Ekşi hamur formül optimizasyonunun ekmeğin aromatik profili, biyoaktif nitelikleri ve raf ömrü üzerine etkileri
The effect of formula optimization of sourdough on the aromatic profile, bioactive properties and shelf-life of the bread
Yazar: MÜGE HENDEK ERTOP
Danışman: PROF. DR. MEHMET HAYTA
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Aromatikler = Aromatics ; Ekmeklik kalitesi = Bread quality ; Ekşi hamur = Sour dough ; Görüntü analizi = Image analysis ; Optimizasyon = Optimization

Özet:
Ekşi hamur eski çağlardan beri ekmek üretiminde kullanılmakta olup, ekmeğin kalitesini ve raf ömrünü olumlu yönde etkileyen bir yöntemdir. Un, su ve ortamdan gelen mikroorganizmaların etkisiyle hamurun doğal fermantasyona uğraması veya starter olarak laktik asit bakterilerinin (LAB), un ve su karışımına ilave edilmesi sonucunda oluşmaktadır. Her iki yöntemde de, ekşi hamur LAB ve maya mikroflorasının niteliklerine göre meydana gelen metabolitler biyoaktif, aromatik, tekstürel ve diğer fizikokimyasal nitelikleri etkilemektedir. Bu çalışmada, günümüz fırıncılık sektöründe yaygın olarak kullanılan spontan fermantasyon ile bilimsel olarak kabul görmüş ancak endüstriyel kullanımda yer bulamamış starter LAB ilavesi yöntemi, iki temel ekşi hamur yöntemi olarak ele alınmıştır. Her iki yöntemde, ekmek kalite niteliklerini direkt etkileyen maya, kepek ve ekşi hamur miktarı bağımsız faktörler olarak kullanılmıştır. Ekmek değer sayısı (EDS) ve ekmek kabul edilebilirliği (KE) bağımlı değişkenler olarak belirlenmiştir. EDS'nin belirlenmesinde gözenek faktörü görüntü analizi ile değerlendirilmiştir. Optimizasyon yüzey yanıt metodu (YYM) ile beş seviyeli üç bağımsız faktör merkezi bileşen deneme deseni kullanılarak gerçekleştirilmiş ve optimum modeller oluşturulmuştur. Belirlenen modellere göre üretilen ekmeklerin standart ekmeğe göre toplam fenolik madde, antioksidan etki, ferulik asit ve mineral madde içeriği gibi biyoaktif nitelikleri ile in vitro protein ve kül sindirilebilirliği gibi biyoyararlanım nitelikleri belirlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Ayrıca ekmeklerin raf ömrü süresince aromatik ve tekstürel profillerindeki değişim tespit edilirken, ekmek bayatlama nitelikleri, mikro yapı ve ekmek termal özelliklerinin takibi gibi farklı yöntemler ile belirlenmiştir.  
Sonuç olarak optimize edilmiş ekşi hamur formülünün raf ömrü süresince ekmek kalite özelliklerine olumlu katkı sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca ekmeğin aromatik profil, biyoyararlanım ve biyoaktif niteliklerinde artış olduğu tespit edilmiştir. Starter LAB ilavesi yöntemi kullanılan optimize edilmiş ekşi hamurla belirgin olumlu sonuçlar elde edilmiştir.

Abstract:
Sourdough is a method has been used since ancient times in bread production, it affects positively on the quality and shelf life of the bread. It is formed by natural dough fermentation through the action of microorganisms from the flour, water, environment, or by adding lactic acid bacteria (LAB) as starter to flour/water mixture.  In both methods, the metabolites resulting from the nature of the LAB microflora of sourdough, affect bioactive, aromatic, textural and other physicochemical properties of bread. In this study, spontaneous fermentation which is widely used in the current bakery industry together with the starter LAB addition method that is recognized scientificly field but has not been used in the industry were considered as two basic sourdough methods. For both fermentation methods,  factors affecting the quality attributes of bread such as the amount of yeast, bran  and sourdough were used as independent variables. Bread value number (BVN) and bread acceptability (BE) were determined as dependent variables. Optimization was performed by using responce surface methodology (RSM), three factor, five level, central composite rotatable design and the optimal models were obtained. The differences in terms of some bioactive properties such as total phenolic content, antioxidant effect, ferulic acid and mineral content, also bioavailability attributes such as in vitro digestibility of protein and ash, between the breads obtained according to optimization and standard bread were determined and compared. The changes in aromatic and textural profiles were determined during the shelf life of bread, also bread staling properties were detected with different methods, such as view of the microstructure and thermal properties of the bread. Optimized formulations of sourdough has been found to contribute positively to the bread quality properties during shelf life. Also it has, increased bioavailability and better bioactive properties and aromatic profile. The markedly positive results were obtained with sourdough that used LAB starter incorporation method.