Çeşitli maya suşları kullanılarak ekmek aroma bileşenlerinin üretimi ve optimizasyonu
Production and optimization of bread aroma compounds by using various yeast strains
Yazar: RAMAZAN NİÇİN
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER ŞİMŞEK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Ekmeğin aroması, ürünün kabul edilebilirliği açısından öne çıkan duyusal özelliklerin başında gelmektedir. Özellikle son yıllarda tüketicilerin aromatik ekmek arayışında olması, buna karşılık hızlı fermantasyonla üretilen ekmeklerdeki aroma eksikliği, tüketiciler tarafından olumsuz karşılanmaktadır. Bu tez çalışmasının ilk aşamasında, ekmekçilik açısından önemli uçucu aroma bileşiklerini üretebilme kabiliyeti yüksek maya türlerini belirlemek amacıyla 20 farklı maya suşu kullanılmıştır. Uçucu aroma bileşikleri ile maya suşları arasındaki ilişki incelenmiş; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) PFC121, Kluyveromyces marxianus PFC120 ve S. cerevisiae PFC107 suşları ön plana çıkmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, S. cerevisiae PFC121 ile yapılan fermantasyon deneme deseni; 20 oC ve 30 oC fermantasyon sıcaklığı; 4 ve 6 başlangıç pH'sı; 24,48 ve 72 saat fermantasyon süresi; tam buğday, çavdar ve yulaf unu substrat türleri kullanılmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmasında; PLS-R, PCA ve Isı Haritası modeli oluşturulmuştur. 2-metil-1-propanol, etil asetat ve 2-metil-1-propil asetat, farklı sıcaklıkta anlamlı farklılıkta üretilmiştir (p<0,05).  Un çeşidi esterlerin, aldehitlerin ve yüksek alkollerin çoğunu anlamlı farklılıkta etkilemiştir (p<0,05). 3-Metil-1-bütil asetat, 2-metil-1-propil asetat ve etil asetat miktarı, farklı fermantasyon sürelerinde istatistiksel anlamda farklıdır (p<0,05). Nonanal, benzaldehit ve 3-metil-1-bütil asetat miktarı, pH'dan önemli düzeyde etkilenmiştir (p<0,05). Optimizasyon sonrasında yüksek miktarda üretim gözlenen parametreler; tam buğday ununda W-T30-p6-48 (30 oC, pH 6, 48.saat), tam çavdar ununda R-T20-p6-72 (20 oC, pH 6, 72.saat) iken tam yulaf ununda ise O-T30-p6-72 (30 oC, pH 6, 72.saat) olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak; uçucu aroma bileşiklerini üretmek amacıyla S. cerevisiae PFC121 ile en uygun fermantasyon parametresinin; tam buğday unu, 30 oC fermantasyon sıcaklığı, 6 başlangıç pH'sı ve 48 saat fermantasyon süresi olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
The aroma of bread is one of the most prominent sensory features in terms of product acceptability. Especially in recent years, consumers have been in search of aromatic bread and the lack of aroma in breads produced by quick fermentation is negatively viewed by consumers. In the first stage of this thesis, 20 different yeast strains were used in order to determine the yeast species with high ability to produce volatile aroma compounds important for bakery. The relationship between volatile aroma compounds and yeast strains was investigated; Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) PFC121, Kluyveromyces marxianus PFC120 and S. cerevisiae PFC107 strains came to the fore. In the second phase of the study, fermentation experiment design with S. cerevisiae PFC121; 20 oC, 30 oC; 4, 6 pH; 24,48 and 72 hours; whole wheat, rye, and oat flour were used. In the optimization study; PLS-R, PCA and Heat Map model was created. 2-methyl-1-propanol, ethyl acetate and 2-methyl-1-propyl acetate were produced significantly differently at different temperatures (p <0,05). Flour type affected most of the esters, aldehydes and higher alcohols with a significant difference (p <0,05). The amounts of 3-methyl-1-butyl acetate, 2-methyl-1-propyl acetate and ethyl acetate were statistically different at different fermentation times (p <0,05). The amount of nonanal, benzaldehyde and 3-methyl-1-butyl acetate was significantly affected by pH (p <0,05). It was determined parameters with a high amount of production after optimization as; W-T30-p6-48 (30 oC, pH 6, 48 hours) in whole wheat flour, R-T20-p6-72 (20 oC, pH 6, 72 hours) in whole rye flour, whereas O-T30-p6-72 (30 oC, pH 6, 72 hours) in whole oat flour. As a result; in order to produce volatile flavor compounds, the most suitable fermentation parameter with S. cerevisiae PFC121; It was determined that whole wheat flour, 30 oC, 6 pH and 48 hours.