Bazı geleneksel fermente ürünlerin ekşi mayalı ekmek üretiminde kullanımı
Usage of some traditional fermented products in manufacturing of sourdough bread
Yazar: TUĞÇE YILMAZ
Danışman: PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Ekmek yüzyıllardır üretilen başlıca gıdalardan biridir. Dünyanın farklı bölgelerinde farklı özelliklere sahip çeşitli ekmekler üretilmektedir. Tüketiciler arasında geleneksel ürünlerin yaygınlaşması ekşi mayalı ekmeğe olan talebi arttırmıştır. Ekmek yapımında ekşi hamur kullanımının avantajları hem sektör hem de tüketici boyutuyla araştırılmaktadır.
Bu tez çalışmasında geleneksel fermente içeceklerden boza ve hardaliyenin ekşi mayalı ekmek üretiminde kullanımı araştırılmıştır. Boza ve hardaliyenin içeriğindeki farklı laktik asit bakteri suşları ile ekşi maya üretimini sağlamak ve bileşimlerindeki farklı tat maddeleri ile ekmeğin lezzetini zenginleştirmek hedeflenmiştir. Bu amaçla, boza ve hardaliye ile iki farklı ekşi ön hamur hazırlanmış ve bu hamurlarla ekmek üretilmiştir. Kontrol ekmekleri olarak ekşi maya içermeyen standart ekmek ve ön hamurda starter kültür içeren endüstriyel ekşi mayalı ekmek üretilmiştir. Ekşi ön hamurların fermentasyonu en az %18 toplam titrasyon asitliği değerine ulaşılıncaya kadar sürdürülmüştür. Ekşi ön hamur %30 oranında eklenerek elde edilen hamur karışımından ekmekler üretilmiştir. Ekmek hamurlarında karbondioksit üretimi, ekmeklerde spesifik hacim, nem, su aktivitesi, pH, doku özellikleri, toplam titrasyon asitliği ve duyusal özellikler ölçülmüştür. Ekmekler düşük yoğunluklu polietilen ambalaj içerisinde oda sıcaklığında 7 gün depolanarak nem, su aktivitesi, pH, toplam titrasyon asitliği ve doku özellikleri ölçülmüştür. 
Ön hamurlarda pH değerinin fermentasyon boyunca azaldığı ve toplam titrasyon asitliği değerinin ise arttığı görülmüştür. Fermentasyonun 5. gününde ön hamurların toplam asitlikleri %18-22 aralığında bulunmuştur. En düşük pH değeri ve en yüksek toplam titrasyon asitliğinin hardaliyeli ve bozalı ekşi hamurlarda olduğu belirlenmiştir. 
Ekşi mayalı ekmek hamurlarında üretilen karbondioksit üretimi standart ekmekte üretilen karbondioksit üretimi ile benzer şekilde 5 saat boyunca artmıştır. Ekşi maya bileşiminde hardaliye ve boza kullanılmasının mayanın fermentasyon gücünü olumsuz etkilemediği belirlenmiştir.
Ekmeklerin pH değerlerinde depolama süresince değişiklik görülmezken en düşük pH değerinin hardaliyeli ekmekte, en yüksek pH'ın standart ekmekte olduğu belirlenmiştir. Hardaliye ve bozalı ekşi mayalı ekmeklerin başlangıç titrasyon asitliği standart ve endüstriyel ekşi mayalı ekmeğe göre daha yüksek bulunmuştur. Depolamanın sonunda ekşi mayalı ekmeklerin titrasyon asitliği değerlerinin benzer olduğu saptanmıştır.
Bozalı ekşi mayalı ekmeğin özgül hacminin standart ekmeğe göre daha düşük olduğu, hardaliyeli ekmeğin standart ekmek ve endüstriyel ekşi mayalı ekmek ile benzer özgül hacimde olduğu bulunmuştur. Ekmeklerin pişme kayıplarının benzer olduğu bulunmuştur.
