Defitinize buğday kepeği katkılı, ekşi hamur ilavesi ile üretilen ekmeklerin kalitesinin ve fonksiyonel özelliklerinin belirlenmesi
Determination of the quality and functional characteristics of breads, which contain dephytinized wheat bran, produced with the addition of sourdough
Yazar: HÜMEYRA ÇETİN BABAOĞLU
Danışman: PROF. DR. NİHAT AKIN ; PROF. DR. BERRİN ÖZKAYA
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında farklı oranlarda (% 5, 10 ve 15) buğday kepeği ve defitinize buğday kepeği katkısının, ekmeklerin fizikokimyasal, fonksiyonel ve tekstürel özellikleri üzerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Ekmek üretiminde spontan ekşi hamur (S), bu hamurdan izole edilen Lactobacillus fermentum türünün starter olarak kullanıldığı ekşi hamur (SS), Trabzon Vakfıkebir ekmeği ekşi hamuru (T) ve bu hamurdan izole edilen Lactococcus lactis türünün starter olarak kullanıldığı ekşi hamur (ST) olmak üzere dört farklı ekşi hamur kullanılmıştır. Kepek çeşidinin, kepek katma oranının ve ekşi hamur yönteminin, ekmek örneklerinde spesifik hacim, diyet lif miktarı, fitik asit ve toplam fosfor içeriği, fenolik madde miktarı ve antioksidan aktivite değerleri üzerine etkisi belirlenmiştir. Ayrıca 1., 3. ve 5. günlerde sertlik, elastikiyet, kohesiflik, çiğnenebilirlik, esneklik ve toparlanma kabiliyeti değerleri ölçülmüştür. Defitinizasyon işlemi ile buğday kepeğinin fitik asit miktarında % 95.21 oranında azalma meydana gelmiştir. Kepek katma oranı arttıkça ekmeklerin spesifik hacmi azalmıştır (p<0.05). En yüksek spesifik hacim T ekşi hamuru ile üretilen kontrol ekmeğinde (3.27 ml/g), en düşük spesifik hacim ST ekşi hamuru ile üretilen % 15 defitinize buğday kepeği katkılı ekmek örneğinde (1.82 ml/g) belirlenmiştir (p<0.05). Kepek katkısı ekmek örneklerinin L* değerini azaltırken, a* ve b* değerlerini artırmıştır (p<0.05). En yüksek L* (74.61-54.62), a* (-1.52–5.52) ve b* (14.23-18.80) değerlerinin S ekşi hamuru ile üretilen ekmek örneklerine, en düşük L* (72.47-51.74), a* (-1.95-4.80) ve b* (12.93-17.72) değerlerinin ise ST ekşi hamuru ile üretilen ekmek örneklerine ait olduğu bulunmuştur (p<0.05). Ekmek örneklerinin fitik asit miktarı kepek katma oranı arttıkça artmış, ancak bu artış buğday kepeği katkılı örneklerde daha fazla olmuştur  (p<0.05). En yüksek fitik asit (27.74-294.53 mg/100 g) ve en düşük toplam fosfor miktarları (75.48-253.54 mg/100 g) T ekşi hamuru ile üretilen ekmek örneklerinde, en düşük fitik asit (16.11-183.42 mg/100 g) ve en yüksek toplam fosfor miktarları (82.88-264.15 mg/100 g) ise S ekşi hamuru ile üretilen ekmek örneklerinde belirlenmiştir (p<0.05). Kepek katkısı ile ekmek örneklerinin çözünen, çözünmeyen ve toplam diyet lif miktarları artmıştır (p<0.05). Defitinize buğday kepeği katkılı ekmek örneklerinin çözünmeyen ve toplam diyet lif miktarları daha yüksek bulunmuştur (p<0.05). En yüksek çözünmeyen (% 13.09) ve toplam diyet lif (% 14.73) miktarlarına sahip olan örnek SS ekşi hamuru ile üretilen % 15 defitinize buğday kepeği içeren ekmek örneği, en düşük çözünmeyen (% 1.22) ve toplam diyet lif (% 2.40) miktarlarına sahip olan örnek ise S ekşi hamuru ile üretilen kontrol ekmeği olmuştur (p<0.05). Defitinize buğday kepeği katkısı, buğday kepeği katkısı ile kıyaslandığında ekmek örneklerinin bağlı ve toplam fenolik madde miktarları ile bağlı ve toplam antioksidan aktivite değerlerini artırırken, serbest fenolik madde miktarlarını ve serbest antioksidan aktivite değerlerini düşürmüştür (p<0.05). En yüksek serbest, bağlı ve toplam fenolik madde miktarları sırasıyla S ekşi hamuru ile üretilen % 15 buğday kepeği içeren ekmek örneği (606.10 mg GAE/kg), SS ekşi hamuru ile üretilen % 15 defitinize buğday kepeği içeren ekmek örneği (1442.97 mg GAE/kg) ve S ekşi hamuru ile üretilen % 15 defitinize buğday kepeği içeren ekmek örneğinde (2012.90 mg GAE/kg) belirlenmiştir (p<0.05). En yüksek serbest, bağlı ve toplam antioksidan aktivite değerlerinin ise sırasıyla T ekşi hamuru ile üretilen % 15 buğday kepeği içeren ekmek örneği (294.48 µmol TE/100 g), SS ekşi hamuru ile üretilen % 15 defitinize buğday kepeği içeren ekmek örneği (745.39 µmol TE/100 g) ve T ekşi hamuru ile üretilen % 15 defitinize buğday kepeği içeren ekmek örneğine(998.56 µmol TE/100 g) ait olduğu bulunmuştur (p<0.05). Kepek katma oranı arttıkça ve depolama boyunca ekmek örneklerinin sertlik ve çiğnenebilirlik değerleri artmış, elastikiyet, kohesiflik, esneklik ve toparlanma kabiliyeti değerleri düşmüştür (p<0.05). Bu değişim defitinize buğday kepeği katkılı örneklerde daha yoğun olarak gerçekleşmiştir (p<0.05). Genel olarak S ve SS ekşi hamurları ile üretilen ekmek örneklerinin tesktürel özelliklerinin daha iyi olduğu görülmüştür (p<0.05). Duyusal analiz sonuçlarına göre S ve SS ekşi hamurları ile üretilen ekmek örneklerin puanlarının daha yüksek olduğu ve % 5 buğday kepeği içeren örneklerin tüm ekşi hamur yöntemleri için en yüksek genel kabul edilebilirlik puanlarına sahip olduğu belirlenmiştir (p<0.05).

