Olgunlaşmamış siyez buğdayının fizikokimyasal, besinsel ve prebiyotik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of physicochemical, nutritional and prebiotic properties of immature einkorn wheat
Yazar: MEHMET FATİH ERKÖLENCİK
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET ARICI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Son yıllarda tüketiciler, daha doğal, kolay sindirilebilir ve düşük kalorili ürünlere yönelmiştir. Bu durum tahıl yetiştiriciliğinde, ürün çeşitliliğini, kalitesini artırmaya ancak kalori değerini düşürmeye yönelik yeni yaklaşımlar oluşmuştur. Olgunlaşmamış siyez buğdayı doğal, yüksek lif içeriğine sahip kıymetli bir tahıl çeşididir. Olgunlaşmamış tahıllar genel olarak yüksek oligosakkarit içeriğine sahip, doğal lif içeriği yüksek sindirimi kolay ve sindirim sistemi için faydalı gıda ürünleridir. 
Bu çalışmada, siyez buğdayının tam olgunlaşma evresine geçmeden önce hasat edilerek daha yüksek lif içeriğine sahip katma değeri yüksek, insan gıdası olarak tüketilebilen ürünlere dönüştürülmesi araştırılmıştır. Olgunlaşmamış siyez buğdayı eldesinde sarı olum evresini tamamlamamış siyez buğday başakları hasat edilerek kurutulmuştur. Kurutulan daneler kavuzlarından çıkarılmış hem dane özellikleri incelenmiş hem de öğütülerek tam siyez buğday unu haline getirilerek un özellikleri fizikokimyasal, besinsel, biyokimyasal açıdan araştırılmıştır. Probiyotik bakteriler için uygun besiyeri olup olmadığı hususu araştırılmış ve prebiyotik özellikleri tespit edilmiştir.
Olgunlaşmamış ve olgunlaşmış siyez buğday danelerinin bin dane ve hektolitre ağırlığı sırasıyla 23,25±1,06-32,29±1,58 ve 72,32±3,08-79,11±4,09 kg/hL olarak tespit edilmiştir(P≤0,05). Olgunlaşmamış ve olgunlaşmış tam siyez buğdayı unlarının kül ve protein miktarları kuru madde bazında sırasıyla %2,53-%2,04 ve %10,04±0,18-%11,31±0,35 olarak belirlenmiştir(P≤0,05). Olgunlaşmamış tam siyez ununun toplam nişasta, dirençli nişasta ve dirençli olmayan nişasta miktarları ile K, Fe ve Mg miktarları olgunlaşmış tam siyez ununa kıyasla daha yüksek düzeyde tespit edilmiştir(P≤0,05). Olgunlaşmamış siyez ununun toplam fenolik madde içeriği ve antioksidan özelliği olgunlaşmış siyez ununa göre daha yüksek miktarlarda tespit edilmiştir. Yoğurt üretiminde %1 düzeyinde olgunlaşmamış tam siyez unu ilavesinin probiyotik Lactobacillus acidophilus gelişimini teşvik ettiği dolayısıyla prebiyotik etkisinin olabileceği belirlenmiştir. Ayrıca ekmek üretiminde olgunlaşmamış tam siyez ununun kullanılabileceğini ve ekmekçilik teknolojisi açısından yeni bir alternatif olabileceğini göstermiştir.
Sonuç olarak, bu araştırma ile olgunlaşmamış siyez buğdayının teknolojik özellikleri düşük olsa da üstün biyoaktif, besinsel ve prebiyotik özellikleri olduğu tespit edilmiştir ve yapılacak yeni çalışmalarla olgunlaşmamış siyezden katma değeri yüksek ürünlerin üretilebileceği öngörülmektedir.

Abstract:
In response to a contemporary shift towards natural, easily digestible, and low-calorie products, this study explores a novel approach in grain cultivation, focusing on immature einkorn wheat-a valuable grain type renowned for its natural high fiber content. The investigation posits that harvesting einkorn wheat before full ripening can yield products with elevated fiber content, increased added value, and suitability for human consumption.
The study involves harvesting einkorn wheat ears before the completion of yellow maturation, followed by drying and examination of the resulting properties. The dried grains are ground into whole einkorn wheat flour, and an in-depth analysis ensues, covering physicochemical, nutritional, and biochemical aspects. Notably, the study explores the potential of immature einkorn as a medium for probiotic bacteria, determining its prebiotic properties.
The thousand grain and hectoliter weight of immature and mature einkorn wheat grains were determined as 23.25±1.06-32.29±1.58 and 72.32±3.08-79.11±4.09 kg/hL, respectively(P≤0.05). The ash and protein amounts of immature and mature whole einkorn wheat flours were determined as 2.53%-2.04% and 10.04%±0.18-11.31%±0.35 on dry matter basis, respectively(P≤0.05). Total starch, resistant starch and non-resistant starch amounts, as well as K, Fe and Mg amounts of immature whole einkorn flour were determined higher than mature one(P≤0.05). The total phenolic content and antioxidant properties of immature einkorn flour were found higher than mature one. Practical applications of immature einkorn include its use in yogurt production, where a 1% addition fosters the development of probiotic Lactobacillus acidophilus, suggesting a prebiotic effect. The study also suggests the incorporation of immature einkorn flour in bread production as a novel alternative in bread-making technology.
In conclusion, despite lower technological properties, immature einkorn wheat emerges as a source with superior bioactive, nutritional, and prebiotic characteristics. This research envisions the production of high value-added products from immature einkorn, paving the way for further exploration in future studies.