Çimlendirilmiş bazı ilkel buğdayların fonksiyonel özellikleri ile erişte ve ekmek üretiminde kullanılabilirliklerinin araştırılması
Investigation of the functional properties of some germinated ancient wheat and their use in noodle and bread production
Yazar: TEKMİLE CANKURTARAN KÖMÜRCÜ
Danışman: PROF. DR. NERMİN BİLGİÇLİ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmanın ilk aşamasında, modern (Esperia) ve ilkel (einkorn ve emmer) buğdaylar 1-7 gün (17 oC, %80 rutubet) süreyle çimlendirilerek, çimlenmenin bu buğdayların besinsel ve fonksiyonel özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Bu aşamada besinsel-fonksiyonel özelliklerle birlikte, ürüne işleme özellikleri açısından en uygun bulunan çimlenme süresi belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, "işlem görmemiş buğdaylardan elde edilen unlar", "birinci aşamada belirlenen optimum sürede çimlendirilmiş buğdaylardan elde edilen unlar" ve "çimlendirildikten sonra nemli-ısıl işlem uygulanmış (ÇSNIU) unlar" 4 farklı (%0, 15, 30, 45 ve 60) oranda (3x3x5)x2 faktöriyel deneme desenine göre erişte üretiminde kullanılmıştır. Çalışmanın üçüncü aşamasında, işlem görmemiş ve optimum sürede çimlendirilmiş Esperia, einkorn ve emmer buğday unları 4 farklı (%0, 5, 10, 15 ve 20) oranda (3x2x5)x2 faktöriyel deneme desenine göre ekmek üretiminde kullanılmıştır. Deneme desenlerine uygun olarak üretilen erişte ve ekmek örneklerinin çeşitli fiziksel, kimyasal ve duyusal özellikleri belirlenmiştir. 
Artan çimlenme süresi ile buğday örneklerinin; kül, protein, toplam fenolik madde (TFM), toplam sarı pigment (TSP) miktarları ve 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radikalinin inhibisyon kuvveti (DPPH), ferrik iyonlarını indirgeme kuvveti (FRAP) ve bakır iyonlarını indirgeme kuvveti (CUPRAC) değerlerinde artış, yağ, toplam besinsel lif (TBL) ve fitik asit miktarlarında azalma meydana gelmiştir. Ürüne işleme potansiyeli de dikkate alınarak çimlenmenin üçüncü günü, en uygun çimlenme süresi olarak belirlenmiştir. 
Erişte örneklerinin üretiminde ilkel buğday unlarının kullanımı, pişirme suyuna geçen madde miktarını artırmış, sıkılık değerini azaltmıştır. Çimlenmiş buğday unu kullanımı ile yüksek suya geçen madde miktarı ve düşük sıkılık değerleri belirlenirken; ÇSNIU unların kullanımı bu özellikleri olumlu yönde geliştirmiştir. Erişte formülasyonunda einkorn ve emmer buğday unlarının kullanımı ile erişte örneklerinin kül, protein, fitik asit, TSP, TFM, Ca, Fe, Mg, P ve Zn miktarları, DPPH, FRAP ve CUPRAC antioksidan aktivite değerleri artmıştır. Bu artış çimlenmiş buğday unu kullanımı ile daha yüksek değerlere ulaşmıştır. Artan oranda Esperia, einkorn ve emmer buğday unlarının kullanımı ile erişte örneklerinin ölçülen kimyasal özelliklerinin tamamına yakını artış göstermiştir. 
Einkorn buğday unu ilaveli ekmeklik un paçalları, en düşük gluten indeks ve Zeleny sedimantasyon değerleri elde edilen paçallar olurken, çimlenmiş buğday unu kullanımı yaş gluten, gluten indeks, Zeleny sedimantasyon ve düşme sayısı değerlerinin azalmasına neden olmuştur. Ekmek formülasyonunda ilkel buğdayların kullanımı, modern ekmeklik buğday unu kullanımına göre daha düşük hacim ve spesifik hacim verirken, çimlenme işlemi ekmek hacmini artırarak spesifik hacmi yüksek ekmekler elde edilmesini sağlamıştır. Ekmek üretiminde emmer buğday unu kullanımı ile protein, yağ, TFM, DPPH, FRAP ve CUPRAC antioksidan aktivite değerlerindeki artış diğer buğday unlarına göre daha yüksek oranda gerçekleşmiştir. Ekmek formülasyonunda çimlenmiş Esperia, einkorn ve emmer buğday unlarının %15-20 oranlarında kullanımı duyusal kaliteyi olumsuz etkilemiştir.

Abstract:
In the first stage of this study, modern (Esperia) and ancient (einkorn and emmer) wheat were germinated for 1-7 days (17°C, 80% humidity) and the effect of germination on nutritional and functional properties of the wheat samples was investigated. At this stage, the appropriate germination time was determined in terms of nutritional-functional properties as well as processing properties into the product. In the second stage of the study, "flour obtained from untreated wheat", "flour obtained from wheat which germinated in the optimum period determined in the first stage" and "moist-heat treated flour after germination (MHTAG)" at 4 different (0, 15, 30, 45 and 60%) ratios were used in noodle production according to the (3x3x5)x2 factorial experimental design. In the third stage of the study, untreated and optimally germinated Esperia, einkorn and emmer wheat flours at 4 different (0, 5, 10, 15 and 20%) ratios were used in bread production according to (3x2x5)x2 factorial design. Various physical, chemical and sensory properties of noodle and bread samples produced in accordance with the experimental designs were determined. 
Increasing germination time of wheat, increased the ash, protein, total phenolic content (TPC), total yellow pigment (TYP) amounts and inhibition power of 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH), ferric ions reducing power (FRAP) and copper ion reducing power (CUPRAC) values, on the other hand decreased fat, total dietary fiber (TDF) and phytic acid content of the wheat samples. The third day of germination was determined as the most suitable germination time, taking into account the potential for processing into the product.
The use of ancient wheat flours in the production of noodle samples increased the cooking loss and decreased the firmness value. High cooking loss and low firmness values were determined with the use of germinated wheat flour, but the use of MHTAG flours improved these properties positively. The ash, protein, phytic acid, TYP, TPC, Ca, Fe, Mg, P and Zn amounts, DPPH, FRAP and CUPRAC antioxidant activity values of the noodle samples increased with the use of einkorn and emmer wheat flours in the noodle formulation. This increase reached higher values with the use of germinated wheat flour. Increasing usage ratios of Esperia, einkorn and emmer wheat flours increased all of the measured chemical properties of the noodle samples.
While flour blends prepared with the addition of einkorn wheat flour have the lowest gluten index and Zeleny sedimentation values, the addition of germinated wheat flour caused a decrease in wet gluten, gluten index, Zeleny sedimentation and falling number values. The use of ancient wheat flour in the formulation of bread gave lower volume and specific volume compared to the use of modern bread wheat flour, while the germination process increased the volume of bread, resulting in breads with high specific volume. The increase in protein, fat, TPC, DPPH, FRAP and CUPRAC antioxidant activity values with the use of emmer wheat flour in bread was higher than other wheat flours. The use of germinated Esperia, einkorn and emmer wheat flours at 15-20% ratio in the bread formulation adversely affected the sensory quality.