Barbunya (Phaseolus vulgaris L.) ve bezelye (Pisum sativum L.) iç ve kabuklarından nişastaca zengin toz ürün elde edilmesi ve elde edilen ürünün kek üretiminde kullanılabilirliğinin incelenmesi
Obtaining starch-rich powder product from kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) and pea (Pisum sativum L.)  kernels and shells and investigation of the usability of the obtained product in cake production
Yazar: SEVCİHAN BOYACI
Danışman: DOÇ. DR. SAFİYE NUR DİRİM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, barbunya ve bezelyenin kabuk ve iç kısımlarından nişastaca zengin toz ürün elde edilerek örnek gıda sisteminde kullanılabilirliği incelenmiştir. 
Barbunya kabuk ve iç kısımlarından elde edilen nişastaca zengin toz ürün verimi sırasıyla %1.79±0.61 ve %14.41±1.47 iken bezelye kabuk ve iç kısmı için %2.75±0.51 ve %10.49±1.21 olarak bulunmuştur. Belirlenen hammaddelerden elde edilen nişastaca zengin toz ürünlerin nem içerikleri barbunya kabuk kısmı için %3.49±0.81, barbunya iç kısmı için %3.49±0.04, bezelye kabuk kısmı için %6.42±0.68, bezelye iç kısmı için %6.59±0.24 olarak, örneklerin kül içerikleri ise sırasıyla %9.02±1.49, %1.42±0.21, %8.76±0.35 ve %1.95±0.66 olarak tespit edilmiştir. Örneklerin renk değerleri incelendiğinde bezelye iç kısmından elde edilen nişastaca zengin toz ürünün en yüksek L* değerine, barbunya iç kısmından elde edilen nişastaca zengin toz ürünün en yüksek a* değerine, barbunya kabuk kısmından elde edilen nişastaca zengin toz ürünün en yüksek b* değerine sahip olduğu belirlenmiştir. Toplam renk değişimi (∆E) değerlerine bakıldığında en fazla değişim barbunya iç kısmından elde edilen nişastaca zengin toz üründe meydana gelmiştir.  Barbunya kabuk, barbunya iç, bezelye kabuk ve bezelye iç kısımlarından elde edilen nişastaca zengin toz ürünlerin kroma değerleri sırasıyla 25.51±0.95, 12.07±0.36, 29.31±1.12 ve 24.69±0.46 olarak, hue açısı değerleri ise 168.31±87.50, 239.77±0.59, 122.64±1.31 ve 121.96±0.13 olarak hesaplanmıştır. Örneklerin nişasta içerikleri sırasıyla %0.287±0.098, %21.855±0.006, %4.185±3.345 ve %39.895±0.918 olarak, protein içerikleri ise %0.69±0.06, %0.99±0.05, %1.02±0.79 ve %0.85±0.56 olarak tespit edilmiştir. Şişme gücü (g/g) değerleri sırasıyla 16.69±1.46, 5.84±0.04, 11.60±0.61 ve 7.59±1.40; çözünürlük (g/100g) değerleri 19.95±6.07, 4.55±0.31, 20.02±6.00 ve 22.92±1.58; su tutma kapasiteleri ise 17.24±0.95, 6.03±0.59, 6.96±3.34 ve 6.22±0.82 olarak hesaplanmıştır. Diferansiyel taramalı kalorimetre sonuçlarına göre en yüksek reaksiyon başlangıç sıcaklığı ve erime pik sıcaklığına bezelye kabuk kısmından elde edilen nişastaca zengin toz ürünün sahip olduğu, reaksiyonun gerçekleşmesi için gerekli olan en yüksek entalpi değerine ise barbunya iç kısmından elde edilen nişastaca zengin toz ürünün sahip olduğu belirlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu görüntülerine bakıldığında kabuk kısımlarından elde edilen ürünlerin düzensiz birleşik şekil, iç kısımlarından elde edilen ürünlerin küresel ve oval şekil sergilediği görülmüştür. 
Elde edilen toz ürünler kek formülasyonuna eklenmiş ve kullanılabilirliği belirlenmiştir. Keklerin nem içeriklerinin %16.47±0.95 ile %25.34±0.30 arasında; su aktivitesi değerlerinin ise 0.591±0.004 ile 0.772±0.009 arasında değiştiği görülmüştür. Üst ve alt yüzey için örneklerin L*, a* ve b* değerleri belirmiş ve standart kek formülasyonu ile kıyaslama yapılmıştır. 
Sonuç olarak barbunya ve bezelyenin kabuk ve iç kısımlarından nişastaca zengin toz ürün elde edilmiştir. Gıda endüstrisinde büyük oranda atıklar oluşturan barbunya ve bezelye kabuklarının değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Literatür incelendiğinde barbunya ve bezelye kabuklarıyla böyle bir çalışmanın olmaması çalışmaya özgün bir değer katmaktadır. Örnek gıda sistemi olarak belirlenen kekte elde edilen nişastaca zengin toz ürünlerin kullanılabileceği belirlenmiştir. 