Ekmeklerin su aktiviteleri 0,84-0,87 aralığında bulunmuştur. Hardaliyeli ekmeğin su aktivitesi depolama süresinde artarken diğer ekmeklerin su aktivitelerinde istatiksel olarak önemli bir değişim saptanmamıştır. Başlangıç nem oranı hardaliyeli ve bozalı ekmeklerde en düşük, standart ekmekte ise en yüksek olarak saptanmıştır. Standart ekmek depolama sırasında neminin bir kısmını kaybederken, ekşi mayalı ekmeklerin nemlerinin depolamanın ilk 3 gününde korunduğu 7. günde ise azaldığı belirlenmiştir.
Sertlik değeri en yüksek örnekler bozalı ve hardaliyeli ekmekler iken en yumuşak örneğin standart ekmek olduğu görülmüştür. Depolama süresinde ekmeklerin sertliği artmıştır. Depolama sonunda ekşi mayalı ekmeklerin sertlikleri benzer ve standart ekmeğinkinden daha yüksek bulunmuştur. Standart, starter kültürlü ve hardaliyeli ekmek içlerinin esneklikleri başlangıçta benzer bulunmuştur. Bozalı ekmeğin en düşük esnekliğe sahip olduğu saptanmıştır. Depolama süresinde ekmeklerin esnekliklerinin azaldığı görülmüştür. Ekşi mayalı ekmeklerin esnekliklerinin depolama sonunda benzer ve standart ekmeğinkinden daha düşük olduğu saptanmıştır.
Bozalı ekmeğin dirençliliğinin diğer ekmeklere göre daha düşük olduğu saptanmıştır. Ekmek örneklerinde dirençlilik zamanla azalmış ve depolama sonunda eşit düzeye gelmiştir. En yüksek çiğnenebilirlik değeri standart ekmekte, en düşük çiğnenebilirlik değeri bozalı ekmekte saptanmıştır. Depolama sonunda çiğnenebilirlik değerleri artmıştır. Ekmeklerin iç yapışkanlık değerleri benzer bulunmuş ve tüm ekmeklerin iç yapışkanlığı depolama süresinde azalmıştır.  
Duyusal analizlerde nemlilik açısından ekmekler arasında farklılık görülmemiştir. Standart ekmeğin elastikiyeti ekşi mayalı ekmeklere göre daha düşük bulunmuştur. Baskıya karşı direncin tüm ekmek içlerinde benzer olduğu belirlenmiştir. Çiğneme sırasında ağızda yapışkanlık değerinin starter kültürlü ekmekte en düşük, diğer ekmeklerde benzer olduğu saptanmıştır. Buğday kokusu ve aroması en yoğun standart ekmekte algılanmıştır. Hardaliye içeren ekşi mayalı ekmekte ekşi hamur kokusu ve aroması en yoğun hissedilmiştir. Asetik asit-sirke kokusu ve meyvemsilik hardaliyeli ekmekte en yoğun olarak saptanmıştır. Maya kokusu en az ekşi mayaları ekmeklerde algılanmıştır. Peynirimsi aroma, starter kültürlü ve bozalı ekmeklerde en yoğun iken, ekşi mayalı ekmeklerde ekşi hamur aroması en yoğun bulunmuştur.
Standart ekmek yüzeyinde 6. günde küf oluşumu gözlenirken, ekşi mayalı ekmeklerde 7 günlük depolama süresinde küf oluşumu gözlenmemiştir.
Bu çalışmanın sonucunda, hardaliye ve bozanın ekşi mayalı ekmek üretiminde kullanımının, ekmeğin lezzetini zenginleştirdiği, duyusal doku özelliklerinde önemli bir değişikliğe sebep olmadığı ve küf gelişimini geciktirdiği belirlenmiştir.

Abstract:
Bread is one of the staple foods produced for centuries. Various breads with different properties are produced in different regions of the world. The spread of traditional products among consumers has increased the demand for sourdough bread. Advantages of using sourdough in bread-making has been explored in terms of both industry and consumers.
