Ekstrüzyon prosesinin bakla ekstrüde ürünlerinin besinsel özellikleri üzerine etkisi
The effect of extrusion process on nutritional properties of the faba bean extruded products
Yazar: SULTAN DAMLA BİLGİLİ
Danışman: DOÇ. DR. AYLİN ALTAN METE
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering
Dizin: Bakla = Broad bean ; Diyet lifleri = Dietary fibers ; Ekstrüzyon = Extrusion

Özet:
Bakla (Vicia Faba L.)  yüksek protein içeriğine sahip gıda ve yem olarak kullanılan besleyici bir bakliyat türüdür. Baklanın kullanımı antibesinsel faktörlerin varlığından dolayı sınırlıdır. Bu çalışmanın amacı, çerez gıda üretimi için tarhana formulasyonu ile fermente edilen bakla unlarını değerlendirmek ve ekstrüzyon prosesinin ekstrüde gıdalarda toplam nişasta, in vitro nişasta ve protein sindirilebilirliği, toplam, çözünür ve çözünmeyen diyet lifi, fitik asit ve kondanse tanen miktarlarına etkilerini incelemektir. Bakla unu 37°C de 6 sa fermente edilmiş ve sonra  55°C de 24 sa havalı kurutucu ile kurutulmuştur. Kurutulan karışım %18 nem içeriğinde beş ısıtma bölgesi (40-50-70-90-100°C) ve dairesel bir kalıpla (4 mm) çift vidalı bir ekstrüder ile ekstrüde edilmiştir. Besleme hızı 2,5 kg/sa olacak şekilde sabit tutulmuştur. Deney tasarımı için kalıp sıcaklığı (130-150C), vida hızı (300-500 devir/dk) ve gam oranı (%1-4) faktörleriyle iki düzeyde üç yönlü faktöriyel deney tasarımı kullanılmıştır. ANOVA sonuçları kalıp sıcaklığı ve vida hızının nişasta sindirilebilirliğine etkisinin önemli olduğunu ama gam miktarının nişasta sindirilebilirliğini önemli oranda etkilemediğini göstermiştir. Bakla unu in vitro nişasta sindirilebilirliği 145.2 mg maltoz/g (kb)'dır. Fermente bakla unu karışımlarının nişasta sindirilebilirliği 155,4-171,0 mg maltoz/g (kb) aralığındayken ekstrüde ürünler için nişasta sindirilebilirliği 311,0-450,0 mg maltoz/g (kb) aralığındadır. Ekstrüzyon prosesi ekstrüde ürünlerin nişasta sindirilebilirliklerini ekstrüde olmayan hammaddelerle karşılaştırıldığında önemli derecede artırmıştır. Ekstrüde ürünlerin toplam diyet lif miktarları %20,68-24,37 aralığındadır. Ekstrüzyon proses koşullarının ve gam miktarının toplam diyet lifleri üzerinde önemli bir etkisi vardır.  Ekstrüde ürünler için çözünür diyet lif miktarı %4.0-7.62 aralığında değişirken, çözünmeyen diyet lif miktarı %14.89-18.02 aralığındadır. Çözünür diyet lifi için gam miktarı ve kalıp sıcaklığının etkisi önemlidir. Gam miktarı ve vida hızı ekstrüdelerin çözünmeyen diyet lif miktarlarını önemli derecede etkilemiştir. Örneklerin protein sindirilebilirlikleri kalıp sıcaklığı ve vida hızından etkilenmiştir. Bakla unu fitik asit miktarı  14.41 mg fitat/g  (kb) iken, ekstrüdelerin fitik asit miktarları 9.43-8.05 mg fitat/g (kb) aralığında bulunmuştur. Ekstrüzyon kondanse tanen miktarlarını  azaltmıştır. Bu sonuçlar, fermente bakla unundan besinsel profili geliştirilmiş ekstrüde gıdaların üretiminin mümkün olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Ekstrüzyon, Bakla Unu, Besinsel Özellikler, Diyet Lifi

Abstract:
Faba bean (Vicia Faba L.) is a nutritious high protein legume species for uses of both food and feed. The use of faba been has been limited due to presence of antinutritional factors. The objective of this study was to evaluate fermented faba bean flour using tarhana formulation for production of snack foods and to investigate the effect of extrusion process on total starch, in vitro digestibility of starch and protein, total, soluble and insoluble dietary fiber, phytic acid and condensed tannin contents of extruded foods. Faba bean flour was fermented at 37°C for 6 h and subsequently dried in a forced air drier at 55°C for 24 h. Dried mixture was extruded at 18% moisture content in a co-rotating twin screw extruder with five heating zones (40-50-70-90-100°C) and a circular die (4 mm). The feed rate was kept as constant at a value of 2.5 kg/h. Three way factorial design at two levels was used for experimental design with factors of die temperature (130-150C), screw speed (300-500 rpm) and gum level (1-4%). ANOVA results showed that die temperature and screw speed had a significant effect on starch digestibility whereas gum content did not affect significantly starch digestibility. In vitro starch digestibility of faba bean flour was 145.2 mg maltose/g sample (d.b.). Starch digestibility of fermented faba bean flour blends was in the range of 155.4 to 171.0 mg maltose/g sample (d.b.) while starch digestibility was between 311.0 and 450.0 mg maltose/g sample (d.b.) for extruded bean products. Extrusion process increased significantly starch digestibility of extrudates when compared to the unextruded raw material. Total dietary fiber content of extrudates ranged from 20.68 to 24.37%. Extrusion processing conditions and gum level had a significant effect on total dietary fiber content. Soluble dietary fiber content changed from 4.0 to 7.62% while insoluble dietary fiber was in the range of 14.89 to 18.02% for extruded products. The effect of gum level and die temperature was significant for soluble dietary fiber. Gum level and screw speed significantly affected insoluble dietary fiber content of extrudates. Protein digestibility of samples was affected by die temperature and screw speed. Phytic acid of faba bean flour was 14.41 mg phytate/g sample (d.b.) while phytic acid of extrudates was found in the range of 9.43 to 8.05mg phytate/g sample (d.b.). Extrusion decreased condensed tannin content of extrudates. These results suggest that it is possible to produce extruded foods from fermented faba bean flour with improved nutritional profile.

Key Words: Extrusion, Faba Bean Flour, Nutritional Properties, Dietary Fiber