Abstract:
In this study, it was aimed to investigate the effects of wheat bran and dephytinized wheat bran at different concentrations (0, 5, 10, 15%) on the physicochemical, functional and textural properties of breads. In the production of bread, four different sourdoughs were used: spontaneous sourdough (S), sourdough produced by using Lactobacillus fermentum isolated from spontaneous sourdough as a starter (SS), Trabzon Vakfıkebir bread sourdough (T) and sourdough produced by using Lactococcus lactis isolated from Trabzon Vakfıkebir bread sourdough as a starter (ST). The effect of bran type, bran concentration and sourdough method on specific volume, dietary fiber amount, phytic acid and total phosphorus content, phenolic content and antioxidant activity values in bread samples were determined. In addition, on the 1st, 3rd and 5th days, hardness, springiness, cohesiveness, chewiness, resilience and recovery ability values were measured. There was a rate of %95.21 reduction in the phytic acid amount of wheat bran with the dephytinization process. As the bran concentration increased, the specific voulme of breads decreased (p<0.05). The highest specific volume was determined in the control bread produced with T sourdough (3.27 ml/g), the lowest specific volume was determined in the sample of bread containing 15 % dephytinized wheat bran produced with ST sourdough (1.82 ml/g) (p<0.05). While addition of bran decreased L* value of bread samples, increased a* and b* values (p<0.05). The highest L* (74.61-54.62), a* (-1.52-5.52) and b* (14.23-18.80) values were found to belong to breads produced with S sourdough, the lowest L* (72.47-51.74), a* (-1.95-4.80) and b* (12.93-17.72) values were found to belong to bread samples produced with ST sourdough (p<0.05). The amount of phytic acid in bread samples increased as the bran concentration increased, but this increase was higher in samples containing wheat bran (p<0.05). The highest phytic acid (27.74-294.53 mg/100 g) and the lowest total phosphorus amounts (75.48-253.54 mg/100 g)were determined in bread samples produced with T sourdough, the lowest phytic acid (16.11-183.42 mg/100 g) and the highest total phosphorus amounts (82.88-264.15 mg/100 g)were determined in bread samples produced with S sourdough (p<0.05). The amount of soluble, insoluble and total dietary fiber in bread samples increased with raise of bran concentration (p<0.05). Insoluble and total dietary fiber amounts of bread samples containing dephytinized wheat bran were higher (p<0.05). While bread sample containing 15 % dephytinized wheat bran produced with SS sourdough had the highest insoluble (13.09 %) and total dietary fiber (14.73 %) contents, control bread sample produced with S sourdough had the lowest inslouble (1.22 %) and total dietary fiber (2.40 %) contents (p<0.05). Dephytinized wheat bran addition increased bound and total phenolic contents and bound and total antioxidant activity values of bread samples compared to wheat bran, while it decreased the amount of free phenolic contents and free antioxidant activity values of samples (p<0.05). The highest amounts of free, bound and total phenolic contents were determined respectively in sample containing 15 % wheat bran produced with S sourdough (606.10 mg GAE/kg), sample containing 15 % dephytinized wheat bran produced with SS sourdough (1442.97 mg GAE/kg) and sample containing 15 % dephytinized wheat bran produced with S sourdough (2012.90 mg GAE/kg) (p<0.05). The highest amounts of free, bound and total antioxidant activity values were determined respectively in sample containing 15 % wheat bran produced with T sourdough (294.48 µmol TE/100 g), sample containing 15 % dephytinized wheat bran produced with SS sourdough (745.39 µmol TE/100 g) and sample containing 15 % dephytinized wheat bran produced with T sourdough (998.56 µmol TE/100 g) (p<0.05). As the bran concentration increased and during storage, the hardness and chewiness values of bread samples increased, and the values of springiness, cohesiveness, resilience and recovery ability decreased (p<0.05). This changes were more intense in bread samples containing dephytinized wheat bran (p<0.05). In general, it was observed that the textural properties of bread samples produced with S and SS sourdoughs were better (p<0.05). According to the sensory analysis results, it was determined that the scores of bread samples produced with S and SS sourdoughs were higher and the samples containing 5 % wheat bran had the highest general acceptability scores for all sourdough methods (p<0.05).