Bisküvi benzeri ürünlerde pişirme sırasında termal proses kontaminantlarının oluşumunun incelenmesi
Investigation of the formation of thermal process contaminants during baking of cookie-resembling products
Yazar: ÖZGE ÇETİNKAYA AÇAR
Danışman: PROF. DR. VURAL GÖKMEN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Akrilamitler = Acrylamides ; Bisküvi = Biscuit

Özet:
Bu çalışmada, bisküvi benzeri ürünlere uygulanan ısıl işlemler sırasında oluşan termal proses kontaminantlarından akrilamid ve hidroksimetilfurfural (HMF) oluşumunu etkileyen faktörler ve termal proses kontaminantları oluşumu ile renk ve toplam antioksidan kapasite (TAK) değişimi arasındaki ilişki araştırılmıştır. Çalışmada ayrıca, sıklıkla tüketilen bisküvi benzeri ürünlerde termal proses kontaminantları oluşumu açısından söz konusu olan riskin sayısal olarak değerlendirilmesine olanak sağlayan `Toplam Risk' hesaplaması yaklaşımı geliştirilmiştir.Tez çalışmasında ortaya konan bulgulara göre, bisküvi hamurunda şeker kaynağı olarak glukoz yerine sukroz, kabartma ajanı olarak ise amonyum bikarbonat yerine sodyum bikarbonat kullanılması ile oluşan akrilamid ve HMF miktarı sınırlandırılabilmektedir. Asit ilavesi ile pH değerinin düşürülmesi ürünün duyusal özelliklerinde kabul edilemez bozulmalara sebep olduğundan bisküvi benzeri ürünler için uygulanabilir bir yaklaşım değildir. Pişirme sıcaklığı ve süresi arttıkça, üründe akrilamid ve HMF oluşumu artmaktadır. Yüksek sıcaklıkta kısa süre pişirme işlemi yerine düşük sıcaklıkta daha uzun süre pişirme işlemleri tercih edilmelidir. Çalışma kapsamında geliştirilen `Toplam Risk' hesaplaması yaklaşımı, bisküvilerde termal proses kontaminantı açısından pişirme sırasında ortaya çıkan riskin değerlendirilmesinde yeni ve uygulanabilir bir yaklaşım olarak öne sürülmektedir. Bisküvilerde renk segmentasyonuna bağlı olarak tanımlanan `esmerleşme oranı' ile akrilamid oluşumu arasında doğrusal bir ilişki olduğu tespit edilmiş ve esmerleşme oranının bisküvilerde akrilamid miktarının güvenilir bir göstergesi olduğu ortaya konmuştur. TAK değişimi ve termal proses kontaminantı oluşumunu bir arada değerlendirmeye olanak tanıyan `risk/fayda indeksi', uygulanan prosesin ortaya çıkan risk ya da fayda açısından etkisinin değerlendirilmesine olanak sağlamaktadır. Risk/fayda indeksini azaltan yaklaşımlar uygulama açısından tercih edilmelidir.

Abstract:
In this study, the factors affecting the formation of thermal process contaminants, acrylamide and hydroxymethylfurfural (HMF), during baking of cookie-resembling products and the relationship between the formation of thermal process contaminants and color and total antioxidant capacity were investigated. Additionally, `total risk? calculation, a new approach to evaluate the possible risk arising from the thermal process contaminants in cookie-resembling products was developed.According to the results of the study, replacing sucrose with glucose as sugar source and ammonium bicarbonate with sodium bicarbonate as leavening agent in cookie dough limited the formation of acrylamide and HMF. Since lowering the pH by the addition of an acid caused unacceptable defects in sensory properties, it is not a viable application for cookie-resembling products. As the baking temperature and time increased, acrylamide and HMF formation in the product also increased. It is possible to reduce acrylamide and HMF formation by choosing long time baking at lower temperatures instead of short time baking at higher temperatures. `Total risk? calculation developed in the study was suggested as a novel and viable approach for the evaluation of the risk arising from thermal process contaminant, occured during baking of cookie-resembling products. A lineer relationship was determined between the `browning ratio?, a parameter based on color segmentation of cookies, and acrylamide formation. Browning ratio was proven to be a reliable indicator of acrylamide formation in cookies. `Risk/benefit index? allowed evaluation of the change in total antioxidant capacity and thermal process contaminant formation together. The applications that lower the risk/benefit index should be prefered.