The use of boza and hardaliye which are traditional fermented beverages in the production of sourdough bread was investigated in this thesis. It is aimed to prepare sourdough with different strains of lactic acid bacteria present in boza and hardaliye and to enrich flavor of sourdough bread with flavor components of traditional products. For this purpose, two different pre-sourdough were prepared with boza and hardaliye and sourdough bread was made with these. As control breads, standard bread without sourdough and industrial sourdough bread with lactic acid bacteria culture were produced. The fermentation of pre-sourdoughs was continued until a minimum titration acidity value of 18% was reached. Breads were made by adding 30% pre-sourdough. The amount of CO2 produced in bread dough, the specific volume, moisture content, water activity, pH, texture, titration acidity value and sensory properties of the breads were measured. Breads were stored in low-density polyethylene packaging for 7 days at room temperature and moisture content, water activity, pH, acidity and textural properties were measured.
pH values of pre-dough samples decreased and their titration acidity values increased during fermentation. The acidities of samples were found to be in the range of 18-22% after 5 days of fermentation. The lowest pH value and the highest total acidity were measured in pre-sourdoughs with hardaliye and boza.
The amount of carbon dioxide produced in bread doughs has increased for 5 hours and was similar to that in standard bread. It was determined that adding hardaliye and boza to sourdough did not affect fermentation power of the yeast negatively.
pH values of breads did not change during the storage period. The lowest pH value was determined in hardaliye-added sourdough bread while the highest pH was that of standard bread. Titration acidity values of hardaliye- and boza-added sourdough breads were higher than those of the standard and industrial sourdough breads. Titration acidity values of sourdough breads were found to be similar at the end of storage time.
While the specific volume of boza-added sourdough bread was found to be lower than that of standard bread, hardaliye-added bread was similar in specific volume with standard bread and industrial sourdough bread. Baking losses of the samples were found to be similar.
The water activity values of the breads were in the range of 0.84-0.87. Water activity of hardaliye-added bread was found to be increased during storage while those of other breads did not show statistically significant change. The initial moisture contents of hardaliye- and boza-added breads were found to be the lowest and that of the standard bread the highest. While the standard bread lost part of its moisture during storage, sourdough breads kept their moisture in the first 3 days of storage and they showed a reduction afterwards.
While boza and hardaliye-added breads were the hardest, the softest one was standard bread. Hardness of breads increased during storage period. The hardness values of sourdough breads were similar and higher than that of the standard bread at the end of storage.  Springiness of standard, starter culture-added and hardaliye-added breads were similar on the first day. Springiness of boza-added bread was the lowest. Springiness of bread crumbs decreased during storage time. Sourdough breads had similar but lower springiness than that of standard bread at the end of storage.
Resilience of bread with boza was found to be lower compared to those of the other breads on the first day. Resilience values of breads decreased with time and they became similar after storage. The highest chewiness value was measured in the standard bread, the lowest value was determined in boza-added bread. Chewiness of the breads enhanced during storage. The cohesiveness values of the breads were similar and they decreased during storage.
In sensory analysis, there was no difference between breads in terms of crumb moisture. The elasticity of standard bread was lower than that of sourdough breads. The resistance to pressure is similar in all bread crumb. The stickiness in mouth during chewing was the lowest in bread with starter culture and similar among other breads. Wheat smell and taste were perceived the most in standard bread. The sourdough smell and taste were felt most intensely in sourdough bread with hardaliye. Acetic acid-vinegar smell and fruityness were the most intense in bread with hardaliye. The intensity of yeasty smell was the least in sourdough breads. While cheesy aroma was the most intense in starter culture- and boza-added bread, the sourdough flavor was found to be the most intense in sourdough breads.
While mold growth was observed on the surface of the standard bread after 6 days of storage, it was not observed on sourdough bread during 7-day storage time.
This study showed that use of hardaliye and boza in sourdough bread manufacture enriched flavor, did not change sensory textural properties significantly and retarded mold growth.