Ekşi hamur fermantasyonunun nişasta sindirilebilirliğine, mineral ve protein biyoerişilebilirliğine etkisi
Effect of sourdough fermentation on starch digestibility, mineral and protein bioaccessibility
Yazar: HİLAL DEMİRKESEN BIÇAK
Danışman: PROF. DR. MUHAMMET ARICI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Ekşi hamur = Sour dough ; Fermentasyon sıcaklığı = Fermentation temperature ; Gıda mühendisliği = Food engineering ; Kepekli tahıllar = Whole grains

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı, deneysel olarak hazırlanmış sekiz farklı ekşi hamur ekmeğinin glisemik indeksi (GI), in vitro nişasta sindirilebilirliği, protein ve mineral biyoerişilebilirliği ile amino asit profili üzerindeki ekşi hamur fermantasyonunun etkisini değerlendirmektir. Ekmekler, farklı fermantasyon koşullarında (25 ve 30°C) buğday unu ve tam buğday unu ve iki farklı ekşi hamur fermantasyon yöntemi (tip-1 ve tip-2) kullanılarak üretilmiştir. Hamur örneklerinin mikrobiyolojik özellikleri incelenmiştir. Ekmek örnekleri, nişasta fraksiyonlarını, glisemik indekslerini (in vivo ve in vitro), protein ve mineral biyoerişilebilirliğini ve amino asit profillerini belirlemek için analiz edilmiştir. 30°C'de elde edilen tip-2 ekşi hamur ilavesi, ekmek örneklerinin dirençli nişasta (DN) içeriğinde en etkili artışı sağlamıştır. Tam buğday unundan elde edilen ekmeklerin yavaş sindirilebilen nişasta (YSN) içeriği, aynı koşullarda üretilen buğday unu ekmeklerine göre daha düşük bulunmuştur. GI'de en büyük düşüş, %29,74 oranında tip-2 yöntemi ile 30°C fermantasyon sıcaklığında üretilen tam buğday ekşi hamurlu ekmeğe aittir. Ekşi hamur eklemek, hızlı sindirilen nişasta(HSN) ve GI miktarını azaltmak için etkili bir strateji gibi görünmektedir. Tüm ekşi hamur ekmeklerinde Zn ve Ca biyoerişilebilirliği %60'ın üzerinde bulunurken, tip- 2 fermantasyon yöntemiyle elde edilen ekşi hamur ekmeklerinde bu oran %80'in üzerindedir. Mineral biyoerişilebilirlik oranları karşılaştırıldığında buğday unu ile hazırlanan ekşi hamur ekmeklerinde Ca> Zn> Fe şeklinde olduğu görülmüştür. Amino asit profili sonuçları, farklı fermantasyon koşullarının, özellikle tip-2 yöntemi ile elde edilen ekşi hamur ekmekleri başta olmak üzere numunelerin amino asit seviyelerini artırmada etkili olabileceğini göstermiştir. Ekmek örneklerinin protein biyoerişilebilirlik düzeyleri %78,25 ile 84,84 arasında bulunmuştur. Örnekler arasında toplam protein miktarları benzer olduğu için fermantasyonun bir etkisi yok gibi görünse de ekşi hamur ekmeğindeki esansiyel amino asitlerdeki artış ekşi hamur örneklerinde proteinin biyolojik değerini olumlu yönde etkilemektedir.

Abstract:
The aim of this thesis is to evaluate the influence of sourdough fermentation on estimated glycemic index (eGI), in vitro starch digestibility, protein and mineral bioaccesibility and amino acid profile of eight experimentally prepared sourdough breads. Breads were produced by using wheat flour and whole wheat flour on different fermentation conditions (25 and 30°C) and two different sourdough fermentation method (type-1 and type-2). Dough samples were examined as microbiological features. Bread samples were analyzed for determining their starch fractions, glycemic index (in vivo and in vitro), protein and mineral bioaccesibility and amino acid profiles. Addition of type-2 sourdough, which was obtained at 30°C, provided most effective increasing in resistant starch (RS) content of bread samples. Slowly digestible starch (SDS) content of the breads obtained from whole wheat flour was lower than the wheat flour breads. The greatest decreases of eGI belongs to whole wheat sourdough bread, produced at 30°C fermentation temperature by using type-2 method, at the rate of 29.74 %. Adding sourdough seems to be an effective strategy to reduce the amount of rapidly digestible starch (RDS) and eGI. Zn and Ca bioavailability was found above 60% in all sourdough breads, while this rate was over 80% in sourdough breads obtained by type-2 fermentation method. When mineral bioaccesibility ratios were compared, it was observed that Ca>Zn>Fe in sourdough breads which were prepared with wheat flour. Amino acid profile results showed that different fermentation conditions can be effective in increasing the amino acid levels of the samples, especially the sourdough breads obtained by the type-2 method. Protein bioaccesibility levels of bread samples were found between 78.25% and 84.84%. Even though fermentation seems to have no effect since the total protein amounts were similar, the increase in essential amino acids in sourdough bread affects the biological value of the protein.