Anahtar sözcükler: Barbunya, bezelye, barbunya ve bezelye kabukları, nişasta, kek

Abstract:
In this master's thesis study, starch rich powder products were obtained from the shell and inner parts of kidney beans and peas and their usability in sample food system was examined.
While the amount of starch-rich powder obtained from the shell and inner parts of kidney beans was 1.79±0.61% and 14.41±1.47%, respectively, it was found to be 2.75±0.51% and 10.49±1.21% for the shell and core of peas. The moisture content of starch-rich powder products obtained from the specified raw materials was 3.49 ± 0.81% for the kidney bean shell part, 3.49±0.04% for the inner part of the kidney bean, 6.42±0.68% for the pea shell part, and 6.59±0.24% for the inner part of the pea and the ash contents of the samples were determined as 9.02±1.49%, 1.42±0.21%, 8.76±0.35% and 1.95±0.66%, respectively. When the color values of the samples were examined, it was found that the starch-rich powder product obtained from the inner part of the pea has the highest L* value, while the starch-rich powder product obtained from the inner part of the kidney bean has the highest a* value, and the starch-rich powder product obtained from the kidney bean shell has the highest b* value. Considering the total color change (∆E) values, the highest change occurred in the starch-rich powder product obtained from the inner part of kidney beans. Chroma values of starch-rich powder products obtained from kidney bean shell, inner part of kidney bean, pea shell and inner part of pea were 25.51±0.95, 12.07±0.36, 29.31±1.12 and 24.69±0.46, respectively, and hue angle values were calculated as  168.31±87.50, 239.77±0.59, 122.64±1.31 and 121.96±0.13, respectively. The starch contents of the samples were determined as 0.287±0.098%, 21.855±0.006%, 4.185±3.345% and 39.895±0.918 and the protein contents were determined as 0.69±0.06%, 0.99±0.05%, 1.02±0.79 and 0.85±0.56%, respectively. Swelling power (g/g) values were 16.69±1.46, 5.84±0.04, 11.60±0.61 and 7.59±1.40; solubility (g/100g) values were 19.95±6.07, 4.55±0.31, 20.02±6.00 and 22.92±1.58; water holding capacities were calculated as 17.24±0.95, 6.03±0.59, 6.96±3.34 and 6.22±0.82 respectively. According to the results of differential scanning calorimetry, it was determined that the starch-rich powder product obtained from the pea shell has the highest reaction starting and the melting peak temperatures, while the starch-rich powder product obtained from the inside of the kidney bean has the highest enthalpy value required for the reaction to take place. Looking at the scanning electron microscope images, it was seen that the products obtained from the shell parts have an irregular compound shape, and the products obtained from the inner parts have spherical and oval shapes.
The obtained powder products were added to the cake formulation and their usability was determined. The moisture content of the cakes ranged from 16.47±0.95% to 25.34±0.30%; water activity values were found to vary between 0.591±0.004 and 0.772±0.009. L*, a* and a* values of the samples for the upper and lower surface were determined and a comparison was made with the standard cake formulation.
As a result, starch rich powder products were obtained from the shell and inner parts of kidney beans and peas. It is aimed to find an efficient way to use the kidney beans and pea shells that normally generate large amounts of wastes in the food industry. When the literature is examined, the absence of such a study with kidney beans and pea shells adds a unique value to this study. It was determined that the obtained starch rich powder products can be used as an ingredient within the cake that used as sample food system.

Keywords: kidney beans, peas, kidney beans and pea shells, starch, cake