement