CHIA (Salvia hispanica) tohumu kullanılarak fonksiyonel glutensiz bisküvi üretimi ve kalite özelliklerinin belirlenmesi
Production of functional gluten free biscuits by using CHIA (Salvia hispanica) seeds and determination of quality characteristics
Yazar: HAVA TÜTER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NAZLI SAVLAK
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, işlenmiş kırmızı pirinç unu ve tapyoka mısır nişastası karışımının ikamesi olarak farklı oranlarda chia tohumu kullanılarak tatlı ve tuzlu glutensiz bisküvi üretimi amaçlanmıştır. Chia tohumları, dört farklı oranda (% 0, 10, 15 ve 20) işlenmiş kırmızı pirinç unu ve tapyoka nişastası yerine ikame edilerek, bisküvi üretiminde kullanılmıştır. Üretilen bisküvilerde renk (L*, a* ve b*), tekstür (sertlik), fiziksel analizler (çap, ağırlık, kalınlık, yayılma faktörü ve yayılma oranı), kimyasal analizler (nem, kül, toplam diyet lif, yağ, protein ve karbonhidrat), duyusal analizler (görünüş, tat, lezzet, koku, doku, genel beğeni ve satın alım), fonksiyonel analizler (antioksidan aktiviteleri, toplam fenolik madde miktarları) ve sindirim sonrası fonksiyonel analizler araştırılmıştır. Üretilen bu glutensiz bisküviler %100 işlenmiş kırmızı pirinç unu içeren kontrol bisküvileri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca glutensiz tatlı ve tuzlu bisküvilerin nem, sertlik, duyusal özellikleri ile bazı özelliklerindeki (ph, su aktivitesi, asitlik, serbest yağ asitliği, peroksit değeri) değişim üretimden itibaren ikişer aylık periyotlar halinde 6 aylık depolama süresince belirlenmiştir.

   Chia tohumu ikamesi ile tatlı ve tuzlu glutensiz bisküviler chia tohumu oranı arttıkça ağırlık, çap ve kalınlık oranlarının da arttığı tespit edilmiştir. Tatlı bisküvilerde L* değerleri chia tohumu oranı artışına bağlı olarak 58.16'dan 46.72'ye ve b* değerleri 27.20'den 22.55'e azaldığı görülmekte olup,  a* değerlerinde ise anlamlı fark olmadığı belirlenmiştir. Kimyasal özelliklere bakıldığında ise chia tohumu oranı arttıkça tatlı ve tuzlu bisküvilerin nem, kül, protein, yağ ve toplam diyet lif içeriklerinde artış, karbonhidrat içeriğinde ise azalış meydana gelmiştir. 

   Üretilen bisküvilerin fonksiyonel özellikleri incelendiğinde, chia tohumu ikame oranı toplam fenolik madde (tatlı bisküviler için 0.71-1.24 mg GAE/100g, tuzlu bisküviler için 0.61-0.83 mg GAE/100g), FRAP (tatlı bisküviler için 10.22-17.74 µmol Fe(II)/g KM, tuzlu bisküviler için 9.23-13.60 µmol Fe(II)/g KM) ve DPPH radikali  süpürme aktivitesi (tatlı bisküviler için 2.58-3.74 µmol Troloks/g KM, tuzlu bisküviler için 2.22-3.68 µmol Troloks/g KM ) sonuçlarında da artış sağlamıştır. Ayrıca in vitro sindirim işlemi uygulanan chia tohumu ikameli glutensiz tatlı ve tuzlu bisküvilerde sindirim sonrası sonuçlarına göre, chia tohumu ikame oranı arttıkça ürünlerdeki toplam fenolik ve antioksidan madde aktivite değerlerinde artış görülmektedir. Sonuç olarak zengin bir besin öğesi içeriğine sahip olan chia tohumunun bisküvi örneklerine ilavesiyle bisküvinin besleyici ve fonksiyonel özelliklerinde zenginleşme saptanmıştır. 

   Depolama süresi boyunca, bisküvi örneklerinde serbest yağ asitliği ve peroksit değerleri 4.aya kadar artmış ve 6. ayda azalmıştır. Buna bağlı olarak bisküvi örnekleri pH değerlerinde 4. aya kadar artış 6. ayda ise azalış meydana gelmektedir. Tatlı bisküvi peroksit değerleri 5.75-14.61 meq O2/kg arasında, tuzlu bisküvi örneklerinin peroksit değerleri ise 3.05-16.38 meq O2/kg arasında değişmektedir. Serbest yağ asitliği değerleri ise tatlı bisküvilerde %0.91-2.74 oleik asit, tuzlu bisküvilerde %0.96-1.98 oleik asit aralığında tespit edilmiştir. Sonuç olarak, üretilen chia tohumu ikameli tatlı ve tuzlu bisküvilerde chia tohumu ikame oranının artması yapılan analizlerde anlamlı farklar ortaya koymuştur (p<0.05). Duyusal analiz sonuçlarına göre chia tohumunun %10 oranında pirinç unu ve tapyoka nişastasını ikame ettiği glutensiz tatlı bisküvi kontrol bisküvi kadar beğeni toplamıştır. Tuzlu bisküvi örneklerinde ise chia tohumu ikame oranının artması gevrekliği artırmıştır. Chia tohumunun %10 oranında pirinç unu ve tapyoka nişastasını ikame ettiği glutensiz tuzlu bisküvi ise en yüksek genel beğeni puanı ile kontrolden daha fazla beğenilmiştir. Chia tohumu ikame oranının %15 ve %20 olduğu tuzlu bisküviler ise en az kontrol bisküvi kadar kabul görmüştür. Glutensiz tatlı ve tuzlu bisküvilerde zamana paralel olarak genel beğeni puanında azalma meydana gelmiştir. Tüm sonuçlar dikkate alındığında chia tohumu ikameli glutensiz tatlı ve tuzlu bisküvilerin raf ömrünün 4 aydan daha kısa olması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler: chia tohumu, glutensiz bisküvi, fonksiyonel bisküvi, çölyak hastalığı

Abstract:
In this study, it was aimed to produce sweet and salted gluten-free biscuits by using chia seeds in different proportions as a substitute of processed red rice flour and tapioca corn starch mixture. Chia seeds were used in biscuit production by replacing processed red rice flour and tapioca starch at four different ratios (0, 10, 15 and 20%). Physical properties (diameter, weight, thickness, spread factor and spread ratio), chemical properties (moisture, ash, total dietary fiber, crude fat, crude protein and carbohydrate), functional analysis (antioxidant activities, total phenolic content) before and after in vitro digestion, color (L*, a* ve b*), texture (hardness), sensorial properties (appearance, falvour, taste, odour, texture, overall acceptability) of gluten free biscuits were investigated. These gluten-free biscuits were compared with the control biscuits which were produced with 100% processed red rice flour. In addition some physical and chemical analyses were performed at the end of the storage periods of 2, 4 and 6 months and the effect of storage on these properties were investigated.

   As amount of chia seeds increased, the weight, diameter and thickness ratios increased in sweet and salted gluten-free biscuits. Besides, in sweet biscuits an increase in L* values from 58.16 to 46.72 and in b* values from 27.20 to 22.55 was observed due to concentration increase, whereas there was no significant difference in a*  values. When the chemical properties were examined; as the chia seed ratio increased; moisture, ash, protein, fat and total dietary fiber contents of sweet and salted biscuits also increased but carbohydrate content decreased.

   When the functional properties of the biscuits were examined, as amount the chia     seeds increase, resulted in an increase in total phenolic content (0.71-1.24 mg GAE/100g for sweet biscuits; 0.61-0.83 mg GAE/100g for salted biscuits), FRAP (10.22-17.74 µmol Fe(II)/g KM for sweet biscuits; 9.23-13.60 µmol Fe(II)/g KM for salted biscuits) and DPPH radical scanvenging activity (2.58-3.74 µmol trolox/g KM for sweet biscuits; 2.22-3.68 µmol trolox/g KM for salted biscuits) results. Additionally, according to the in vitro digestion results of gluten-free sweet and salted chia-substituted biscuits, the total phenolic and antioxidant activity values of the products increased as the chia ratio increased. As a result, substitution of chia seed with red rice flour resulted in sensorially acceptable and functional gluten free biscuits with high nutritional quality. 

   Free fatty acid and peroxide values of biscuits increased till 4th month and decreased at the 6th month of storage. Accordingly, a decrease in pH values of biscuits till 4th month and an increase at the 6th month was observed. Peroxide values of sweet biscuits ranged between 5.75-14.61 meq O2/kg where peroxide values of salted biscuits ranged between 3.05-16.38 meq O2/kg. Free fatty acid ratios were detected between 0.91-2.74% oleic acid in sweet biscuits and between 0.96-1.98% oleic acid in salted biscuits. According to sensorial analysis results; the overall acceptability decreased as a result of increasing chia ratio and storage period. 10% chia substituted salted biscuits had the highest (6.12 point) overall acceptability score and was not different from control biscuit statistically.  

Key Words: Chia seed, gluten-free biscuit, functional biscuit, celiac disease